生物标志化合物
生物标志化合物地球化学
生物标志化合物还可以用于评估污染物的生态影响，例如，通过比较污染区域和非污染区域的生物标志化合物，可以了解污染物对生态系统的影响。
生物标志化合物在生态风险评估中的应用
04
CHAPTER
生物标志化合物地球化学在石油勘探中的应用
生物标志化合物是石油生成过程中有机物质演化的产物，它们在石油生成和演化过程中起着关键作用。
生物标志化合物可以用于识别污染源，通过分析污染物的化学特征和来源，可以追溯污染物的来源和传播途径。
生物标志化合物可以用于区分自然源和人为源的污染物，例如，某些特定的生物标志化合物可以指示特定类型的石油或重金属污染物的来源。
生物标志化合物还可以用于评估污染物的迁移和转化，例如，通过检测不同环境介质中的生物标志化合物，可以了解污染物的迁移和转化过程。
生物标志化合物在环境监测中具有重要作用，可以用于检测和评估环境污染物的存在和浓度。例如，某些特定的生物标志化合物可以指示石油、重金属、农药等污染物的存在。
生物标志化合物可以用于监测环境污染对生态系统的影响，例如，通过检测动物和植物组织中的污染物含量，可以评估环境污染对生物多样性和生态平衡的影响。
生物标志化合物在环境监测中的应用
生物标志化合物地球化学模型
建立生物标志化合物地球化学模型，模拟生物标志化合物的分布、迁移和转化过程，预测其对环境变化的响应。
高灵敏度分析技术
利用质谱、色谱等高灵敏度分析技术，提高生物标志化合物的检测限和准确性。
生物标志化合物地球化学新技术与新方法的发展
通过研究生物标志化合物在生态系统中的作用，为保护和合理利用自然资源提供科学依据。
随着技术的不断进步和研究的深入，生物标志化合物地球化学在石油勘探中的应用将更加广泛和深入，有望为石油勘探提供更加准确和可靠的依据。
生物标志化合物名词解释
生物标志化合物名词解释
生物标志化合物 (biomarker) 是指能够用于识别和追踪生物体内或周围环境中生物化学反应或生物过程的物质。
这些物质通常是特定生物分子的代谢产物或反应产物，具有高度的特异性和敏感性，能够反映特定生物体的生理和病理状态。
生物标志化合物广泛应用于生物监测、疾病诊断、药物研发等领域。
在生物化学领域，生物标志化合物通常指一类来源于生物体的含氢化合物，包括类异戊二烯型烷烃、甾体激素、维生素等。
这些物质在有机质演化过程中具有一定稳定性，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质的特殊分子结构信息。
因此，它们具有特殊的标志作用，可以用来研究生物体的历史演化和生命起源等问题。
云南保山盆地生物气源岩生物标志化合物特征
保 山盆地 为 滇西 的一 个 小 型 第 三 系盆 地 ， 地
处 云南省 保 山市境 内 ， 构造 位 置 属 三 江 褶 皱 系保
山 褶 皱 带 北 部 。 盆 地 呈 南 北 走 向 近 椭 圆 形 ， 轴 长
１ 烃 源 岩 有 机 质 饱 和 烃 色 谱 特 征
保 山盆地 烃 源 岩 有 机 质 保 和 烃 的 Ｃ Ｉ 在 Ｐ 值
存 在 比较 明显 的奇 碳 优 势 ， 明有 机 质处 于未 成 表 熟 状 态 ； 岩镜 质 体 反 射率 数 据 同样 也 显示 出有 源
机 质 成 熟 度 很 低 。姥 植 比 在 ０ ５ ８ １ ８ １ 间 ， ． １ ～ ．８ 之 表 明 有 机 质 的 沉 积 环 境 主 要 为 弱 氧 化 一 弱 还 原 环 境［ “（ １ 。 ２ ～ 表 ）
源岩 的生物标 志 物 特 征 进行 了较 为 系 统 的 研 究 ， 以期对 该盆地 未来 天然 气 的勘探 和其 他 同类 盆 地
的勘探起 一定 的指 导作 用 。
输入 占优势 】 。保参 １ 羊 ５段 与 保 ４井 羊 ２段 井
源 岩 ， ｎ ／ ｎ 。一 值 较 大 ， ０ ４ ９ ０ ６８ ∑ Ｃ ∑ Ｃ 比 为 ． ７ 、．４ ，
（． １ 油气 藏地 质 及 开 发 工 程 国 家 重 点 实 验 室 （ 都 理 工 大 学 ） 成 都 ６ ０ ５ 成 ， １０９ ２ 大 庆 油 田有 限责 任 公 司 ， 龙 江 大 庆 １ ３ ５ ） ． 黑 ６ ４ ３
［ 要 ］通 过 对 保 山盆 地 气 源 岩 有 机 质 饱 和 烃 色 谱 、 环 萜 烷 、 摘 三 四环 萜烷 、 环 三 萜 烷 及 甾 烷 分 五 布 特 征 的 研 究 ， 现 气 源岩 有机 质碳 数分 布存 在 比 较 明显 的 奇 碳 优 势 ， 发 结合 Ｒ 数 据 ， 为 该 区 。 认
生物标志化合物-油田讲课
