生物标志化合物课件

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1、生物标志化合物 当当前前，石石油油、煤煤和和沉沉积积岩岩中中生生物物标标志志物物（地地球球化化学学化化石石) )的的研研究究，仍仍是是国国内内外外有有机机地地球球化化学学中中最最为为活活跃跃的的前前沿沿领领域域之之一一，特特别别是是在在油油气气勘勘探探中中已已经经渗渗透透到到成成油油环环境境、成成烃烃母母质质、油油源源对对比比、成成熟熟度度、油油气气运运移移和石油蚀变等各个石油地质学领域。和石油蚀变等各个石油地质学领域。 目目前前已已经经在在有有机机矿矿产产中中发发现现了了上上千千种种生生物物标标志志物物，部部分分组组成成和和构构型型的的地地球球化化学学意意义也日益为人们所认识。义也日益为人们

2、所认识。一、生物标志物的概念一、生物标志物的概念生物标志化合物 生物标志化合物：生物标志化合物：是指沉积物或是指沉积物或岩石中来源于活的生物体，在演化岩石中来源于活的生物体，在演化过程中记载了原始生物母质过程中记载了原始生物母质碳骨架碳骨架 的特殊分子结构信息的的特殊分子结构信息的有机化合物有机化合物。 一、生物标志物的概念一、生物标志物的概念生物标志化合物 （1）由生物合成，来源于浮游植物、浮游动物、细菌以及陆生植物、高等动物等生物有机体，经成岩作用或后生作用转化而成。（）具有相当稳定的化学结构，保留有从生物先体继承下来的基本碳骨架特征。 （）结构特殊，其碳骨架与一些已知的天然产物具有明显的

3、联系。（4）能提供有关有机质来源、沉积环境及其热成熟度和油气生物降解及运移等方面的信息。 生物标志化合物 生生生生物物物物天天天天然然然然产产产产物物物物的的的的结结结结构构构构非非非非常常常常特特特特殊殊殊殊，当当当当地地地地质质质质圈圈圈圈里里里里某某某某个个个个生生生生物物物物标标标标志志志志物物物物的的的的所所所所有有有有立立立立体体体体结结结结构构构构能能能能被被被被确确确确定定定定时时时时，就就就就能能能能确确确确定定定定它它它它与与与与某某某某个个个个假假假假定定定定的的的的天天天天然然然然前前前前身身身身物物物物之之之之间间间间的的的的联联联联系系系系。正正正正是是是是由由由由

4、于于于于它它它它们们们们高高高高度度度度的的的的结结结结构构构构专专专专一一一一性性性性，才才才才成成成成为为为为地地地地化化化化有有有有用用用用的的的的工工工工具具具具。饱饱饱饱和和和和碳碳碳碳原原原原子子子子具具具具有有有有四四四四个个个个键键键键，如如如如果果果果A A A A、B B B B、C C C C、D D D D完完完完全全全全不同的话，这个碳原子就有两种构型。不同的话，这个碳原子就有两种构型。不同的话，这个碳原子就有两种构型。不同的话，这个碳原子就有两种构型。 一一一一种种种种是是是是另另另另一一一一种种种种的的的的镜镜镜镜像像像像，该该该该碳碳碳碳原原原原子子子子称称称称

5、为为为为手手手手征征征征中中中中心心心心。如如如如果果果果碳碳碳碳原原原原子子子子是是是是环环环环系系系系的的的的一一一一部部部部分分分分，这这这这两两两两种种种种构构构构型型型型可可可可更更更更方方方方便便便便的的的的描描描描述述述述为为为为：“”“”“”“”和和和和“”“”“”“”。 是是是是指指指指按按按按通通通通常常常常方方方方法法法法画画画画出出出出结结结结构构构构式式式式时时时时，所所所所指指指指的的的的键键键键指指指指向向向向纸纸纸纸内内内内，反反反反之之之之指指指指向向向向纸外的是纸外的是纸外的是纸外的是。生物标志化合物 如果该碳原子不是环系体系的一部分就可以根据4个不同取代基

6、质量的先后顺序将这两种构型描述为“R”和 “S”.第一步把最小取代基团（一般是H原子）设在纸平面的后面，使此基团与非对称碳原子的连线垂直于纸平面第二步把位于纸平面上的取代基团赋予优先权，基团越大，优先权越高。（CH3 CH2CH3 CH（CH3)2等）生物标志化合物顺时针逆时针确定替换基团优先降低的方向（顺时针或逆时针）第三步R型型S型型生物标志化合物按质量顺时按质量顺时针方向降低针方向降低按质量反时按质量反时针方向降低针方向降低立体构型示意图立体构型示意图环上的环上的无环的无环的R型型S型型CCAABBCCDD()HO()H3生物标志化合物生物标志化合物生物标志化合物1 1、正构烷烃、正构烷

7、烃 正构烷烃是石油的重要组成之一。研正构烷烃是石油的重要组成之一。研究发现，正构烷烃主要来源于活的究发现，正构烷烃主要来源于活的生物体生物体以及脂肪酸、蜡质等脂类化合物以及脂肪酸、蜡质等脂类化合物。在自然。在自然界中活的生物体尤其是细菌和藻含有微量界中活的生物体尤其是细菌和藻含有微量正构烷烃，并可在原油中找到证据，如原正构烷烃，并可在原油中找到证据，如原油中所含的高含量的正十五烷和正十七烷，油中所含的高含量的正十五烷和正十七烷，可能是直接来源于绿藻和褐藻。可能是直接来源于绿藻和褐藻。 生物标志化合物（1 1）高分子量的奇数碳正构烷烃）高分子量的奇数碳正构烷烃 这类烃经常出现在富含这类烃经常出现

8、在富含陆源物质陆源物质的碎屑岩系的碎屑岩系有机质中，其中正构烷烃多以有机质中，其中正构烷烃多以nCnC2727、nCnC2929、nCnC3131为主，具有明显的奇碳数优势，一般认为，这为主，具有明显的奇碳数优势，一般认为，这些正构烷烃来源于高等植物的角质蜡。些正构烷烃来源于高等植物的角质蜡。碳优势指数碳优势指数(CPI）生物标志化合物奇偶优势指数奇偶优势指数(OEP)nC16i+2碳数的选择一般用主碳数的选择一般用主峰碳及前后的各两个峰碳及前后的各两个正烷烃，共正烷烃，共5个组分计个组分计算。式中算。式中i+2为主峰碳为主峰碳数，数，i为最低碳数。若为最低碳数。若i+1为偶数，则指数为为偶数

