单体烃稳定碳同位素
碳同位素在沉积环境研究中的应用
工业技术76 2015年53期碳同位素在沉积环境研究中的应用叶 帆 袁 静浙江省第十一地质大队，浙江 温州325006摘要：碳同位素在的应用范围十分的广泛，包括有生命起源、古气候、古环境等方面的地球化学研究涉及有机地球化学、油气地球化学、环境地球化学等方面的内容。
关键词：碳同位素；环境地球化学；古环境 中图分类号：P595 文献标识码：A 文章编号：1671-5810（2015）53-0076-02碳在地球上属于微量元素，在地球表面打大气圈、生物圈和水圈中确实常见元素，是地球上生命物质的基本组成。
碳有两种稳定同位素（12C 、13C ）及一种放射性同位素（14C ），碳同位素组成特征以δ13C 表示。
适合作碳同位素组成分析的样品众多，有含碳的矿物、含有碳酸钙的岩石及各种矿物包裹体中的CO 2 和CH4气体以及石油、天然气及有机物质中的含碳组分也可以作为研究对象[2]。
引起碳同位素分馏的主要机理有动力分馏（光合作用、热裂解作用）、同位素交换作用、氧化还原反应[2~4]。
随着碳同位素分析的精度不断的提高，使得碳同位素在地球化学中的应用愈发广泛。
1 鉴别沉积环境稳定碳同位素技术在油气地球化学上应用广泛[5，6]。
现在普遍认为石油是由古代海相或陆相盆地中的沉积有机质地层沉降埋深热演化而生成的，沉积环境决定了有机质的性质，而有机质的类型影响生成油的碳同位素组成[7]。
因此，通过原油单体烃碳同位素的研究，可以确定其生成环境。
一般认为，石油是由海相或者陆相盆地沉积物中的动植物残体逐渐演化形成的，而海相和陆相有机质的碳同位素组成是不同的，由于在有机质演化成石油的过程中，碳同位素组成的变化不明显，因而可以根据测定研究石油中的δ13C 值推测其原油母质的沉积环境。
δ13C<-30‰时，其烃源岩的沉积环境为海相；δ13C 为-29.5‰~-28‰时，其烃源岩的沉积环境为湖湘；δ13C 为-28‰~-24‰时，其烃源岩的沉积环境为陆相。
稳定碳同位素法在油气地球化学分析中的应用
稳定碳同位素法在油气地球化学分析中的应用李惠平（中国地质大学地球科学学院，湖北武汉，430074）摘要: 随着现代分析测试技术的提高,碳同位素在油气地球化学中的应用也越来越广泛。
总结碳同位素在油气地球化学中的应用,这些应用包括:用碳同位素研究来鉴别原油的生成环境和母质类型,对天然气进行成因分类和鉴别,判断天然气的成熟度,进行油气源对比，讨论油气的次生变化,研究油气运移,研究天然气的混合情况和油藏地球化学。
关键词: 稳定碳同位素;油气地球化学;进展1.鉴别原油的生成环境和油气母质类型稳定碳同位素技术在油气地球化学上应用广泛。
现在普遍认为石油是由古代海相或陆相盆地中的沉积有机质随地层沉降埋深热演化而生成的, 沉积环境决定了有机质的性质, 而有机质的类型影响生成油的碳同位素组成。
因此, 通过原油单体烃碳同位素的研究, 可以确定其生成环境和母质来源。
一般认为原油< - 30‰时, 其烃源岩的沉积环境为海相; 为- 29. 5‰～ - 28‰时, 其烃源岩的沉积环境为湖相; 为- 28‰～ - 24‰时, 其烃源岩的沉积环境为陆相, 与煤系地层有关。
总的来说, 海相来源原油碳同位素比陆相来源的轻。
Bjoroy研究认为湖相来源和陆相来源的原油中正构烷烃和类异戊二烯的同位素值有明显的差别: 在湖相来源的原油中, 类异戊二烯的同位素值与相同碳原子数的正构烷烃的类似; 而在陆相来源的原油中, 类异戊二烯的同位素值比相应的正构烷烃的轻;在湖相来源的原油中, 正构烷烃和类异戊二烯的同位素比值均随着碳原子数的增加变化微弱; 在陆相来源的原油中, 正构烷烃的同位素比值随着碳原子数的增加而变轻, 而类异戊二烯的同位素比值则随着碳原子数的增加而变重。
沈平等将我国主要地区石油分离为饱和烃和芳烃两个馏份进行碳同位素测定, 发现不同来源的石油, 其饱和烃和芳烃的碳同位素组成具有明显差异: 对型或煤系有关的轻质油, 其饱和烃和芳烃都富集较重的碳同位素,型原油与煤系有关的轻质油(或凝析油) 相比, 均具有较轻的饱、芳同位素组成。
