甾烷与藿烷的质量色谱图识别与

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应用生物标志化合物参数判识古沉积环境

应用生物标志化合物参数判识古沉积环境

0.54 0.70 0.14
0.8 0.28 1.1 0.18 O. 8 O.1
1.70 0.72 1.79
2.02 26.63 ” .54 15.83 5.84 1 7.●l 68.23 1●.36
3.13 10.2O 8 .71
2.78 1 .●9 74.66
4.
8.9e 83.40
4.10 9.86 7.62
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0.0o 0.00 0.00 0.00
0.03 O .O0
0.00
0.1 0.O6 0.5 O.19 O.07
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l8— 22号 样 品 的 生 油 岩形 成 于咸 水 或 高 盐 度 水 湖 泊环 境 ,如 潜 江 盆地 生 油岩 中 就 广 泛 发 育 高 盐 环 境生 成 的 矿 物 ,如 石 膏 和 石盐 等。 泥 岩 中 氯 离 子 含 量 较 高 ,为 3— 7‰ 。 而 含 盐 泥 岩 中氯 离 子 含量 更高 ,一 般 为 2O一 60‰ 。 含 盐 泥 岩 因盐 度 很 高 ,化 石 极 为 稀 少 (江 继 纲 ,1982)。
0 .●7 32.●9 30.37 i7.15
O.^1 39.O9 2, .
3,.12
0.I7 40.02 23.23 36.75
l8
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1.54 1.60 0.53 I.18 1.OB 1.03 0.32 2.42

色质谱参数在油源对比中的应用

色质谱参数在油源对比中的应用

Tm/Ts(或Tm/(Tm+Ts))比值
应用了C27H46三萜烷两个立体异构物之比,即18α-22,29,30--三降 藿烷(Ts),代表较稳定的化合物;17α-22,29,30--三降藿烷(Tm),代表 易成熟的化合物。采用Tm/Ts比值作为成熟度的指标,若成熟度高,则比值低, 成熟度低,则比值高。
C29规则甾烷
m/z217谱图识 别
饱和烃质 谱
二、饱和烃色质谱
地质应
甾烷、萜烷用分子参数应用表
饱和烃色谱—质 谱参数主要用于油源对 比及判断沉积环境,生 物标志化合物有良好的 示源性、稳定性和可比 性、是最佳的油源对比 参数和指纹,但要注意 成熟作用和沉积环境的 影响。另外,还可进行 有机质类型及成熟度划 分。
二、饱和烃色质谱
地质应 (C3122S)/(C3122R)比值(第一差向异构体与第用二差向异构体的比值)
现代沉积物中藿烷只有一种异构体17βH,21βH-20R,进入成熟阶段后, C22上有两种异构体R和S。色谱图出现双峰,17α,21β-22R和17α,21β-22S。 例如C31S峰与C31R峰比值,随时间、埋深增加,两个峰的高度逐渐接近。若 该比值小于1,也即第二差向异构体比第一差向异构体多,则表明该样品成 熟度低。
油源之后的运移参数,β型异构物比α型异构物易于流动,故运移越远比值越小。
5β-甾烷类/17α-藿烷比值
5β-甾烷类易流动,在确定油源之后,该比值为运移参数。该比值大,
则运移距离远。
其它参数:
很多比值都可作为油源对比参数,要花时间进行选择
二、饱和烃色质谱

