沉积有机质芳核与侧链碳同位素组成分布特征

碳同位素组成是油气对比和有机质演化研究的重要手段.国内外先后提出了不同的天然气δ~(13)C_1与R_o的演化模式.认为在相同演化阶段Ⅲ型母质形成天然气比Ⅰ～Ⅱ型母质δ~(13)C_1偏重,即煤型气δ~(13)C_1重于油型气.但由于这些模式大多是局部或区域性的,很难完全代表有机质的完整演化序列.     

低等水生生物: 高蜡油形成的重要来源

尽管对原油中高分子量化合物的形成途径有多种解释, 但其真正来源并不很清楚. 通过对辽河盆地大民屯凹陷典型高蜡油区不同性质源岩抽提物中显晶蜡和微晶蜡含量和组成的定量分析, 并结合源岩有机岩石学和热解色谱特征分析, 揭示富含低等水生生物的油页岩是大民屯凹陷高蜡油的主要母源. 高蜡油的主要生源组分是藻类体和无定形基质体, 它们富含脂肪族结构, 生成长链烷烃的潜力很高. 源岩蜡产率受有机质丰度和成熟度的控制, 高丰度和低成熟源岩有利于蜡的形成与保存, 随源岩有机质丰度降低和成熟度增高, 源岩蜡产率降低, 表明原油中的蜡主要是富含低等水生生物有机质在热演化阶段早期(R_O = 0.4%~0.7%)形成的产物. 尽管陆源高等植物的表皮和孢粉类同样能够提供蜡的生源母质, 但湖相低等水生生物的贡献可能更加重要.     

第三系盐湖相沉积中C_(30)甾烷的发现

1984年,Moldowan首次报道了C_(30)-甾烷的发现。随后。1985年,他又进一步指出,海相原油中的C_(30)甾烷可能主要来源于广泛分布在硅藻(diatom)、金藻(chrysophytealga)和扇贝(scallop)等海洋生物中的丙叉基胆甾醇(propylidenecholesterol)。是其在早期成岩作用中还原的产物;并认为C_(30)-甾烷类的存在是鉴别油源岩中海洋有机质输入的最有效的参     

泌阳凹陷湖相藻类体中藻质素作为高蜡油母质

中国湖相原油大多以高含蜡为特点,如泌阳凹陷、南阳凹陷和大民屯凹陷的特高蜡原油。普遍认为,原油中石蜡,主要是长链(>C_(22))正构烷烃,来源于高等植物蜡质或角质、孢粉质等成分。但是,有机岩石学分析表明中国典型的深湖-半深湖相生油岩中占绝对优势的生油组分是层状藻类体、结构藻类体和腐泥无定形体。这使我们想到某些湖相藻类体很有可能作为高蜡油母质,泌阳凹陷是我国典型的小而肥含油气盆地,面积约1000 km~2,其原油含蜡量为24.26％～40.27％。凹陷中主力生油层为下第三系深湖半深湖相核桃园组,有机质类型以Ⅰ型为主,成油条件十分优越。本项研究通过对泌阳凹陷核桃园组生油岩生油组分有机岩石学剖析、典型生油组分盘星藻藻类体热解气相色谱-质谱、加水热模拟产物分子地球化学和同位素地球化学四个方面分析,表明藻类体是泌阳凹陷生油岩中占绝对优势的生油组分,湖相绿藻藻类体(如盘星藻)中藻质素是高蜡油的重要母质。     

抚仙湖近现代沉积物中长链支链烷烃和环烷烃的检出及可能的环境意义

抚仙湖是寡营养大型淡水深水湖,在该湖近百年的沉积物中检出了高丰度的含季碳原子的长链支链烷烃(C2n支链烷烃)、长链环戊烷和长链环己烷系列化合物,其分布特征表现为独特的奇碳或偶碳模式.检出的8种C2n支链烷烃和长链环烷烃在沉积剖面上具有完全一致的丰度变化,表明它们来源的一致性.同时这两类化合物与藻类和细菌来源的短链奇碳正构烷烃(C20)、3-甲基烷烃、藿烯、多不饱和脂肪酸、植醇、甾醇、以及长链烷基二醇在剖面上具有相似的丰度变化;而与高等植物来源的长链奇碳正构烷烃具有一定的丰度变化差异,这表明C2n化合物和长链环烷烃可能与水体中藻类和细菌的输入有关,特别是低氧含量水体中改造藻类有机质的异养细菌,这与抚仙湖独特的水体环境有关.     