轻烃组分和分布特征的研究
轻烃组分和分布特征的研究作者：王芳来源：《科技创新导报》2012年第12期1 前言轻烃指的是只有碳元素和氢元素组成的化合物,比如液化气、天然气和汽油等都属于轻烃。
对于轻烃的组分以及含量的分析通常会存在很大的差异性,这种差异主要是由于各种不同类型的轻烃分析仪器之间的差异造成的。
同一轻烃的同一组分在不同一起上保留时间存在差异,因此很难实现轻烃的组分测定。
轻烃包括了原油和液化气等。
原油主要是以液态形式存在的轻烃,大多数情况下指的是轻烃中较重的组分。
天然气则主要是轻烃中较轻的烃类组分,主要是以气态的形式存在。
轻烃是在对原油或者天然气进行初加工之后形成的,是从上述两者中分离出来的C7～C9的组分。
我们把可不经分离直接用作热烈解制轻质烯烃的原料称之为轻烃。
轻烃在化工业中发挥着重要的作用,有着广泛的用途,是乙烯、塑料等加工业不可缺少的原料。
轻烃在物理形态上是一种无色透明的液体,组分较轻,易挥发,可以产生令人窒息的气体。
2 轻烃的组分和分布特征沉积有机质在低演化阶段形成的低熟气-生物气是当前油气地学研究和勘探的热点之一[1]。
地球化学作为一门比较先进的科学,很多研究方面集中在低熟气和生物气的研究上。
其中对于生物气的研究主要包含了甲烷组分、乙烷组分以及碳氢的同位素等方面的研究。
但是,应该引起我们高度重视的是对于生物气的轻烃分布特征以及成因的研究还处于空白阶段。
伴随着先进的一起不断出现以及现代实验分析水准的不断提高,对于生物气和低熟气中的轻烃化合物的组分分析已经具有一定的可行性。
我国的科学家已经在柴达木盆地、云南保山盆地保山气田和松辽盆地阿拉新气田、葡浅气藏和敖南气藏等地区进行了天然气的采样,并且对其中的组分进行了一定精度的分析。
碳元素、氢元素和轻烃的组分组成的研究已经取得一定的成果。
另外,如何分析生物气中轻烃的分布特征以及对于生物气轻烃的成因等相关方面的研究也取得较大程度的进展。
这些研究和进展对完善有机质演化过程轻烃的生成演化序和低演化阶段生物气和低熟气的成因鉴别具有重要的理论意义和应用价值.不同有机质在各个演化阶段都有轻烃生成,但不同有机质生成轻烃在数量及组成上存在差异[2]。
稳定碳同位素
稳定碳同位素自然界有六种碳同位素：10C、11C、12C、13C、14C*和15C*。
主要有三种，它们的丰度是：12C－98.9％；13C－1.08％；14C－1.2×10-10％。
其中12C、13C是稳定同位素，14C是放射性同位素。
碳有两种稳定同位素：12C和13C，由于它们的质量不同，在自然界中的物理、化学和生物作用下产生分馏。
一般来说，在碳的有机循环中，轻同位素容易摄入有机质（例如烃、石油中富含12C，-30～-20‰）中；而在无机循环中，重同位素倾向于富集在无机盐（例如碳酸盐富含13C，海相灰岩约0‰）中。
碳同位素分馏包括动力学分馏（如光合作用、有机物的生物降解等）和平衡分馏（如大气CO2－溶解的HCO3-－固体CaCO3系统）。
(1) 光合作用中的碳同位素动力分馏（6CO2+6H2O→C6H12O6+O2）：由于轻同位素分子的化学键比重同位素分子的化学键易于破坏，因而光合作用的结果使有机体相对富集轻同位素（12C），而残留CO2中则相对富集重同位素（13C）。
叶子表面对两种二氧化碳（12CO2、13CO2）同位素分子吸收速度上的差异是造成这一分馏的主要原因。
光合作用中碳同位素分馏程度与光合碳循环途径密切相关。
根据CO2被固定的最初产物的不同，光合碳循环可分为C3、C4和CAM三种方式。
C3循环长，分馏大，δ13C=-23‰~-38‰；C4循环为短循环，分馏小，δ13C=- 12‰~-14‰；CAM循环介于C3与C4间，其13C的亏损程度也介于C3与C4植物间。
（2）生物氧化－还原作用过程中的碳同位素分馏：一方面，微生物通过氧化还原反应获取能量，加速氧化还原反应的进行。
