生物标志化合物在有机地球化学研究中的应用
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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．
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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）。
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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。
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
古生物学技术在古生物地层对比中的应用
古生物学技术在古生物地层对比中的应用古生物地层对比是地质学中重要的研究方法，它通过对不同地层中的化石进行比较，揭示地球历史上生物的演化过程和地层的时代分布。
在过去的几十年里，古生物学技术的发展对古生物地层对比起到了至关重要的作用。
本文将着重介绍古生物学技术在古生物地层对比中的应用。
一、生物标志物在古生物地层对比中的应用生物标志物是指古生物化石中具有特殊地理或地质意义的生物化合物。
它们可以通过分析化石中保存的有机物质来判断古环境条件、古气候、古地理等信息。
例如，藻类和古菌的化石中保存了许多有机化合物，通过分析这些标志物，可以获得古气候变化的信息。
此外，一些古生物特征的存在与否，如古植物的花粉和古动物的骨骼结构等，也可以作为地层对比的依据。
二、同位素地层学在古生物地层对比中的应用同位素地层学是一种基于同位素组成变化的地层对比方法。
同位素是同一种元素的不同质量的原子，在地质过程中会发生不同的地球化学反应。
通过分析古生物化石中的同位素组成，可以获得关于地层古气候、地球化学和生态系统演化等信息。
例如，碳同位素组成可用于判断古植物的光合作用类型和古环境的水分条件；氧同位素组成则可以用于推测古水体的温度和氧气含量。
同位素地层学的应用，为地层对比提供了更加精确和客观的依据。
三、生物地层学在古生物地层对比中的应用生物地层学是通过对古生物化石的时代分布和演化特征进行研究，建立起地层的时间序列。
根据生物化石的演化特征，可以将地层划分为不同的生物地层带。
通过对生物地层的对比，可以确定地层的对应关系和时代早晚，进而建立地质时间尺度。
例如，在早前寒武纪地层中，三叶虫化石的分布是一种重要的生物地层标志。
不同地区的三叶虫化石可以通过对比其演化特征和分布情况，确定地层的对应关系。
四、地层学与分子生物学在古生物地层对比中的应用近年来，随着分子生物学的发展，它与地层学的结合为古生物地层对比带来了新的方法和数据。
分子生物学通过研究DNA、RNA等生物大分子的序列变化，揭示了生物演化的分子遗传机制。
地球化学中的有机地球化学
地球化学中的有机地球化学地球化学是一门研究地球化学元素的分布、运移、化学特性及其在地球圈层中的变化规律的科学。
有机地球化学则是研究有机物质在地球中的分布、特性、形成与演化的学科。
它是现代地球化学领域中的一个分支，与矿物地球化学、水文地球化学等有机结合，构成了地球化学研究的核心内容。
本文将从有机地球化学的研究对象、有机质的主要成分、有机地球化学古气候学、有机地球化学与环境科学等几个方面结合实例进行阐述。
一、有机地球化学的研究对象有机地球化学的研究对象包括石油、煤炭、天然气、沉积岩石等。
这些物质均含有不同程度的有机质，是现代人类社会生产生活的重要能源与原料资源。
石油、煤炭、天然气是含碳量极高的有机物，其成分除了含碳之外，还含有氢、氮、硫等元素。
石油和天然气是构成地球深部烃类资源的主要成分，而煤炭则是由大量的植物残骸在地质历史长期压缩和化学反应形成的，是地球上储量最丰富的燃料。
沉积岩石则是指岩石中含有可见的、经过生物化学反应后形成的化石和其他有机标志物的沉积物。
有机质最为集中的地方是深度较浅的沉积岩系。
研究沉积岩石中的有机质，有助于了解岩石的沉积环境、沉积旋回、海水温度、海平面变化等。
有机质通常包括一系列的生物标志物，如芳香烃、脂肪烃等，这些标志物具有结构独特、成分多样、稳定性高的特征，可以用来将岩石的沉积环境重建出来。
二、有机质的主要成分有机质的主成分是有机碳、有机氮、有机硫、有机氧等元素的有机物。
为了更好的理解有机质和岩石成因的关系，我们需要掌握有机质的具体特征。
（1）碳同位素组成燃料油、煤中的有机碳含量可以用碳同位素组成进行表征。
碳同位素组成是指不同样品中碳的不同原子量之间的比例，以表征碳源以及化学分馏过程。
同位素测量得到的结果是以δ13C ‰ (PDB) 的形式表示的。
其中δ13C为样品同位素组成相对于标准物质Pee Dee Belemnite（PDB）的偏移值，计算公式如下：δ13C ‰ (PDB) = [(13C/12C)样品/(13C/12C)PDB - 1] × 1000‰（2）生物标志物分析生物标志物分析是有机地球化学中的重要研究手段之一。
地化(自己)
•正构烷烃的峰型及主碳峰
正构烷烃的峰型分为单驼和双驼型。nC22以前和n C23以后 分别代表来源于水生生物和微生物以及陆源生物。
•三环二萜
三环二萜分三种构型：a 带一个长侧链结构的三环二萜烷；b具有 海松酸基本碳骨架的三环二萜烷，如海松烷、降海松烷； c具有松 香酸基本碳骨架的的三环二萜烷，如松香烷，降松香烷。一般认为 后两种来源于高等植物树脂，是高等植物输入的标志。长链的三环 二萜烷分布广泛，表明其可能来源于微生物和藻类。
