地球化学第四章生物标志物
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
地球化学第四章生物标志物
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
生物标志化合物：是沉积物（岩）、原油、 油页岩和煤中那些来源于生物体，在有机质 演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发 生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架， 记载了原始生物母质特殊分子结构信息的有 机化合物。
族组分分离测定方法：
▪柱色层法族组分分离测定 ▪液相色谱法族组分分离测定 ▪棒状薄层色谱法族组分分离测定
最常用 的方法
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柱层析法族组分分离测定方法 （一）沉淀沥青质
称取0.02-0.05g氯仿沥青或原油样品（需脱 水，40℃在真空度为5.33×104Pa下恒重），放入 50ml具塞三角瓶中，加入30ml正己烷（有的实验 室用30-60℃石油醚）摇匀，静置过夜，使沥青 质沉淀。
硅胶
氧化铝 脱脂棉
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脱脂棉 硅与样品比例为 1:1500；
❖用正己烷冲洗饱和烃 ❖用苯冲洗芳烃 ❖酒苯（苯:无水乙醇1:1）冲 洗非烃（胶质）。
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（3）用蒸馏法去除溶剂，用万分之一天平称重。
3.族组分计算
M(%)=
W1 W
×100%
（4）抽提前将少量铜片放入底瓶，供脱硫用。
（5）浓缩温度应低于40℃
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计算
M= G1-G2 ×100% m
式中 M—氯仿沥青百分含量，% G1—容器加氯仿沥青量，g G2—容器重量，g m—样品量，g
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族组分分离测定
•族组分系指原油或岩石氯仿沥青中饱和烃、芳 烃、非烃及沥青质的组成。 •总烃指原油或氯仿沥青中饱和烃和芳烃之和。
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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。
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式中 M%——各组分百分量 W1——各组分质量 W——样品质量
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生
❖正构烷烃
物
❖无环类异戊二烯烷烃
标
❖二环－四环异戊二烯烷烃
志 物 的
❖藿烷系列 ❖甾烷
类
❖芳香烃
别
❖含氮化合物、卟啉
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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
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二、生物标志化合物的研究意义
生物标志化合物从何而来？
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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。
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。
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。
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分析步骤
（1）称取100-500g样品，装入经过氯仿抽提的 滤纸筒中，包好后置于抽提器中，纸筒不得超过 虹吸管高度。
（2）在抽提器底瓶中，加入不超过2/3容积的氯 仿，在 75-82℃水浴或电热套中抽提，每2530min回流一次。
（3）一般样品的抽提时间在60h以上，荧光检查 样品在三级以下方为合格。
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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。
是含油气系统、油气成藏机理研究的重要内容.
恢复沉积环境：不同环境有不同的生物组合、不 同的生物标志物，利用原油或烃 源岩中生物标志物组成特征，可 以查明烃源岩及其盆地沉积环境 特征。
沉积岩可溶有机质抽提装置
索氏抽提法
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近些年来，相继出现了超声抽提、搅拌抽提、气体 加压抽提等一系列新的抽提装置和方法。但是还没有推 广使用，目前较普遍的仍是索氏抽提法。
用氯仿抽提岩石中的可溶有机质，其萃取物 称氯仿沥青。
样品制备
（1）将岩心外层有污染部分剥离掉，在低于50 ℃下烘干。 （2）样品粉碎至粒径在40-80目，碎样机温度应小于50 ℃
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（二）饱和烃、芳烃及胶质分离和测定
1.装置及化学试剂 吸附柱内径为10~12mm；
氧化铝与硅胶为0.15mm粒 径；正己烷、苯和无水乙 脱脂棉 醇（分析纯）。
2.柱色层分离条件 （1）氧化铝与硅胶比为 4:6，吸附剂用量为样品量 的150~ 200倍。吸附剂填 充的松紧要合适，流速在 每分钟40滴左右。
第四章 生物标志化合物
生物标志化合物（Biomarker，Biological markers, Biological fossils, molecular fossils.），也称为分子化石，它是存在于岩石 和沉积物中的一类复杂有机化合物，是石油源于 有机体的一种重要信息。
生物标志化合物的研究有助于加深人们对有 机沉积环境、有机母源特征及有机质的演化特征 的认识，同时也是油源对比、油气运移研究不可 缺少的手段，因而是油气地球化学研究的又一重 要内容。
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
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三、生物标志化合物的分析
原油及烃源岩样品分析流程
地球化学第四章生物标志物
1.岩石中可溶有机质抽提
可溶有机质：沉积物(岩)中可以被有机溶剂淬取 (抽提)出来的吸附或残留在岩石中的有机质。