轻烃单体烃碳同位素组成:原油成熟度和沉积环境的新指标
编号:273 访问权限:仅限参会人 更新:2025-11-13 09:35:01 浏览:6次 口头报告

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摘要
轻烃作为原油中重要的组成部分,其单体碳同位素蕴含着丰富的地球化学信息(Zhang et al., 2025a)。本次研究选取来自中国5个盆地(塔里木盆地、四川盆地、北部湾盆地、东海陆架盆地和珠江口盆地)的44件原油样品,进行了GC、GC-MS和色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)分析。通过对比GC和GC-IRMS的检测结果,去除共溢峰及含量较低的化合物后,本次研究共鉴定检测出43个轻烃化合物的碳同位素数据(Zhang et al., 2025b)。结果显示不同类型轻烃化合物的碳同位素值(δ13C)分布特征存在显著差异。异链烷烃的δ13C变化幅度最大,其次是环烷烃和芳烃,而正链烷烃的δ13C变化幅度最小。研究表明大多数轻烃单体烃碳同位素主要受沉积环境和热演化的影响。其中,顺-1, 3-二甲基环己烷(c-1, 3-DMCH)主要来自于高等植物的贡献,但也可能通过稳态催化或环化反应等非生物机制形成。催化和环化反应通常会导致同位素分馏,使产物中12C富集,碳同位素更轻(Zhai et al., 2023)。此外,源自陆相有机质的原油富含13C,其同位素比源自海相有机质的原油更重(Körmös et al.,2021)。在相同条件下,煤、陆相、湖相和海相地层中高等植物的贡献呈递减趋势。因此,考虑到母质输入和非生物机制的影响,δ13Cc-1, 3-DMCH值是区分沉积环境的有效指标。具体来说,海相原油的δ13Cc-1, 3-DMCH值小于22‰,湖相原油的δ13Cc-1, 3-DMCH值介于-22‰~-20.2‰,陆相原油的δ13Cc-1, 3-DMCH值介于-20.2‰~-18.4‰,煤成油的δ13Cc-1, 3-DMCH值大于-18.4‰。此外,δ13C3MC7的主要控制因素为成熟度,沉积环境为次级控制因素。结合本次研究结果绘制δ13Cc-1, 3-DMCH与δ13C3MC7交汇图版用于沉积环境的划分(图1;Zhang et al., 2025b)。沿δ13Cc-1, 3-DMCH与δ13C3MC7变重的方向依次为海相、湖相、陆相和煤。而沿δ13C3MC7变重的方向,则反映了成熟度的相对增加。结合本次分析样品的结果,δ13Cc-1, 3-DMCH与δ13C3MC7交汇图版可作为划分沉积环境和评估相对成熟度的有效地化工具。
关键词
轻烃,单体碳同位素,沉积环境,成熟度
报告人
张冬琳
博士研究生 中国石油大学(北京)

稿件作者
张冬琳 中国石油大学(北京)
李美俊 中国石油大学(北京)
乔荣臻 中国石油大学(北京)
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重要日期
  • 会议日期

    11月14日

    2025

    11月17日

    2025

  • 09月28日 2025

    初稿截稿日期

  • 11月17日 2025

    注册截止日期

主办单位
中国石油学会石油地质专业委员会
中国矿物岩石地球化学学会沉积学专业委员会
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长江大学
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