9、，则指数为（+1），公式不变；），公式不变；若若i+1为奇数，则指数为奇数，则指数为（为（-1），计算时分），计算时分子、分母倒置。子、分母倒置。生物标志化合物（2 2）中分子量的奇数碳正构烷烃）中分子量的奇数碳正构烷烃 出现在海相、深湖相沉积有机质中，以出现在海相、深湖相沉积有机质中，以nCnC1515或或nCnC1717为主，其生物来源主要是为主，其生物来源主要是藻类和藻类和水生浮游生物，被认为是浮游植物或水生浮游生物，被认为是浮游植物或底栖藻类底栖藻类中的中的nCnC1616或或nCnC1818酸通过脱羧作用形酸通过脱羧作用形成的，中等分子量的正构烷烃在气相色谱图成的，中等分子量的正构烷

10、烃在气相色谱图上所表现的特征与源于陆生高等植物高分子上所表现的特征与源于陆生高等植物高分子量正构烷烃有明显区别，后者主峰碳在碳数量正构烷烃有明显区别，后者主峰碳在碳数较高的范围内，为单高峰型。较高的范围内，为单高峰型。生物标志化合物（3 3）偶碳数优势的正构烷烃）偶碳数优势的正构烷烃 在碳酸盐岩和蒸发岩系中常常出现在碳酸盐岩和蒸发岩系中常常出现偶碳数优势的正构烷烃，这种分布常伴偶碳数优势的正构烷烃，这种分布常伴随着随着Ph/Pr Ph/Pr 优势，在还原条件下，由蜡优势，在还原条件下，由蜡水解形成的正脂肪酸和醇以及植烷酸或水解形成的正脂肪酸和醇以及植烷酸或植醇的还原作用比含氧条件下的脱羧作植醇

11、的还原作用比含氧条件下的脱羧作用更重要（用更重要（WelteWelte和，和，19731973）。）。生物标志化合物图7-4 尤因塔盆地始新统沉积物和西非 图7-5 突尼斯和莱茵河谷下第三系岩石 下白垩统中的正构烷烃分布曲线线 抽提物中以及希腊中新世原油中分布曲C17C29C27生物标志化合物2 2、无环类异戊二烯类烷烃、无环类异戊二烯类烷烃 头头尾尾生物标志化合物(a)含氧的沉积环境含氧的沉积环境姥鲛烷和植烷的形成途径姥鲛烷和植烷的形成途径（B.P.Tissot等，等，1979）生物标志化合物(b)缺氧的沉积环境缺氧的沉积环境姥鲛烷和植烷的形成途径姥鲛烷和植烷的形成途径（B.P.Tissot

12、等，等，1979）生物标志化合物3 3、萜烷、萜烷 广泛存在于植物和动物体内的天然有广泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物。机化合物。“萜萜”，实际上是一种环状的，实际上是一种环状的异戊二烯类化合物，因为它的碳骨架是由异戊二烯类化合物，因为它的碳骨架是由两个或更多个异戊二烯结构单元以头尾相两个或更多个异戊二烯结构单元以头尾相连的形式组成的连的形式组成的 。 萜类化合物的热稳定性和抵抗微生物萜类化合物的热稳定性和抵抗微生物降解的能力均比正构烷烃强。降解的能力均比正构烷烃强。 环状的萜：五环等、四环、三环、双环环状的萜：五环等、四环、三环、双环萜萜生物标志化合物（1 1）五环三萜烷五环三萜烷 所

13、谓五环三萜烷是由六个异戊二烯结构单元所谓五环三萜烷是由六个异戊二烯结构单元所谓五环三萜烷是由六个异戊二烯结构单元所谓五环三萜烷是由六个异戊二烯结构单元组成的五个环包含有组成的五个环包含有组成的五个环包含有组成的五个环包含有30303030个碳原子的环烷烃。五个碳原子的环烷烃。五个碳原子的环烷烃。五个碳原子的环烷烃。五环三萜烷可分为藿烷系列和非藿烷系列两类。环三萜烷可分为藿烷系列和非藿烷系列两类。环三萜烷可分为藿烷系列和非藿烷系列两类。环三萜烷可分为藿烷系列和非藿烷系列两类。藿烷系列：藿烷系列：藿烷系列：藿烷系列：E E E E环为五员碳环，并且其碳数由环为五员碳环，并且其碳数由环为五员碳环，并

14、且其碳数由环为五员碳环，并且其碳数由2727272735353535（往往缺少（往往缺少（往往缺少（往往缺少C C C C28282828）成完整系列。）成完整系列。）成完整系列。）成完整系列。非藿烷系列：非藿烷系列：非藿烷系列：非藿烷系列：E E E E 环多为六员碳环，而且大多只环多为六员碳环，而且大多只环多为六员碳环，而且大多只环多为六员碳环，而且大多只有有有有30303030个碳原子。个碳原子。个碳原子。个碳原子。 生物标志化合物藿藿烷的骨架结构和碳原子排列顺序的骨架结构和碳原子排列顺序生物标志化合物藿烷结构示意图藿烷结构示意图ABCED五元环五元环异丙基异丙基甲基取代基甲基取代基异构

15、化主要发生位置异构化主要发生位置17（H），），21（H）C30藿烷藿烷17（H），），21（H）一升藿烷（）一升藿烷（22S）17（H），），21（H）一升藿烷（）一升藿烷（22R）18（H）22，29，30C27三降藿烷（三降藿烷（Ts）17（H）22，29，30C27三降藿烷（三降藿烷（Tm)生物标志化合物一些非藿一些非藿烷的骨架结构和碳原子排列顺序的骨架结构和碳原子排列顺序生物标志化合物藿烷类的起源：藿烷类的起源： 最初认为藿烷系列主要来源于最初认为藿烷系列主要来源于植物界植物界，因，因为具藿烷结构的五环三萜类如各种为具藿烷结构的五环三萜类如各种藿烷、藿醇藿烷、藿醇和藿酮和藿酮等广泛存

16、在于植物界的绿色植物中。等广泛存在于植物界的绿色植物中。 但在泥盆纪以前，地球上还没有大量的高等但在泥盆纪以前，地球上还没有大量的高等植物，因此认为藿烷类化合物主要来源于植物，因此认为藿烷类化合物主要来源于原核原核生物或细菌生物或细菌，细菌藿四醇细菌藿四醇是藿烷类化合物更合是藿烷类化合物更合适的前身物适的前身物 。生物标志化合物藿藿烷烷的的异异构构化化作作用用藿烷系列藿烷系列生物标志化合物（2）四环萜烷）四环萜烷 四环萜烷也较广泛分布于原油和岩石抽四环萜烷也较广泛分布于原油和岩石抽提物中。目前认为这个系列的化合物由五环提物中。目前认为这个系列的化合物由五环三萜烷类烃热降解或生物降解而成（三萜烷