好氧生物降解中烷烃单体稳定同位素分馏及其环境意义

通过气相色谱(GC-FID)监测了在好氧条件下微生物(石油降解菌GIM2.5和白腐菌Phanerochaete chrysosporium-1767)对正十二烷、正十五烷、正十六烷、姥姣烷、正十八烷以及正二十四烷烃等石油及其制品的常见组分以及原油样品的降解. 用色谱-同位素质谱(GC-IRMS)分析了降解过程中烷烃及原油中正烷烃组分(C₁₃ ~ C₂₅)的单体稳定碳、氢同位素组成. 结果发现, 在好氧微生物作用下, 上述烷烃的稳定碳 (δ ³C)、氢同位素(δ D)都较为稳定, 其同位素值变化基本上介于仪器的精确度以内, 尤其是nC₁₆以上正烷烃. 烷烃化合物δ ¹³C和δ D的稳定性和特定性可用于追索表生环境中石油类污染物的来源, 特别是当污染物风化严重, 常规的化学指纹技术难以明确判识时, 稳定同位素指纹(δ ¹³C和δ D)有望成为有效的环境污染源指示剂.     

新型双碳桥联二环戊二烯基稀土氯化物的合成与表征

桥联双环戊二烯基稀土化合物的合成已有不少报道。但双碳桥联双环戊二烯基稀土化合物至今未见任何报道。我们以(CH_3)_4C_2(C_5H_4MgCl)_2·4THF(Ⅰ)与无水三氯化稀土反应,通过控制两者的比例合成了两类双碳桥联二环戊二烯基稀土氯化物,(CH_3)_4C_2(C_5H_4)_2LnCl_2·Mg_2Cl_3·nTHF(Ⅱ)和(CH_3)_4C_2(C_5H_4LnCl_2·MgCl_2)_2·nTHF(Ⅲ),并对这两类化合物进行了表征,证实了这两类化合物的存在。     

原油中的咔唑类化合物

原油中有机氮的含量一般在0.1％～0.2％(重量)之间,以芳香稠环形式存在,主要有两种结构类型,非碱性吡咯类型(如咔唑类化合物,指咔唑、苯并咔唑、二苯并咔唑及其烷基衍生物)和碱性吡啶类型。原油中吡咯结构化合物比吡啶结构化合物占优势,前者在原油中的含量约是后者的1.44～4.26倍。近年来,由于咔唑类化合物的分离和分析技术进一步发展和完善,国外石油地球化学家发现该类化合物蕴藏着丰富的地质-地球化学信息,尤其在油气运移、油藏聚集史及储层润湿性等方面的研究中展示了独特的优势和潜力。     

原油中的咔唑类化合物

<正>原油中有机氮的含量一般在0.1％～0.2％(重量)之间,以芳香稠环形式存在,主要有两种结构类型,非碱性吡咯类型(如咔唑类化合物,指咔唑、苯并咔唑、二苯并咔唑及其烷基衍生物)和碱性吡啶类型。原油中吡咯结构化合物比吡啶结构化合物占优势,前者在原油中的含量约是后者的1.44～4.26倍。近年来,由于咔唑类化合物的分离和分析技术进一步发展和完善,国外石油地球化学家发现该类化合物蕴藏着丰富的地质-地球化学信息,尤其在油气运移、油藏聚集史及储层润湿性等方面的研究中展示了独特的优势和潜力。     