②碳 数 分 布
在原始有机质中，正构烷烃液态烃碳数分布非常宽，可达C6－ C70，由于采用的抽提方法及分析仪器的限制，正构烷烃的碳数 分布的差异较大。以索氏抽提法和GC/MS仪器分析为例： 索氏抽提法一般使用的溶剂为氯仿（也有加入部分强极性溶剂） 或石油醚，其回流温度在80℃左右，在抽提过程和溶剂挥发定 量过程中，轻组分损失较大。一般可从n C10检测出。
①生物标志化合物是生物自身合成的 ②这些化合物具有稳定的基本碳骨架
③这些化合物能够提供一些重要信息
第一节 基本概念
生物标志化合物是生物自身合成的
这些化合物具有明显的生物母源可追溯：他们来源 于高等动物、陆生植物、水生植物、浮游动物以及 细菌微生物的机体；或者是这些机体中的生物先驱 物在热力、压力及其各种催化作用或微生物作用下， 经过复杂的化学、物理变化转化而来的。
第一节 基本概念
姥鲛烷（pristane）、植烷(phtane)、降姥鲛烷（norpristane）和法呢烷（farnesane）等系列类异戊二稀烷
烃（isoprenoids）等的前身物是叶绿素的α侧链植醇；
高碳数的藿烷来源于四羟基细菌烷脱羟基后经加氢还原的 产物；
桉叶油烷（eudesmane）来自高等植物β-桉叶油醇； 8β（H）补身烷（drimane）。是由锥满醇合成的，主要
0
柴达木盆地咸水湖相烃源岩(E)饱和烃GC-MS总离子流图
A b u n d a n c e T IC : M 5 .5 e + 0 7 5 e + 0 7 4 .5 e + 0 7 4 e + 0 7 3 .5 e + 0 7 3 e + 0 7 2 .5 e + 0 7 2 e + 0 7 1 .5 e + 0 7 1 e + 0 7 5 0 0 0 0 0 0 1 0 .0 0 T i e --> m 2 0 .0 0 3 0 .0 0 4 0 .0 0 5 0 .0 0 6 0 .0 0 C 3 9 7 0 .0 0 C 1 1 P r P h C 1 8 C 1 7 S 1 0 0 6 9 .D
地球化学-第四章生物标志物3
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。
成
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。
地球化学-第四章生物标志物2
成熟度分析 除细菌来源的正烷烃无奇偶或偶奇优势外, 其它来源的正烷烃未成熟时总是分布不均,随成 熟度增高,奇偶优势消失,高碳数正烷烃向低碳 数正烷烃转化。 + 因此:CPI 、OEP 趋近于1, C21 / C22 增大 CPI的计算公式不是固定不变的,可以根 据实际资料自己修改公式,但是在处理同一 批资料时,公式应一致。 低成熟阶段,正烷烃低碳峰群首先平滑, 高碳峰群滞后平滑。
三环萜烷的碳数分布可反映有机质成熟度随地温升高三环萜烷的长侧链就会不断断裂碳数减四五环三萜化合物五环三萜化合物是非常重要的生物标志化合物它们几乎分布于所有的石油和岩石抽提物中
第二节 正构烷烃
正构烷烃
正烷烃又叫饱和直链烃，具有CnH2n+2通式。 常温下，C1—C4同系物是气体，C5—C17为略带臭味的 无色液体， C18以上均为固体，因外观似石蜡又称“石 蜡烃”。
高分子量奇数碳正构烷烃常出现于富含陆源 碎屑沉积岩系的有机质中。一般认为，这些烃来 自于高等植物中的蜡，蜡水解为含偶数碳的高分 子量酸和醇，在还原环境下通过脱羧基和羟基转 化为长链奇数碳正构烷烃。 其碳数范围从nＣ10～nＣ40内的正构烷烃显 示出奇数碳原子比偶数碳原子占有强大的优势， 奇数碳与偶数碳的比值等于或大于10。尤其是n Ｃ23～nＣ35的奇数碳优势更为显著，其中正构烷 烃的主峰碳位置在nＣ27、nＣ29或nＣ31
第二节
正构烷烃
一、高分子量（nＣ25～nＣ33）具奇数碳优势 的正构烷烃
二、中等分子量（nＣ15～nＣ21）具奇数碳优 势的正构烷烃 三、具偶奇优势的正构烷烃 四、不具有奇数碳或偶数碳优势的正构烷经 五、具偶奇优势的正构脂肪酸
六、正构烷烃的应用总结
三、具偶奇优势的正构烷烃 具偶奇优势的正构烷烃一般出现在碳酸盐岩和蒸 发岩中，在原油中偶尔也可见到。
《《石油与天然气地质学》试题与答案[1]
![《《石油与天然气地质学》试题与答案[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/41a161876aec0975f46527d3240c844769eaa0a7.png)