伊宁凹陷二叠系P2t烃源岩与宁1井原油质谱参数对比 1.4
可能来源 蕨类、原
变化,基本保存了原始生化组分的碳骨架,记载了原始生物 生动物四

25-降藿烷的成因识别

25-降藿烷的成因识别

25-降藿烷的成因识别邹贤利;陈世加;路俊刚;徐耀辉;张焕旭;王力;庞建春;黄囿霖【摘要】藿烷系列化合物中的25-降藿烷系列广泛存在于严重生物降解原油中,具有特殊的地球化学意义.对不同热演化阶段的烃源岩抽提物分析后发现,低热演化阶段的烃源岩抽提物中未检测出25-降藿烷,但是在高热演化程度的烃源岩抽提物中均检测有高丰度的25-降藿烷,认为这与热演化程度有关,并非生物降解所致.四川盆地高温裂解形成的沥青抽提物中普遍存在25-降藿烷系列化合物,其分布特征与高热演化阶段的烃源岩抽提物饱和烃质量色谱图极为相似,而且均已达到平衡状态,藿烷参数比值也在相同区域,推断该沥青中的25-降藿烷也是受热演化程度影响.为了查明热演化相关的25-降藿烷与生物降解成因中25-降藿烷系列化合物的分布特征差异,对比研究了两者的分布特征,发现两种成因的25-降藿烷的质量色谱图及藿烷参数比值存在较大差异.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2015(036)004【总页数】7页(P498-504)【关键词】25-降藿烷;生物标志物;色谱质谱图;地球化学;生物降解;热演化【作者】邹贤利;陈世加;路俊刚;徐耀辉;张焕旭;王力;庞建春;黄囿霖【作者单位】西南石油大学地球科学与技术学院,成都610500;西南石油大学地球科学与技术学院,成都610500;四川省天然气地质重点实验室,成都610500;西南石油大学地球科学与技术学院,成都610500;四川省天然气地质重点实验室,成都610500;长江大学地球环境与水资源学院,武汉430100;西南石油大学地球科学与技术学院,成都610500;西南石油大学地球科学与技术学院,成都610500;长江大学地球环境与水资源学院,武汉430100;西南石油大学地球科学与技术学院,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE112.113早期研究认为,25-降藿烷来源于微生物对原油或者烃源岩中规则藿烷的强烈生物降解[1-5],如西西伯利亚盆地白垩系储集层生物降解原油中富集25-降藿烷,非洲乍得Bongor盆地北部斜坡带稠油也检测出25-降藿烷,鄂尔多斯盆地华庆地区长8储集层抽提物及准噶尔盆地陆梁油田原油中普遍存在25-降藿烷[6-9]。

生油层研究与油源对比

生油层研究与油源对比
对比指标应选择在生油岩和原油中共同含有 的,不受运移 热变质作用所影响的化合物。
二常用对比指标
1 正烷烃分布曲线
2 微量元素
常用钒和 镍 ;V/Ni<1 为 陆 相 环 境 , V/Ni>1为海相环境,而 且,V/Ni随年代越老, 比值越小,可能由于V 较Ni不稳定;
3 生物标志化合物
1521个碳原子的类异戊二烯型烷烃的分布特征作为对比标志
油气
木质 镜质组
煤质 情质组
结构镜质体 无结构镜质体
丝质体 微粒体 巩膜体
腐植型(Ⅲ) 腐植型(Ⅲ)
10-070 03-02
残余型(Ⅳ) 煤质型(Ⅳ)
060-050 03-025
<2
<2
<150 150-50
<04 <025
陆生
<10
陆生强氧化 或再循环
以气和腐植煤为主 无油、少量气
其它干酪根分类中国陆相
生油层研究:地质研究和地球化学研究
一 生油层的地质研究
——岩性 岩相、厚度及分布范围
生油岩的岩石类型: 泥质岩类:泥岩 页岩、粘土岩等;
碳酸盐岩类:泥灰岩、生物灰岩以及富含 有机质的灰岩等;
泥页岩和泥灰岩是石油原始物质大量 赋存的场所。
特征:粒度细——小于0 05mm;颜色 暗——黑 深灰、灰绿、灰褐色等,富 含有机质,偶见原生油苗,常见分散黄 铁矿等;
16
C2i1
CPIi12 [
1
1
]
2
16
16
C2i1
C2i2
i12
i12
随着有机质成 熟度的增加;CPI值 和 OEP值愈接近1, 并趋于稳定;
4 有机质的转化指标
采用氯仿沥青/有机碳 总烃/有机碳、 总烃/氯仿沥青、饱和烃/芳烃、总烃/非 烃等比值可以进一步了解有机质的转化率;

石油地球化学考试复习题-提纲

石油地球化学考试复习题-提纲

⽯油地球化学考试复习题-提纲⽯油地球化学复习题第⼆章沉积有机质组成及其沉积环境1、名词解释及重要概念1.5种⽣物化学组分:蛋⽩质、碳⽔化合物、脂类、⽊质素、⾊素.2. 碳⽔化合物:是由多羟基醛或多羟基酮及它们的衍⽣物构成的有机质。