17、类烃热降解或生物降解而成（Aquino Aquino NetoNeto等，等，19831983） 。目前发现的该系列化合。目前发现的该系列化合物分布于物分布于C C2424C C2727，有可能分布到，有可能分布到C C3535（PetersPeters等，等，19931993），常以），常以C C2424丰度最高。丰度最高。 生物标志化合物(3) (3) 长链三环萜烷长链三环萜烷 长链三环萜的结构特征是环上带有个异戊二烯长链三环萜的结构特征是环上带有个异戊二烯结构单元的长链。这类化合物在油和沉积物中广泛结构单元的长链。这类化合物在油和沉积物中广泛分布，并且其碳数一般以分布，并且其碳数一般以C

18、 C1919C C3030为主，但在一些为主，但在一些原油中也检测出了原油中也检测出了C C1919C C4545的三环萜，甚至碳数更的三环萜，甚至碳数更高，可达高，可达C C5454 。 长链三环萜结构示意图长链三环萜结构示意图长链三环萜结构示意图长链三环萜结构示意图1314生物标志化合物（4）二萜）二萜 二萜类广泛分布于高等植物，特别是树脂中，但在二萜类广泛分布于高等植物，特别是树脂中，但在二萜类广泛分布于高等植物，特别是树脂中，但在二萜类广泛分布于高等植物，特别是树脂中，但在原油和烃源岩中二萜类的报道较少，仅有的少数报道原油和烃源岩中二萜类的报道较少，仅有的少数报道原油和烃源岩中二萜类的

19、报道较少，仅有的少数报道原油和烃源岩中二萜类的报道较少，仅有的少数报道主要涉及澳大利亚原油。有关二萜类的成因，许多学主要涉及澳大利亚原油。有关二萜类的成因，许多学主要涉及澳大利亚原油。有关二萜类的成因，许多学主要涉及澳大利亚原油。有关二萜类的成因，许多学者都比较一致地认为来源于者都比较一致地认为来源于者都比较一致地认为来源于者都比较一致地认为来源于树脂类化合物树脂类化合物树脂类化合物树脂类化合物 。几种重要的二萜化合物松香烷松香烷海松烷海松烷贝壳松烷贝壳松烷惹惹烯烯生物标志化合物（5 5）倍半萜）倍半萜）倍半萜）倍半萜 成因比较复杂，许多学者提出了不同的观点。它们成因比较复杂，许多学者提出了不

20、同的观点。它们成因比较复杂，许多学者提出了不同的观点。它们成因比较复杂，许多学者提出了不同的观点。它们可能来自有关的环状萜类生物或热降解；可能来自有关的环状萜类生物或热降解；可能来自有关的环状萜类生物或热降解；可能来自有关的环状萜类生物或热降解；C C C C15151515的的的的4444（H H H H）- - - -桉叶油烷与植物中的桉叶油醇有关，桉叶油烷与植物中的桉叶油醇有关，桉叶油烷与植物中的桉叶油醇有关，桉叶油烷与植物中的桉叶油醇有关，8888（H H H H）- - - -锥满烷来源于细菌中的锥满醇。也可由三锥满烷来源于细菌中的锥满醇。也可由三锥满烷来源于细菌中的锥满醇。也可由三

21、锥满烷来源于细菌中的锥满醇。也可由三环藿烷烃碳环开环破裂而衍生。环藿烷烃碳环开环破裂而衍生。环藿烷烃碳环开环破裂而衍生。环藿烷烃碳环开环破裂而衍生。 常见的倍半萜类化合物花侧柏烯花侧柏烯雪松烷雪松烷杜松烷杜松烷补身烷补身烷桉叶油烷桉叶油烷生物标志化合物长侧链二环倍半萜成因机理图长侧链二环倍半萜成因机理图生物标志化合物4 4、甾烷、甾烷 “ “ “ “甾甾甾甾”是一个像形字，是根据这类化合物的是一个像形字，是根据这类化合物的是一个像形字，是根据这类化合物的是一个像形字，是根据这类化合物的基本碳骨架特征起的名字。基本碳骨架特征起的名字。基本碳骨架特征起的名字。基本碳骨架特征起的名字。甾族化合物的共

22、同甾族化合物的共同甾族化合物的共同甾族化合物的共同特征是包含有一个四环的碳环结构，可以看成特征是包含有一个四环的碳环结构，可以看成特征是包含有一个四环的碳环结构，可以看成特征是包含有一个四环的碳环结构，可以看成是一部分氢化或完全氢化的菲与一个环戊烷稠是一部分氢化或完全氢化的菲与一个环戊烷稠是一部分氢化或完全氢化的菲与一个环戊烷稠是一部分氢化或完全氢化的菲与一个环戊烷稠合的碳环，同时还具有三个侧链。合的碳环，同时还具有三个侧链。合的碳环，同时还具有三个侧链。合的碳环，同时还具有三个侧链。 甾烷的基本骨架及碳原子排列顺序生物标志化合物原核细胞的双层结构原核细胞的双层结构原核细胞的双层结构原核细胞的

23、双层结构细胞膜细胞核细胞核膜线粒体叶绿体胞液内质网甾醇磷脂类脂双层生物标志化合物原核细胞膜的双层结构原核细胞膜的双层结构甾醇细胞核磷脂双分子层糖蛋白生物标志化合物原油中甾烷的含量原油中甾烷的含量生物标志化合物许多观察研究发现，在现代生物体中未发现有甾许多观察研究发现，在现代生物体中未发现有甾许多观察研究发现，在现代生物体中未发现有甾许多观察研究发现，在现代生物体中未发现有甾烷，其中的甾族化合物主要以烷，其中的甾族化合物主要以烷，其中的甾族化合物主要以烷，其中的甾族化合物主要以醇、酸，酮醇、酸，酮的形的形的形的形式出现，如胆甾醇、麦角甾醇、胆汁酸等。地质式出现，如胆甾醇、麦角甾醇、胆汁酸等。地质

24、式出现，如胆甾醇、麦角甾醇、胆汁酸等。地质式出现，如胆甾醇、麦角甾醇、胆汁酸等。地质体中的甾烷，如胆甾烷、麦角甾烷、豆甾烷等一体中的甾烷，如胆甾烷、麦角甾烷、豆甾烷等一体中的甾烷，如胆甾烷、麦角甾烷、豆甾烷等一体中的甾烷，如胆甾烷、麦角甾烷、豆甾烷等一类饱和与不饱和的烃类，它们可能是由甾醇或甾类饱和与不饱和的烃类，它们可能是由甾醇或甾类饱和与不饱和的烃类，它们可能是由甾醇或甾类饱和与不饱和的烃类，它们可能是由甾醇或甾烯类演化而来。不同的生物中烯类演化而来。不同的生物中烯类演化而来。不同的生物中烯类演化而来。不同的生物中C C C C27272727、C C C C28282828和和和和C C

