中文摘要：

有效识别生物气源层已成为柴达木盆地东部生物气勘探的瓶颈。生物气源岩中细菌/古菌活动强度，相当于热成因气源岩的热演化程度。富含有机质且处于生物化学作用阶段的潜在生物气源岩中，是否有过细菌/古菌的强烈活动，是能否大量生成生物甲烷的关键。本项目拟采用有机地球化学分析方法，研究柴达木盆地第四系生物气源岩中与细菌/古菌来源或降解有关的各类生物标志化合物及其碳同位素特征，以揭示沉积有机质经细菌/古菌改造（降解）后生物标志化合物及碳同位素变化规律，阐明细菌/古菌来源及降解的生标及其碳同位素特征与细菌/古菌活动强度之间，以及细菌/古菌活动强度与气源岩生气能力与生气强度之间的关系，建立生物气源岩"生物成熟度"地球化学判识体系，为生物气有效气源层或优质气源层识别奠定基础，并为生物气勘探和资源评价提供切实可行之标准。此研究对推动包括柴达木盆地在内的我国新生代沉积盆地中生物气资源勘探具有重要的现实意义和应用价值。

结论摘要：

有效识别生物气源岩层已成为柴达木盆地东部生物气资源勘探的瓶颈。研究产甲烷古菌来源与细菌降解生物标志化合物及其表征的微生物活动强度，是柴达木盆地东部生物气气源岩识别和资源评价中亟待解决的关键科学问题。资助项目研究了（1）第四系540m~1536m沉积层中细菌/古菌来源生物标志化合物及其分布特征；（2）微生物降解引起的生标变化特征；（3）生物标志化合物单体碳同位素组成特征；（4）细菌/古菌活动强度与生物气生气强度之间的关系，建立了生物气源岩判识指标体系。研究发现（1）微生物降解原始沉积有机质是烃源岩中可溶有机质的重要来源。微生物降解使第四系沉积层中可溶有机质，特别是烃含量显著增加，烃转化率升高。传统方法测得的有机碳含量，是干酪根有机碳，对评价生物气气源岩并不重要；可溶有机质含量，特别是其中烃含量，是评价生物气气源岩的重要指标。（2）微生物降解程度及古菌来源生标可作为生物气烃源岩判识指标。第四系沉积层中有机质受到了不同程度微生物降解，在强烈降解和中等降解样品中，检出了甲烷菌的特征标志化合物，如PME等。降解程度高的泥岩中，不仅厌氧降解细菌活动强烈，产甲烷菌活动也很强烈，是生物气的优质烃源岩。依据产甲烷菌特征生标与有机质降解程度关系，提出了生物气烃源岩判识指标体系。（3）一些成熟度参数在降解样品中显示异常“成熟”特征。C30藿烷的三个异构体ab-藿烷、ba-莫烷和bb-藿烷相对丰度变化与微生物降解存在明显关系。未降解的样品中，C30藿烷以生物型C30bb-藿烷为主，而且检出了17b(H)- 22,29,30三降藿烷与C30藿-17(21)-烯。在降解作用明显的样品中，未检测到上述化合物，C30藿烷以地质型C30ab-藿烷为主。（4）在芳烃馏分中检出了高环数稠环芳烃化合物。高环数稠环芳烃化合物一般在成熟度高的样品中比较富集。柴达木盆地第四系中高环数稠环芳烃的检出，可能与微生物作用有关。（5）在非烃馏分中检出了细菌来源脂肪酸。丰富的不饱和酸和异构酸的检出，说明样品中细菌非常发育或者曾经非常发育。生物气源岩中细菌/古菌活动强度，相当于热成因气源岩的热演化程度。柴达木盆地第四系沉积层中，是否有过细菌/古菌的强烈活动，是能否生成大量生物甲烷的关键。生物气烃源岩判识指标体系的建立，为生物气有效气源层或优质气源层识别奠定了基础，对柴达木盆地生物气资源勘探与评价具有现实指导意义。