《《⽯油与天然⽓地质学》试题与答案[1]《⽯油与天然⽓地质学》试题（⼀）⼀、概念题（30分）：1.⽣物标志化合物2.圈闭3.溢出点4.TTI5.CPI6.初次运移7.流体势8.系列圈闭9.含油⽓盆地 10.⽯油⼆、论述题：1.⽓藏⽓中常见的化学组成是什么？（10分）2.简述如何评价圈闭的有效性（10分）。
3.圈闭度量的实质及其⼀般步骤是什么（10分）？4.论述有机晚期成油说的基本内容（10分）。
5.简述微裂缝排烃模式（10分）6.分析含油⽓盆地中形成油⽓⽥的综合地质条件（10分）。
7.油⽓差异聚集原理是什么（10分）？⼀、概念题（30分）：1、⽣物标志化合物：沉积物和⽯油中来⾃⽣物体的原始⽣化组成，其碳⾻架在各种地质作⽤过程中被保留下来的有机化合物。
2、圈闭：圈闭是指储集层中能聚集和保存油⽓的场所或容器。
3、溢出点：指圈闭容纳油⽓的最⼤限度的位置，若低于该点⾼度，油⽓就溢向储集层的上倾⽅向。
该点是油⽓溢出的起始点，⼜叫最⾼溢出点。
4、TTI：即时间—温度指数（Time Temperature Index ）。
根据促使有机质成烃热演化的温度和时间之间的相互关系，提出的⼀种定量计算有机质成熟度的指标。
5、CPI：碳优势指数，反映有机质或原油的成熟度。
6、初次运移：是指油⽓脱离烃源岩的过程，是发⽣在烃源岩内部的运移，烃源岩是初次运移的介质。
7、流体势：单位质量的流体所具有的机械能的总和；8、系列圈闭：沿⼀定的路线上溢出点依次升⾼的多个圈闭；9、含油⽓盆地：指有过油⽓⽣成、并运移、聚集成⼯业性油⽓⽥的沉积盆地。
10、⽯油：以液态形式存在于地下岩⽯孔隙中的可燃有机矿产。
成分上以烃类为主，并含有⾮烃化合物及多种微量元素；相态上以液态为主，并溶有⼤量烃⽓和少量⾮烃⽓以及固态物质。
⼆、论述题（70分）：（答题要点）1、⽓藏⽓中常见的化学组成是什么？（10分）（1）⽓藏⽓中常见的烃类组成有甲烷（C1H4）、⼄烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、异丁烷（iC4H10）、正丁烷（nC4H10）；（2）⽓藏⽓中常见的⾮烃⽓有氮⽓（N2）、⼆氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）、氢⽓（H2）、⼀氧化碳（CO）、汞（Hg）蒸⽓及惰性⽓体（氦、氖、氪、氩、氙、氡）。
生物标志化合物在油源对比中的应用实例介绍
生物标志化合物在油源对比中的应用实例介绍作者：黑花丽来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第11期摘要：生物标志化合物，特别是甾、萜烷类在进行油与油、油与岩对比方面有其独特的优势，本文对于A井侏罗系进行相应的应用实例研究，通过对该井441.0-442.0m和466.0-468.0m油砂的饱和烃气相色谱分析，发现均遭受一定程度的生物降解；通过甾烷和萜烷与家皮泉C2b黑色泥岩对比分析，认为A井的P3wt原油与家皮泉C2b的烃源岩具有较好的相似性，油源可能来自于石炭系。
关键词：生物标志化合物；油源对比分析；甾烷；萜烷1 前言石油与石油、石油与烃源岩之间的地球化学对比，在石油勘探中具有十分重要的意义。
通过油与油、油与岩对比，可以确定一个盆地中各个油藏是来源于一个共同的母源，还是来自两个或几个不同时代的油源层系，进而圈定可靠油源区，有效指导油气资源勘探。
我国的研究者应用地球化学对比指标特别是甾、萜烷类进行油与油、油与岩对比，已经做了大量的研究，也在很多盆地研究中进行应用，本文就是基于A井侏罗系的生物标志化合物进行油源对比分析的应用实例。
2 油源对比实例分析A井侏罗系分别对井深441.0-442.0m和466.0-468.0m油砂做了饱和烃气相色谱分析和色谱-质谱分析。
从饱和烃色谱图明显可以看出基线都有不同程度隆起，其中井深441.0-442.0m基线隆起幅度较大，且组分不齐全，不可分辨化合物明显偏多，说明均遭受了一定程度的生物降解作用，说明其遭受生物降解程度较井深466.0-468.0m油样遭受生物降解程度大。
从原油成熟度参数分析，这两个油砂样的成熟度参数C29S/（S+R）分别为0.35、0.34；C29αββ/（ααα+αββ）分别为0.56、0.44；C31 22s/22（S+R）分别为0.53、0.45，除了参数C29S/（S+R）小于0.4外，其余均大于0.4，判断为成熟原油。
据研究表明在严重生物降解原油中甾烷系列ααα20Rαββ20Rαββ20S优先被降解和和蚀耗，这也可能是造成C29S/（S+R）值偏低的原因（见表1）。
胆碱类化合物-概述说明以及解释