另一方面，微生物在参与反应的过程中，对于同位素的利用具有选择性，优先选择利用化学能较弱的轻同位素化学键，使得轻同位素较重同位素更易被微生物所利用，进而产生显著的同位素分馏。
大气CO2－溶解的HCO3-－固体CaCO3系统中的化学交换平衡反应：同位素平衡分馏只与温度有关，碳同位素分馏的结果是使固体碳酸盐中富集重同位素13C 从大气中的CO2到生物圈中有机碳化合物再到生物燃料和生物成因的甲烷，其碳同位素呈现出递减趋势，总体变化规律是氧化态的碳富集13C，还原态的碳富集12C。
类脂化合物单体碳稳定同位素在古气候环境研究中的意义
类脂化合物单体碳稳定同位素在古气候环境研究中的意义林田;郭志刚;杨作升
【期刊名称】《地球科学进展》
【年(卷),期】2005(20)8
【摘要】类脂化合物极大地扩展了全球变化研究的深度,尤其是单体碳稳定同位素技术在古气候、古环境重建上有着重要作用。
基于近些年来国内外的最新研究成果,就类脂化合物单体碳同位素在古气候环境方面的应用研究进行了较为全面的评述。
已有研究表明利用类脂化合物单体碳同位素组成可以追溯到海洋和湖泊环境中陆源有机质的物源,其母源区历史时期C3、C4植被的变迁以及区域性的古气候、古环境重建。
【总页数】6页(P910-915)
【关键词】类脂化合物;单体碳稳定同位素;古气候;古环境;全球变化
【作者】林田;郭志刚;杨作升
【作者单位】中国海洋大学海洋地球科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】R736.4
【相关文献】
1.古气候古环境研究中类脂化合物单体同位素分析 [J], 王晓华;石丽明;刘美美;孙青;储国强
2.8.0ka BP以来长江中下游南漪湖沉积记录的正构烷烃及其单体碳同位素组成特
征和古气候意义 [J], 刘丰豪;胡建芳;王伟铭;童晓宁;黄超;廖伟森
3.湖泊沉积物中有机碳稳定同位素测定及其古气候环境意义 [J], 沈吉
4.正构烷烃及单体碳同位素的古植被与古气候意义 [J], 郑艳红;程鹏;周卫建
5.类脂化合物单体氢稳定同位素组成:一种具有潜力的古气候环境研究新手段 [J], 丁飞;郭志刚;蔡进功
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
正构烷烃单体碳、氢同位素在油源对比中的应用
正构烷烃单体碳、氢同位素在油源对比中的应用刘金萍;耿安松;熊永强;李永新;朱桂娟;张应心;李宇生【摘要】以黄骅坳陷古生界烃源岩作为研究对象,采用GC-IRMS和GC-TC-IRMS 技术对烃源岩抽提物中的正构烷烃单体碳、氢同位素进行测定,揭示不同沉积环境中正构烷烃单体碳、氢同位素的组成特征.研究结果表明,下古生界烃源岩正构烷烃的δ13C和δD值分别为-29‰～-33‰和-110‰～-140‰;上古生界烃源岩正构烷烃的δ13C和δD值分别为-27‰～-29‰和-140‰～-170‰.从下古生界的海相到上古生界的海陆过渡相,正构烷烃明显存在一个富δ13C和贫δD的趋势.这表明,沉积环境是控制烃源岩正构烷烃氢同位素组成的主要因素.因此,在复杂的含油气系统中,正构烷烃单体碳、氢同位素组成分布特征对油源对比有着重要的意义,并且可用于母质来源及沉积环境的探讨.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2007(028)001【总页数】4页(P104-107)【关键词】黄骅坳陷;古生界;正构烷烃;碳同位素;氢同位素【作者】刘金萍;耿安松;熊永强;李永新;朱桂娟;张应心;李宇生【作者单位】中国科学院,广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广州,510640;中国科学院,广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