25、 C C29292929甾醇甾醇甾醇甾醇的分布不同。的分布不同。的分布不同。的分布不同。 规则甾烷规则甾烷甲基甾烷甲基甾烷重排甾烷重排甾烷沉积有机质中甾烷沉积有机质中甾烷沉积有机质中甾烷沉积有机质中甾烷 生物标志化合物ABCD海相不到海相不到15种种非海相非海相70多种多种分类分类规则甾烷规则甾烷重排甾烷重排甾烷4-甲基甲基甾烷甾烷低分子量甾烷低分子量甾烷甾醇甾醇甾烷结构示意图甾烷结构示意图甾类化合物甾类化合物生物标志化合物（1）规则甾烷）规则甾烷 在在在在C-10 C-10 C-10 C-10 和和和和C-13C-13C-13C-13上上上上有一个甲基，有五有一个甲基，有五有一个甲基，有五有

26、一个甲基，有五个手征性碳原子，个手征性碳原子，个手征性碳原子，个手征性碳原子，即即即即C-5C-5C-5C-5、C-14C-14C-14C-14、C-C-C-C-17171717、C-20 C-20 C-20 C-20 和和和和C-24C-24C-24C-24。最常见和常用的规最常见和常用的规最常见和常用的规最常见和常用的规则甾烷是则甾烷是则甾烷是则甾烷是C C C C27272727C C C C29292929 三个碳数的甾烷，三个碳数的甾烷，三个碳数的甾烷，三个碳数的甾烷，它们的相对含量可它们的相对含量可它们的相对含量可它们的相对含量可以给出有关母质输以给出有关母质输以给出有关母质输以给

27、出有关母质输入的信息。入的信息。入的信息。入的信息。 规则甾烷的基本骨架及碳原子排列顺序RCH3CH3ABCD生物标志化合物ABCD甾烷结构示意图甾烷结构示意图13(H),17(H)-C27重排胆甾烷重排胆甾烷(20S)13(H),17(H)-C27重排胆甾烷重排胆甾烷(20R)13(H),17(H)-C27重排胆甾烷重排胆甾烷(20S)13(H),17(H)-C27重排胆甾烷重排胆甾烷(20R)5(H),14(H),17(H)-C27胆甾烷胆甾烷(20R)24-甲基甲基,5(H),14(H),17(H)-C28胆甾烷胆甾烷(20R)24-乙基乙基,5(H),14(H),17(H)-C29胆甾

28、烷胆甾烷(20R)生物标志化合物 黄第藩（黄第藩（19841984）认为）认为C C2727胆甾醇为动物甾醇，胆甾醇为动物甾醇，C C2929的的-谷甾醇为植物甾醇，它们经过生物还谷甾醇为植物甾醇，它们经过生物还原和热力作用分别形成原和热力作用分别形成C C2727和和C C2929甾烷。甾烷。 不论是不论是C C2727、C C2828和和C C2929甾烷都可存在于海相和甾烷都可存在于海相和陆相沉积盆地中。陆相沉积盆地中。 普遍的认识是普遍的认识是C C2727甾烷甾烷通常来源于低等水通常来源于低等水生生物和藻类，生生物和藻类，C C2929甾烷甾烷可以来源干藻类和陆可以来源干藻类和陆源高

29、等植物。这说明陆源高等植物确实是源高等植物。这说明陆源高等植物确实是C C2929甾烷很重要的来源之一。甾烷很重要的来源之一。 生物标志化合物生生物物构构型型链状烃链状烃链状烃链状烃( ( ( (包括环状烃上的侧链包括环状烃上的侧链包括环状烃上的侧链包括环状烃上的侧链) ) ) )：生物构型：生物构型：生物构型：生物构型绝大多数为绝大多数为绝大多数为绝大多数为R R R R型型型型。环状烃：生物构型多数为环状烃：生物构型多数为环状烃：生物构型多数为环状烃：生物构型多数为型型型型正常的构型正常的构型正常的构型正常的构型地地质质构构型型链状烃链状烃链状烃链状烃( ( ( (包括环状烃上的侧链包括环

30、状烃上的侧链包括环状烃上的侧链包括环状烃上的侧链) ) ) )：地质构型：地质构型：地质构型：地质构型绝大多数为绝大多数为绝大多数为绝大多数为S S S S型型型型。环状烃：地质构型多数为环状烃：地质构型多数为环状烃：地质构型多数为环状烃：地质构型多数为型型型型重排构型重排构型重排构型重排构型在生物体和低成熟度的沉积物中的甾类，属热稳定性低在生物体和低成熟度的沉积物中的甾类，属热稳定性低的构型，称为的构型，称为“生物构型生物构型”。它们随着埋藏深度增加和。它们随着埋藏深度增加和成熟程度提高，向热动力性质更稳定的立体构型转化成熟程度提高，向热动力性质更稳定的立体构型转化 。生物标志化合物（2 2

31、）重排甾烷）重排甾烷 重排甾烷与规则甾烷的区别主要是重排甾烷与规则甾烷的区别主要是C-10C-10、C-13C-13上的甲基重排到上的甲基重排到C-5C-5、C-14C-14上。重排甾烷在油和上。重排甾烷在油和沉积物中也较丰富。沉积物中也较丰富。规则甾烷、重排甾烷碳骨架规则甾烷、重排甾烷碳骨架生物标志化合物（3 3） 4- 4-甲基甾烷甲基甾烷4-4-甲基甾烷是在甲基甾烷是在C-4 C-4 位置上有一个甲基，其碳位置上有一个甲基，其碳数范围从数范围从C C2828C C3030 。 一般认为一般认为4-4-甲基甾烷甲基甾烷与甲藻和细菌有关，它与甲藻和细菌有关，它们可能来源于海相和湖们可能来源于

32、海相和湖相沉积环境。甲藻广泛相沉积环境。甲藻广泛存在于海相和湖相沉积存在于海相和湖相沉积环境中，而且在海相甲环境中，而且在海相甲藻中藻中4-4-甲基甾醇的丰甲基甾醇的丰度比脱甲基甾醇更丰富。度比脱甲基甾醇更丰富。 生物标志化合物（4 4）芳香甾烷）芳香甾烷 具有甾烷碳骨架特征，具有甾烷碳骨架特征，具有甾烷碳骨架特征，具有甾烷碳骨架特征，在在在在A A A A、B B B B、C C C C中一个或三个环被中一个或三个环被中一个或三个环被中一个或三个环被芳构化的化合物，称为芳香芳构化的化合物，称为芳香芳构化的化合物，称为芳香芳构化的化合物，称为芳香甾烷或芳构化甾烷。甾烷或芳构化甾烷。甾烷或芳构化

33、甾烷。甾烷或芳构化甾烷。 甾族化合物的饱和环发生芳构化主甾族化合物的饱和环发生芳构化主要由要由C C环的单环芳构化经二芳环再到环的单环芳构化经二芳环再到A A、B B、C C三芳环的甾族化合物。其主三芳环的甾族化合物。其主要的过程是涉及到要的过程是涉及到A A、B B环连接处环连接处C-C-1919碳位上失去甲基，这种反应出现碳位上失去甲基，这种反应出现于成岩作用阶段，芳构化的顺序是于成岩作用阶段，芳构化的顺序是C C环环BB环环AA环。环。 生物标志化合物芳构化芳构化失去失去核上核上甲基甲基裂解裂解单芳环甾族化合物向三芳环转化及侧链断裂单芳环甾族化合物向三芳环转化及侧链断裂裂解裂解m/e23