胆碱类化合物-概述说明以及解释1.引言1.1 概述胆碱类化合物是一类在生物体内广泛存在并具有重要生物活性的化合物。
它们主要由胆碱和其衍生物组成，是一类含有胆碱结构的化合物。
胆碱类化合物在神经传递、细胞信号传导等生物过程中发挥着重要作用。
胆碱类化合物具有多种特点。
首先，它们在生物体内以广泛的方式存在，包括在神经系统、肌肉组织和细胞膜中。
其次，胆碱类化合物具有较好的溶解性和稳定性，使其能够在生物体内有效地传递、储存和释放。
此外，它们还具有分子结构多样性，可以通过改变其结构来调节其生物活性和药物效果。
胆碱类化合物在生物体内具有重要的生物作用。
首先，它们是神经递质乙酰胆碱的前体，在神经系统中起着重要的信号传递作用。
其次，胆碱类化合物参与了乙酰胆碱酯酶的活性调控，从而影响神经递质的代谢和分解。
此外，胆碱类化合物还参与了细胞膜的稳定和结构，对细胞信号传导和细胞凋亡等过程起调节作用。
在医学和药物领域，胆碱类化合物具有广泛的应用价值。
首先，它们被广泛用于治疗神经系统相关疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病等。
其次，胆碱类化合物还被用作药物的靶标和药物设计的重要依据。
此外，胆碱类化合物在医学影像学和药物传递等领域也有着重要的应用。
总而言之，胆碱类化合物是一类在生物体内广泛存在并具有重要生物活性的化合物。
它们在神经传递、细胞信号传导等生物过程中发挥着重要作用，并在医学和药物领域具有广泛的应用前景。
对胆碱类化合物的深入研究和应用将有助于推动相关领域的发展，并为人类健康提供更多的治疗和预防手段。
1.2 文章结构文章结构：本文将按照以下篇章顺序来讨论胆碱类化合物。
首先，引言部分将给出对胆碱类化合物的概述和介绍本文的目的。
接着，正文部分将包括三个小节。
第一节，我们将详细阐述胆碱类化合物的定义和特点。
在这一部分，我们将介绍胆碱类化合物的化学特性和结构，以及其在生物体内的存在形式和生理功能。
特别是，将重点介绍胆碱作为一种重要的神经递质，对神经传递过程中的作用以及与相关疾病的关系进行深入分析。
石油地质学名词解释
石油地质学：是矿床学的一个分支，是在石油和天然气勘探及开采的大量实践中总结出来的一门新兴学科，它是石油及天然气地质勘探领域的重要理论基础课。
石油：一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氧化合物与杂质组成的，呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。
原油：一种存在于地下岩石空隙介质中的由各种碳氧化物与杂质组成的，呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。
沉积有机质：通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏下来的那部分有机质称为沉积有机质。
可燃有机矿产或可燃有机岩：天然气、石油及其固态衍生物，统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。
因为这些矿产多由古代的动物、植物遗体演变而来，属有机成因，又具有燃烧能力，所以常被人们总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。
烃源岩：指富含有机质能生成并提供工业数量石油的岩石。
如果只提供工业数量的天然气，称生气母岩或气源岩。
二次生烃：是指烃源岩在地质历史过程中的受热温度降低以后，导致生烃作用中止（一次生烃作用或初次生烃作用），当受热温度再次升高，并达到适合的热动力条件时，烃源岩有机质再次活化生烃的过程。
引起烃源岩二次生烃的因素有多种可能，但归根到底是由于沉积盆地后期叠加的热力作用引起的。
门限深度：随着埋藏深度的增加，当温度升高到一定数值，有机质才开始大量转化为石油，这个温度门限称门限温度，与门限温度相对应的深度称门限深度。
门限温度：随着埋藏深度的增加，当温度升高到一定数值，有机质才开始大量转化石油，这个温度界限称门限温度。
生油窗：在热催化作用下，有机质能够大量转化为石油和湿气，成为主要的成油时期，称为生油窗。
CPI值：称碳优势指数，是指原油或烃源岩可溶有机质中奇数碳正构烷烃和偶数碳正构烷烃的比值。
TTI值：有机质成熟度主要受温度和时间的控制，因此，根据温度和时间定量计算有机质成熟度的方法称TTI法。
即时间—温度指数，简称TTI值。