广州,510640;中国科学院,广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广州,510640;中国科学院,广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广州,510640;中国石化,大港油田有限责任公司,天津,300280;中国石化,大港油田有限责任公司,天津,300280;中国石化,大港油田有限责任公司,天津,300280【正文语种】中文【中图分类】TE112.112近年来，随着GC-IRMS和GC-TC-IRMS技术的发展，测定单个化合物的碳、氢同位素值成为可能，也将原油及沉积有机质组分的碳、氢同位素研究提高到了分子级水平。
稳定碳同位素
稳定碳同位素第四节稳定碳同位素同位素:指元素周期表中原子序数相同，原子量不同的元素。
稳定同位素:指原子核的结构不会自发的发生改变的同位素。
稳定同位素有两个最显著的属性:1.稳定性:即经过复杂的化学反应之后，原子核结构不发生变化。
2.分馏作用:指同位素在两种同位素比值不同的物质之间进行分配。
一、稳定同位素分馏机理分馏作用是稳定同位素的属性之一，碳稳定同位素的分馏机理有:1.同位素的交换反应:是化学物质间，不同相或单个分子发生的同位素重新分配。
12131312 CO+CH=CO+CH 242413121213-- CO+HCO=CO+HCO 232312132.光合作用的动力效应:植物在光合作用过程中，富集C，而使C 进一步减小。
3.热力和化学反应的动力效应:131313121212 -C-C-键的稳定性顺序:-C-C>-C-C->C-C-。
1213 在低温条件下，形成的烃类，富集C;在高温条件下形成的烃类，富集C。
4.同位素的物理化学效应:12131213 蒸发:气相富集轻同位素C，夜相富集C; 扩散:先扩散C，残余C。
二、稳定同位素在自然界的分布、比值符号和标准同位素比值的测量和对比单位一般是用千分数(‰)表示。
式中:Rs :为样品的同位素比值; Rr:为标准的稳定同位素的比值。
各国用各自的标准计算Rr ，再换算成PDB标准。
标准之间的换算公式:13 式中:δCB:为求取对B标准的δ值;13 δCA:为测得对A标准的δ值;1312 RAr、RBr:为A、B标准的C/C比值。
三、油气中碳同位素的组成特征1、原油13 δC一般为-22‰,-33‰，平均值为-25‰,-26‰。
13 ?海相原油δC值较高，为-27‰,-22‰; 陆相原油δ13C值偏低，为-29‰,-33‰。
?随组分分子量的增大,急剧增大烷烃<芳烃<胶质<沥青质，烷烃<环烷烃，正构烷烃<13异构烷烃，芳烃随环数增加δC值增大，可溶沥青<干酪根。
稳定碳同位素分析技术及其在地球化学中的应用
[收稿日期]2009-12-10 [作者简介]曾芳(1984-),女,2006年大学毕业,硕士生,现主要从事油气地球化学方面的学习与研究工作。
稳定碳同位素分析技术及其在地球化学中的应用 曾 芳,毛治超 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)长江大学地球化学系,湖北荆州434023[摘要]:随着稳定同位素分析测试技术的逐步完善,碳同位素在地球化学中的应用也越来越广泛。
总结了碳稳定同位素分析技术在环境地球化学、生态地球化学和油气地球化学中的应用。
概述了生物修复研究中功能微生物的鉴定、不同环境介质中溯源研究、植被类型研究、生态链中物质能量流动研究,并重点阐述了单体烃分子系列碳同位素在油气地球化学研究中的应用。
[关键词]稳定碳同位素;分析技术;地球化学;单体烃[中图分类号]T E135[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2010)02-0228-04稳定同位素无放射性,安全、准确、不干扰自然,还具有综合长期地球化学变化和联系不同系统成分的能力,起着在时间、空间上联络的作用,在地球化学研究中有独特的应用价值。