随着成熟度越高，基数碳优势比逐渐消失，因而OEP值越接近 于1则说明其成熟度越高，反之，其越大则说明成熟度越低。
•霍烷参数
Ts/Tm; C30βα/αβ ；C31 C32-αβ-22S/22(S+R)
•甾烷参数 C29αα-20S/20(S+R)及C29-ββ/（ββ+αα）； 重排甾烷/规则甾烷
古沉积环境参数
•类异戊二烯性烷烃中的Pr/Ph
由于姥鲛烷是植醇在氧化环以反映成烃古环境的氧化还原程度。一般情况 下Pr/Ph越小，反映还原性越强，反之，则反映氧化环境。
•二环倍半萜
二环倍半萜与甾、萜烷综合应用具有一定的指相意义。
古盐度参数
•三环二萜烷
通常在淡水环境中形成的三环二萜烷丰度较低，一般∑三 环/ ∑霍烷值很小，在咸化环境中∑三环/ ∑霍烷值很高。 在咸化环境中生成的三环二萜烷碳数分布宽，一般可检测 到C30， C25以后成对出现的三环萜烷相对丰度较高，呈倒 “V”字型分布。
•γ蜡烷
γ蜡烷/0.5C31αβ（22S+SSR）和∑三环/ ∑五烷是指示水体 咸度的参数，其二者随水体咸度的增大而增大。 霍烷中C35αβ> C34αβ> C33αβ除了指示水体咸度较大 外，还指示水体较深。
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
第十四届有机地球化学学术会议 专题6 生物有机地球化学
致谢：国家973项目（2012CB822002）资助。 参考文献
Powers, L., Werne, J.P., Vanderwoude, A.J., Hopmans, E.C., Sinninghe Damsté , J.S., Schouten, S., 2010. Applicability and calibration of the TEX86 paleothermometer in lakes. Organic Geochemistry, 41: 403–414. Weijers, J.W.H., Schouten, S., van den Donker, J.C., Hopmans, E.C., Sinninghe Damsté , J.S., 2007. Environmental controls on bacterial tetraether membrane lipid distribution in soils. Geochimica et Cosmochimica Acta, 71: 703–713. Woltering, M., Johnson, T.C., Werne, J.P., Schouten, S., Sinninghe Damsté , J.S., 2011. Late Pleistocene temperature history of Southeast Africa: a TEX86 temperaturer ecord from Lake Malawi. Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology, 303:93–102. Schouten, S., Hopmans E.C., Sinninghe Damsté , J.S, 2013. The organic geochemistry of glycerol dialkyl glycerol tetraether lipids: A review. Organic Geochemistry, 54:19-61.
Powers, L., Werne, J.P., Vanderwoude, A.J., Hopmans, E.C., Sinninghe Damsté , J.S., Schouten, S., 2010. Applicability and calibration of the TEX86 paleothermometer in lakes. Organic Geochemistry, 41: 403–414. Weijers, J.W.H., Schouten, S., van den Donker, J.C., Hopmans, E.C., Sinninghe Damsté , J.S., 2007. Environmental controls on bacterial tetraether membrane lipid distribution in soils. Geochimica et Cosmochimica Acta, 71: 703–713. Woltering, M., Johnson, T.C., Werne, J.P., Schouten, S., Sinninghe Damsté , J.S., 2011. Late Pleistocene temperature history of Southeast Africa: a TEX86 temperaturer ecord from Lake Malawi. Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology, 303:93–102. Schouten, S., Hopmans E.C., Sinninghe Damsté , J.S, 2013. The organic geochemistry of glycerol dialkyl glycerol tetraether lipids: A review. Organic Geochemistry, 54:19-61.
