二甲基芳基类异戊二烯烃类化合物的成因机理研究

芳基类异戊二烯烃类(AIP)的地球化学研究业已广泛应用于古环境重建和油气勘探，新化合物的陆续发现极大深化了AIP研究的深度和广度。申请者于柴达木盐湖相样品中首次发现二甲基AIP系列：17-降甲基-φ,ψ-、17-降甲基-φ,β-、18-降甲基-φ,ψ-、18-降甲基-φ,β-、18,18′-降二甲基-φ,φ-胡萝卜烷及2,6-、2,3-二甲基AIP同系物，同时检出了对应的三甲基AIP系列。本申请试图以这一新发现作为研究的切入点，以柴达木盐湖相体系为主要研究对象，结合其他典型沉积体系样品，系统分析其分子组成、生物标志物及碳同位素组成，重点剖析AIP的分布及其同位素组成，借鉴三甲基AIP系列的研究成果，研究二甲基AIP分布特征及其主控因素，重点探索生源、环境对其分布特征的影响，谋求在其演化规律及成因机理的认识上有所突破，为二甲基AIP烃类化合物研究在油气勘探及古环境重建方面的应用提供理论支持。

在对柴达木盆地西南地区生物标志物及相关沉积环境分析基础上，详细剖析了的三甲基芳基类异戊二烯系列化合物的分布特征，对比探讨二甲基芳基类异戊二烯的成因机理，主要取得了如下认识。.生物标志物剖析发现，正构烷烃具有明显的偶奇优势、低Pr/Ph、异常高的伽玛蜡烷指数、高升藿烷指数、丰富的脱羟基维生素-E。生物标志物的这一组合特征，反映了其强还原盐湖相沉积环境。.首次在我国沉积盆地发现了C40-三甲基芳基类异戊二烯四萜类生物标志物：绿硫菌烷，奥克烷，β-异海绵烷，β-海绵紫红烷，以及异海绵烷。首次在我国沉积盆地发现了C38-39-四萜类潜在的生物标志化合物，即二甲基芳基类异戊二烯烃类化合物：17-降甲基-χ,ψ-胡萝卜烷，18-降甲基-χ,ψ-胡萝卜烷，17-降甲基-φ,β-胡萝卜烷，18-降甲基-φ,β-胡萝卜烷，18,18'-降二甲基-φ,φ-胡萝卜烷。.基于二甲基芳基类异戊二烯与三甲基芳基类异戊二烯分子结构与分布模式的对比，从化学演化角度来看，二甲基芳基类异戊二烯可能由三甲基芳基类异戊二烯“脱甲基”降解形成：2,6-二甲基芳基类异戊二烯可由2,3,6-三甲基芳基类异戊二烯“脱去”3-位上甲基形成；2,3-二甲基芳基类异戊二烯，既可由2,3,4-三甲基芳基类异戊二烯“脱去”4-位上甲基形成，也可由2,3,6-三甲基芳基类异戊二烯“脱去”6-位上甲基形成。如果说这一“脱甲基”形成机理是一沉积体系中热降解作用，其明显的“有择性”是地质演化难以解释的。鉴于化学变化的“有择性”常与生物参与相关，在某种特殊微生物参与下，三甲基芳基类异戊二烯先质的“有择性脱甲基作用”是在沉积初期的一种可能的机理；这一机理得到了二甲基芳基类异戊二烯与三甲基芳基类异戊二烯相对丰度一致性的佐证。.当然，二甲基芳基类异戊二烯的形成，也可能与某种芳香类胡萝卜素的输入直接相关。本次研究检出的18,18'-降二甲基-φ,φ-胡萝卜烷，间接佐证了Sinninghe等(1997)对C38双芳类胡萝卜素先质的推测，不过近期报道的C40-双苯基C-4位上具有羧基的类胡萝卜素作为先质的可能性更大。同理，2,6-二甲基芳基类异戊二烯的生物先质，很可能源于苯环C-3位带官能团的芳基类胡萝卜素；而2,3-二甲基芳基类异戊二烯的生物先质，则可能是源于苯环C-4或C-6位带官能团的芳基类胡萝卜素。