论文导读:：相关生物标志物的生成造成。分子成熟度参数分布。东营凹陷是中国东部典型的陆相断陷湖盆。
论文关键词：C2924-乙基胆甾烷，生物标志物，成熟度参数，盐湖盆地，东营凹陷
1 介绍
目前，针对热演化过程中生物标志物相互转变及生物标志物成熟度参数分布趋势的定量研究，文献中很少见有报道，这主要是由于很难有大量的成套样品。然而， 这种研究对认识相关生物标志物及其参数分布很有必要，这些参数已被广泛应用到石油勘探中。
C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(ββ+αα)是其中两个重要的生物标志物成熟度参数，在沉积盆地热演化史和油气勘探中一直得到广泛应用(Seifert and Moldowan, 1986)。该参数主要应用于生油窗之后的油气演化中(Farrimond., 1998)， 虽然有机相(Rullk?tter and Marzi,1988)会对其演化规律产生异常干扰，而这些有机相的干扰可能与特定的生物前身物有关(ten Haven et al., 1986)。
通常认为，这些生物标志物成熟度参数会随埋深增加而增大，直至达到一个热演化平衡状态。然而，目前在许多含油气盆地中生物标志物，发现一些分子成熟度参数在到达“平衡状态”或者“热力学终点”以后，出现显著降低的 “逆转”规律，其中包括C29 24-乙基胆甾烷的两个参数C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(ββ+αα)， 实验室和沉积盆地的研究中都有其在热演化中发生反转的记载(e.g. Mackenzie, 1980; ten Haven, 1986; Peters andMoldowan, 1990; Strachan,et al., 1989; Chen, et al., 1997; Wang et al., 2006). 。
以前的这些探索多是在实验室条件下模拟完成，这些实验设备通常采用含水及高温条件下的热解系统或其他封闭条件下的高温热解系统。然而，采用实验模拟的弊端在于，实验室的人工加热过程及加热速率无法真实模拟自然地质条件下的烃类或生物标志物分子异构体的形成过程（Lewis，1993）。针对自然沉积层序中生物标志物参数的定量研究目前非常有限(e.g. Requejo, 1994; Farrimond etal., 1998)。
Requejo (1994) 研究了西加拿大盆地上 Devonian Duvernay 地层中的9个样品，这些样品有一致的岩性和有机相，跨越油气生成、演化中的低熟到过熟阶段。他发现两个不同成熟度参数的变化在不同程度上受异构化进程和相关异构体生成和热降解速率的差异控制。Farrimond 等（1998）对Barents Sea 地区一口井第三系1400–3000 m进行了生物标志物定量研究，分析的27 个样品跨越低熟到过熟阶段，研究认为，某些分子异构体含量的增加主要是由于干酪根的降解和某些大分子化合物的裂解过程中，相关生物标志物的生成造成，同分异构体的异构化作用可能会对这些分子异构体的含量及分子成熟度参数的分布造成一定影响，但相对而言，其影响较小论文格式模板。
进一步的研究是必要的。我们对东营凹陷古近系湖相烃源岩中C2920S/(20S+20R)，C29ββ/(ββ+αα) 进行了研究。东营凹陷是中国东部典型的陆相断陷湖盆，该凹陷源岩地质特征为进行实际地质剖面中生物标志物同分异构体的分布及演化创造了良好条件。在该凹陷传统上被认为是主力烃源岩（朱光有等，2004；陈中红等，2004，2008）的古近系沙河街组四段（后文简称为沙四段）、沙河街组三段（后文简称为沙三段）中，连续沉积了可达上千米的暗色泥岩和蒸发岩，为该项研究提供了优质的烃源岩地质剖面。对该套烃源岩我们进行了长期的关注和研究(Chen et al., 2004, 2008,2009; Chen and Zha, 2005, 2006, 2007)。样品来源于近期勘探的深层井丰8、丰深-1、史-121、史126等。
2 地质背景
东营凹陷是位于渤海湾南部的一个典型裂陷盆地生物标志物，面积达5 700km2 。古近系主要沉积泥岩，并与碳酸盐、膏岩、盐岩等蒸发岩及砂岩互层，其中在沙四段上部和沙三段下部形成主力烃源岩。
在沙四段早期，气候干燥炎热，一套化学沉积物开始沉积，在湖盆中央沉积了厚400-600m的灰色泥岩与蒸发岩和石膏 (Zhu et al., 2003; Chen etal., 2009)。大量水体被蒸发，导致水体盐度升高。在沙四段中部，以蒸发岩和泥岩为主（图1）。沙三段主要沉积暗色泥岩，夹杂一些油页岩和薄层砂岩。沙四段上部和沙三段下部的泥岩、蒸发岩形成东营凹陷的主力烃源岩 (Chen et al., 2004; Chenand Zha, 2006)。相关理论研究和勘探实践表明该凹陷生油门限在2800m附近(Chen et al., 2005)。