板桥凹陷泥岩与原油中藿烷类的分布型式

化石燃料和沉积物中,藿烷类是普遍存在的以原核生物(细菌与蓝细菌)生源标志物.1974年Ensminger等报道了以C_(30)藿烷为主峰的C_(17)—C_(35)(缺C_(28))藿烷类常规分布型式;以后Seifert和Moldowan从中鉴别出17α(H),21β(H)-和17β(M),21β(M)-藿烷以及17β(H),21β(H)-莫烷三种差向异构体系列,在常规分布型式中,以17α(H),21β(H)-藿烷系列为主.1991年Moldowan等和Armanios等又报道了17α(H)-重排藿烷和18α(H)-新藿烷(即     

在原油中发现超过C40的长链藿烷

碳数超过30的藿烷被称为长链藿烷(Extended hopanes).据我们所知,超过C_(35)的长链藿烷仅有两篇报道:Rullk(?)tter和Philp在Illinois和Thornton沥青中发现一个长侧链17α(H)藿烷系列,其碳数范围达C_(40);前苏联科学院 Ostroukhov等曾在中亚Shakarlyk沥青矿发现一个C_(32)～C_(39)的长链苯并藿烷系列.通过对辽河盆地高升油田未熟原油的研究,在原油中发现两个超过C_(40)的长链藿烷系列——17α(H),21α(H)-藿烷类和17β(H),21α(H)-莫烷类     

某些现代生物中正构烷烃碳同位素研究

选择了对油气生成具有意义的各种现代生物进行热压模拟实验,测定了不同生物体中正构烷烃碳同位素值,并研究了不同生物体中单个正梦烷烃的同位素分布特征,该实验结果为判别沉积有机质中正构烷烃的生物来源提供了重要线索。     

冲绳海槽沉积物中甾醇热演化实验研究

现代海洋沉积物中已分离与鉴定出C_(26)、C_(27)、C_(28)、C_(29)、C_(30)等多种甾醇,其大部分能标志某生物种类来源。甾醇作为一种生态环境标志物,已被许多地质学者所关注。Boon研究认为4,23,24-三甲-f_2-胆甾-22-烯-3β-醇是海洋中甲藻的标志物;Vol Kman研究指出胆甾-     

中国主要含油气盆地天然气的C_(5-8)轻烃单体系列碳同位素研究

中国含油气盆地天然气的烷烃气(C_(1-4))碳同位素已有较多的研究成果.由于C_(1-4)烷烃气的分子种类有限而结构简单,及其碳同位素提供的信息有局限性.在湿气中C_(5-8)轻烃可见率大,并且其分子比C_(1-4)分子的结构复杂和种类多,研究其碳同位素,可取得更大量和丰富的科学信息,对探索和研究天然气的成因、鉴别气的类型和气源对比有重要意义.但天然气中C_(5-8)轻烃单体系列碳同位素研究,在国内、外都还很薄弱,在我国也仅有简单的研究报道.     

金刚烷化合物的结构特性及其地球化学意义

金刚烷为具有类似金刚石结构的一类刚性聚合环状烃类化合物,并被认为是多环烃类在高温热力作用下经强Lewis酸催化剂聚和反应的产物;同时金刚烷类化合物性质极其稳定,一旦形成,不易受到热降解以及生物降解的破坏。对于这些具有特殊结构的化合物的结构特性以及它们在地球化学演化方面的意义并没有得到充分的认识与研究。本文通过研究金刚烷化合物的结构与热稳定性以及在石油和生油岩中的分布特征,建立判定石油和生油岩有机质成熟度的金刚烷指标。     

塔北沙18井石炭系蒸发分馏成因凝析油确认的地球化学证据

目前的观点认为腐泥型于酪根来源的凝析油均是成岩作用晚期有机质高成熟阶段(R_0>1.3%)或早期大分子烃类热裂解的产物;近来的研究表明,原油蒸发分馏机制是一种非常重要且发生频率很高但仍未得到充分重视和深入认识的原油蚀变及凝析油成因机制;作者的研究表明塔里木盆地具备发生原油蒸发分馏的若干地质地球化学条件且有相关残油和凝析油形成.本文选择沙18井石炭系(C)海相凝析油和与之相关性最密切的沙14井奥陶系(O)海相高蜡原油进行重点讨论.沙18井和沙14井位于塔北桑塔木断块构造中部,沿构造发现诸多油气藏的事实表明其两侧断裂可充当原油蒸发分馏的通道.     

