青藏高原可可西里地区湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征

湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征对有机质母源、沉积环境等有较好的指示作用。本文通过对青藏高原高寒地区可可西里不同盐度的现代湖泊表层沉积物样中有机质正构烷烃的分析,表明正构烷烃分布主要受陆生植被、水生植物和水体盐度的控制。结果表明,有机质以眼子菜为主的沉水植物来源的正构烷烃有较高的C23正构烷烃峰和高丰度中等链长正构烷烃,以及高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰;而没有C23正构烷烃峰,仅有高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰,代表了陆生草本植物来源的特征。咸水、微咸水还原环境有明显高Ph丰度。C17的高丰度代表了藻类植物来源特征。不同的中等碳数正构烷烃、高盐度沉积物中未见偶碳数正构烷烃特征表明有机母质的差异是沉积物中正构烷烃组成和分布差异的主要原因。同时,C27、C29的存在不一定就是陆生木本植物来源有机质,水生植物也具有相似的特征。     

Distribution Characteristics of n-Alkanes in Surface Sediments on Lake Bottom in Koh Xil Area, Qinghai-Xizang(Tibet) Plateau

湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征对有机质母源、沉积环境等有较好的指示作用.本文通过对青藏高原高寒地区可可西里不同盐度的现代湖泊表层沉积物样中有机质正构烷烃的分析,表明正构烷烃分布主要受陆生植被、水生植物和水体盐度的控制.结果表明,有机质以眼子菜为主的沉水植物来源的正构烷烃有较高的C23正构烷烃峰和高丰度中等链长正构烷烃,以及高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰;而没有C23正构烷烃峰,仅有高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰,代表了陆生草本植物来源的特征.咸水、微咸水还原环境有明显高Ph丰度.C17的高丰度代表了藻类植物来源特征.不同的中等碳数正构烷烃、高盐度沉积物中未见偶碳数正构烷烃特征表明有机母质的差异是沉积物中正构烷烃组成和分布差异的主要原因.同时,C27、C29的存在不一定就是陆生木本植物来源有机质,水生植物也具有相似的特征.     

青藏高原东北部尕海湖沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成与有机质源指示意义

系统采集了位于青藏高原东北部的尕海湖淡水湖泊沉积物,对沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成,探讨了它们的来源。研究结果表明,尕海湖沉积物中正构烷烃分布反映了它们来自水生和陆生植物。尕海湖沉积正构烷烃氢同位素组成平均值为-221.9‰~-190.5‰。C_(21)~C_(33)奇碳数正构烷烃δD值明显地将样品划分为两种类型。类型Ⅰ样品的C_(21)~C_(33)奇碳数正构烷烃平均δD值明显地高于类型Ⅱ样品。类型Ⅰ沉积正构烷烃δD值分布特征反映了它们主要来自尕海湖水生植物;类型Ⅱ沉积物中正构烷烃δD值特征指示了它们主要来自研究区陆生草本植物。提出了具有δD值低、丰度高和CPI值低的中等链长正构烷烃起源于改造陆源草本植物的细菌。研究成果证实了沉积正构烷烃δD值可以作为指示有机质源的地球化学指标。     

