????烴源巖和原油中含氮、含硫、含氧化合物（簡(jiǎn)稱(chēng)含NSO化合物）非常重要，因為其蘊含有豐富的與石油地質(zhì)和環(huán)境科學(xué)研究有關(guān)的地球化學(xué)信息。例如，現代有機地球化學(xué)的開(kāi)始可以追溯到20世紀30年代含氮化合物（卟啉）的發(fā)現和其運用于追蹤生物體前驅物。含氧化合物咔唑類(lèi)、酚類(lèi)和羧酸類(lèi)常被用于研究原油從源巖向儲層的運移。地質(zhì)體中常見(jiàn)的NSO化合物有咔唑、二苯并呋喃和二苯并噻吩。與氮和硫相比，氧是極性化合物官能團中最突出的雜原子，存在于酚類(lèi)、酮類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)和羧酸中。然而，對含氧化合物二苯并呋喃的研究程度遠遠低于對含氮化合物咔唑和含硫化合物二苯并噻吩的研究。二苯并呋喃（DBF）是一種雜環(huán)有機化合物，具有兩個(gè)苯環(huán)與中心呋喃環(huán)融合。DBF的衍生物包括烷基化同系物（即C₁-C₄ DBF）、苯并[b]萘呋喃（BN12F，BN21F，BN23F）和苯基二苯并呋喃(1-，2-， 3-，4-PhDBF)（圖1）。DBF及其衍生物已在煤、凝析油、原油、固體瀝青、湖相頁(yè)巖和海相碳酸鹽中均有發(fā)現。DBF及其烷基同系物首次于1966年發(fā)現，隨后逐漸被運用于石油地質(zhì)中有機質(zhì)成熟度和有機質(zhì)沉積環(huán)境的判別 （Yew and Mair, 1966）。然而，目前已有報道大多集中在DBF，BNF及衍生物作為成熟度指標、指示沉積環(huán)境和油氣運移方面的研究 （Armstroff, 2004; Li and Ellis, et al., 2015; Yang et al., 2017），對于其有機質(zhì)前生物研究和生源意義探討尚不清楚。

圖1 地質(zhì)體中常見(jiàn)二苯并呋喃（DBF）及其衍生物

?近期，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室王云鵬研究員團隊的姜連博士后在澳大利亞吉普斯蘭盆地中-新生代煤系烴源巖抽提物中發(fā)現了豐富的DBF及其衍生物，并深入探討了其來(lái)源和地質(zhì)意義，取得的一些重要的科研進(jìn)展：

（1）與前人研究結果不同，在吉普斯蘭盆地的巖石提取物中初步鑒定出17 種 C₂二苯并呋喃異構體（包括 6 種新異構體）。此外，還發(fā)現了地質(zhì)體中至少存在2種單甲基苯并[ b ]萘并呋喃異構體和1種二甲基苯并[ b ]萘并呋喃異構體 （圖2）。

圖2 澳大利亞吉普斯蘭盆地烴源巖抽提物色譜圖（GC-MS/MS結果）。

注：A1-A17為C ₂二苯并呋喃異構體（其中A1-A6是新發(fā)現的C ₂二苯并呋喃異構體）；B1-B11為C ₃二苯并呋喃異構體；C₁-C₃為C ₄二苯并呋喃異構體；D1-D3對應苯并[ b ]萘并[ 2,1-d ]呋喃, 苯并[ b ]萘并[ 1,2-d ]呋喃, 苯并[ b ]萘并[ 2, 3 -d ]呋喃；E1-E2對應單甲基苯并[ b ]萘并呋喃異構體；F1為二單甲基苯并[ b ]萘并呋喃。

（2）二苯并呋喃及其衍生物來(lái)源多樣，結合生物標志化合物和古生物化石等證據發(fā)現吉普斯蘭盆地二苯并呋喃及其衍生物主要來(lái)自于高等植物、地衣和苔蘚。根據對來(lái)源、環(huán)境和成熟度參數的綜合對比發(fā)現有機質(zhì)來(lái)源是控制吉普斯蘭盆地二苯并呋喃、苯并[ b ]萘并呋喃及其烷基化異構體豐度和分布的主要因素。其中C₁二苯并呋喃/二苯并呋喃和苯并[ b ]萘并[ 2,1-d ]呋喃/苯并[ b ]萘并[ 1,2-d ]呋喃比值隨地質(zhì)年代變化趨勢與全球深海氧同位素和古環(huán)境參數（總被子植物/裸子植物比）的變化相耦合，可能反映了吉普斯蘭盆地局部古氣候的變化 （圖3）。

圖3 a）全球深海氧同位素變化趨勢圖（85-45 Ma）(根據Huber et al., 2008修訂)；b）吉普斯蘭盆地烴源巖抽提物中總被子植物/裸子植物古環(huán)境參數（根據Jiang et al., 2020修訂）；c) C ₁二苯并呋喃/二苯并呋喃（C₁ DBFs/DBF）和苯并[ b ]萘并[ 2,1-d ]呋喃/苯并[ b ]萘并[ 1,2-d ]呋喃（BN21F/BN12F）隨地質(zhì)年代變化趨勢圖

（3）通過(guò)對吉普斯蘭盆地同一巖芯柱不同地質(zhì)年代的烴源巖分析發(fā)現始新統和古新統烴源巖抽提物中C₀ -C₄二苯并呋喃的分布和含量存在較大差異，可為烴源巖地質(zhì)年代診斷提供相關(guān)依據（圖4），可能成為潛在的油源對比的參數。

圖4 （a）古新世L. Balmei生物帶和（b）始新世M. diversus生物帶烴源巖中C₀-C₄二苯并呋喃的折線(xiàn)圖；馬林A6井L. Balmei生物帶（古新世）和M. diversus生物帶（始新世）中BN21F/BN12F與C₁ DBFs /DBF關(guān)系圖（c）和BN21F/BN12與C₂₇ 重排甾烷/C₂₇規則甾烷關(guān)系圖（d）

?該研究成果首次提出了二苯并呋喃及其衍生物在重建古環(huán)境方面的應用，并論證了其油-巖對比的可能性，豐富了二苯并呋喃及其衍生物在石油地質(zhì)領(lǐng)域的應用。此研究成果近期發(fā)表于國際期刊《Organic Geochemistry》上，得到澳大利亞麥考大學(xué)（包括博士獎學(xué)金、麥考瑞大學(xué)高等學(xué)位研究預算金和麥考瑞大學(xué)研究生研究基金）和國家自然科學(xué)基金（42203029）的資助。

論文信息：Jiang, L. （姜連）, Nytoft, H.P., Kampoli, I., George, S.C., 2024. Distribution, occurrence and identification of dibenzofuran, benzo[b]naphthofurans and their alkyl derivatives in Gippsland Basin source rocks. Organic Geochemistry 187, 104708.

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2023.104708