【摘要】：氮是生命體的主要組成元素,在沉積有機質(zhì)中廣泛分布,而由于氮元素在沉積有機質(zhì)中含量較少,氮同位素測試對實驗方法要求較高,在長久以來研究受到了限制。近期研究證明,不同沉積環(huán)境的原油氮同位素分布差異較為明顯,原油氮同位素對油源對比分析上具有重要意義。然而,目前對輕質(zhì)油及海相原油的氮同位素組成特征分析仍然較少。本文采用EA-IRMS聯(lián)用技術,依據(jù)杜馬斯燃燒法原理測定了塔里木臺盆區(qū)不同區(qū)塊的深層原油的碳氮同位素,確定了塔里木地區(qū)海相原油碳氮同位素組成,并將結(jié)果與常用地球化學參數(shù)進行比對分析,確定了控制該地區(qū)碳氮同位素組成的主要因素,得出以下的認識結(jié)論:(1)塔里木臺盆區(qū)原油碳同位素組成主要受控于沉積環(huán)境,受原油成熟度及生物降解作用等因素影響較小;(2)原油非烴、瀝青質(zhì)之間氮同位素的分布關系與碳同位素分布相似,出現(xiàn)非烴氮同位素重于瀝青質(zhì)的倒轉(zhuǎn)特點;(3)塔里木臺盆區(qū)海相原油的非烴、瀝青質(zhì)氮同位素受控于沉積環(huán)境及原油成熟度,而與生物降解強度關系不大;(4)受沉積環(huán)境影響表現(xiàn)為:弱氧化弱還原條件沉積的原油氮同位素值較高,隨沉積環(huán)境還原性增強,氮同位素值逐漸降低;(5)受成熟度影響表現(xiàn)為:成熟度較低時,氮同位素受成熟度影響不明顯,而成熟度較高的階段,原油非烴氮同位素表現(xiàn)出隨成熟度增加而增重的趨勢;(6)雖然同時受到沉積環(huán)境及成熟度影響,但沉積環(huán)境及母質(zhì)對氮同位素構(gòu)成的因素影響更大,成熟度對其影響相對較小,原油氮同位素仍可作為區(qū)分原油沉積環(huán)境的指標。
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13
【圖文】：

[1]。圖1.1 自然界中氮同位素分布[1]Fig 1.1 Nitrogen isotopic distribution in nature[1]1.2.1 氮的循環(huán)及氮同位素分餾（1）氮的循環(huán)氮元素的價態(tài)較多，范圍較寬，從正五價（例如NO3），到負三價（例如NH4），會以各種價態(tài)等一系列化合物中。 氮的循環(huán)過程主要有：氮的輸入、氮的轉(zhuǎn)化及氮的輸出等過程，控制循環(huán)的主要作用可分為：固氮、氮的礦化、氮的同化、硝化作用、反硝化作用等。

中國石油大學（北京）碩士學士論文- 3 -圖1.2 自然界氮循環(huán)分餾過程[1]Fig 1.2 Natural nitrogen cyclic fractionation process[1]首先，空氣中的氮氣由生活在高等植物或地衣中的微生物（特別是根瘤菌）吸收，并進行反應如下：N2(g)+3H2O(g)固氮酶→ 2NH3(g)+3/2O2(g) （1.1）該反應使氮以NH4或NO3的形式進入到生命體，及氮的固定過程。與該作用相反，有機物死亡后經(jīng)過異養(yǎng)細菌降解，會使NH4釋放，發(fā)生氨化作用。下一步，硝化細菌將釋放的NH4氧化，形成NO3，即發(fā)生硝化作用。硝化是一個兩步氧化過程，首先將NH4氧化成NO2，在將NO2氧化成NO3

中國石油大學（北京）碩士學士論文- 5 -圖1.3 海洋氮循環(huán)過程[7]Fig 1.3 Marine nitrogen cycling process[7]與氮在陸地環(huán)境的固定過程相似，海洋通過生活其中的藻類及微生物等作用，可將大氣中的N2固定，轉(zhuǎn)化為NO3或NH4等。被固定的硝酸鹽在藻類細胞的作用下可還原為氨，進而可以作為生命所必需物質(zhì)，如氨基酸等的合成原料。藻類等生物一部分衰老死亡，沉積到海底，或著隨食物鏈被高營養(yǎng)級生物攝取，最終氮素以氨或者溶解有機氮的形式釋放，隨上升流作用回到海洋淺層，再次變成浮游生物等可以利用的氮源，進行有機氮的再生產(chǎn)。微生物對有機氮礦化作用釋放出的氨，在海洋水體中會有不同的去向：在無光條件下，硝化微生物能夠氧化氨為硝酸鹽；而在真光層，由于光對硝化微生物的活動有抑制作用

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本文編號：2796082