生物标记化合物及其地球化学意义.ppt

添加标题第一节生物标志化合物的概念及立体化学基础01添加标题第二节生物标志化合物的分析与鉴定02添加标题第三节主要的生物标志化合物03添加标题第四节生物标志化合物在油气地球化学中的应用04添加标题第十三章生物标志化合物及其地球化学意义05藿烷的生源及指相意义藿烷类前身物主要存在于好氧细菌中（包括是嗜甲烷菌、异养细菌和蓝细菌）。蒮烷在沉积物和石油中的丰度相对较大，在成岩过程中不易降解。藿烷类占可溶有机碳的5%~10%。在细菌细胞膜中，多环的细菌蒮烷四醇成为主要成分，因其扁平状刚性结构而使得膜的强度显著增加。藿烷指纹在反映沉积-有机相方面具有非常重要的作用。升藿烷指数：C35/(C31~C35)01藿烷指纹的指相意义02研究表明，高丰度的C35升藿烷一般与海相碳酸盐岩或蒸发盐岩有关，是沉积时期的海相强还原环境（低Eh）的结果。该参数可能受热成熟度和生物降解的影响，对于高过成熟样品及强烈生物降解原油要慎用此参数。03C35高亚氧化底水沉积条件特征C30相对低大型湖泊页岩的藿烷分布指纹通常具有的特征：煤和煤系泥岩普遍具有的特征：一般还原环境缺氧环境Ts极低C35极低高高明显偏高C34、C35升藿烷丰度极低高沉积环境的还原性越强，C35等高碳数的藿烷含量越高。沉积环境的还原性越强，C35等高碳数的藿烷含量越高，为什么？在强还原的条件下更多地通过还原加氢途径成为C35藿烷在还原性减弱的条件下，可部分氧化成为碳数不同的酸，然后经脱羧作用形成碳数稍低的藿烷C35细菌藿烷多醇在演化（转化为藿烷的）过程中：不过，C35藿烷的含量可能还受热成熟度和生物降解的影响，对于高过成熟样品及强烈生物降解原油要慎重。四、甾烷类甾烷类化合物是一类具有一烷基侧链的四环化合物。环上通常还有2个甲基取代，四环结构又称甾核（环戊并全氢化菲）。常规甾烷的碳数分布范围为C27~C29，但有其它复杂的碳数变化。甾烷类是另一大类生物标志化合物，与藿烷类截然不同，甾烷类化合物几乎都来源于真核生物。甾烷类侧链长短和结构变化多样，并且其前身物—甾醇和甾烯类化合物也是纷繁复杂，因而，甾类化合物可提供更多的信息。1、结构与构型沉积物和石油中甾烷的前身物是真核生物中的甾醇。具有重要地球化学意义的构型变化发生在C–5，C–14，C–17，C–20。在生物体中，甾醇的C–20构型只有一种，即20R构型，而在地质体中，将部分转化为20S构型。图13-4-13甾醇成岩转化为甾烷及C-14,C-17,C-20位构型的变化直到αααR、αααS、αββR和αββS的均衡比率约等于1∶1∶3∶3为止。生物所形成的20R异构体向近似均衡20R和20S混合物转变，如C29同系物在均衡时20S/(20S+20R)值达到0.52~0.55。甾醇在C-5位上的双键在成岩早期还原（加氢）时，形成5α(H)-构型和5β(H)-构型。5β(H)-为生物构型，又称为“粪甾烷”，它主要存在于未成熟沉积物中，在成熟的样品中含量极低。其他3个C位上的生物构型分别为14α(H)、17α(H)、20R（可简称为ααR构型），ββ（20R、20S）构型转化123456胆甾烷C27麦角甾烷C28豆甾烷C29甾类化合物可包括：2、分类常规甾烷类：5β(H)甾烷亚类（生物构型甾烷/粪甾烷）；5α(H)甾烷亚类，包括αα系列、ββ系列（异构甾烷系列）；（2）重排甾烷类（常规甾烷C－10、C－13位上的甲基重排到C－5、C－14位上）：包括13β（H）17α（H）系列和13α17β系列（表13-2）；此处与教材不符，注意修改甲基甾烷类：包括2-甲基、3-甲基、4-甲基及甲藻甾烷类（即4，23，24三甲基胆甾烷）等；短侧链甾烷亚类：包括雄甾烷、孕甾烷（C21、C22）等；C19C21芳构化甾烷类：单芳甾烷亚类，包括A-环、C-环-单芳甾烷；三芳甾烷亚类。降解甾烷亚类：包括A-降型（在结构上失去A环）、脱甲基型、断甾烷（环上的C－C键断开）型等；3、检测与命名C22升孕甾烷C21孕甾烷m/z217（或218）通常为常规甾烷（包括重排甾烷）的基峰，故一般用m/z217质量色谱图来检测常规甾烷和重排甾烷化合物。1）常规甾烷与藿烷类截然不同，甾烷类化合物几乎都来源于真核生物。尽管存在一些特例，但一般认为，水生生物富含C27（和C28）甾醇，与C27（和C28）甾烷比较，高等植物富含C29甾烷。如陆相高等植物有机质为主导的煤系沉积，缺少C27而富集C29甾烷是一重要特征，这已被广泛的研究所证实。4、生源意义可以用C27—C28—C29甾烷相对百分含量