低纬度淡水湖沉积物中正构烷烃氢同位素组成特征及其有机质源和环境指示意义

为认识低纬度亚热带地区湖泊沉积物中正构烷烃氢同位素组成特征及其与母源输入和生态环境的关系,本文利用气相色谱-高温热转变-同位素比值质谱议(GC-TC-IRMS),对系统采集的抚仙湖沉积物样品中正构烷烃氢同位素进行了测定。抚仙湖沉积正构烷烃δD值分布在-219.3‰~-142.5‰之间,样品中平均值为-208.1‰~-154.5‰,并且奇碳数正构烷烃δD值明显地将样品划分为两种类型。类型Ⅰ样品中正构烷烃平均δD值明显地高于类型Ⅱ样品,反映了它们生物源存在明显差别。沉积物与水生植物和陆生植物中正构烷烃氢同位素组成对比结果指示了沉积C_(17)、C_(21)~C_(25)奇碳数正构烷烃来自水生植物,C_(27)和C_(29)奇碳数正构烷烃主要来自木本植物,C31和C33正构烷烃来自水生和陆生草本植物的混合。对比研究结果表明,湖泊地区生态环境是控制湖泊沉积正构烷烃氢同位素组成的重要因素之一,在利用沉积正构烷烃氢同位素研究古水文学特征时,还要考虑研究区古生态环境对沉积正构烷烃氢同位素的影响,并且结合沉积正构烷烃ACL值和Qw值,才能对沉积有机质中正构烷烃氢同位素组成及变化作出合理的解释。     

鄂尔多斯盆地北部东胜铀矿区沉积有机质中脂肪酸甲酯的检出及意义

从鄂尔多斯盆地北部东胜铀矿区侏罗系沉积有机质中检出了丰富的脂肪酸甲酯系列化合物。脂肪酸甲酯系列化合物与相应样品中的正构烷烃化合物在分布特征上极为相似。在碳同位素组成方面,脂肪酸甲酯系列化合物与相应样品中正构烷烃系列也具有完全相同的变化范围。因此,脂肪酸甲酯系列化合物很可能就是正构烷烃系列化合物十分重要的母质来源。地质体中脂肪酸甲酯化合物的存在需要在相应的沉积体中维持一个比较严格的弱碱性—中性的环境。这种弱碱性—中性的成岩环境不仅对该地区有机质中脂肪酸甲酯化合物的形成和保存产生重要影响,而且有可能对该地区砂岩型铀矿床的形成产生了某些积极的作用。     

单甲基支链烷烃的单体碳同位素研究

轮南14井三叠系油砂中烷烃类呈双峰型分布,前峰型正构烷烃(nC₁₂～nC₂₂)单体碳同位素较轻(-33.72‰～-32.84‰);后峰型正构烷烃(nC₂₃～nC₃₂)单体碳同位素略重(-32.02‰～-30.90‰),反映两种不同生源的生烃贡献。同时,在后峰型正构烷烃之间检测到了丰富的单甲基支链烷烃系列化合物,该类化合物与后峰型正构烷烃具有相同的单体碳同位素组成(-30.52‰～-31.64‰),指示二者具有共同的母质成因。文献及实测单体碳同位素组成表明单甲基支链烷烃属细菌等微生物来源,因此,对传统的双峰型分布中后峰正构烷烃属高等植物来源的认识提出置疑。     

防城港海域沉积物中正构烷烃分布和来源解析

正构烷烃由于其化学性质稳定,在自然界中普遍存在,是表征有机质来源的良好标志物。利用气质联用仪(GC/MS)对2021年9月采集的防城港海域表层沉积物中的正构烷烃进行检测,对其含量、分布特征进行分析,运用特征参数对其来源进行解析。结果表明：正构烷烃含量在(67.51～850.08)×10^-9(干重)之间,均值为476.69×10^-9(干重),高值区主要分布在企沙半岛南部海域;主要由连续分布的n-C₁₄～n-C₃₅正构烷烃同系物组成,呈双峰分布,前峰群偶碳数优势,后峰群奇碳数优势;陆、海源烷烃比(∑T/∑M)、碳优势指数(CPI)和陆、海源烷烃优势比(TAR)均指示研究区正构烷烃受陆源影响明显;平均链长(ACL)、烷烃指数(AI)和Pmar-aq进一步表明其主要来源于陆源草本植物;T-ALK/C₁₆比值表明研究海域受到石油污染影响;姥鲛烷和植烷比值(Pr/Ph)表明研究海域沉积物中正构烷烃形成于氧化环境。     

