Хемофоссилии в составе битумоидов и их использование при диагностике нефтематеринских толщ

Введение
1. Хемофоссилии как индикаторы геологических обстановок
2. Хемофоссилии как индикаторы диагенеза
3. Хемофоссилии как индикаторы катагенеза
4. Современное состояние и перспективы использования хемофоссилий
Заключение

1. Хемофоссилии как индикаторы геологических обстановок

Хемофоссилии (biological markers) – это молекулы, которые были синтезированы растениями или животными и попали в осадок малоизмененными. Их углеродная структура (или каркас) сформировалась в живых организмах и отличается достаточно высокой устойчивостью, что позволяет узнавать их в нефти или органическом веществе древних осадков. Типичными хемофоссилиями являются порфирины, пристан, фитан, стераны, каротаны и пентациклические тритерпаны (рис. 1).
От состава хемофоссилий зависит тип керогена (II, III и I или III) в исследуемой породе.
а) Морское органическое вещество: фитопланктон играет основную раль, зоопланктон встречается в подчиненном количестве, иногда значительная доля приходится на бентосные водоросли.
...

2. Хемофоссилии как индикаторы диагенеза

В отдельных случаях с помощью хемофоссилий может быть получена информация о физико-химических условиях, преобладающих в свежеотложившихся осадках: восстановительная гидрогенизационная обстановка, кислотные условия и т. д.

Распределения, характеризующиеся сильным преобладанием четных н-алканов, менее часты (~1:10), чем распределения с преобладанием нечетных. Это явление часто касается всех н-алканов от С16 до С30. Живые организмы обычно не синтезируют четных н-алканов, однако, кислоты и спирты с четным числом углеродных атомов являются важными составляющими жиров и растительных восков. В нормальной обстановке окисление спиртов до кислот и затем декарбоксилирование последних при­водят к генерированию нечетных н-алканов. В сильно восстановительных гидрогенизационных обстановках восстановление спиртов или кислот при­водит к образованию четных н-алканов.
...

3. Хемофоссилии как индикаторы катагенеза

Некоторые молекулы хотя и имеют биогенную структуру, тем не менее не известны в живых организмах. Например, изопреноиды С16 и С18 обла­дают характерной структурой, т. е. одной метильной группой у каждого чет­вертого углеродного атома. Маловероятно, чтобы они были образованы в результате неорганического процесса. Однако они не известны ни в живых организмах, ни в современных осадках и, следовательно, должны были гене­рироваться в течение катагенеза из имевшихся биогенных молекул-пред­шественников, вероятнее всего из фитильных цепей, входящих в состав хло­рофилла. Такие хемофоссилии могут служить свидетельством последующей перестройки органического вещества, происходящей при катагенезе.
Хорошо известной иллюстрацией этого является распределение тяжелых н-алканов. Нечетные н-алканы биогенного происхождения постепенно раз­бавляются н-алканами без преобладания нечетных или четных гомологов, генерированными при катагенезе из керогена.
...

4. Современное состояние и перспективы использования хемофоссилий

Хемофоссилии стали изучаться недавно в значительной степени в связи с началом совместного использования газожидкостной хроматографии (ГХ) и масс-спектрометрии (МС), а также появившейся возможностью применения компьютерного ГХ-МС-метода. Значительный объем исследований посвящен полициклическим терпепоидам и стероидам, которые встречаются в осадках в виде насыщенных, ненасыщенных и ароматических углеводородов, а также в виде кислот, спиртов, кетонов и т.д., причем многие из них обладают различной стереохимией. Однако при идентификации и окончательном определении биологического предшественника необходимо быть чрезвычайно внимательным. Например, Мюлхери и Райбек, исследовавшие стерео­химию стеранов, указывают, что в отдельных случаях невозможно прийти к окончательным выводам, основываясь лишь на использовании ГХ-МС- метода.
...