生物标志化合物：是指沉积有机质或矿物燃料（如原油和煤）中那些来源于活的生物体，在有机质的演化过程中具有一定的稳性、基本保存了原始化学组份的碳架特征、没有或较少发生变化，记录了了原始生物母质的特殊分子结构信息的有机化合物，具有特殊的标志性意义。
利用生物标志化合物划分缅甸Salin盆地含油气系统
Ｍｙ ｎ ｒ ．Ｃｈ ｎ ｉｅｓｔ ｆ ｏｃｅ ｃｓ，Ｂｅｊｎ ０ ０ ３ ａ ｍａ ；３ ｉａ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ Ｇｅｓｉｎ ｅ ｙ ｉｉｇ １ ０ ８ 。Ｃｈ ｎ ｉａ）
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利用 生 物标 志化 合 物 划分 缅 甸 Ｓ ｌ ａｉ ｎ盆地 含 油气 系统
程 顶胜 ，潘 校 华 ，雷 振 宇。 ，万仑 坤 ，段 海 岗 ～，李 志
（ ．中 油 国 际 海 外 研 究 中心 ；２ 中油 国 际 凯 尔公 司 ， 甸 ；３ 中 国地 质 大 学（ 京 ） １ ． 缅 ． 北 ） 摘 要 ： 国石 油 天 然 气勘 探 开 发公 司于 ２ ０ 年 和 ２ ０ 中 ０１ ０ ２年在 缅 甸 国家 油气 勘 探 开 发招 标 中获 得 ４个 油气 勘探 开 发 区块 ， 面 总 积 ３ １ ｍ 。 由于 这 些 区块 勘 探 程度 低 ， 且 区块 分布 分 散 ， 探 风 险 大 、 度 高 ， 了 降低 投 资 风 险 ， 取 中 方 利 益 最 大 ５ ４ｋ ｚ 而 勘 难 为 争 化 ， 必 要对 该 区油 气地 质 条 件 和 资源 前 景 进行 综合 分 析 。但 限于 资 料和 样 品 ， 选 取 Ｓ ｌ 有 仅 ａ ｎ盆 地 不 同油 田不 同层 位 的 １ ｉ ２个 原 油样 品 ， 缺 乏 烃 源 岩样 品 的情 况下 ， 在 开展 原 油 生 物标 志化 合 物 的对 比分 析 。 对 比 结 果 表 明 ， 同原 油 生 物标 志 化 合 物 组 不 成 特 征 差异 明显 ， 此将 原 油分 为 ３类 ， 别源 自 ３个 不 同 的生 烃 灶 ， 而 划分 出 ３个可 能 的 含 油 气 系统 ， 指 出不 同 区块 具 据 分 进 并 有 不 同 的勘 探 目的 层 系。 原 油 中 羽扇 烷 和 双杜 松 烷 的检 出 ， 明原 油 源 自上 白垩 统 或 第 三 系 陆相 烃 源 岩 。 图 ５表 １ １ 表 参 Ｏ
2014油气地球化学_大题_总复习~ 2
海相原油的地球化学特征1、原油的化学性质：国外公认的碳酸盐岩生成的石油特征是：高硫（＞ 1.0 %）, 低API度（20～30），Pr/Ph＜1.0，Ph/nC18＞1.0，偶碳优势CPI＜1.0。
2、生物标志化合物特征：①正构烷烃碳数分布呈单峰态，②广泛检出C13～C20规则无环类异戊二烯烷烃和C21～C45规则和不规则无环类异戊二烯烷烃。
③规则甾烷以C29甾烷占优势，一般占40%～60④C31～C35升藿烷系列相对较发育，且明显受盐度控制。
⑤伽马蜡烷为常见的非藿烷骨架型五环三萜烷。
⑥三环萜烷含量较高陆相原油的地球化学特征1、原油的性质：原油普遍高含蜡，硫酸盐含量低，具有低钒/镍比（一般小于1）的特点2、原油的烃类族组成：原油的烃类族组成以烷烃为主，环烷烃次之，芳香烃较少，多属石蜡基原基。
3、生物标志化合物特征。
①饱和烃馏分：检测出C13～C20规则无环类异戊二烯烷烃，并有丰富的甾烷、萜烷类化合物。
②芳烃馏分：陆相原油芳经馏分中含有丰富的芳构化生物标志化合物，主要类型有：生标物应具备的基本特征 1.化合物的结构表明它曾经是或者可能是生物体的一种成分，存在于沉积物中，尤其是在原油、煤、岩石中能够检测到。
2.其母体化合物有较高的浓度，其主要结构特征在沉积和早期埋藏过程中具有化学稳定性3.分子结构有明显的特异性，即具有特殊的碳骨架影响沉积有机质丰度的主要控制因素①水体环境物理参数对沉积有机质丰度的控制作用：水体环境的物理参数是指沉积物和有机质沉积过程中沉积介质的动态和静态物理性质，包括水流速度、粘土矿物与有机质的絮凝作用、水体深度与浪基面的深度、沉积速度与沉降速度。
②水体环境的化学参数对沉积有机质丰度的控制作用：水体环境的化学参数包括氧化还原电位（Eh值）、酸碱度（PH值）、盐度和温度，对沉积有机质最重要的是氧化—还原条件，氧化环境不利于有机质的保存。
③水体环境的生物参数对沉积有机质丰度的控制作用主要表现在：提供有机质和沉积物来源；改变沉积环境；加速沉积过程；消耗、改造有机质。
地球化学-第四章生物标志物1.