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来源于细菌； β-胡萝卜烷（carotane）和γ-胡萝卜烷来源于高等植物、
细菌或甲藻的色素。
第一节 基本概念
豆甾醇和谷甾醇主要存在于陆源高等植物中，它是24-乙基-胆甾 烷[C29] 的前身;
胆甾醇（cholestanol）主要存在于水生生物和甲壳动物体内， 它是胆甾烷[C27]的前身；
第二节 饱和烃相关参数的地球化学意义
1.气相色谱图或GC/MS TIC中正构烷烃信息
正构烷烃的碳数分布、峰型、主峰 碳 位 置 、 ΣC22-/ΣC23+ 值 、 OEP 值 变 化等可提供有机质的母质类型、演 化程度及是否遭受过细菌微生物的 降解等重要信息
第二节 饱和烃相关参数的地球化学意义
第一节 基本概念
这些化合物具有稳定的基本碳骨架
在漫长的地质史或遭受强烈的异常降解作用 时，也仅发生失去某些官能团、碳碳双键的 氢化或芳构化过程，但会保留可辨认的、从 先驱物继承下来的基本碳骨架特征。
HO
O H3C CH3
Abietanoic acid
CH3 CH3
脱氢 H3C CH3
Abietine
植物叶、茎表层的保护膜（也称植物蜡）及类脂物的降 解产物是系列奇碳优势的长链烷烃的主要来源；
动、植物体中的激素是孕（雄）甾烷的先驱物； 动、植物体中的胆固醇是甾族系列化合物的前身； 松香烷（abietane）、松香亭（abietine）、西蒙内利
稀(simonellite)、惹稀(retene)这一系列三环二萜类化 合物来自高等植物树脂中的松香酸（醇）的降解产物；
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
生物标志化合物是生物自身合成的（例）
生物标志化合物 在有机地球化学研究中的应用
目录
第一节 基本概念 第二节 饱和烃相关参数的地球化学意义
1.气相色谱图或GC/MS TIC中正构烷烃信息 2.气相色谱图或GC/MS TIC中类异戊二稀烷烃信息 3.两环倍半萜烷信息 4.藿烷系列和甾族系列信息
■ 第三节 细菌微生物作用的生物标志物特征
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。
CH3 CH3
脱氢
H3C
CH3
Simonaline
CH3 CH3
脱氢
CH3 CH3
CH3
Retene
CH3 HO
OCholesterine
H3C
CH3
CH3 OH
CH3 CH3
脱氢
H3C CH3
CH3 CH3
OH CH3
脱氢
H3C
CH3 CH3
CH3
OH CH3
脱氢
H3C
CH3 CH3
OH CH3
Ring-A-aromatic sterane
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
真菌中主要是麦角甾醇，绝大多数藻类主要含胆甾醇（C27）和麦 角甾醇（C28）；
在m/z191质量色谱图三环萜后段检测出的C24、C26、C27、C28-四环萜 烷，Ts与Tm之间的芒柄花根烷，C29αβ与βα之间的γ-羽扇烷 （lupane）,C30αβ前的18α（H）-奥利烷（oleanane）是典型 的高等植物输入的特征生物标志化合物。
①正构烷烃的母质来源
●正构烷烃主要来自于陆源生物或水生生物的蜡质及生物体 中类脂物的降解产物。
●C23以后高碳数正构烷烃一般来源于陆源生物，而C22以 前的低碳数正构烷烃一般来自于水生生物和微生物，且 在生物体的原生质中呈强烈的奇碳优势，因此ΣC22/ΣC23+值反映母质类型特征。
第二节 饱和烃相关参数的地球化学意义
Ring-C-aromatic sterane
A,B,C-Tricyclo-aromatic sterane
H3C
Octadecanoic acid C18:0
O
பைடு நூலகம்
OH
脱羧
H3C
Heptadecane nC17
CH3
H3C CH3 CH3 CH3 CH3 β-Carotene
H3C
加氢还原
CH3 CH3H3C CH3
H3C CH3 CH3 CH3 CH3 β-Carotane
生物标志化合物碳骨架示意图
H3C CH3 CH3H3C CH3
第一节 基本概念
这些化合物能够提供重要信息
有关母质来源、母质类型信息； 样品有机质的氧化还原程度及成熟度； 古环境水质的咸淡程度及水体深浅； 样品有机质的热演化程度（热历史）； 成烃古环境中是否细菌微生物发育等信息。
由于GC/MS仪器的限制正构烷烃高碳数一般检测到C40左右，更高 碳数的烷烃只有用高温色谱或液相色谱才可检测到。
若采取超临界萃取，或常温超声萃取，且不做柱色层分离前的 全烃分析，可得到轻烃组分。
Abundance
2.6e+07
TIC: MS06041.D
第一节 基本概念
什么是生物标志化合物（Biomarkers） 生物标志化合物（Biomarkers）是指现代和古代沉积
物、原油、天然气中，现代生物体——动物、高等植物、 水生生物、细菌微生物，以及它们的降解产物中，乃至宇 宙物质中所发现的具有以下明显特征的有机化合物。