金湖凹陷阜宁组低熟烃源岩饱和烃组成及其生源探讨

本文应用气相色谱，色谱－质谱和线性同位素质谱分析技术对盆地金湖凹陷下第三系阜宁组阜二段低熟烃源岩和烃组分及单体烃稳定碳同位素组成进行了深入地研究，发现甾烷类－Ｃ２９在饱和烃中含量很高，正构烷烃呈三峰型分布，以ｎＣ２２或ｎＣ２０为主峰。最后根据烃源岩有机显微组分和单体烃碳同位素组成特征认为正构烷烃中低碳数和中等碳数正构烷烃可能主要来源于菌藻类，高碳数大部分可能主要由藻类贡献。     

天津地区河流沉积物中中等分子量正构烷烃的分布特征

分析了天津地区几条具不同环境功能特征的河流沉积物中正构烷烃的组成，重点介绍了中低分子量正构烷烃的分布特征，并通过与表层土壤、大气降尘及TSP中正构烷烃的分布特征的对比，分析了中等分子量正构烷烃的成因。分析表明，天津地区主要河流沉积物和大气降尘中正构烷烃普遍具有正十七烷（nC17）明显优势的特征，nC17单体烃同位素值也相对偏低，与来源于化石燃料的正构烷烃化合物存在明显的差别。在土壤和TSP中不存在这一现象，表明正十七烷化合物来源水体中的低等水生生物体，推测主要来源于藻类生物。由于这类化合物含量明显高于其他化合物，具有环境地球化学意义。     

不同纬度地区植物中正构烷烃及其同位素组成

本文应用GC-MS和GC-TC-IRMS同位素分析技术,对我国北部柴达木盆地花土沟至南部广西南宁5个地区草、芦苇和树叶3类植物中正构烷烃及其碳氢同位素进行了分析.结果显示了不同纬度地区植物中正构烷烃碳数分布在C15～C30之间,呈单峰型分布,主峰碳数为C27、C29和C31;CPI值分布在3.49～17.25之间,平均值是草＜芦苇＜树叶;ACL值为26.24～30.26,平均值是草＞芦苇＞树叶.研究发现,随着植物生长地区纬度的增高和年平均气温的降低,植物中正构烷烃主峰碳数、CPI值、ACL值都降低,并且纬度每增加1.,草、芦苇和树叶中ACL值分别减少0.08、0.22和0.36;气温每增加1℃,草、芦苇和树叶中ACL值分别增加0.04、0.24和0.20.研究样品中C27和C29正构烷烃的δ13C值分布在-25.3‰～-35.5‰之间,草具有相对轻的碳同位素组成;C27和C29正构烷烃碳同位素组成与环境因子(如纬度和温度)之间的相关性,在这次研究中没有观察到.样品中C27和C29正构烷烃δD值分布在-132.1‰～-192.6‰之间,草具有相对轻的氢同位素组成.随着纬度增加和气温降低,草和树叶中C27和C29正构烷烃富集轻同位素.因此,可以应用草、芦苇和树叶中正构烷烃主峰碳数、CPI值和ACL值以及草、树叶中C27、C29正构烷烃δD值指示环境特征.     