34、1(C27)m/e231(C20)m/e253(C28)m/e253(C21)生物标志化合物甾烷的异构化作用甾烷的异构化作用生物标志化合物甾甾族族化化合合物物A A环芳环芳香甾香甾重排甾烷重排甾烷C C环芳环芳香甾香甾重排甾烯重排甾烯甾烯甾烯甾酮甾酮甾烯醇甾烯醇甾烷醇甾烷醇正常甾烷正常甾烷三芳甾三芳甾菲系列菲系列输入输入输入输入输入输入化合物产状化合物产状过过 程程生生物物体体水水柱柱不不成成熟熟沉沉积积物物消消去去官官能能团团成成熟熟原原油油脱脱水水氧氧化化还还原原等等作作用用异异构构化化芳芳构构化化裂裂解解成成岩岩作作用用阶阶段段深深成成作作用用阶阶段段低低温温细细菌菌改改造造热热力力Ro

35、=0.5%主要的天然甾族化合物可能的转化途径示意图主要的天然甾族化合物可能的转化途径示意图甾醇成岩甾醇成岩/ /深成阶段深成阶段主要转化途径主要转化途径生物标志化合物生物标志化合物 样品的正确采集、保管和预处理，是避免其挥发、变质和污染，取得可靠分析资料的先决条件，为此，我们在生物标志物研究中所用的样品，通常采取下列采集、保存及预处理方法： (1)原油样品 一般取自井口，采样前，先打开取样口放喷分钟，然后再取样。油样均采集在棕色磨口瓶内，带回实验室放入冰箱内保存，如果原油含水较高，则先进行油水分离。 ( (一）样品采集与预处理一）样品采集与预处理生物标志化合物（2 2 2 2）岩样和煤样）岩样

36、和煤样）岩样和煤样）岩样和煤样 岩样一般取自岩芯库，并一律用纸袋或布袋，而不用塑料袋包装，用塑料袋包装样品，将会影响岩石抽提物中某些成份，特别是芳烃馏分的分析结果。 岩样运回实验室后，一般都进行预处理，对于岩芯，通常要除去表面浸染部分和油漆等杂物，直至露出新鲜表面用水冲洗干净，在用氯仿或苯甲醇淋洗分钟，以除去可能沾污的有机质。低温干燥后粉碎过8目筛，装入棕色磨口玻璃内低温保存。生物标志化合物样品处理注意：防止有机物污染样品处理注意：防止有机物污染生物标志化合物（二）质谱分析法基本原理功用：功用：质谱法（质谱法（massspectrometry）是以研究分子量和）是以研究分子量和离子化的分子碎片

37、来认识分子结构的现代分析技术。离子化的分子碎片来认识分子结构的现代分析技术。应用领域：应用领域：化学、物理学、医学、地质学和地球化学等。化学、物理学、医学、地质学和地球化学等。油气地球化学中的应用：油气地球化学中的应用：主要用于分析和鉴定沉积物主要用于分析和鉴定沉积物有机质及石油中各种有机化合物的组成和结构。有机质及石油中各种有机化合物的组成和结构。有机分析的四大分析工具：有机分析的四大分析工具：红外光谱、紫外红外光谱、紫外-可见光谱、可见光谱、核磁共振、质谱。核磁共振、质谱。特点：特点：质谱法灵敏度高、分辨率高、分析速度快、样品用量少质谱法灵敏度高、分辨率高、分析速度快、样品用量少生物标志化

38、合物质谱法原理质谱法原理一个质量为一个质量为m的离子，带有电荷的离子，带有电荷z，加速板电压为加速板电压为V时动能时动能所有单电荷的离子离开加速区后，原则上都以相同的动能所有单电荷的离子离开加速区后，原则上都以相同的动能向前飞行，即质量大的离子比质量小的离子速度低（向前飞行，即质量大的离子比质量小的离子速度低（v）。）。分析器就是利用上述特点，借助于一定的磁场分析器就是利用上述特点，借助于一定的磁场或静电场将他们分离并聚焦。或静电场将他们分离并聚焦。生物标志化合物单聚焦质谱计只有一个磁分析器，当离子进入磁分析器后，受单聚焦质谱计只有一个磁分析器，当离子进入磁分析器后，受到与之垂直的均匀磁场的作

39、用，离子飞行的途径弯曲成弧形，到与之垂直的均匀磁场的作用，离子飞行的途径弯曲成弧形，m/z不同，曲率半径不同，曲率半径r也不同，此时离子运动的离心力也不同，此时离子运动的离心力mv2/r与磁与磁场作用力相等（场作用力相等（H为磁场强度）。为磁场强度）。质谱法原理质谱法原理（2 2）（3 3）由式（由式（1 1）和式（）和式（2 2）消去）消去v得得生物标志化合物m1m2m3Hr接收器接收器离子源离子源180180磁场分析原理图磁场分析原理图r-为曲率半径为曲率半径H-为磁场强度为磁场强度生物标志化合物质谱法原理质谱法原理质谱计质谱计有机质有机质汽化汽化在高真空下被较高能量电子在高真空下被较高能

40、量电子轰击（轰击（5070eV）失去一个外层电失去一个外层电子变成带正电荷子变成带正电荷的分子离子（的分子离子（M+）有机化合物分有机化合物分子电离成分子子电离成分子离子所需要的离子所需要的能量为能量为715eV在电场和磁在电场和磁场的作用下场的作用下分离聚焦分离聚焦将收集到的离子将收集到的离子按质荷比（按质荷比（m/z）和相对丰度的大和相对丰度的大小记录下来，小记录下来，排列质谱排列质谱生物标志化合物质谱仪主要部件示意图质谱仪主要部件示意图样品分子样品分子样品漏入孔样品漏入孔收集极收集极产生电子束灯丝产生电子束灯丝加速电位加速电位磁场磁场（垂直于纸面）（垂直于纸面）真空真空阳极阳极离子化区离

41、子化区大质量离子大质量离子小质量离子小质量离子质量分析器质量分析器质量束质量束出射狭缝出射狭缝静电计管静电计管记录器记录器直流直流放大器放大器生物标志化合物气相色谱气相色谱质谱质谱计算机连用图计算机连用图生物标志化合物生物标志化合物生物标志化合物生物标志化合物 基峰：质谱图中强度最大的峰；其对应离子浓度最大，基峰：质谱图中强度最大的峰；其对应离子浓度最大，基峰：质谱图中强度最大的峰；其对应离子浓度最大，基峰：质谱图中强度最大的峰；其对应离子浓度最大，在质谱图中，将该峰位定为在质谱图中，将该峰位定为在质谱图中，将该峰位定为在质谱图中，将该峰位定为100, 100, 100, 100, 其它离子峰