稳定同位素技术的应用包括两个方面:自然丰度测定和同位素示踪。
稳定性同位素的分馏效应使得不同元素的同位素在自然界中各种生物地球化学过程中产生了丰度的变化,造成不同物质或同一物质内部不同部分的同位素分布不均匀,可以通过自然丰度的测定来判别这种差异。
稳定性同位素示踪法就是把富集或贫化的稳定性同位素制成所需的标记化合物(如D 2O 、13CH 4、13CD 4、15NO 2等)作示踪剂,将其施入待检测对象,追踪标记物在生命活动中的变化规律。
1974年Farm er [1]率先将树轮碳稳定同位素引入大气科学研究,并推断出1900年和1920年的大气CO 2浓度分别为290 5、312 7m g/L,这一结果与南极冰心获得的同期数据基本一致。
1976年,Pear man [2]在N ature 杂志比较完整地阐述了树轮碳稳定同位素在气候变化研究中的应用前景,由此引发各国学者对稳定同位素分馏机制、环境影响因子、学科应用、分析测试手段、模型建立等方面的大量研究和讨论,并在全球掀起了稳定同位素应用的热潮。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单体烃稳定碳同位素在沉积和油气地质中的应用摘要随着科学技术的进步，人们已不满足测定原油总体的δ13C值及原油族组分碳同位素值，而是着眼于研究原油中单体烃分子的碳同位素特征，以便获得更多、更详细烃分子系列碳同位素信息。
因此，单体烃碳同位素分析技术应用而生，原油单体烃碳同位素分析技术主要用于油源对比。
由于碳同位素仪比较复杂，包括的设备多，操作繁琐，国内同行业有这样大型仪器的单位不多，因而对此项技术的开发有很重要的意义。
原油单体烃碳同位素分析技术在油源对比等地质应用方面具有可行性,同时体现出有效的实际应用价值。
关键词单体烃碳同位素油气地质原油分类油源对比单体烃碳同位素能从分子级别反映单个化合物的来源，较之于全油和族组成分同位素，具有更明显的优越性，已广泛应用于油气成因类型、油源识别、混源定量等油气勘探实践中。
其数据的精度在相当程度上取决于单体化合物分离的纯度、仪器检测的稳定性及标样的界定。
原油单体烃碳同位素的分布形式主要取决于样品的性质，特别是母源岩原始沉积环境与生源输人，受成熟度等其他因素的影响相对较小。
我国西部叠合盆地由于存在多套有效烃源岩，不同成因类型原油混源现象普遍，如塔里木盆地可能包含海相与陆相各自不同层位烃源岩，甚至海相与陆相成因原油的混源，因此单体烃碳同位素在油源识别中至关重要。
为了更好地应用单体烃碳同位素技术，需要建立不同地质模式下不同成因类型原油的单体烃碳同位素模型，并对可能的影响因素进行评价。
1单体正构烷烃碳同位素的古植被与古气候意义近年来,由于气相色谱-燃烧-同位素比质谱联用仪(GC/C/IRMS)新技术的成功运用,使得单体分子标志化合物碳同位素的研究已在生物源识别、C3与C4植被类型确定、全球碳循环等方面得到了应用。
单体分子标志物碳同位素的研究使稳定同位素在古气候学中的应用达到分子级水平,不但为局部或全球古气候研究而且为控制全球碳循环的机制探讨提供了新的更加准确的证据。
因而,分子标志物的分布与单体碳同位素组成特征的联合应用,可以大大增强追踪古环境中有机质来源和重建古生物地球化学过程及古环境的能力。
1.1 溯源正构烷烃分子标志化合物在古气候研究中得到了广泛应用，但是它们本身存在一些不可避免的缺陷：一是不同类型生物体中可能存在相同或相似的正构烷烃组成，使来自众多生物源的正构烷烃混合输入难以区分；二是正构烷烃分子标志物在埋藏中可能会或多或少地受到降解演化的破坏，使得其相应的生物源辨认模糊。
然而，单体正构烷烃的碳同位素的研究则弥补了这些不足，为认识正构烷烃的生物源提供了有用的信息。
结果表明,长链正构烷烃的分布特征类似于陆源高等植物,但其δ13C平均值为-30.5‰比源于C3高等植物的长链正构烷烃δ13C值重4.5‰，认为该沉积物中的长链正构烷烃可能来源于藻类。
