高硫环境中极性有机化合物的硫化与保存

摘要

碳循环和硫循环是自然界中两种重要的生物地球化学循环.二者之间并非相互独立而是存在着诸多物质上的联系.其中,沉积有机质在富硫环境中的保存过程深刻地反映了这种联系,因而这一过程吸引了很多学者的关注和研究.磁场强度为9.4T的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-ICR MSS与电喷雾电离技术(ESv相结合，突破了传统质谱技术的极限，具有极高的质量分辨率和准确度，能有效检测传统质谱技术无法有效检测的沉积有机质和原油中的极性化合物。本文利用该仪器系统研究了江汉油田低熟高硫原油样品中极性化合物的分布特征，并探讨了沉积有机质中极性化合物的硫化机理。研究认为，在早期成岩作用阶段，这些前驱体含有诸如羟基、碳碳双键之类的活跃官能团。在富硫的沉积环境中，这些较为活跃的官能团(羟基先转变成碳碳双键)会发生硫化作用和/或氢化作用，从而形成较为稳定的硫化物或者不含硫的极性化合物，形成的硫化物中硫原子的数量既取决于沉积有机质前驱体中活跃官能团的数量也取决于硫化作用和氢化作用的相互竞争。此外，在硫化过程中，一个比较常见的硫化途径是无机硫化物如H2S通过加成反应与一对共轨双键结合形成饱和的四氢噻吩环。