42、与基峰相比其它离子峰与基峰相比其它离子峰与基峰相比其它离子峰与基峰相比所得的百分数叫相对丰度。质谱图上横坐标为质荷比所得的百分数叫相对丰度。质谱图上横坐标为质荷比所得的百分数叫相对丰度。质谱图上横坐标为质荷比所得的百分数叫相对丰度。质谱图上横坐标为质荷比m/zm/zm/zm/z，纵坐标为相对丰度。，纵坐标为相对丰度。，纵坐标为相对丰度。，纵坐标为相对丰度。 分子离子峰：分子受到电子轰击后失去一个外层电分子离子峰：分子受到电子轰击后失去一个外层电分子离子峰：分子受到电子轰击后失去一个外层电分子离子峰：分子受到电子轰击后失去一个外层电子形成的正离子为分子离子或母体离子，以子形成的正离子为分子离子或

43、母体离子，以子形成的正离子为分子离子或母体离子，以子形成的正离子为分子离子或母体离子，以M+M+M+M+表示，质表示，质表示，质表示，质谱图中对应于分子离子的峰为母峰或分子离子峰。一般谱图中对应于分子离子的峰为母峰或分子离子峰。一般谱图中对应于分子离子的峰为母峰或分子离子峰。一般谱图中对应于分子离子的峰为母峰或分子离子峰。一般位于质谱图中位于质谱图中位于质谱图中位于质谱图中m/zm/zm/zm/z最高位置，即最后位置。最高位置，即最后位置。最高位置，即最后位置。最高位置，即最后位置。 碎片离子峰：各类化合物的分子离子裂解成不同碎片碎片离子峰：各类化合物的分子离子裂解成不同碎片碎片离子峰：各类化

44、合物的分子离子裂解成不同碎片碎片离子峰：各类化合物的分子离子裂解成不同碎片具有一定的规律性，它取决于化合物的结构和键的强度。具有一定的规律性，它取决于化合物的结构和键的强度。具有一定的规律性，它取决于化合物的结构和键的强度。具有一定的规律性，它取决于化合物的结构和键的强度。 生物标志化合物m/z191生物标志化合物生物标志化合物 质量色谱图质量色谱图：色谱流出物中的某一质量离子测定的色谱图，只反映某一质量离子的存在和大小生物标志化合物生物标志化合物常用萜烷m/z191质量色谱生物标志化合物生物标志化合物常用萜烷参数表生物标志化合物生物标志化合物 在一定条件下，大量的单一的或有限种的生物聚集能够

45、产生丰富的一种或几种具有诊断性的生物标志物。利用这些标志物可以判断其有机质母源性质和沉积环境。例如：沉积物中少有的高丰度甲藻甾烷是富营养的上涌海水或较咸化湖水中沟鞭藻繁殖的结果：同理，高丰度的-蜡烷可以指示咸化湖相强还原环境并有明显的水体分层。生物标志化合物JZ25-1-8 ES1泥岩2272m-2292mJZ25-1-8 ES1泥岩泥岩2272m-2292m蜡烷蜡烷甲藻甾烷甲藻甾烷JZ25-1-4 ES3 泥岩2725m-2750m蜡烷蜡烷JZ25-1-4 ES3 泥岩泥岩2725m-2750m生物标志化合物化合物类别化合物类别分子结构类别分子结构类别主要生源意义主要生源意义地质体中分布状况

46、地质体中分布状况无环链无环链烷烃烷烃正烷烃类正烷烃类C22正烷烃正烷烃菌藻类生源菌藻类生源普遍分布普遍分布C22正烷烃正烷烃高等植物蜡质生源高等植物蜡质生源菌藻类生源菌藻类生源nC23为主峰为主峰菌藻类生源菌藻类生源半咸水半咸水-咸水环境咸水环境支链烷支链烷烃类烃类异构、反异构和中间支链烷烃异构、反异构和中间支链烷烃菌藻类生源菌藻类生源普遍分布普遍分布规则类异戊二烯烃（头对规则类异戊二烯烃（头对尾型）尾型）C20色素生源色素生源常见于盐湖环境常见于盐湖环境C20色素生源色素生源细菌生源细菌生源规则类异戊二烯烃（头对头型和尾对尾型）规则类异戊二烯烃（头对头型和尾对尾型）细菌、古细菌生源细菌、古细

47、菌生源环状环状萜类萜类倍半萜类倍半萜类杜松烷型、雪松烷型、花侧柏烯型、桉叶油烷型杜松烷型、雪松烷型、花侧柏烯型、桉叶油烷型植物树脂生源植物树脂生源多见于煤系地层多见于煤系地层补身烷型补身烷型细菌生源细菌生源较普遍分布较普遍分布二萜类二萜类海松烷型、松香烷型海松烷型、松香烷型高等植物树脂生源高等植物树脂生源多见于煤系多见于煤系白叶烷型、扁枝烷型、贝壳杉烷型白叶烷型、扁枝烷型、贝壳杉烷型二倍半二倍半萜类萜类脱脱A羽扇烷羽扇烷高等植物生源高等植物生源多见于陆相地层多见于陆相地层伽马蜡烷伽马蜡烷原生动物生源原生动物生源咸水环境较发育咸水环境较发育三萜类三萜类藿烷系列藿烷系列细菌生源细菌生源普遍分布普遍

48、分布重排藿烷系列重排藿烷系列细菌生源细菌生源较普遍分布较普遍分布新藿烷系列新藿烷系列细菌生源细菌生源较普遍分布较普遍分布奥利烷型、羽扇烷型、乌散烷型、蕨烷型奥利烷型、羽扇烷型、乌散烷型、蕨烷型高等植物生源高等植物生源陆相沉积中常见陆相沉积中常见双杜松烷型双杜松烷型植物树脂生源植物树脂生源南中国海地区南中国海地区四萜类四萜类胡萝卜烷型及其降解系列胡萝卜烷型及其降解系列植物（色素）生源植物（色素）生源常见于强还原湖相常见于强还原湖相长侧链长侧链环状萜环状萜类类单环萜烷单环萜烷烷基环已烷系列、烷基苯系列烷基环已烷系列、烷基苯系列未知未知普遍分布普遍分布三环萜烷三环萜烷三环萜烷系列三环萜烷系列菌藻生源