生
正构烷烃
物
无环类异戊二烯烷烃
标
二环－四环异芳香烃
别
含氮化合物、卟啉
第一节 基本概念
一、生物标志化合物的概念及形成 二、生物标志化合物的研究意义 三、生物标志化合物的分析
二、生物标志化合物的研究意义
生物标志化合物在有机质热演化过程中：
一方面在各种作用下，发生一定的结构变化， 以达到热力学上的稳定性。这些变化包括失去不 稳定的官能团，不饱和的链加氢变为饱和的结构， 发生芳构化以及异构化和分子的重排等。
生物标志化合物从何而来？
沉积有机质在成岩作用 阶段演化的产物
不溶于有机溶剂的干酪根
生物体中原生烃及其它类 脂化合物的游离分子（生
物标志化合物）
一般具有明显的结构特征和较高的分子量。它们可 以是直接来自于继承的生物类脂组分，也可以是结合于 或吸附于干酪根中的类脂化合物，在生油早期阶段从干 酪根主结构中完整脱落下来的有机分子。
油气运移提供证据：烃源岩和疏导层对油气 运移起到色层效应，利用这种效应可以追溯 油气运移路径和方向。
研究原油生物降解程度：成藏以后油藏进入 细菌活动带，细菌会选择性地破坏一些生物 标志物，通过检测生物标志物被细菌降解的 情况，可以确定油藏形成以后演化的历史。
生物标志化合物
第一节 基本概念
一、生物标志化合物的概念及形成 二、生物标志化合物的研究意义 三、生物标志化合物的分析
结构上的“变异性”使其能够用于追溯有 机质的演化历程。
另一方面仍然保留其母体基本碳骨架
正是这种结构上的继承性使其具有标志 有机质来源及沉积环境的作用。
油源对比:为原油及其油源岩的成因联系、油-油、 气-油、气-岩成因联系提供一系列参数 和指标。
第五章生物标志化合物讲解
在沉积物和原油中还鉴定出了其它五环三萜类。一般来说，除伽马 蜡烷外，其它均为高等植物成因。
二、常见生物标志化合物简介 3、萜类化合物
C2H5
四、生物标志化合物的应用 1、母源输入和沉积环境
作为生物输入和沉积环境指示物的非环状生物标志化合物
化合物 nC15, nC17,nC19
nC15, nC17,nC19
nC27, nC29,nC31 nC23～nC31(奇数) 2-甲基二十二烷
姥/植比（低）
2,6,10,15,19-五甲基二十烷 2,6,10-三甲基-7-(3-甲基-丁基)十二烷 丛粒藻烷 16-去甲基-丛粒藻烷 中等链长单甲基烷烃
四环萜烷
四环萜烷也较广泛分布于原油和岩石抽提物中。Aquino Neto等（1983） 认为这个系列的化合物由五环三萜烷类经热降解或生物降解而成。目前发 现的该系列化合物分布于C24～C27，有可能分布到C35（Peters等，1993）， 常以C24丰度最高。
二、常见生物标志化合物简介 3、萜类化合物
姥鲛烷/植烷比值（Pr/Ph） 无环异戊二烯烃类广泛地应用于油源对比和恢复沉积环境。
其中姥鲛烷和植烷最丰富并普遍存在，成为最常用的标志化合 物。
一般在盐湖相石油形成于强还原环境，具植烷优势和正烷 烃的偶碳优势，Pr／Ph＜1～3；湖相烃源岩生成的石油形成于 还原环境，Pr／Ph为1～3；湖沼相的石油形成于弱氧化环境， 姥鲛烷优势明显，Pr／Ph＞3；在煤系地层中Pr/Ph值很高。
7 5 .0 0
地球化学中生物标志物的应用意义——以三环萜烷化合物为例
! ! 摘 ! 要 生 物 标 志 物 存 在 于 地 壳 和 大 气 圈 中 是 分 子 结 构 与 特 定 天 然 产 物 或 与 特 定 生 物 类 别 的 分 子 结构之间具有相关性的天然有机化合物被广泛应 用 于 地 球 化 学 学 科 通 过 对 特 定 生 物 标 志 物 间 的 对 比研究可以有效进行油源对比判识古环境勘探 优 质 烃 源 岩 等 文 章 选 取 三 环 萜 烷 系 列 化 合 物 作 为 主 要 的 研 究 生 标 探 讨 了 其 在 指 示 不 同 沉 积 环 境 成 熟 度 及 母 质 来 源 等 方 面 的 地 化 意 义
另外也可以运用三环萜烷系列的不同构型来判 断成熟度#一般认 为 只 能 在 成 熟 度 偏 低 的 样 品 中 检 测到 !/$"L$#!%$"L$&!/""L$#!%$"L$和 !/" "L$#!%""L$#因为其三 环 萜 烷 系 列 热 稳 定 性 差#而 !/$"L$#!%""L$构型 具 有 最 高 的 热 稳 定 性#可 以 在 成熟样品中检测到% /! 三 环 萜 烷 母 质 来 源 探 讨
. All三R环ig萜h烷ts一 般 Re可se能r来ve自d细 . 菌 和 藻 类 的 低 等 生
