典型盆地内富含重排藿烷的烃源岩和原油热解研究

Rearranged hopanes, are mainly composed of 18α (H)–neohopanes and 17α (H)-diahopanes, such as C27 trisnorneohopane, C29 norneohopane and C30 diahopane. The abundant rearranged hopanes were widely discovered in various source rocks and oils from different basins all over the world, and which are mainly thought to be sourced from bacteria-hopanes by acid clay minerals calalysis, in the suboxic to oxic environments at deposition or diagenes periods. But there are also different views about the occurrence, formation and geological implication of rearranged hopanes. The abundant rearranged hopanes extracted from Proterozoic oil shales in Xiamaling, source rocks of various ages in Ordos basin and Songliao basin, are reported to be originated from distinct sources and environments. We will choose some source rocks and oils with abundant rearranged hopanes in these areas to perform pyrolysis experiment, which is an important technique in oil and gas geochemistry and can used to simulate the geological conditions for the formation of molecular compounds from organic matters. In this application, we plan to adopt three temperature points to carry out kerogen and oil components pyrolysis independently and mixed with various minerals, respectively, in order to show the generation and evolution of rearranged hopanes, finally to identify the originations and geological implications of these molecules.

重排藿烷类化合物，主要指18α(H)-新藿烷系列和17α(H)-重排藿烷系列，如C27三降新藿烷、C29降新藿烷和C30重排藿烷等。主流观点认为这类化合物来源于细菌藿烷，在酸性粘土矿物催化作用下，由次氧化-氧化环境的沉积或成岩阶段而形成。前人对这类化合物的来源、成因及指示意义，并没有统一的认识，部分认识与主流观点相反。前人对河北夏马岭元古界油页岩、鄂尔多斯盆地石炭系-下二叠统煤岩及上三叠统黑色泥岩和松辽盆地下白垩统烃源岩和原油的烃源岩和原油中高丰度重排藿烷的来源及形成环境的认识并不一致。热解作为一项重要的油气地球化学研究手段，能够模拟不同的地质条件，再现干酪根等有机质组分生成分子化合物的过程。本项申请拟选取三个温度点来实施前述三个地区富含重排藿烷的烃源岩干酪根和原油组分单独以及与不同矿物混合热解实验，试图再现重排藿烷类化合物的生成及演化途径，从而揭示这类化合物的来源、成因及指示意义。

本研究旨在通过富含重排藿烷类化合物的烃源岩和原油样品的系列模拟实验，再现藿烷类化合物生成及演化途径，揭示了藿烷类化合物的来源、成因及指示意义。通过对四川盆地、河北下花园和鄂尔多斯盆地烃源岩无机矿物与烃源岩抽提物中重排藿烷类化合物的相关性研究，确定了影响重排藿烷丰度的关键矿物组分为石英含量。通过对原油及烃源岩样品抽提物中的重排藿烷含量与指示沉积环境、有机质输入和成熟度的分子参数相关性研究，发现四川盆地、鄂尔多斯、河北下花园和塔里木盆地烃源岩和原油中高丰度的重排藿烷类化合物的形成主要与缺氧湖相环境有关，其次是陆源有机质输入和热成熟度。.本研究通过GC-MS和Pearson相关系数分析取得的对重排藿烷类化合物相对丰度控制因素研究进展具有重要意义，一方面系统的研究了我国主要富含重排藿烷类化合物盆地的原油和烃源岩中重排藿烷类化合物相对丰度与其它具有特殊指示意义的生物标志化合物的相关性，进而确定了控制重排藿烷类化合物的关键性因素为：缺氧、湖相的沉积环境；另一方面Pearson相关系数分析是同时综合分析了可能影响重排藿烷类化合物的多个参数地球化学参数，这一方法可以提高数据分析的准确性，并可类比应用于其它沉积盆地。