MPG|使用生物标志物中的氮标记评估烃源岩古沉积环境

背景知识

• N-markers ：氮化合物在化石燃料中以多环芳烃结构形式存在，分为碱性（如吡啶、喹啉、苯并喹啉）和非碱性（如吡咯、吲哚、咔唑、苯并咔唑）两类。它们在地球化学研究中作为标记物，用于评估沉积古环境、沉积相、热成熟度和迁移。

• 研究区域 ：Recôncavo盆地和亚马逊盆地是巴西的两个重要地质区域，分别以Candeias地层和Barreirinha地层的烃源岩而闻名。Candeias地层被认为是湖相源岩，而Barreirinha地层是海相源岩。

研究方法

• 样品采集 ：从Candeias地层和Barreirinha地层的露头中分别采集了10个和14个样品，深度分别为12-23米和1米，以研究可能的垂直变化。

• 有机物提取 ：使用加速溶剂萃取（ASE）技术，将样品在75°C和5×10^6 Pa的压力下用二氯甲烷萃取15分钟，重复三次以确保所有可溶性有机物被提取。

• 有机提取物分离 ：采用SARA方法（饱和烃、芳烃、树脂和沥青质）分离有机提取物。

• GC-MS/MS分析 ：优化了GC-MS/MS方法，用于测定21种N-markers。通过选择性离子监测（SIM）模式，提高了选择性和灵敏度，减少了背景干扰。

实验结果

• N-markers浓度 ：Candeias地层样品中CA、MCA和DMCA浓度较低，而QUIN和4-MQUIN浓度较高，表明其为湖相环境。Barreirinha地层样品中CA、MCA、DMCA、2,4-DMQUIN、B[c]QUIN和ACR浓度较高，为典型海相环境。

• 有机质来源 ：通过1-MCA、2-MCA和4-MCA的比例以及4-MCA/2-MCA比值，表明藻类输入在两个地层中均占主导地位。同时，DMCA和B[b]CA同分异构体的存在表明两个地层都受到陆源物质的影响。

• 沉积环境条件 ：BCA浓度受沉积古环境条件的影响。在氧化环境下沉积的样品中BCA浓度较高，而在还原环境下沉积的样品中BCA浓度较低。此外，通过分析异戊烷/植烷比值（Pr/Ph），可以区分氧化和还原条件。

关键结论

• N-markers的有效性