王作栋等-三塘湖盆地上二叠统芦草沟组页岩中含氧地质类脂物分析研究_地球化学分析中心

王作栋等-三塘湖盆地上二叠统芦草沟组页岩中含氧地质类脂物分析研究

中国新疆三塘湖盆地上二叠统芦草沟组页岩沥青的极性馏分具有浓郁的芳香气味，为了研究该芳香气味的形成原因和存在意义，公共技术服务中心王作栋率领的团队对三塘湖盆地上二叠统芦草沟组页岩进行了GC/MS、红外光谱和含水热模拟实验分析，主要取得了以下进展：(1) 含芳香气味的化合物主要有：γ-正烷基-γ-丁内酯，碳数为C₈～C₂₇；γ-类异戊二烯烷基-γ-丁内酯，侧链带1～3个类异戊二烯单元；δ-正烷基-δ-戊内酯，碳数为C₈～C₂₅（图1，图2）；(2)页岩沥青中内酯化合物高丰度的检出，表明页岩在沉积过程中有不饱和酸或γ-、δ-羟基酸存在，同时还检出高丰度的直链烷基甲基酮和类异戊二烯烷基甲基酮，此外，在该样品沥青饱和烃馏分中，检测到C₂₆-C₂₉ 25-降藿烷系列、C₁₉-C₂₆短链甾烷、高丰度的伽玛蜡烷，表明有机质赋存于水体分层、生物扰动少的咸化湖相环境，沉积初期发生了严重的生物降解作用，细菌有机质输入及微生物对原始有机质的改造，都可能导致这些含氧类脂物的形成；(3) 烃源岩的含水热解实验表明，从250℃开始，页岩样品能持续产生CO₂气体，而在此温度下碳酸盐不会分解，表明CO₂可能是这些含氧类脂物发生脱羧反应得产物（图2）；(4)芦草沟组页岩沥青中的内酯系列化合物，可能来自微藻类（如黄绿藻）化合物或者是细菌对有机质的改造作用。

图1页岩（P2l）沥青极性馏分总离子流图
图中▲:饱和一元脂肪酸（C6-C24），★:γ-丁内酯系列（C8-C27）,◆:δ-戊内酯系列（C8-C25）,■:γ-类异戊二烯烷基γ-丁内酯,▼:饱和脂肪酮-2,●:类异戊二烯烷基甲基酮

图2 页岩沥青极性馏分中几个同系列的色谱Kovacs保留指数

图3 页岩样品热模拟气主要组分产率变化趋势图

本研究成果发表在国际SCI期刊Organic Geochemistry, 2017, 102, 59-66。
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0146638016302418

王作栋 等-三塘湖盆地上二叠统芦草沟组页岩中含氧地质类脂物分析研究

王作栋等-三塘湖盆地上二叠统芦草沟组页岩中含氧地质类脂物分析研究