3. 多醣:由上千个单糖以糖苷键(单糖-O-单糖)相连成的⾼聚体.4. 甾族化合物结构:5、脂肪酸的基本结构6、氨基酸的基本结构7、缺氧环境形成的关键:⽔体分层8. 缺氧湖泊发育的重要条件: 深⽔2、简答题1. 沉积盆地中有机质沉积的控制因素主要有两⽅⾯的控制因素:⽣物⽅⾯和物理⽅⽣物控制因素:原始⽣物产率、微⽣物降解作⽤物理控制因素:有机质的搬运作⽤、沉积速率、沉积环境2. ⽔⽣⽣物产率决定于⽔中养料(磷、氮)含氧量(游离氧)多少⽔体深浅:透光带3. 沉积⽔体中细菌降解有机质的过程1).喜氧细菌活动带:与空⽓接触的表层⽔[O]>1.0ml/l 死亡⽣物可以完全被降解成CO2,H2O2).兼氧细菌活动带:⽔中[O]<1.0ml/l,造氮菌和碳酸盐还原菌降解有机质,但是降解能⼒下降3).硫酸盐还原菌活动带: [O]<0.5ml/l,硫酸盐还原菌降解有机质⽣成有机酸,有H2S⽣成,其它⽣物死亡,4).甲烷⽣成菌活动带: 严格缺氧,有CH4⽣成,温度20-80度。

有效烃源岩沉积环境:⾼⽣物产率与缺氧环境叠加处.1陆相:盐湖环境,⽔体较深的咸⽔半咸⽔环境,淡⽔湖的深⽔沉积部位,沼泽环境(煤系烃源岩)2海相:障壁海、泻湖(⼤陆边缘),封闭海盆(陆架、⼤陆内部),富营养上升流发育区(⼤陆架)缺氧环境类型:1海相:(1)缺氧封闭局限海盆地:有障壁,进⽔量>蒸发量,养料丰富、底部⽔盐度⼤、具有永久分层⽔体的海盆。

(2)上升流形成的缺氧环境:深部海⽔向浅海的运动。

温度,含氧量低,养料丰富,可引起浅海⽣物极其繁盛。

2陆相:(1)盐湖:盐度分层,盐跃层以下为缺氧⽔层(2)淡⽔湖:温度分层(3)沼泽:形成含煤地层第三章成岩演化阶段有机质的演化⼀、名词解释及重要概念1、沉积物成岩作⽤:沉积物沉积以后在埋藏过程中受温度、压⼒等外界因素的作⽤,失⽔、压实、胶结、溶解等固结成岩的过程。

第一章 痕量有机污染物的主要类型(第一节1)

第一章  痕量有机污染物的主要类型(第一节1)

第一章痕量有机污染物的主要类型、分布特征及污染源分析第一节不同环境中典型痕量有机污染物的类型及分布特征污染物是指进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。

污染物按其性质的差异可划分为物理、化学和生物的污染物。

化学污染物又可分为无机和有机污染物;物理污染物又可分为噪声、微波辐射、放射性污染物等;生物污染物又可分为病原体、变应原污染物等。

本章主要介绍毒害性有机污染物的类型及主要分布特征。

化学工业的发展,特别是化石燃料的开发利用,造成环境中毒害性有机物广泛分布。

自二十世纪七十年代(1974年)美国环保局首次在自来水中发现了毒害性有机物之后,环境中有机污染物对环境的危害开始引起全世界的关注,并逐渐成为环境管理和研究的重点。

我国环境中有机污染物的研究正在逐渐开展。

2000年包括我国在内的90个国家正式签署了“关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约”,从而正式启动了人类向有机污染物宣战的进程。

目前,国外大气污染研究方面取得了很大的研究进展,尤其在气溶胶中的PAHs的组成(汤国才,1993)、分布(Nikolaou等,1984)等方面的研究比较深入。

有机污染物大致可分为两大类:一类为量大易降解的有机物(包括生物降解和化学降解),可用BOD(生物需氧量)和COD(化学需氧量)指标来评价;另一类为有毒有害难降解有机污染物(微量有机污染物)。

环境中微量有机污染物种类繁多,常见的有机污染物主要包括直链脂肪烃、多环芳烃(PAH)、多氯联苯(PCB)、有机农药(主要为硝基芳烃化合物、有机磷、有机氯等)、金属有机化合物等。

其中烃类污染物为最常见的有机污染物之一,主要包括直链脂肪烃、环烷烃、多环芳烃(PAHs)等。

许多烃类有机污染物为毒害性污染物,尤其是许多多环芳烃类化合物均为致癌物(Diana等,1990;Xu等,1995;Durlak 等,1998)。

在美国环保局(EPA)规定的129中优先控制的污染物中,有机物有114种。

地球化学-第四章生物标志物3

地球化学-第四章生物标志物3
R
重排甾烷包括:13α17β(H),20R/S与 13β(H)17α(H), 20R/S。特征碎片离子 为:m/z259。在m/z217也有显示。