49、菌藻生源海相与湖相发育海相与湖相发育四环萜烷四环萜烷四环萜烷系列四环萜烷系列细菌生源细菌生源较普遍分布较普遍分布甾甾烷烷孕甾烷系列孕甾烷系列藻类生源藻类生源海相与湖相发育海相与湖相发育C27、C28甾烷型甾烷型C29甾烷型甾烷型高等植物或藻类生源高等植物或藻类生源4甲基甾烷甲基甾烷藻类生源藻类生源甲藻甾烷甲藻甾烷甲藻、硅藻类生源甲藻、硅藻类生源海相与湖相发育海相与湖相发育C31甾烷甾烷甲藻类生源甲藻类生源海相与湖相发育海相与湖相发育生物标志化合物原油中来源于高等植物的芳烃化合物原油中来源于高等植物的芳烃化合物仅来植物仅来植物花侧柏烯优达烯卡达烯惹烯1，2，7三甲基萘来源植物、藻细菌来源植物、藻

50、细菌1，2，三甲基萘1,2,-四甲基萘1，7二甲基菲1甲基菲生物标志化合物 如果已知许多生物标志物的时代分布如果已知许多生物标志物的时代分布, ,那么就会极大地简化油源岩那么就会极大地简化油源岩的确定的确定, ,由于生物标志物代表了一个生命的分子记录由于生物标志物代表了一个生命的分子记录, ,对它们时间演对它们时间演化上的较好了解化上的较好了解, ,对提高我们对地质历史的认识是很必要的对提高我们对地质历史的认识是很必要的. .生物标志物有机体首次在地质上出现萜烷萜烷:18-:18-奥利烷奥利烷 贝叶烷贝叶烷, ,扁枝烷扁枝烷 伽马蜡烷伽马蜡烷 28,30- 28,30-二降藿烷二降藿烷被子类植

51、物被子类植物裸子类植物裸子类植物原生动物、细菌原生动物、细菌细菌细菌白垩纪白垩纪晚石炭世晚石炭世晚元古代晚元古代元古代元古代甾烷甾烷: 23,24-: 23,24-二甲基胆甾烷二甲基胆甾烷 24- 24-正丙基胆甾烷正丙基胆甾烷 4- 4-甲基甾烷甲基甾烷 甲藻甾烷甲藻甾烷 2- 2-和和3-3-甲基甾烷甲基甾烷 C29/(C27-C29) C29/(C27-C29)甾烷甾烷定鞭金藻定鞭金藻, ,钙板金藻钙板金藻沟鞭藻纲沟鞭藻纲( (湖相淡水湖相淡水) )、海相藻、海相藻沟鞭藻纲（海相或咸化湖相）沟鞭藻纲（海相或咸化湖相）细菌原核生物细菌原核生物原核生物原核生物三叠纪三叠纪元古代元古代三叠纪三

52、叠纪三叠纪三叠纪元古代元古代各种时期各种时期类异戊二烯烃：丛粒藻烷类异戊二烯烃：丛粒藻烷丛粒藻丛粒藻Botryococcus brauniiBotryococcus braunii侏罗纪侏罗纪生物标志化合物 由不同类型沉积环境生油岩生成的石油的萜烷指纹由不同类型沉积环境生油岩生成的石油的萜烷指纹(a)(a) 典型海相大陆架采出的石油典型海相大陆架采出的石油 (b)(b)典型的碳酸盐岩生成的石油典型的碳酸盐岩生成的石油(c) (c) 缺氧至弱亚氧化条件源岩生成的石油缺氧至弱亚氧化条件源岩生成的石油 (d)(d) 树脂煤源岩生成的石油树脂煤源岩生成的石油扫描伽马蜡烷c17(H)-藿烷17(H)升藿

53、烷17(H)-藿烷(C30)伽马蜡烷 17(H)-藿烷奥利烷 17(H)-藿烷d奥利烷ab（/ /191)191)生物标志化合物保留时间淡水德1(油)Es4半咸水孤南2-6(油)Es2咸水面7(油)Es4甲甲 藻藻甾甾 烷烷甲甲 藻藻甾甾 烷烷甲甲 藻藻甾甾 烷烷生物标志化合物典型的泥岩典型的碳酸盐岩生物标志化合物陆生植物主要含陆生植物主要含C C2929甾醇，其次是甾醇，其次是C C2828甾醇，甾醇，动物主要含动物主要含C C2727胆甾醇胆甾醇水生浮游动植物（主要是藻类）含水生浮游动植物（主要是藻类）含C C2727为主，为主，其次是其次是C C2929甾醇，甾醇，有机质类型的表征有机质

54、类型的表征生物标志化合物生物标志化合物甾烷的热力学稳定性甾烷的热力学稳定性甾烷的稳定性依次是甾烷的稳定性依次是生物标志化合物面面7,Es4孤南孤南2-,Es2桩桩7-4-6,Es3德德1,Es4生物标志化合物不同成熟阶段对应的生标物成熟度参数生物标志化合物芳芳 烃烃 参参 数数计算公式计算公式生油开始生油开始 湿气湿气DNR-1DNR-1(2,6+2,7)DMN/1,5DMN(2,6+2,7)DMN/1,5DMN1.0 1.0 10DNR-2 DNR-2 2,7DMN/1,8DMN2,7DMN/1,8DMN1.0200DNR-3DNR-3(2,6+2,7)DMN/(1,4+2,3)DMN(2,

55、6+2,7)DMN/(1,4+2,3)DMN0.82TNR-1TNR-12,3,6TMN/(1,4,6+2,3,6)TMN2,3,6TMN/(1,4,6+2,3,6)TMN0.54MPI-1MPI-11.5(2+3) MP/(P+1MP+9MP)1.5(2+3) MP/(P+1MP+9MP)0.31MPI-2MPI-232-MP/ 1-MP32-MP/ 1-MP1.53DPRDPR(2,6+2,7)DMP/(1,6+1,9)DMP(2,6+2,7)DMP/(1,6+1,9)DMP0.20.4R RC C(a)%(a)%0.60.6（MPIMPI1 1)+0.4 )+0.4 当当R %R %1.

56、351.35时时R RC C(b)%(b)%0.60.6（MPIMPI1 1)+2.3 )+2.3 当当R R % %1.351.35时时生物标志化合物 地下石油的降解主要是由于喜氧细菌作用的缘故，满足下列的条件喜氧细菌就能代谢分解石油 （1）近地表补给水中含有氧 （2）温度不超高6580 （3）石油中必须无H2S，因其对细菌有毒生物标志化合物典型成熟油生物降解级别划分图化合物破坏程度生物降解级别正构烷烃类异戊二烯烷烃甾烷藿烷重排甾烷芳香甾轻度轻度123中等中等45重度重度6(6)7严重严重89极严重极严重10生物标志化合物生物降解作用生物降解作用水平水平消失的化合物消失的化合物生物降解程度生