琼东南盆地深水东区渐新统烃源岩发育模式

琼东南盆地深水东区勘探程度低,钻井样品受油基泥浆污染严重,目前关于该区浅海相和海陆过渡相烃源岩的有机地球化学研究较为局限。通过对深水东区渐新统受油基泥浆污染的泥岩岩屑进行有效地洗油实验及有机地球化学分析测试,结合东部浅水区渐新统烃源岩样品的有机岩石学、有机地球化学分析测试等地质资料,系统剖析了深水东区渐新统不同沉积相烃源岩的地球化学特征、发育控制因素和发育模式。研究结果认为,琼东南盆地深水东区渐新统烃源岩的发育模式可分为海陆过渡相三角洲前缘模式和浅海相模式。海陆过渡相三角洲前缘烃源岩为中等—高有机质丰度,有机质类型为Ⅲ型,具有Pr/Ph普遍大于3、(nC21+nC22/nC28+nC29)普遍小于1.2、高OL/C30H、高T/C30H、低C23TT/C30H、低C27ST/C29ST和相对较低的Ga/C30H、C35/C3422S的特征,烃源岩的TOC和硫含量相关性极好,沉积水体为氧化性淡水—半咸水环境。三角洲前缘烃源岩的TOC和母源输入参数相关关系较好,而与Ga/C30H、C35/C3422S参数相关关系较差,说明三角洲前缘烃源岩的有机质丰度主要受陆源有机质输入的控制。浅海相烃源岩有机质丰度中等,有机质类型为Ⅱ2~Ⅲ型,具有Pr/Ph普遍小于3、(nC21+nC22/nC28+nC29)普遍大于1.5、低OL/C30H、低T/C30H、高C23TT/C30H、高C27ST/C29ST和相对较高的Ga/C30H、C35/C3422S的特征,且烃源岩的TOC和硫含量相关性较差,沉积水体为弱氧化性半咸水—咸水沉积环境。浅海相烃源岩的TOC和母源输入参数、Ga/C30H、C35/C3422S等相关关系均较好,说明浅海相烃源岩有机质丰度受水生有机质输入和弱氧化性半咸水—咸水沉积环境控制。滨海相烃源岩的有机质丰度为差—中等,有机质类型以Ⅲ型为主,且TOC受母质来源或沉积水体的氧化还原性影响较小,其烃源岩发育模式是一种破坏性模式。     

舞阳、襄城凹陷下第三系盐湖相有机地球化学与沉积环境研究

舞阳、襄城凹陷下第三系为一套盐湖相沉积物。研究表明,沉积环境与有机地化特征具有明显对应关系,咸水湖-盐湖相和盐湖相区有机质丰度相对较高,(扇)三角洲前缘与(扇)三角洲前缘-盐湖相区次之,(扇)三角洲平原区相对最差。烃源岩类中以页岩、油页岩最好,白云质、灰质泥岩、泥质白云岩、泥岩次之,含膏、含盐泥岩相对最差。有机质类型主要为1型,其次为Ⅰ型,少量Ⅱ₂型。且Ⅰ型、Ⅱ₁型有机质一般分布在盐湖相区内,而Ⅱ₂型和Ⅰ型有机质则主要分布于(扇)三角洲平原相和(扇)三角洲前缘相带。生物标志物指示烃源岩沉积环境为还原-强还原、高盐度咸化湖泊环境,其正烷烃多呈双峰态分布,高碳数部位具有一定的奇碳优势,OEP值大于1植烷、伽玛蜡烷含量高,Pr/Ph分布范围为0.04～0.72,β-胡萝卜烷和藿烯、ββ藿烷、芳香含硫化合物及脱羟基维生素E普遍存在,Tm/Ts大于1。根据Pr/Ph、Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈相对组成三角图可有效区分半咸水湖相与咸水湖-盐湖相。     

藏北高原双湖地区中侏罗统海相油页岩生物标志化合物分布特征及其意义

重点报道了藏北双湖地区中侏罗统海相油页岩的生物标志化合物特征,首次在该层位油页岩中检出丰富的正烷烃、类异戊二烯烷烃、萜类化合物及甾类化合物。正烷烃图谱呈单峰形,nC₁₅、nC₁₆或nC₁₇为主峰碳,轻烃组份占有绝对优势,OEP值 0.93～ 1.0 1,无明显的奇偶碳数优势分布;Pr/Ph值为 0.77～ 1.5 9,在剖面序列中呈波动分布,显示弱植烷优势或姥鲛烷优势;藿烷以C₃₀ 占优势,萜烷相对丰度五环三萜烷 >三环萜烷 >四环萜烷;规则甾烷∑ (C₂₇+C₂₈) >∑C₂₉,∑C₂₇/∑C₂₉值为 0.79～ 1.2 0,在剖面序列中下部C₂₇甾烷略占优势,上部C₂₉甾烷略占优势,重排甾烷C₂₇/规则甾烷C₂₇值为 0.5 1～ 3.6 3,在剖面序列中具有显著的波动性,同时检出了少量孕甾烷和 4-甲基甾烷。有机质母质构成中,既有丰富的藻类等低等水生生物,可能还有一定比例陆生高等植物输入混合的特点。油页岩处于成熟阶段,整个油页岩剖面序列具有一致的热演化程度。剖面中部油页岩具有极高的原始生产力,氧化-还原条件也是控制油页岩TOC和沥青“A”含量在剖面垂向变化的重要因素.     

