苯并噻吩的简介( 六 )


图3-14 低熟烃源岩芳烃馏分主要化合物结构例举
常规多环芳烃:a—萘;b—菲;c—?;d—芘;e—苝;含杂原子化合物:f—烷基四氢噻吩;g—烷基噻烷;h—烷基噻吩;i—苯并噻吩;j—二苯并噻吩(硫芴);k—苯并萘噻吩;s—脱羟基维生素E;芳构化甾、萜类:l—卡达烯(倍半萜);m1—惹烯(二萜);n1—单芳三环萜烷;n2-3—二芳三环萜烷;o1-3—单芳、二芳、三芳甾烷;o4—单芳脱A-甾烷;p—单芳脱A-断奥利烷;q1-3—单芳、二芳脱A-奥利烷;r1-2—二双、三芳脱A-羽扇烷;t—单芳断藿烷;u—单芳藿烷;v1-3—单芳、二芳、三芳三萜烷(奥利烷型或乌散烷型);w1-2—苯并藿烷
2.萘系列
萘系列化合物可分为两类,一类为常规的C1—C5烷基萘系列化合物,可占全馏分的3.3%~5.4%,大多数常规萘系列化合物成因不详 。但个别化合物也具有生源意义,如1.2.5-三甲基萘和1.2.5.6-四甲基萘,可做为高等植物生源的标志物,该化合物在本区烃源岩中含量较少 。
另外一类是以M/Z等于141为基峰的长链烷基萘系列化合物,含量为0.3%~0.6% 。碳数分布为C14—C31,每个碳数均有两个异构体,前者为2-烷基萘,后者为1-烷基萘,根据王铁冠(1995)等对板桥凹陷该化合物的研究,推测长链烷基萘主要与细菌生源有关,见图3-16 。
图3-15 烷基苯系列质量色谱图(王7井Es4灰色页岩,2738.2m)
图3-16 长链烷基萘系列质量色谱图(王7井Es4灰色页岩,2738.20m)
3.菲系列
以菲和甲基菲为主,C2-菲和C3-菲次之,整个系列约占全馏分的8%~11%,生源不详 。
4.?和芘系列
在沙四段烃源岩中含量普遍较低,约占全馏分的0.5%,生源不详 。
(二)芳香萜类
1.芳构化倍半萜烷与二萜烷类
主要有卡达烯、惹烯、西蒙内利烯 。虽然含量较低,一般为4%~7%,但分布却较普遍,一般样品中均能检测到该类化合物 。这些芳烃化合物属于裸子植物树脂生源标志物 。
2.芳构化三环萜烷类
沙四段烃源岩中芳构化三环萜烷一般占芳烃馏分的6%左右,它系三环萜烷芳构化的产物,属菌藻类生源标志物 。
3.芳构化脱-A三萜类
芳构化脱-A三萜类在沙四段烃源岩中普遍分布,含量一般在5%~8%,这类化合物系高等植物生源的三萜类经细菌光化学作用形成的产物,见图3-17 。
图3-17 芳构化脱A-三萜烷质量色谱图(王35井Es4油页岩,2041.50m)
4.苯并藿烷系列
苯并藿烷在沙四段烃源岩中均有分布,但含量较低,一般为1%,碳数分布C32—C35,这类化合物系细菌生源的产物 。
(三)芳香甾类
芳香甾类是沙四段烃源岩中分布广泛,含量丰富的化合物,包括单芳、二芳和三芳甾烷,甲基单芳甾烷,碳数分布为C27—C30,占芳烃馏分的1%~8%,反映藻类生源的输入,见图3-18 。
(四)含硫化合物
含硫化合物是沙四段烃源岩中含量最丰富的化合物,尤其在埋藏较浅的烃源岩中,含量可高达芳烃馏分的65%,主要包括长链的烷基噻吩、烷基四氢化噻吩、噻吩、苯并噻吩、硫芴和烷基噻烷等系列 。
长链烷基噻吩、长链的烷基四氢噻吩和长链的烷基噻烷等系列含硫化合物 。仅在埋藏1140m左右的源岩中检测到,随地层埋深逐渐消失,它的成因归结于早期成岩作用阶段无机硫与有机分子的加成反应 。这类含硫化合物的形成要求具有还原性沉积环境,沉积盆地水体咸化,有硫酸盐沉积,细菌还原作用提供一定数量的无机硫(H2S或S2-),与具有两个双键的链烯烃有机分子反应 。因此,这类化合物的生源输入完全取决于与无机硫起加成反应的有机分子前身物,见图3-19 。
1.长链烷基噻吩类
图3-18 双芳甾烷质量色谱图(王12井Es4钙质页岩,1696.0m)
图3-19 三芳甾烷质量色谱图(王12井Es4钙质页岩,1696.0m)
检测到的长链烷基噻吩类主要包括甲基烷基噻吩系列和烷基噻吩系列 。分布特征如表3-10、图3-20 。
表3-10 长链烷基噻吩类分布特征(镇参1井Es4钙质页岩,1136.73~1146.82)
图3-20 烷基噻吩类质量色谱图(镇参1井Es4灰色泥岩,1136.73~1146.83m)
甲基烷基噻吩为偶碳优势,碳数的分布为C15—C33,主峰为C20 。而源岩中正烷烃的碳数分布与甲基烷基噻吩相同,见表3-10,主峰为C21,并且呈奇碳优势 。这表明甲基烷噻吩和正烷烃具有相同的生物来源,在成岩作用早期,藻类、细菌或高等植物中的具有偶碳优势含官能团的类脂物,如羧酸、烯酮等化合物与无机硫发生了加成反应,形成了烷基噻吩类化合物 。但烷基噻吩类化合物热稳定性差,随着成岩演化,具有偶碳优势的甲基烷基噻吩脱硫去甲基,形成了具有奇碳优势的正烷烃 。