重排甾烷广泛分布于地质体中,但现代生物体中 未发现有重排甾族化合物,因而认为重排甾烷是甾醇
因 在成岩作用期间由于粘土的酸性催化作用转变为重排
甾烯,而后进一步转化为重排甾烷。
甲藻甾烷来源于由沟鞭藻提供的甲藻甾 醇。一般存在于三叠纪以来的地层中,因为 沟鞭藻在三叠纪醇的成岩转化方式
四、低分子量甾烷
低分子量甾烷碳数可以从21至24,但地质体中常 见的是孕甾烷(C21)和升孕甾烷(C22)。有关低 分之子量甾烷的成因有两种观点,其一认为可以直接 来源于动物的性激素和胆汁酸以及微生物;另一种观 点认为孕甾烷主要是其它甾烷受热的作用,侧链断裂 形成的。更多的实例支持后一种观点。
(2)有机质和原油的成熟度
由于需要较高的温度才能脱甲基、脱氢成为 芳香化合物,所以在有机质成熟以后,芳甾类特 别是三芳甾才明显增多,常用的成熟度指标有:
MA(Ⅰ)/MA(Ⅰ+Ⅱ):源岩和石油中的芳香甾族化合物, 随成熟度的增加,侧链会发生断裂,从而使低分子量单芳甾 烃相对于长链单芳甾烃发生富集。在计算该比值时,一般用 C27~ C29的单芳甾类的总和作为MA(Ⅱ),C21+ C22作为MA (Ⅰ)。
C29甾烷的 20S/(20R+20S)对 ββ/(αα+ββ)的 曲线在描述源岩或石 油成熟度方面特别有 效。正常情况下不同 成熟度样品的投影应 为一条直线。当存在 其它异常情况或实验 误差时,用该图可很 明显的检测出来。
C29甾烷异构化参数相关图
注意!其它一些因素也可能会影响甾烷的异构化比值。

甾烷和萜烷化合物特征

甾烷和萜烷化合物特征

甾烷和萜烷化合物特征甾、萜类化合物是烃源岩有机抽提物和原油中重要的也是研究最多的一类生物标志化合物。

它们既继承了生物化学组分的许多信息,又记录了从生命有机质到沉积有机质演化的很多证据。

对甾、萜化合物组成和分布特征详细研究,有助于对烃源岩的深入认识,可以更好地揭示烃源岩现今状态和演化历史过程。

(一)甾烷化合物组成特征甾烷类化合物一般归为低分子量甾烷、重排甾烷、规则甾烷和4-甲基甾烷等4类,有些地区还可以检测出甲藻甾烷。

一般情况,甾烷总量占总生标量不到30%,其组成绝大多数是以规则甾烷为主要成分(超过半数),其次是重排甾烷,低分子量甾烷和4-甲基甾烷含量相当,一般小于10%。

甾烷是原油中最为常见和重要的一类生物标志化合物,它们的母质主要来源于藻类和高等植物。

原油中甾烷包括低碳数甾烷、C27~C29规则甾烷和重排甾烷、C28~C30 4-甲基甾烷以及C30甲藻甾烷。

根据规则甾烷相对比例可用于有机质的生源分析,C27甾烷来源于藻类有机体,C28甾烷主要与硅藻有关,C29甾烷的生源既可以是藻类又可以是高等植物。

陆相盆地绝大多数原油中C27~C29甾烷呈“V”字型分布,即C27>C28<C29,表明藻类和高等植物双重生源特征。

甾烷基本结构为全氢化菲稠化环戊烷(图1),其中,在C10和C13位上连有甲基,C17位连接较长的支链烷基,在C24位连接C1~C2,分别为C27~C29甾烷。

C5、C14和C17位碳环上氢(H)构型有α和β之分,前人规定:氢原子位于环平面之下的(即C-H键伸向纸)为α-H,氢原子位于环平面之上的(即C-H键伸向纸外)为β-H。