由此可见,分子水平的碳同位素分析实际上是惟一区别这两种生物源的有效途径,能够直接提供生物源的精确输入信息。
1.2 植被类型的确定已经证实,总有机碳δ13C值可区分C3、C4陆生植物,但单体正构烷烃的δ13C值在这一方面比总有机碳δ13C值更具有优越性。
C3与C4植物整个组织之间明显的同位素差异也反映在分子级水平上,对于单体叶蜡正构烷烃来说,δ13C值较整个植物组织低约6‰-8‰即来自C4植物的正构烷烃富集13C,约为-19‰(平均值),C3植物则相对富集12C,约为-34‰。
而且,有研究已证实,C3植物正构烷烃碳同位素值通常随着碳数的增加而变轻,而C4植物的正构烷烃碳同位素值随碳链的增加则几乎不变。
植物光合作用与大气CO2浓度密切相关，因此沉积物中植物正构烷烃δ13C值记录有丰富的古气候古环境变化信息,对海洋和湖泊沉积物进行研究，发现沉积物中正构烷烃δ13C 组成清晰地记录了冰期间冰期大气浓度的相对变化。
经研究发现正构烷烃δ13C值除了恢复古大气浓度，还可以示踪古温度的变化，可灵敏记录冰期-间冰期温度的变化，反应C3/C4植物的相对丰度，重建古植被类型变化历史。
2 原油单体烃碳同位素组成的研究原油单体烃类碳同位素的研究,可以反映生物标志物分子的生源及判别它们是否同源(Freeman等,1990)。
另一方面,原油单体烃类碳同位素的研究为油一油、油一源对比提供了一个行之有效的方法(Sofe:等,1992；张文正等,1992,1993)。
根据一些原油样品中烃类碳同位素分布的测定结果，试图将原油单体烃类碳同位素分布同其源岩的沉积环境联系起来，进而探索具有一定普遍意义的各种沉积相原油的单体烃碳同位素分布模式。
下文将以塔里木盆地的原油样品为例进行单体烃碳同位素的分析。
2.1 利用单体烃碳同位素对原油分类通过对塔里木盆地21个原油的单体烃碳同位素的分析,并对塔里木盆地原油进行了成因分类。
2.1.1 原油正构烷烃碳同位素分析根据原油单体烃碳同位素资料,我们可以初步把塔里木盆地原油分成4类(见图2): A类:下古生界油源岩生成的原油。
其原油单体正构烷烃碳同位素分布特征是:正构烷烃单体碳同位素值一般小于-33‰,分布曲线呈明显的锯齿状,且在nC17、nC19,呈现碳同位素最低值。
笔者将A类原油进一步分为A-1、A-2、A-3三类,它们的δ13C分布并不完全一致,如A-1的正构烷烃碳同位素较轻,还有nC17、nC19的峰高低不一致等,可能反映下古生界油源岩形成时的大环境相同,但其亚环境仍存在差异。
B类:石炭系油源岩生成的原油。
其分布特征是:正构烷烃单体碳同位素一般在-35‰至-29‰之间;分布曲线的锯齿状不明显,且nC17、nC19的碳同位素值不出现低值。
图2中LN32 (C)（表示LN32井石炭系原油）原油正构烷烃碳同位素分布曲线可代表典型石炭系海陆交互相油源岩生成原油的特征。
A一下古生界;B一石炭系;C一中新生界;D一混源图1 同井不同层位原油单体烃碳同位素分布图图2 4类原油单体正构烷烃碳同位素分布图C类:中生界陆相地层生成的原油。
图2中T1(E)样品是煤系地层生成的油,其碳同位素值最重,一般各单体碳同位素值都高于-29‰；YM9(E)是湖相地层生成的油,其曲线特征是从低碳数到高碳数单体碳同位素值由高到低呈斜线上升,反映了其母源的腐殖、腐泥的混源性。
此外,分布曲线的锯齿状不明显。
D类:寒武一奥陶系和上古生界、中新生界混源生成的油。
其分布特征是:正构烷烃单体碳同位素值横跨A、B两类原油单体烃碳同位素值域,即其碳同位素值小于-29‰。
从低碳数到高碳数其正构烷烃碳同位素值从高到低呈斜线上升；分布曲线呈较弱的锯齿状,且不出现nC17、nC19低值现象。
2.1.2 原油Pr、Ph碳同位素值的特征我们测得了13个样品Pr、Ph碳同位素值(见表1)。
原油类型是结合原油正构烷烃碳同位素值判断得出的。