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
细菌或甲藻的色素。
第一节 基本概念
豆甾醇和谷甾醇主要存在于陆源高等植物中，它是24-乙基-胆甾 烷[C29] 的前身;
胆甾醇（cholestanol）主要存在于水生生物和甲壳动物体内， 它是胆甾烷[C27]的前身；
第二节 饱和烃相关参数的地球化学意义
1.气相色谱图或GC/MS TIC中正构烷烃信息
正构烷烃的碳数分布、峰型、主峰 碳 位 置 、 ΣC22-/ΣC23+ 值 、 OEP 值 变 化等可提供有机质的母质类型、演 化程度及是否遭受过细菌微生物的 降解等重要信息
第二节 饱和烃相关参数的地球化学意义
第一节 基本概念
这些化合物具有稳定的基本碳骨架
在漫长的地质史或遭受强烈的异常降解作用 时，也仅发生失去某些官能团、碳碳双键的 氢化或芳构化过程，但会保留可辨认的、从 先驱物继承下来的基本碳骨架特征。
HO
O H3C CH3
Abietanoic acid
CH3 CH3
脱氢 H3C CH3
Abietine
植物叶、茎表层的保护膜（也称植物蜡）及类脂物的降 解产物是系列奇碳优势的长链烷烃的主要来源；
动、植物体中的激素是孕（雄）甾烷的先驱物； 动、植物体中的胆固醇是甾族系列化合物的前身； 松香烷（abietane）、松香亭（abietine）、西蒙内利
稀(simonellite)、惹稀(retene)这一系列三环二萜类化 合物来自高等植物树脂中的松香酸（醇）的降解产物；
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
生物标志化合物是生物自身合成的（例）
生物标志化合物 在有机地球化学研究中的应用
目录
第一节 基本概念 第二节 饱和烃相关参数的地球化学意义
1.气相色谱图或GC/MS TIC中正构烷烃信息 2.气相色谱图或GC/MS TIC中类异戊二稀烷烃信息 3.两环倍半萜烷信息 4.藿烷系列和甾族系列信息
■ 第三节 细菌微生物作用的生物标志物特征
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。
CH3 CH3
脱氢
H3C
CH3
Simonaline
CH3 CH3
脱氢
CH3 CH3
CH3
Retene
CH3 HO
OCholesterine
H3C
CH3
CH3 OH
CH3 CH3
脱氢
H3C CH3
CH3 CH3
OH CH3
脱氢
H3C
CH3 CH3
CH3
OH CH3
脱氢
H3C
CH3 CH3
OH CH3
Ring-A-aromatic sterane
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
真菌中主要是麦角甾醇，绝大多数藻类主要含胆甾醇（C27）和麦 角甾醇（C28）；
在m/z191质量色谱图三环萜后段检测出的C24、C26、C27、C28-四环萜 烷，Ts与Tm之间的芒柄花根烷，C29αβ与βα之间的γ-羽扇烷 （lupane）,C30αβ前的18α（H）-奥利烷（oleanane）是典型 的高等植物输入的特征生物标志化合物。
①正构烷烃的母质来源
●正构烷烃主要来自于陆源生物或水生生物的蜡质及生物体 中类脂物的降解产物。
●C23以后高碳数正构烷烃一般来源于陆源生物，而C22以 前的低碳数正构烷烃一般来自于水生生物和微生物，且 在生物体的原生质中呈强烈的奇碳优势，因此ΣC22/ΣC23+值反映母质类型特征。
第二节 饱和烃相关参数的地球化学意义
Ring-C-aromatic sterane
A,B,C-Tricyclo-aromatic sterane
H3C
Octadecanoic acid C18:0
O
பைடு நூலகம்
OH
脱羧
H3C
Heptadecane nC17
CH3
H3C CH3 CH3 CH3 CH3 β-Carotene
H3C
加氢还原
CH3 CH3H3C CH3
H3C CH3 CH3 CH3 CH3 β-Carotane
生物标志化合物碳骨架示意图
H3C CH3 CH3H3C CH3
第一节 基本概念
这些化合物能够提供重要信息
有关母质来源、母质类型信息； 样品有机质的氧化还原程度及成熟度； 古环境水质的咸淡程度及水体深浅； 样品有机质的热演化程度（热历史）； 成烃古环境中是否细菌微生物发育等信息。
由于GC/MS仪器的限制正构烷烃高碳数一般检测到C40左右，更高 碳数的烷烃只有用高温色谱或液相色谱才可检测到。
若采取超临界萃取，或常温超声萃取，且不做柱色层分离前的 全烃分析，可得到轻烃组分。
Abundance
2.6e+07
TIC: MS06041.D
第一节 基本概念
什么是生物标志化合物（Biomarkers） 生物标志化合物（Biomarkers）是指现代和古代沉积
物、原油、天然气中，现代生物体——动物、高等植物、 水生生物、细菌微生物，以及它们的降解产物中，乃至宇 宙物质中所发现的具有以下明显特征的有机化合物。
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