豫西渑池地区寒武纪馒头组微生物岩中的生物标志化合物及其意义

摘要

豫西渑池地区寒武纪馒头组剖面出露良好、宏观形态特征明显。本研究选取馒头组主要微生物岩类型中的叠层石、核形石和凝块岩，以及生物碎屑灰岩作为研究对象，利用GC-MS进行生物标志化合物的检测和分析，揭示渑池地区寒武纪馒头组微生物岩的生物标志化合物特征，分析生物标志化合物的来源、分布及沉积环境。
　　渑池地区寒武纪馒头组叠层石、核形石和凝块石等微生物岩中均检测到丰富的正构烷烃、支链烷烃、类异戊二烯烃和少量脂肪醇等有机分子。在核形石和凝块石中正构烷烃的碳数分布为nC12-nC35，而在叠层石中是nC14-nC35。在三种微生物岩中均检测到丰富的短、中链单甲基支链烷烃和高碳位数甲基支链烷烃，如7-甲基十六烷和10-甲基二十烷等。在三种微生物岩检测到的类异戊二烯烃中，最丰富的是姥鲛烷（Pr）和植烷（Ph），且三种微生物岩中Ph/C18和Pr/C17的值均大于1。这些生物标志化合物的检出和特征分析表明，三种微生物岩中沉积有机质的重要输入源为蓝细菌、藻类、古菌和细菌等。这一结果与目前所认为的微生物岩的微生物成因观点是一致的。然而，从正构烷烃碳数分布图上可以看出，与叠层石和核形石相比，凝块石中正构烷烃的碳数分布较宽泛，且轻烃（碳数<21）的含量升高。由于轻烃成分主要有蓝细菌、藻类和细菌所贡献，所以在凝块石中生物标志化合物的来源是蓝细菌、藻类和细菌，同时也提示凝块石的成因中微生物成因作用占得比重可能也较大。在叠层石和凝块石两类微生物岩中，Pr/Ph值均小于1，具有明显的植烷优势，提示渑池寒武纪馒头组叠层石和凝块岩的沉积环境为弱氧化-还原环境；而在核形石中，Pr/Ph值介于1.05-1.13之间，平均值为1.1，接近于1，不具备植烷优势，表明沉积水介质属弱氧化-弱还原性水体。
　　生物碎屑灰岩中正构烷烃的碳数分布从nC12-nC35均有分布，较为完整，主峰碳数为C17和C25，双峰型，指示生物体来源为蓝细菌、细菌和藻类，生活环境为水生、底栖或远洋。CPI（碳优势指数）为0.99，接近于1，有明显奇偶优势，表明为成熟有机质。Pr/Ph值为0.67，具有植烷优势，指示其沉积环境为弱氧化-还原环境。生物碎屑灰岩中还发现丰富的、呈C13-C21分布的正脂肪酸甲酯，但与正构烷烃C12-C35相比，并不具有完全相同的碳数变化范围。这些丰富的正脂肪酸甲酯指示沉积的弱碱性-中性化学环境。

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1 引言

1.1 选题依据及意义

1.2 微生物岩

1.3 生物标志化合物及其分析方法

1.4 生物标志化合物在地球生物学中的研究进展

1.5生物标志化合物在不同研究载体中的研究进展

1.6 研究内容与路线

1.7 创新点

2. 区域地质背景及剖面描述

2.1区域地质特征

2.2区域地层概况

2.3实测剖面描述

3 实验材料和研究方法

3.1 实验仪器

3.2 实验试剂

3.3 器皿与材料的准备

3.4 标准样试剂配制

3.5 样品前处理

3.6 GC-MS分析

3.7 标准样品的GC-MS分析

4叠层石中的生物标志化合物及其意义

4.1叠层石微生物化石特征

4.2生物标志化合物分布特征及结果分析

4.3 小结

5核形石中的生物标志化合物及其意义

5.1核形石微生物化石特征

5.2生物标志化合物的分布特征及其结果分析

5.3 小结

6凝块石中的生物标志化合物及其意义

6.1 凝块石微生物化石特征

6.2生物标志化合物的分布特征及其结果分析

6.3 小结

7生物碎屑灰岩中的生物标志化合物及其意义

7.1生物标志化合物的分布特征及其结果分析

7.2 小结

8 结论与展望

8.1 结论

8.2 问题与展望

参考文献

作者简历

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