2011第十三章生物标记化合物及其地球化学意义.ppt

第十三章 生物标志化合物及其地球化学意义 第十三章 生物标志化合物及其地球化学意义 第十三章 生物标志化合物及其地球化学意义 第十三章 生物标志化合物及其地球化学意义 第十三章 生物标志化合物及其地球化学意义 2）重排甾烷 重排甾烷被认为是由甾烷C－10、C－13位上的甲基重排到C－5、C－14位形成的。 成因： 热应力 成岩早期由酸性物质（如粘土）的催化作用产生 与成熟度有关：重排甾烷的含量常随成熟度的升高而增高 与沉积环境（或岩性）有关，故在碳酸盐岩烃源岩及其油中比值往往很低。 导致 导致 重排甾烷/规则甾烷比值 4-甲基甾烷可能主要源于沟鞭藻生物体中的4α-甲基甾醇，而沟鞭藻主要在淡水环境中繁生。 3）*4-甲基甾烷（C28、C29、C30）和甲藻甾烷（C30） 甲藻甾烷来源于甲藻甾醇或甲藻甾烷醇，并且看来是唯一由沟鞭藻提供的。 4）芳甾烷 芳甾烷由甾烷的芳构化作用形成，形成途径参见本章第四节。 五*、其他饱和生物标志化合物 最常见类型为补身烷型，其他类型如杜松烷型、桉叶油烷型、红没药烷型、雪松烷型及花侧柏烯型等多见于高等植物来源的有机质中，如琥珀、树脂、陆源沉积物及煤中。因此，二环倍半萜类的检出常常被认为是陆源输入的标志，如第十一章即利用这一点来鉴别煤型气。 1*、二环倍半萜类 不少人认为补身烷系列是早期成岩作用过程中由藿烷类先质（细菌成因生源）演化而成的。即其在陆源沉积中的广泛分布也可能是来源于对陆生植物进行强烈改造的细菌生物质。 总的来看，在高等植物为主的陆相沉积（煤系地层）中，该类化合物的相对含量较海相及湖相明显偏低。 2*、三环萜烷 我国塔里木古生界海相石油、准噶尔盆地二叠系湖相沉积物泌阳凹陷等东部古近系—新近系沉积物及原油中都有高丰度的三环萜烷化合物，显示三环萜烷系列化合物应以藻类生源为主。 三环萜烷抗生物降解能力很强，因而可用于强烈生物降解油的油源对比（Palacas等，1986）。 伽马蜡烷是一种五环三萜（C30），但与藿烷不同的是，其E环为六员环。伽马蜡烷常用m/z 191及m/z 412质量色谱图来检测。 3、伽马蜡烷 伽马蜡烷的富集似乎多与高盐度海相及非海相沉积环境有关。伽马蜡烷在某些源于碳酸盐岩或蒸发岩烃源岩的海相石油中也是丰富的。 尽管具高伽马蜡烷（如伽马蜡烷/αβ-藿烷高值）常能表征强还原、超盐度沉积环境，但这样的环境并不总是具有高伽马蜡烷比值。伽马蜡烷比藿烷抗生物降解能力要强。 奥利烷也是以5个六员环为基本单元的五环三萜。奥利烷的色谱出峰位置在C29降莫烷和C30藿烷之间，但更靠近C30藿烷。 4*、奥利烷（Oleanane） 18α(H)-奥利烷是最典型的高等植物五环三萜类化合物之一，奥利烷主要作为晚白垩世以来高等植物（特别是被子植物）输入的可靠标志物。 至今，在已知的早于白垩纪的石油中还没有发现奥利烷的例子。 六*、芳香烃化合物 芳香烃化合物的种类非常丰富，限于篇幅，除了前面介绍过的芳甾烷外，这里还对沉积有机质和石油中最常见的萘、菲系列化合物做简单介绍。 1、概述 图13-13多环芳香烃的主要碳骨架型式 图13-14给出了一芳香烃馏分的总离子流图，可见，它与烷烃的分布形式是完全不同的，显示出复杂性，但实际上，通过质量色谱图可以比较容易地鉴定各系列芳香烃化合物。 萘系列化合物的分布变化较大，主要受来源、成熟度及生物降解程度的影响。 2、萘系列 具1个甲基的质量色谱图 具2个甲基 具3个甲基 具4个甲基 M表示甲基 DM表示二甲基 TM表示三甲基 TeM表示四甲基 PM表示五甲基 随成熟度的增加，热力学上更稳定的异构体的相对丰度会增加： 萘系列化合物衍生于来自高等植物及细菌的倍半萜至三萜类化合物。 β-位甲基取代的异构体 更稳定 α-位甲基取代的异构体 不稳定 有关参数如下： MNR=2-MN/1-MN，β/α； DNR1=(2,6-+2,7-)/1,5-DMN，ββ/αα; DNR2=2,7-/1,8-DMN，ββ/αα; DNR3=2,6-/1,8-DMN，ββ/αα; TNR1=2,3,6-/(1,4,6-+1,3,5-)TMN，βββ/（ααβ+αβα）; TNR2=(2,3,6-+1,3,7-)/(1,4,6-+1,3,5-+1,3,6-)TMN，（αββ+βββ）/（ααβ+αββ+ααβ）； TNR3=1,3,7-/(1,3,