温度对甾烷形成与分布影响的实验模拟及分析

发布时间：2020-10-12 04:05

　　 甾烷(sterane)是一类不对称多环烷烃的总称,来自于真核生物细菌膜类脂中的甾醇,是真核生物出现的特征标志物。作为沉积物中有重要地质意义的分子指纹,甾烷化学性质稳定,其分布形式和异构化参数广泛用于判识有机质的来源、有机质类型、热演化程度等。同时,温度、生物来源等因素也影响其形成和分布。为研究温度对甾烷形成与分布的影响,选取华北张家口下花园下马岭组海相低熟泥页岩样品和蓝藻(原核生物)以及C_(29)甾烷标样进行了不同温度或温压条件下的模拟实验。并对原始样品抽提物和不同温度点的液态产物及残渣抽提物进行柱色层分离,应用GC/MS和GC-MS/MS对饱和烃馏分进行分析,探讨了温度对甾烷形成与分布的影响。实验得到以下结果:烃源岩原始样品抽提物饱和烃馏分中未检测到甾烷化合物,说明样中的有机质可能来源于水生浮游生物和细菌等原核生物为主;利用DK-1型模拟实验仪在250℃~550℃对烃源岩样品进行热模拟实验,实验排出物饱和烃馏分中存在完整系列常规甾烷,说明甾烷形成过程中,温度是一个不可忽略的影响因素;抽提物饱和烃馏分除550℃温度点检测到完整甾烷系列外,其余温度点未检到或检到丰度极低的甾烷,洗出物饱和烃馏分中仅327℃、330℃和550℃三个温度点甾烷系列完整、相对丰度较高,其余温度点相对丰度极低。蓝藻样品抽提物饱和烃馏分中经GC/MS和Py-GC/MS分析均未检测到甾烷类化合物;利用真空玻璃管在250℃~500℃范围内的热模拟实验产物中,均检测出完整的甾烷,且甾烷相对含量的分布受温度影响显著;在不同温度下,C_(27)ααα20R、C_(28)ααα20R、C_(29)ααα20R甾烷相对含量的分布具有不对称的“V”型、反“L”型及“L”型三种类型;随着温度的升高,C_(27)ααα20R甾烷的相对含量呈现先降低后升高的趋势,C_(28)ααα20R甾烷、C_(29)ααα20R甾烷呈现先升高后降低的趋势。利用真空玻璃管对C_(29)ααα20R甾烷标样进行热模拟实验,实验温度从250℃~500℃,当温度低于300℃时,有C_(28)ααα20R甾烷生成;250℃加入蒙脱石催化剂,未检测到任何甾烷,生成大量短链烷烃;为了接近真实的地质条件,在同等条件下加催化剂的同时加入少量水,在250℃时检测到C_(28)ααα20R、C_(29)ααα20R甾烷。烃源岩实验样品和蓝藻样品在不同体系下的热模拟实验,证实了原核生物中的某些有机分子在适当的温度条件下(250℃~500℃)可以形成甾烷类化合物,即甾烷形成和分布不仅与生物来源相关还和温度等因素密切相关。在封闭体系下用C_(29)ααα20R甾烷标样进行热模拟实验,初步探讨了影响甾烷分布的其他可能因素(温度、压力、含水率、矿物等),当模拟温度低于300℃时,温度是影响C_(29)甾烷脱甲基的主要因素,此时C_(28)ααα20R、C_(29)ααα20R甾烷相对含量的变化是由于C_(29)ααα20R甾烷脱甲基向C_(28)ααα20R甾烷转化的结果。随着温度的升高,体系压力逐渐增大,压力能抑制化合物脱甲基的作用,因此当温度高于300℃时,压力是影响C_(29)ααα20R甾烷脱甲基的主要因素。
【学位单位】：青海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O657.63;O629.2;P618.13
【部分图文】：

拟实验仪对泥灰岩进行了生烃潜力的评价；孙丽高温高压模拟仪研究生物标志化合物（甾烷）热演化对甾烷影响的研究进展terane）是一类不对称多环烷烃的总称，具有旋光性。生物中，来自真核生物细胞膜类脂中的甾醇，是生物化合物，因此甾烷是真核生物出现的特征生物标志化化研究表明，甾烷和真核生物的兴起与大气中的氧气烷的机理进行了探讨[36-39]。甾烷和藿烷的形成均与角子氧存在条件下，真菌、古细菌等原核生物通过角鲨化合物，所以大多数原核生物中缺乏形成甾烷的甾醇核生物则通过单氧化酶把角鲨烯氧化成甾醇，进而），即甾烷的出现应与真核生物的起源和发育密切相

青海师范大学硕士学位论文合物。利用 EGA-Py3030D 多击式热解进样系统与 GC-MS/MS 联用系体系），真空玻璃管（封闭体系）对蓝藻样品进行不同温度下的热模拟验温度为 250℃~500℃，温度间隔为 50℃，对热模拟实验产物进行抽提离，对其中的饱和烃馏分进行 GC/MS 和 GC-MS/MS 分析，分析热模拟否含有甾烷类化合物。、对 C29ααα20R 甾烷标样进行封闭条件下的热模拟实验，研究 C29ααα C28、C27甾烷转化的可能性，初步探讨甾烷分布的影响因素。具体路-2。

为中元古界浅海、滨海相沉积的下马岭组灰质泥页岩，其地质年代表见图2-1，基本地球化学参数见表 2-1[58]，其演化程度较低，沉积岩性巨厚且分布广泛，具有良好的生烃潜力，因此本章选用此样品为研究对象：图 2-1 中国中-新元古界地层图[59]Fig. 2-1 Meso- and Neoproterozoic column of China[59]
【参考文献】

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本文编号：2837612