57、物降解程度1没有化合物消失没有化合物消失未受降解未受降解2短链正构烷烃短链正构烷烃轻微轻微3大于大于90的正烷烃构的正烷烃构中等中等4烷基环己烷；类异戊二烯类烷基环己烷；类异戊二烯类含量减少含量减少中等中等5类异戊二烯类类异戊二烯类中等中等6二环烷烃类二环烷烃类强烈强烈7大于大于50的规则甾烷的规则甾烷很强烈很强烈8甾烷、藿烷类含量减少；脱甲甾烷、藿烷类含量减少；脱甲基藿烷系列丰富基藿烷系列丰富剧烈剧烈极度剧烈极度剧烈9甾烷消失，形成重排甾烷；脱甾烷消失，形成重排甾烷；脱甲基藿烷系列占优势甲基藿烷系列占优势极度剧烈极度剧烈生物标志化合物生物标志化合物 油-源对比是基于已经运移了的石油在一些成分

58、参数上与其残留在源岩中的沥青的这些成分没有明显的差别。 油-油对比可以用简单的宏观参数如色谱指纹、碳同位素比值等，然而，生物标志物提供对比的详细信息和指纹的潜在能力远远超过宏观参数。 生物标志化合物 油藏地球化学在石油勘探、评价与开发过程中具有许多重要的实践意义，例如：指示一个油田的石油充注方向，进而指出未来的钻探方向。确定一个油藏的聚集历史，为有关油田连通性和排流的决策提供依据生物标志化合物新新疆疆阿阿其其克克石石炭炭系系卡卡拉拉乌乌依依组组包包裹裹体体烃烃类类和和游游离离烃烃类类甾甾、萜萜烷烷对对比比图图包裹体烃类包裹体烃类包裹体烃类包裹体烃类氯仿氯仿“A”m/z217氯仿氯仿“A”m/z

59、191生物标志化合物新新疆疆桑桑株株第第三三系系地地蜡蜡包包裹裹体体烃烃类类和和游游离离烃烃类类烷烷烃烃色色谱谱对对比比图图包裹体烃类包裹体烃类氯仿氯仿“A”地蜡氯仿地蜡氯仿“A”奥陶系烃类奥陶系烃类生物标志化合物运移作用运移作用成熟作用成熟作用生物标志化合物本章小结：本章小结：生物标志化合物慨念生物标志化合物慨念生物标志化合物种类：饱和烃、类异戊二烯生物标志化合物种类：饱和烃、类异戊二烯烃、萜烷、甾烷（生物来源、演化过程、地球烃、萜烷、甾烷（生物来源、演化过程、地球化学参数，及地球化学意义）化学参数，及地球化学意义）生物标志化和物分析：色谱生物标志化和物分析：色谱质谱：质谱：m/em/e生物

60、标志化和物的应用生物标志化和物的应用生物标志化合物实训练习：实训练习：各种烃源岩及原油饱和提烃色谱、各种烃源岩及原油饱和提烃色谱、色谱色谱质谱谱图的识别及地球化学意义质谱谱图的识别及地球化学意义生物标志化合物如果你手上有一张色谱如果你手上有一张色谱图或色质图图或色质图(谱图、数据）谱图、数据）1、首先你要分辨是烃源岩氯仿沥青、首先你要分辨是烃源岩氯仿沥青“A”饱和烃饱和烃还是原油饱和烃（或者是油砂抽提物氯仿沥青还是原油饱和烃（或者是油砂抽提物氯仿沥青“A”饱和烃）饱和烃）2、然后根据谱图的特征及分析数据分析其石油、然后根据谱图的特征及分析数据分析其石油地球化学意义。地球化学意义。生物标志化合物

61、PhPrnC17nC18nC291、饱和烃色谱资料的应用、饱和烃色谱资料的应用生物标志化合物奇数碳优势奇数碳优势生物标志化合物N2Y4773.6m煤煤 濮深15井 4695 m ES34生物标志化合物生物标志化合物生物降解级别正构烷烃类异戊二烯烷烃甾烷藿烷重排甾烷芳香甾轻度轻度123中等中等45重度重度6(6)7严重严重89极严重极严重10典型成熟油生物降解级别划分图化合物破坏程度生物标志化合物文 99-21 ES2下文13-150ES3上文 88-32 ES3中图3-1 文东反向屋脊带原油饱和烃色谱特征混合有机混合有机质输入为质输入为主的原油主的原油生物标志化合物图4-11 饱和烃色谱图图3

62、-11保2井饱和烃色谱图保2井 N2Y2387m灰白色泥岩图3-12保2-1井饱和烃色谱图保2-1井 N2Y4 927m浅灰色泥岩保4井N2Y4 654m浅灰色泥岩N2Y4 654m灰绿色泥岩N2Y5 1149.68m杂色泥岩图4-12 保参1井饱和烃色谱图色谱曲线特征表现为前后双峰色谱曲线特征表现为前后双峰色谱曲线特征表现为前后双峰色谱曲线特征表现为前后双峰型，前低后高表明水生有机质型，前低后高表明水生有机质型，前低后高表明水生有机质型，前低后高表明水生有机质输入占重要的比例小，陆源有输入占重要的比例小，陆源有输入占重要的比例小，陆源有输入占重要的比例小，陆源有机质输入占绝对优势。机质输入占

63、绝对优势。机质输入占绝对优势。机质输入占绝对优势。nC27生物标志化合物m/z191m/z191TsTm升藿烷三、四环萜三、四环萜M/Z191M/Z191生物标志化合物C27重排甾烷重排甾烷C27规则甾烷规则甾烷20S-胆甾烷胆甾烷20R-胆甾烷胆甾烷20S-胆甾烷胆甾烷20R-胆甾胆甾烷烷C29规则甾烷规则甾烷20S-24-乙基乙基-胆甾烷胆甾烷20R-24-乙基乙基-胆甾烷胆甾烷20S-24-乙基乙基-胆甾烷胆甾烷20R-24-乙基乙基-胆甾烷胆甾烷C28规则甾烷规则甾烷20S-24-甲基甲基-胆甾烷胆甾烷20R-24-甲基甲基-胆甾烷胆甾烷20S-24-甲基甲基-胆甾烷胆甾烷20R-24

64、-甲基甲基-胆甾烷胆甾烷C27重排甾烷重排甾烷C29重排甾烷重排甾烷孕甾烷孕甾烷升孕甾烷升孕甾烷4-甲基甾烷甲基甾烷（C30）M/Z217生物标志化合物m/z217保2井387m N2Y2灰白色泥岩m/z217保3井590.5m N2Y4碳质泥岩m/z217保3井596.5m N2Y4粉砂质泥岩甾烷甾烷C27、C28、C29有三种分布模式有三种分布模式“V”、“L”、反、反“L”20R-胆甾烷胆甾烷生物标志化合物C C C C29292929规则甾烷高达规则甾烷高达规则甾烷高达规则甾烷高达50%50%50%50%以上，表明十分富以上，表明十分富以上，表明十分富以上，表明十分富含陆源有机质。含陆源有机质。含陆源有机质。含陆源有机质。 生物标志化合物低成熟低成熟高成熟高成熟判别原油成熟度判别原油成熟度生物标志化合物