四川盆地西北缘储层沥青中三甲基-烷基苯的三种主要类型及其成因意义

本研究针对四川盆地西北缘储层沥青的生物来源与成藏过程复杂性问题，通过分析游离烃与沥青质结合烃中的三甲基-烷基苯（TMIPBs、TMiHB、TMnABs），首次系统鉴定出三类化合物分布特征，揭示了上埃迪卡拉统-下寒武统烃源岩的光照带硫化环境（PZE）及多期原油充注历史，为古老含油气盆地勘探提供关键分子标志物依据。

　　

在地球漫长的演化历程中，晚埃迪卡拉世至早寒武世是生命与环境协同演化的关键窗口期。这一时期不仅见证了寒武纪生命大爆发，还形成了全球范围内广泛分布的高有机质丰度烃源岩。四川盆地作为中国最古老的含油气盆地之一，其西北缘储层沥青中保存着破解这段地质历史的分子密码。然而，这些沥青因长期暴露地表遭受严重生物降解，传统生物标志物大量损失，加之烃源岩现今处于过成熟阶段，导致其生物来源、沉积环境与成藏过程长期存在争议。

针对这一难题，中国科学院广州地球化学研究所等机构的研究人员创新性地聚焦于抗降解性强的沥青质结合烃，系统分析了三类三甲基-烷基苯化合物——三甲基-类异戊二烯苯（TMIPBs）、三甲基-异己基苯（TMiHB）和三甲基-正构烷基苯（TMnABs）的分布特征。研究通过对比游离烃与沥青质结合烃的分子组成差异，结合碳同位素与生物标志物数据，揭示了储层沥青的多期成藏历史及其源岩的古海洋环境特征。论文发表于《Organic Geochemistry》，为复杂油气系统的成因解析提供了新范式。

关键技术方法
研究选取四川盆地西北缘4组同位素组成差异显著的储层沥青样本，采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）鉴定三类三甲基-烷基苯。通过对比塔里木盆地海相原油、陆相原油及标准品（C₁₅
TMnABs）的保留时间和质谱特征，结合沥青质分步热解（320°C释放游离烃，600°C裂解结合烃）获取抗降解分子信息。碳同位素分析（δ¹³
C）与生物标志物（如25-降藿烷）共同约束油源对比。

研究结果

1. 三甲基-烷基苯的鉴定与分布
通过对比标准品和特征原油，首次在四川盆地储层沥青中明确鉴定出三类化合物：2,3,6-三甲基-芳基类异戊二烯（2,3,6-TMIPBs）、2,3,6-三甲基-异己基苯（2,3,6-TMiHB）和以2,4,5-/2,3,5-、2,3,6-、2,3,4-三甲基系列为主的三甲基-正构烷基苯（TMnABs）。游离烃与沥青质结合烃中三类化合物浓度差异显著，其中TMnABs因热稳定性高而在高成熟样品中占比突出。

2. 生物来源与沉积环境约束
同位素分组显示，主体沥青群（I组）富含2,3,6-TMIPBs与等藿烷（isorenieratane），结合全球同期烃源岩中C₄₀
芳香类胡萝卜素（如绿硫细菌衍生的chlorobactane）的分布，证实其上埃迪卡拉统-下寒武统源岩形成于光照带硫化（PZE）环境。而2,3,6-TMiHB在陆源输入为主的样品中丰度更高，反映母质来源的显著差异。

3. 成熟度与成藏过程指示
2,3,6-TMIPBs/ TMnABs与2,3,6-TMiHB/ TMnABs比值揭示沥青经历多期成藏：早期充注油经历生物降解与沥青质裂解，晚期高成熟油混入形成现今组成。新开发的三元图（C₁₅
2,3,6-TMIPB、2,3,6-TMiHB、TMnABs相对浓度）直观区分不同成因沥青群。

结论与意义
该研究首次系统揭示了三甲基-烷基苯在四川盆地古老储层沥青中的分布规律，2,3,6-TMIPBs的检出为晚埃迪卡拉世-早寒武世全球性PZE环境提供了区域证据，对理解该时期海洋硫化事件与生命演化关联具有启示意义。建立的TMnABs/TMIPBs成熟度指标与三元图解模型，为复杂油气系统多期成藏解析提供了新工具。研究成果不仅深化了对四川盆地油气成藏机制的认识，也为全球同期高有机质富集层系的对比研究提供了分子地层学参考。