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神奇的“指纹”——生物标志化合物

2019-9-18 8:42:58 来源:中国矿业报 作者:肖睿

在诸多地球化学工具中,有一种特殊的“指纹”工具正在石油勘探、开发和环境监测过程中显示着强大的生命力,这就是生物标志化合物。

生物标志化合物最初叫“生物指纹化合物”,又被称为“地球化学化石”或“分子化石”,是从曾经一度有过生命的生物体中的生物化学物质,特别是类脂化合物,演化而成的复杂的分子化石——这类化合物起源于先前的活体生物。这?#25351;?#26434;的有机化合物存在于沉积物、岩石以及原油之中,其结构与活体生物中母源有机分子的结构相比,没有发生变化或者变化很小。

生物标志化合物之所?#38405;?#25104;为“指纹”,是由于其复杂的化学结构比其他化合物蕴含着更多的?#20174;称?#26469;源的信息,且代表着一类有贡献生物的特殊组合。因此,它们在有效烃源岩内可作为一种可用于对比的指纹,能够将岩石与可能?#35328;?#31227;了许多公里的排驱原?#22303;?#31995;在一起。要成为生物标志物必须具备3个基本特征?#28023;?)化合物的结构表明它曾经是或者可能是生物体中的一种成分,存在于沉积物中,特别是在原油、煤、烃源岩中能够检测到;(2)在分布范围较广的生物体中有较高的母体化合物浓度,化合物的主要结构特征在沉积和早期埋藏过程中具有化学稳定性;(3)分子结构有明显的特异性,即具有特殊的碳骨架结构。

目前,生物标志化合物在地球化学各个研究领域发挥?#25214;?#26174;著的作用。与使用非生物标志化合物的分析方法相比,其优势在于,能提供用于回答有关烃源岩的沉积环境、热成熟度和原油的生物降解等问题更为详尽的信息。所以,利用生物标志化合物与非生物标志化合物地球化学参数的有机结合,可以提供最为可靠的地质解释,帮助解决有关石油勘探、开发、生产、环境或考古等方面的问题。由于生物标志化合物能够提供有关烃源岩有机质(来源)、沉积时期和埋藏时期(成?#26131;?#29992;)的环境条件、石油或岩石所经历的热成熟过程(后生作用)、生物降解的程度、烃源岩矿物学(岩性)和年代学等诸方面的信息,能用于原油和岩石抽提物间的对比,因此,它在这些领域大有可为。

除此之外,由于生物标志化合物普遍具有抗风化、抗生物降解、难挥发和抵御其他一些作用的能力,因此其研究和应?#27809;?#33021;拓展到地球化学研究以外的其他领域,如地球化学的环境监测和环境修复、考古研究中地球化学甄别手段的应用等。□

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

网站编辑:宫莉

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