藻类有机质烃源形成及生烃过程碳同位素变化的微生物地球化学模拟研究

沉积有机质转变为成岩有机质干酪根过程是成烃的重要环节。我国叠合盆地海相烃源的高演化，造成油气区资源评价中难以获得低演化干酪根，而生物有机体又不能完全代表成岩有机质成烃过程，因此，通过模拟早期成岩微生物改造有机质，以获取准干酪根，进而进行成烃演化实验就异常重要。利用海洋藻类有机质和沉积物及湖泊蓝藻，经历不同微生物菌群改造，以研究好氧厌氧过程有机质分解保存聚合，及生物化学成分变成地质生物标志物碳同位素演化；利用极性逐渐增强溶剂，从色谱柱分离出5个组分有机物，探讨同位素分布模式，进而追踪不同藻类有机质及微生物改造后不同组份碳同位素变化；对微生物改造后典型有机质进行热模拟实验，研究不同环境藻类有机质热裂解的变化规律，及其不同产物碳同位素组成特征。通过海湖相藻类、沉积及微生物改造有机质与热模拟实验产物之间的碳同位素地球化学特征对比，建立相关有机物及其碳同位素组成之间的亲缘关系，进而应用于油气源对比。

生物有机质转变为沉积有机质，进而演变为干酪根有机质，是石油天然气成烃的重要环节，对我国广泛分布的叠合盆地中油气区资源评价有重要意义；在成岩作用早期，有关生物有机质演变为准干酪根以及微生物在其中作用的过程还有许多未知之处，亟待深入研究。本项目利用湖泊蓝藻和海洋绿藻，历经好氧和厌氧微生物改造，模拟早期成岩过程相关微生物对有机质分解、聚集和保存的影响，获得准干酪根，进而成烃热模拟，取得系列成果，运用于烃源岩评价取得良好效果。主要成果如下：.（1）、从湖泊底泥中筛选出高效脱氮脱硫微生物，应用于藻类有机质改造，取得良好效果；.（2）、设计出符合地质微生物演变规律的藻类腐殖化实验设备系列，为顺利进行湖泊蓝藻和海洋绿藻微生物改造实验提供了保障；.（3）、利用脱氮脱硫微生物改造藻类，进行藻类腐殖化有机质研究，结果表明：与新鲜藻类相比，藻类有机质的颜色、形态有很大变化，有机氮硫含量逐渐减少，可溶有机质含量大量增加，其中沥青质含量增加最明显；.（4）、族组份、红外光谱和碳同位素组成研究表明：藻类、沉积有机质和准干酪根相比，芳烃结构碳大量增加，准干酪根中芳烃富集12C，表明微生物改造有利于芳烃形成，而藻类有机质芳核的增加，为有机组份中非烃和沥青质的增加提供料物质基础；.（5）、对比研究蓝藻以及好氧厌氧改造的藻类，类脂物非极性馏分(饱和烃)中主要检测出正构烷烃系列和藿烯化合物，其正构烷烃单体碳δ13C（‰）同位素值分布在-19.0～-21.0‰，藿烯的δ13C（‰）同位素值为-27.8‰，反映出淡水湖相藻类有机质中环状萜类化合物比链状正构烷烃更富集12C的特征。经好氧菌和厌氧菌作用后，正构烷烃单体碳富集12C，五环三萜烷构型的藿烯则更富集13C；.（6）：对腐殖化藻类进行热模拟研究，结果表明： 微生物改造后蓝藻有机质生烃潜力是增加的；增加蓝藻有机质厌氧发酵时间，相当于沉积有机质长期处于强还原的沉积环境，有利于干酪根的形成，在高温阶段，这些干酪根具有很宽的生烃峰，指示良好的生烃能力，可能意味着有多次成烃潜力。