物 #也 可 能 随 着 成 熟 度 的 增 加 由 藿 烷 逐 渐 形 成 #而 碳 数大于"* 的 三 环 萜 烷 可 能 与 低 等 水 生 藻 类 有 关% 姜连在大庆石油地质与开发期刊上曾对藿烷参数和 三环萜烷参数之间 的 相 关 性 做 了 散 点 图#图 中 显 示 了藿烷参数与三环 萜 烷 参 数 之 间 良 好 的 相 关 性#因 此 认 为 P/#藿 烷 &P"+@N可 能 与 长 链 三 环 萜 烷 具 有 相 似的母质来 源#都 与 低 等 水 生 藻 类 有 关%(8M<7发 现三环萜烷在高成熟的咸化湖相和海相烃源岩及原 油中分布显著#表 明 一 定 的 咸 化 水 环 境 可 能 是 其 前 驱 体 存 在 的 有 利 条 件 %I8?:S 识 别 出 来 P!+ !P&% 的 三环萜烷#三环萜 烷 的 分 布 特 征 随 沉 积 环 境 的 变 化 而变化#尤其是 在 盐 湖 和 海 相 碳 酸 盐 岩 环 境 中% 因 此#三环萜烷的生 物 前 体 可 能 生 活 在 中 等 盐 度 条 件 下%王启军等认为#长 链 三 环 萜 烷 的 先 体 可 能 是 古 细菌细胞壁的 类 脂 中 的 己 异 戊 二 烯 醇 "P/#$在 还 原 条件下经环化 而 成%!+0/ 年#D[a75f5874?=研 究 发 现 低 碳 三 环 萜 烷 "P!+ 和 P"#$可 能 来 源 于 二 萜 #反 映 了高等植物的生物 成 因 特 征#浅 水 沉 积 环 境 可 能 有 利 于 低 碳 三 环 萜 烷"P!+和 P"#$的 形 成 和 分 布 % %! 结 论
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（1）五环三萜烷
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30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。
藿烷系列：E环为五员碳环，并且其碳数由
27～35（往往缺少C28）成完整系列。
非藿烷系列：E 环多为六员碳环，而且大多只
有30个碳原子。
19 18 12 11 25 2 3 1 9 10 5
2、无环类异戊二烯类烷烃
头 尾
C 20 （ 植 烷 ）
C 20 （ 植 烷 ） 2， 6， 10， 14--四 甲 基 十 六 烷
C 19 （ 姥 鲛 烷
C 19 （ 姥 鲛 烷 ） 2， 6， 10， 14-四 甲 基 十 五 烷
C 18 （ 降 姥 鲛
C 18 （ 降 姥 鲛 烷 ） 2， 6， 10-三 甲 基 十 五 烷
20
E
21 22 30
29 31
32 33
34 35
C
26 8 7
13 28 17 14
D
15
16
A
4
B
6
27
23
24
藿烷的骨架结构和碳原子排列顺序
藿烷结构示意图
五元环 E D 异丙基
C
A
B 甲基取代基 异构化主要发生位置
18α（H）—22，29，30—C27三降藿烷（Ts）
17α（H）—22，29，30—C27三降藿烷（Tm) 17α（H），21β（H）—C30藿烷 17α（H），21β（H）一升藿烷（22S） 17α（H），21β（H）一升藿烷（22R）
(C (C
25 26
C 33 ) C 34 )
奇偶优势指数 Ci 6Ci 2 C i 4 OEP ( OEP) 4C 4C
( 1) i 1
i 1
i 3
i+2
nC16
碳数的选择一般用主 峰碳及前后的各两个 正烷烃，共5个组分 计算。式中i+2为主峰 碳数，i为最低碳数。 若i+1为偶数，则指数 为（+1），公式不变； 若i+1为奇数，则指数 为（-1），计算时分 子、分母倒置。
（2）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
nC15或nC17为主，其生物来源主要是藻类和
水生浮游生物，被认为是浮游植物或
底栖藻类中的nC16或nC18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 在碳数较高的范围内，为单高峰型。
正构烷烃
无环类异戊二油的重要组成之一。研 究发现，正构烷烃主要来源于活的生物体 以及脂肪酸、蜡质等脂类化合物。在自然 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 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。
13 14
22 27
长链三环萜结构示意图
（4）二萜
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树脂类化合物 。
松香烷
海松烷
贝壳松烷
惹 烯
几种重要的二萜化合物
（5）倍半萜 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；C15的4β （H）-桉叶油烷与植物中的桉叶油醇有关，8β（H） -锥满烷来源于细菌中的锥满醇。也可由三环藿烷烃
C环 开 环
8
14
R
8， 14-断 藿 烷 12-13键 开 裂
C16 C14 -C24 C18 C14 -C19
R
C14 -C16
R=H Cn H2n-1 （ n=1-24）
长 链 8β （ H） -补 身 烷 系 列 C14 -C24
长侧链二环倍半萜成因机理图
4、甾烷
“甾”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。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。
甾烷的基本 骨架及碳原 子排列顺序
细胞核膜
类脂双层 细胞核 线粒体
内质网
甾醇
磷脂
细胞膜 叶绿体 胞液
原核细胞的双层结构
糖蛋白
细胞核
磷脂双分子层
甾醇
原核细胞膜的双层结构
原油中甾烷的含量