中国南方海相生烃成藏研究的若干新进展(二) 南方四套区域性海相烃源岩的地球化学特征

南方四套区域性高、过成熟海相烃源岩的地球化学特征有:(1)干酪根显微组分以Ⅱ型为主;各层系干酪根和沥青"A"的δ13C随时代变新而变重,反映了高等植物输入的增多。(2)上古生界烃源岩沥青"A"和总烃含量比过成熟的下古生界烃源岩高出6～10倍;与相同层系低成熟烃源岩比较,高、过成熟烃源岩已大量排烃。(3)下古生界烃源岩抽提物正烷烃的双峰型分布代表了两类具不同脂肪链结构的藻类输入;上古生界既有双峰型又有单峰型分布,反映了水生生物与高等植物的不同贡献。(4)Pr/Ph比和甾、萜烷常规生物标志物的分布在高、过成熟热演化阶段已经趋同和失效,难以区分不同层系烃源岩和用作油源对比。(5)三芳甾烷、甲基三芳甾烷,特别是三芳甲藻甾烷等生物标志物,可以区分不同地区、不同层系烃源岩,并可用作油源对比。     

Characteristics of biomarkers in source rocks of the Ganquan Formation in the Dahulishan region, Ejina Banner

Based on gas chromatography and gas chromatography mass spectrometry techniques, the authors examined biomarker characteristics of the Ganquan Formation source rocks in the area of Dahulishan, Ejina, and analyzed the information and petroleum geological significance that were indicated by the source of organic matter, sedimentary environment and maturity and so on. Gas chromatography peak of saturated hydrocarbons from the Ganquan Formation source rocks showed "the former peak" of the single peak distribution, the main peak of carbon being C18 , indicating the main sources of organic matter with marine organic matter. Pr/Ph ranges from 0.3 to 0.6, indicating a strongly reducing sedimentary environment. Biomarker assemblages of the Ganquan Formation source rocks are abundant in tricyclic terpane with long side chains, with a high level of gammacerane, showing dominant distribution of C27 sterane. High contents of gammacerane in organic matter show organic facies of source rocks in the saltwater sedimentary environment. That average hopane/sterane ratio is 0.59, showing that algae have made more contributions to organic matter than bacteria. And the high level of C27 steranes shows that algae are the main source of hydrocarbon precursors. The Ganquan Formation’s methylphenanthrene index, which is an effective molecular parameter index to measure thermal evolution of organic matter, ranges from 0.35 to 0.50, and the conversion of vitrinite reflectance Rc from it is within the range of 2.00-2.09, indicating that the Ganquan Formation source rocks are in the over-mature stage of thermal evolution.     

早古生代海相烃源岩成熟度的有机岩石学评价方法

本文应用有机岩石化学方法通过对塔里木盆地早古生代典型烃源岩研究,建立起了应用沥青反射率、微粒体反射率、动物壳属体反射率及海相镜质体反射率评价烃岩成熟度的综合标准。     

鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7烃源岩有机地球化学特征及沉积环境研究

通过对鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7段烃源岩的分析,研究区长7段烃源岩有机碳平均含量为3.22%,生烃潜量均值为12.8 mg/g,氯仿沥青“A”均值为0.55%,可以划分为较好-好的烃源岩,具有良好的生烃潜力。利用有机岩石学分析、热解分析,并结合饱和烃生物标志物分析,发现研究区长7段烃源岩有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主,有机质以菌藻类生源为主,并伴有部分高等植物生源。烃源岩有机质成熟度R_o值介于0.42%~0.76%之间,并且热解T_max也主要集中在440~455 ℃之间,并且正构烷烃分布特征及甾、藿烷异构化参数说明烃源岩有机质处于低熟-成熟度阶段。根据饱和烃中甾藿烷参数、三环萜烷参数、伽马蜡烷指数、β-胡萝卜烷相对含量以及姥植比参数特征,研究区长7段烃源岩沉积环境为湖相淡水弱氧化-弱还原环境。     

黔西南灰家堡金矿田有机岩相学和地球化学

灰家堡金矿田是黔西南卡林型金矿床的集中产地之一,对其中的水银洞、紫木凼、太平洞和簸箕田4个代表性金矿床进行了有机岩相学和地球化学研究。灰家堡金矿田的矿床中固体沥青主要产于矿石内,与矿化关系密切,产出形态受孔隙、构造裂隙控制;沥青与热液期矿物的共生组合关系表明其形成时间与成矿时间大致一致。矿石中普遍发育有机质包裹体。有机地球化学特征表明,金矿石和围岩中的有机质成熟度均较高,经历了类似的地质作用过程;有机质形成于强还原、中低盐度的沉积环境;有机质来源以海相菌藻类等低等生物为主,有少量陆源高等植物的输入。     

Organic geochemistry and petrography of Lower Cretaceous Wealden black shales of the Lower Saxony Basin: The transition from lacustrine oil shales to gas shales

Ninety-seven Wealden black shale samples from three wells in the Lower Saxony Basin have been studied by organic geochemical and organic petrographical methods to determine their maturity, organic facies and depositional environment. The maturities of the three wells range from early mature (Ex-A), late to postmature (Ex-C) to overmature (Ex-B) as determined by vitrinite reflectance measurements, diamondoid ratios and other geochemical maturity parameters. Ex-C and Ex-B show distinct petrographic features related to oil generation and migration. In particular, the occurrence of dispersed solid bitumen replacing initial type I kerogen suggests a formerly active petroleum system. Structural and textural differences between early mature alginites and solid bitumen in postmature to overmature samples show an alteration of the pore system with increasing maturity. A freshwater depositional environment is indicated by widespread occurrence of botryococcus algae and other small alginite particles predominating in the immature well. These alginites are absent in the more mature gas shales of wells Ex-C and Ex-B. Geochemical evidence of algae and phytoplankton in general is provided by numerous biomarker parameters, while the occurrence of β-carotane in some samples indicates events of increased salinity, although no hypersaline conditions are inferred due to very low gammacerane indices. Increased amounts of vitrinite and inertinite in samples of Ex-B suggest locally significant terrigenous input of organic matter for some periods during Wealden Shale deposition. High sulfur/organic carbon ratios provide evidence for sulfate rich waters and (partly) anoxic bottom water conditions. While the lower mature lacustrine source rocks generate paraffinic/waxy oils, gas and condensates are produced at post-mature stages. Furthermore, maturity distribution maps from 3D numerical petroleum systems modeling reveal substantial differences in respect to petroleum generation.     

济阳坳陷下古生界碳酸盐岩的分子有机地球化学特征

本文主要针对济阳坳陷车古、义古和桩古潜山带若干钻井的下古生界碳酸盐岩样品,开展分子有机地球化学研究。研究主要揭示了下古生界碳酸盐岩氯仿沥青A中的生标组成及其碳同位素特征,可为环渤海地区下古生界潜在的原生油气藏的判识提供依据;同时研究表明碳酸盐岩晶包有机质中正构烷烃的分布和碳同位素组成与氯仿沥青A中的存在明显差异,早期有机质的特征仍被保留在晶包有机质中,因此可用于古沉积环境的探讨。