3 实验方法
分析了中国东部渤海湾盆地东营凹陷50个源岩样品（表1），这些样品来源于丰-8，丰深-1、史121、史126、牛-11、利-91、坨-102及坨-103等井的古近系沙河街组沙三、沙四段。这些取样井分布于利津洼陷的周围，而利津洼陷被认为是东营凹陷的主要烃源灶（图1）。利津洼陷沙四段蒸发岩发育。沙三段样品岩性为深灰色泥岩，沙四段样品岩性为深黑色、深灰色泥岩及膏质泥岩。
实验流程如下:①以氯仿为溶剂，70℃恒温下在索氏抽提器中连续抽提72h。②取抽提物10~15mg，加入石油醚溶解，反复冲洗后移至烧瓶中，静置24h(烧瓶中有石油醚100mL左右)，过滤。不溶部分即为沥青质，可溶部分为饱和烃、芳香烃和非烃的混合物。准备硅胶一氧化铝充填柱，氧化铝在450℃恒温下连续活化5h，硅胶在150℃恒温下连续活化8h。硅胶和氧化铝以3:l的比例填入色层柱中(硅胶在上，氧化铝在下)。用石油醚润湿柱子后，倒入样品滤液，加石油醚冲洗得到饱和烃生物标志物，二氯甲烷冲洗得到芳烃，乙醚冲洗得到非烃。
GC-MS分析仪器为美国HP公司的HP-Chemistation-色质连用仪论文格式模板。型号:色谱为HP-5890Ⅱ型，质谱为HP-5890A型，色谱柱为DB5-MS，柱长60m，内径0.25 mm。起始温度100℃，升温速率4.0℃/min，温度终点320℃，终点时间20.00 min，气化室及传输管线温度310℃，离子源温度250℃，柱前压为170kPa，分流比为20:1，载气为氦气，电子能量70eV，扫描速率为0.46can/s，离化方式为电子轰击。
相关生物标志物从质量色谱图m/z 191，m/z 217上读取，定量计算式依据m/z 191，m/z217上相关生物标志物峰所占的面积及其在该质谱图上总离子流的相对含量。对于部分沙四段样品，要根据m/z 217质量色谱图上C29 24-乙基胆甾烷各异构体及粪甾烷的分布，并利用C29 24-乙基胆甾烷的棒图估算C29 24-乙基胆甾烷异构体和粪甾烷的相对比例分布，计算C29 24-乙基胆甾烷各异构体及在总离子流中的相对含量，以减少和消除粪甾烷对C29 24-乙基胆甾烷异构体定量计算的影响。
对其中的30个样品（表2）进行了Rock-Eval热解分析生物标志物，检测了有机碳含量TOC、残余烃S1、热解烃S2、氢指数IH，热解峰温Tmax和镜质体反射率Ro。无机元素的相对含量是运用钻井过程中传统元素检测技术电感藕合等离子体发射光谱法（ICP-AES）和 原子吸收光谱法检测（Atomic Absorption Spectra）。
4 结果及讨论
4.1 2.8km~3.57km分子成熟度参数分布
从2.8km~3.57km，研究区地层属于淡水~咸水沉积环境。在这个层段生物标志物成熟度参数C29S/(S+R)和C29ββ/(ββ+αα)的分布体现了分子成熟度参数随热演化进程的变化。
测试结果显示，在2.8~3.5km，C29Sαα、C29Sββ相对含量随着热演化程度的升高而增大，到3.5~3.6km左右到达热演化平衡点之后，这种递增趋势发生逆转；C29Rαα、C29Rββ相对含量分布的总体规律与C29Sαα、C29Sββ刚好相反，开始其相对含量随热演化增强呈总体降低的趋势，到达热演化平衡点后，这种递降趋势发生逆转呈升高趋势（图2）。总体看，S型C2924-乙基胆甾烷同分异构体演化规律基本一致，在R型中C29Rαα热演化规律比较明显，而C29Rββ随埋深加大变化较小。C29αα型的总体含量和C29ββ型的总体含量演化趋势相反，R型的总体含量和S型的总体含量演化趋势相反， 其中，在到达热演化平衡状态之前，C29ββ型的总体含量和S型的总体含量随热演化程度增强而升高，而C29αα型的总体含量和R型的总体含量随热演化程度增强而降低，热演化平衡状态之后各演化规律发生逆转。
总体上，无论沙三段还是沙四段，C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(ββ+αα)两项参数值宏观分布规律一致，先随着埋藏深度的增加而增大，在3.5~3.6km之间进入热演化平衡，之后发生逆转（图3）。沙三段和沙四段C2920S/(20S+20R)到达热演化平衡值分别为0.5和0.55生物标志物，而C29ββ/(ββ+αα)到达热演化平衡值分别为0.7和0.6。Seifert（1986）划分的C2920S/(20S+20R) 和C29ββ/(ββ+αα)值到达热演化平衡时的分布区间分别为0.52～0.55和0.61～0.71。可以看出，本文所得出的两参数的热演化平衡值与Seifert（1986）基本一致，反映了不同盆地C2920S/(20S+20R) 和C29ββ/(ββ+αα)在热演化中的共性。
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