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醇、酸，酮的形
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 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C27、C28和C29甾醇 的分布不同。 沉积有机质中甾烷
规则甾烷
重排甾烷
甲基甾烷
甾类化合物
海相不到15种非海相70多种
分类 规则甾烷 重排甾烷 4-甲基 甾烷 低分子量甾烷 D 甾醇
(b)缺氧的沉积环境
姥鲛烷和植烷的形成途径（B.P.Tissot等，1979）
3、萜烷
广泛存在于植物和动物体内的天然有 机化合物。“萜”，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 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 。
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。 环状的萜：五环等、四环、三环、双环 萜
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 环三萜烷类烃热降解或生物降解而成 （Aquino Neto等，1983） 。目前发现的 该系列化合物分布于C24～C27，有可能分布 到C35（Peters等，1993），常以C24丰度最 高。
(3) 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 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C19～C30为主，但在一些 原油中也检测出了C19～C45的三环萜，甚至碳数更 高，可达C54 。
（1）高分子量的奇数碳正构烷烃 这类烃经常出现在富含陆源物质的碎屑岩系 有机质中，其中正构烷烃多以nC27、nC29、nC31 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。
碳优势指数 (CPI）
1 (C 25 C 33 ) CPI 2 (C 24 C 32 )
尤 因 塔 盆 地 始 新 统 （ 露 头 ）
15
希 腊 中 新 世
10 5 0
原 油
0
15
20
25
30
15
20
25
正 构 15 烷 烃 质 10 量 分 数
(%)
30
5
西 非 下 白 垩 统 915m
正 构 烷 烃 质 量 分 数
(%)
C27
15 10 5 0 15 15 20 25 30
西 德 （ 莱 因 地 堑 ） 渐 新 世 925 m 岩 石 抽 提 物
C
A
B
甾烷结构示意图
（1）规则甾烷
在C-10 和C-13上 有一个甲基，有五 个手征性碳原子， 即C-5、C-14、C17、C-20 和C-24。 最常见和常用的规 则甾烷是C27～C29 三个碳数的甾烷， 它们的相对含量可 以给出有关母质输 入的信息。
CH3 CH3 B C D R
A
规则甾烷的基本骨架及碳原子排列顺序
0
15
20
25
30
15 10
5 0
西 非 下 白 垩 统 2425 m
10 5 0 15
突 尼 斯 古 新 始 2074m
岩 石 抽 提 物
20 25 30
15
20
25
30
分 子 的 碳 原 子 数
分 子 的 碳 原 子 数
图7-4 尤因塔盆地始新统沉积物和西非 下白垩统中的正构烷烃分布曲线线
图7-5 突尼斯和莱茵河谷下第三系岩石 抽提物中以及希腊中新世原油中分布曲
生物标 志物立 体化学
生物天然产物的结构非常特殊，当地质圈里某 个生物标志物的所有立体结构能被确定时，就能确 定它与某个假定的天然前身物之间的联系。正是由 于它们高度的结构专一性，才成为地化有用的工具。 饱和碳原子具有四个键，如果 A 、 B 、 C 、 D 完全不 同的话，这个碳原子就有两种构型。 一种是另一种的镜像，该碳原子称为手征中心。 如果碳原子是环系的一部分，这两种构型可更方便 的描述为：“α”和“β”。 α是指按通常方法画出 结构式时，所指的键指向纸内，反之指向纸外的是 β。
一、生物标志物的概念
当前，石油、煤和沉积岩中生物标志物 （地球化学化石)的研究，仍是国内外有机 地球化学中最为活跃的前沿领域之一，特 别是在油气勘探中已经渗透到成油环境、 成烃母质、油源对比、成熟度、油气运移 和石油蚀变等各个石油地质学领域。 目前已经在有机矿产中发现了上千种生 物标志物，部分组成和构型的地球化学意 义也日益为人们所认识。
C 16 （ 异 十 六
C 16（ 异 十 六 烷 ） 2， 6， 10-三 甲 基 十 三 烷 C 15（ 法 呢 烷 ） 2， 6， 10-三 甲 基 十 二 烷
C 15 （ 法 呢 烷
2， 6， 10-三 甲 基 十 一 烷
2，
(a)含氧的沉积环境
姥鲛烷和植烷的形成途径（B.P.Tissot等，1979）
H
莫 烷 系 列 藿烷系列 （ 地 质 构 型 ）
莫 烷 系 列
（ 地 质 构 型 ）
17β H- 三 降 藿 烷
H
R
17， 21-断 藿 烷