从表1中可以看出,A型原油的Pr碳同位素值为-23‰至-29‰,一般为-25‰至-28‰；Ph的碳同位素值为-29‰至-42‰,一般为-30‰至-33%B‰。
B型原油的Pr、Ph碳同位素值只有一组,分别为-18.09和‰-27.09‰。
C型也只有一组,分别为-15.77‰和-21.4‰。
显然A、B、C类原油Pr、Ph的碳同位素值分别和寒武一奥陶系、石炭系及中生界陆相地层油源岩有关。
表1 原油Pr、Ph碳同位素值表2.2 原油饱和烃碳同位素分布特征初步分析塔里木盆地寒武一奥陶系为一套以碳酸盐岩为主的台地相或台盆相沉积；石炭系以海陆交互相沉积为主,局部为泻湖相沉积,岩性以碎屑岩为主夹碳酸盐岩；中生界油源岩主要是三叠系一中、下侏罗统的湖泊和沼泽相沉积。
1. 原油碳同位素对母质的继承性是用原油饱和烃单体碳同位紊值划分原油类型的基础据黄第藩等对塔里木盆地东部干酪根碳同位素研究,寒武-奥陶系干酪根碳同位素平均值为-29.26‰；石炭系为-23.52‰；三叠系为-24.04‰，并且它们和各自形成的原油的碳同位素值相对应,说明了原油碳同位素对成烃母质的继承性。
而原油与其各单体组分是整体和局部的关系,所以也就不难理解用原油饱和烃单体碳同位素值划分原油成因类型的可行性。
2. 细菌作用是造成原油中单体组分碳同位素值差异的主要原因H.Freeman等(1990)对始新世Messel页岩的抽提物进行了较为详细的各种馏分的碳同位素研究。
他认为嗜甲烷菌异常的同位素动力效应(可达25‰)使其在同化甲烷时强烈丢失13C，其程度取决于这种嗜甲烷菌捕获甲烷的效率。
这种嗜甲烷菌的菌种不同,捕获甲烷的效率不同,从而形成不同烃类单体不同程度地富集12C。
这就是某些原油单体烃碳同位素分布呈锯齿状曲线的原因。
没有高等植物出现的早古生代是菌藻的世界,对下古生界而言,无论是细菌对有机质的改造作用,还是细菌本身作为生油母质,都十分重要。
由于细菌的作用,使下古生界生成的原油单体烃碳同位素分布曲线呈锯齿状。
从下古生界到上古生界、中新生界,由于高等植物的出现，细菌的作用越来越小,所以曲线从A、B到C,其锯齿状越来越不明显(见图2)。
3. 单体烃碳同位紊上升分布曲线的成因煤岩显微组分和各类烃源岩成烃模拟实验研究表明,各种显微组分和各种类型有机质的成烃模式存在着明显的差异：腐泥组分在生油窗主要产油,腐殖组分主要产气。
因而对于湖沼相生油岩而言,其有机质由一定数量的腐泥组分和腐殖组分组成,所以其产物中C15+液态烃组分碳同位素可能主要反映腐泥组分产物富集12C的特征,而C15-组分可能主要反映腐殖组分产物较富13C 的特征。
由于这一原因,从而使湖沼相油源层产生油的正构烷烃碳同位素呈现随碳数增大而逐渐变轻的分布特征(见图1、图2)。
2.3 认识与结论1.利用GC-C-MS所测定的原油单体烃碳同位素值,可以把塔里木盆地原油分为4种类型,即下古生界、上古生界、中新生界油源岩以及下古生界和其它油源层混源所生成的油。
2.原油单体组分的碳同位素特征由其母质决定,从而使不同层位不同环境的油源岩生成的原油的单体烃碳同位素具有不同的分布模式,即原油单体烃碳同位线素分布曲线代表了某一特定环境下生油母质的成油现象。
比如与下古生界有关的原油单体烷烃碳同位素值的锯齿状分布,可能反映了细菌在下古生界生油过程中所起的重要作用。
3 判识生成天然气有机质的成熟度在天然气生成过程中，12C-12C键较12C-13C键和13C-13C键优先断裂，所以随着有机质成熟度的增高,形成的天然气的同位素值也相应的增大，即正常气体的碳同位素值和有机质的热演化程度有很好的相关性。
我国学者戴金星、沈平、徐永昌、程克明、王铁冠和刘文汇等相继发现天然气的同位素值受生成天然气母质的成熟度和类型所控制，即不同母质成熟度RO与对应天然气组分的同位素组成之间有不同的定量关系。
于是，这些学者就根据不同的沉积环境和不同类型有机质生成的天然气,建立了相应的δ13C1－ＲＯ和Δ13C n-1－RO方程来判断天然气在生成时的成熟度。