对三种不同类型烃源岩游离沥青和键合态沥青中的杂原子化合物进行系统表征,发现干酪根键合态沥青中的杂原子化合物含有较多的芳香结构,其组成和分布受烃源岩沉积环境性质和热演化程度的影响;含氧化合物(OX类)在不同类型烃源岩中都很常见,但在淡水环境下形成的烃源岩中含量最高;含氮化合物(N1和N1OX类)主要受成熟度的影响,在游离态沥青中,含氮化合物主要富集在成熟度较高的烃源岩中,但在不同成熟度干酪根键合态沥青中普遍存在且组成相似,且随着成熟度的增加,含氮化合物(尤其是碱性含氮化合物)可逐渐从键合态沥青释放到游离沥青中;含硫化合物(S1、OXS1和OXS2类)主要受沉积环境性质的影响,在咸水、还原性较强的沉积环境下形成的烃源岩中含量丰富,其在键合态沥青中组成复杂且饱和程度低(图1)。
图1三种烃源岩游离沥青和结合沥青中杂原子化合物的组成分布图(负离子FT-ICR MS)
本研究从分子水平揭示烃源岩游离态和键合态沥青中杂原子化合物的组成及分布规律,为研究烃源岩形成环境性质、干酪根组成与成因及在成岩过程中的地球化学演化提供了新的视角。
该研究成果近期发表于国际期刊《Organic Geochemistry》上,得到了国家自然科学基金(41803042和41973067)和有机地球化学国家重点实验室基金(SKLOG2020-1和SKLOG2020-2)等项目的资助。
论文信息:Jiang, Bin; Tian, Yankuan; Zhai, Zheng; Zhan, Zhao-Wen*; Liao, Yuhong; Zou, Yan-Rong; Peng, Ping’an. Characterisation of heteroatomic compounds in free and bound bitumen from different source rocks by ESI FT-ICR MS. ORGANIC GEOCHEMISTRY, 2021, 151: 104147. DOI:10.1016/j.orggeochem.2020.104147