C20为手性碳原子,其立体构型有左旋和右旋两种构型,即R构型和S构型。

(低分子量甾烷)图1 甾烷基本结构图规则甾烷的生物构型为5α(H),14α(H),17α(H)C27~C2920R,随着热演化作用进行,生物构型(R构型)甾烷会不断向地质构型(S构型)转化,即转化为5α(H),14α(H),17α(H)C27~C2920S,并与5α(H),14α(H),17α(H)C27~C2920R共存并最终达到平衡。

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三、细菌微生物作用的生物标志物特征
习题课作业:
1.识别甾烷、藿烷质量色谱图不同碳数峰的分布; 2.计算相关参数,分析该样品可能的成熟度、母质来源及沉 积环境特征。
m/z 232(231)
甾烷的特征碎片离子
常用图件 质谱图: 总离子流图(或重建离子流图): 质量色谱图:
(每集起离描了质 一 流 间 的 量质轰结的小的量总或次到来子次总量强(色质 对谱击构碎的相的离重质的叫流数离某色度或谱量应图后属片相对频子建量各总强)子一谱的扫图范关: 会 性 。 对 强 数流离分种离度的流质图总描。围 系化 , 离 依 顺 度 分图子 析 离 子 与 对 图量) 和 次 图合 根 解 据 序 得 布(R流 ( 子 流 时 应 。(离 与 数 叫I物 据 成 碎 和 到 图C图 扫 强 强 间 关或)子 时 ) 质在 化 不 片 每 的 叫) 描 度 度 ( 系某电合同质一碎质)叠。或构子物质量碎片谱采加总扫成的的量大片质图
甾烷与藿烷的质量色谱图识别与 地球化学意义
刘长江 油气资源系
Tel. E-mail: 办公室:工科楼C座641 2011.3
色谱法的特点是高分辨能力,质谱法的特点是高鉴别 能力,因此,将两个仪器连接在一起即色质联机(GCMS),用色谱仪作为分离器、质谱仪作为鉴定器便可发挥 两个仪器的长处,甚至还可以得到两种方法单独使用时无 法获取的信息。
化合物电离方式:不同结构类型的化合物,在不同的电离方式作 用下产生离碎片的特征是存在差别的。常用的方法是电子轰击。 化合物在一定能量的电子轰击下,会产生形形色色的离子。不同 结构特征的化合物,产生的这些离子是存在差别的。这种差别就 是质谱分析方法的基础。
R
m/z 151 m/z 149
m/z 218 m/z 217
一、甾族系列
注意:尽管 某一化合物 或某一组化 合物可能是 支持某一种 特定的生物 成因或古环 境,但也可 能有例外, 所以在使用 时应小心。
一组组,,峰 是是号 规保为 则留甾3时-6烷,间,它最这们短组是的峰重两保排个留甾峰时烷,间,它长特们,征是通是孕常保甾也留 时最烷间强和比,生正在孕常 分甾( 离烷常 较(规 好甲)的基甾情孕烷况甾短下烷。,)这,组其峰碳很一数复 般分杂 有别,1为2在个21一,和般其 情中22况靠。下近在,重一重 排般排 甾情甾 烷况烷 (下的实,相际这对上两丰和个度部峰比分的正重相常排对甾强烷度低 共较, 逸小但 出,在 )但严 的 重7在-1降0盐号解湖峰原相是油原C中油27,,和其中烃丰间源度的岩相4中个对较峰较高是高。C,28往(1往1、超1过2、正1常3、甾烷。 14),最后的4个峰(15-18)是C29.
二、藿烷系列
➢确定三环萜烷和五环萜烷的分布范围; ➢确定三环萜烷的方法:找相距最近的两个峰,前者为C23 后者为C24 。 C23在三环萜烷中一般相对强度最大,很好辨 认。然后由C23峰往前按等间距确定C22-C19,由C24往后确 定C25-C30;
明显特征:从C26三环萜烷开始,峰都是成对出现,且在C26之 前常出现C24四环萜烷。
➢五环萜烷的保留时间相对较长,m/z=191质量色谱图上线 辨认出αβ-C30藿烷。如果最强峰后面等间距的峰成对出现, 则最强峰为 αβ-C30藿烷。 ➢αβ-C30藿烷后面的五对峰依次为C31-C35升藿烷,前面等 间距的峰是αβ-C29,最前面一对峰分别是Tm和Ts。 ➢在αβ-C29和αβ-C30藿烷以及αβ-C30和αβ-C31藿烷之间的两 个峰分别为βα-C29和βα-C30藿烷。 ➢伽马蜡烷则位于C31升藿烷之后。
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