伽马蜡烷的地质产状及古环境意义

自从Hills等人在美国科罗拉多绿河油页岩中发现伽马蜡烷后,它已经成为岩石有机质和石油的一个常见组分。例如,根据Moldowan等人所总结的资料,在前寒武到第三纪的42个油样中,无论是海相还是非海相的,都发现含伽马蜡烷。一般,它的含量较低,与17α(H),21β(H)藿烷的比值低于0.05。但是,少数样品,如希腊的Prinos海相原油,Utah的Green River原油,富含伽马蜡烷。西班牙Tarragona盆地的Amposta原油也富含伽马蜡烷。Demaison曾设想,这种高含量可能标志生油岩沉积时处于高盐时期(Moldowan,     

最小含氧带和硫化环境控制14亿年前有机质生烃能力

显生宙沉积有机质富集和生烃潜力受控于初级生产力和保存环境,但元古宙以原核生物为主的广泛厌氧环境对烃源岩发育的控制作用并不清楚.中国华北燕辽盆地中元古界下马岭组发育一套厚达250 m的富有机质烃源岩,主要形成于硫化厌氧和最小含氧带(oxygen minimum zone, OMZ)水体环境,沉积时限约为1400～1360 Ma.选择有代表性的两类黑色页岩样品开展了黄金管热模拟实验,结果表明, 14亿年前富有机质页岩的生油气潜力与显生宙优质烃源岩相当,且明显受控于沉积时的海洋水体环境;硫化厌氧环境的沉积有机质,虽丰度略低(TOC 5%),但生油能力明显高于OMZ环境下的沉积有机质(TOC达12%);两类沉积环境有机质的生烷烃气能力却相反.这说明,厌氧环境不但有利于有机质富集,同时保存了对生油更加有效的富氢脂肪结构;尽管OMZ海洋初级生产力很高,在底层水有氧环境下也能够沉积高丰度的有机碳,但氧化作用使其生油潜力明显降低.研究证实,中元古代海洋环境的动态演化对沉积有机质的母源构成、生烃潜力和产物组成具有重要影响,为深入了解并探索中新元古界的烃源岩发育机制和油气资源潜力提供了一个重要窗口.     

沼泽沉积物中单体正构烷烃碳同位素研究

80年代末,国外研制出GC-C-IRMS碳同位素分析新技术,使碳同位素研究进入了分子水平,出现了生物标志化合物稳定碳同位素地球化学研究新领域.生物标志化合物碳同位素组成与生物先质及成岩演化的关系,是该研究领域的关键问题之一.国外已从生物体、现代沉积物和热模拟实验研究着手,对这一问题进行了一些研究.研究结果表明,沉积物中生物标志化合物碳同位素组成与生物先质碳同位素组成和成岩演化关系密切.例如,Rieley等研究了Ellesmere湖泊现代沉积物和湖周围C_3植物叶中单体正构烷烃碳同位素组成,发现两者具有成因联系.本文对我国甘南(甘肃省南部)现代沼泽沉积物泥炭和准噶尔盆地古代沼泽沉积物长焰煤样品中单体正构烷烃碳同位素进行了分析,研究了它们碳同位素组成与有机质输入源和成岩演化的关系.     

固城湖沉积物中的结合态有机类脂化合物

生物专属性与在早期成岩作用过程中的稳定性是反映古气候古环境变化的生物标志化合物的重要属性。内陆湖泊沉积物中的沉积有机质来源广泛,大量陆源碎屑有机质的输入,以及有机质在早期成岩作用过程中发生的变化,使其组成趋于复杂化,一些生物标志化合物的生源指征意义也变得模糊起来。除游离有机类脂质外,在沉积物中尚可分离出以化学键（酯键、酰胺键、醚键等）结合于有机大分子中的结合态有机类脂质,其组成、来源及早期成岩变化与游离有机类脂质有所不同。本文对固城湖沉积物中呈酯键和呈酰胺键结合的有机类脂