青年地质科技奖的授予情况

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到目前为止 ，475名优秀青年地质工作者获此殊荣，其中授予金锤奖95名，银锤奖380名。同时有21名金、银锤奖获得者荣获了中国青年科技奖。“青年地质科技奖”已经成为中国地质学会的品牌，在地质界具有很高的知名度，产生了广泛的社会影响，获奖者绝大多数已成为地质科技工作的骨干。（下附部分获奖者名单） 中国地质学会青年地质科技奖（1989年）金锤奖获奖名单

(5名按姓氏笔画排序) 姓 名 工 作 单 位 毛景文 中国地质科学院矿床地质研究所 石彦民 大港石油管理局勘探开发研究院 李建潮 中国地质大学 (北京) 高延林 青海省科学技术委员会 董树文 安徽省地质科学研究所 银锤奖 (17名按姓氏笔画排序) 姓 名 工 作 单 位 王安建 长春地质学院 马昌前 中国地质大学 (武汉) 李小彦 西安煤炭科学研究院 李长江 浙江省地质矿产研究所 李继江 山东省第三水文工程地质大队 李荣清 湖南省地质科学研究所 朱玉磷 福建省闽西地质大队 汪振文 新疆地矿局第六地质大队 张 韬 宁夏地矿局矿产地质调查所 张明泉 兰州大学地质系 张哨楠 成都地质学院 张德润 地矿部航空物探遥感中心 杨闽中 建设部综合勘察研究院 罗 云 中国地质大学(武汉) 黄绍甫 广西石油勘探开发指挥部 聂风军 中国地质科学院矿床地质研究所 康豹成 河北省综合研究地质大队 中国地质学会第三届青年地质科技奖（1991年）金锤奖获奖名单

（7名按姓氏笔画排序） 姓 名 工 作 单 位 石昆山 河南省地矿厅第三地质探矿队 汤良杰 地质矿产部西北石油地质局 吴景勤 核工业总公司华东地质勘探局 陈 骏 南京大学地球科学系 周国平 中国地质科学院矿床地质研究所 徐学纯 长春地质学院地质系 晏建国 中国有色金属工业总公司西南地质勘查局 317 银锤奖 (31名按姓氏笔画排序) 姓 名 工 作 单 位 万渝生 中国地质科学院地质研究所 王会祥 塔里木石油勘探开发指挥部地质研究大队 王英民 成都地质学院 王鹤龄 湖北地质实验研究所 刘金山 湖南地矿局 405 队普查分队 刘蒙华 中国地质科学院沈阳地质矿产研究所 华佑南 中国地质科学院南京地质研究所 朱筱敏 石油大学石油地质系 朱儒峰 内蒙古地矿局第二区调队一分队 阮利民 冶金部第一地质勘查局地质探矿技术研究所 吴澄宇 中国地质科学院矿床地质研究所 张超群 广东茂名矿产公司 李乃胜 中国科学院海洋研究所 李兆慧 河南省煤田地质勘探公司第一勘探队 周 翊 中南工业大学地质勘查及城乡建设工程系 林畅松 中国地质大学（北京） 罗先熔 桂林冶金地质学院 郑国东 中国科学院兰州地质研究所 侯建军 北京大学地质系 段太忠 江汉石油学院地质系 郝梓国 中国地质学会地质学报编辑部 栾文楼 河北地质学院 殷跃平 地矿部环境地质研究所 秦克章 有色金属总公司北京地质研究所 耿 弘 云南省地质环境监测总站 阎子忠 宁夏地矿局第二水文地质工程地质队 黄建闽 建设部综合勘查研究院 舒 航 冶金部第一地质勘查局地质探矿技术研究所 蒋少涌 中国地质科学院矿床地质研究所 潘 懋 北京大学地质系 戴凤岩 中国地质科学院天津地质矿产研究所 中国地质学会第四届青年地质科技奖（1993年）金锤奖获奖名单

（9名按姓氏笔画排序） 姓 名 工 作 单 位 陈践发 中国科学院兰州地质研究所 庞忠和 中国科学院地质研究所地热研究室 侯增谦 中国地质科学院矿床地质研究所 胡雄健 浙江省地矿局第七地质队 赵文智 石油天然气总公司勘探开发研究院 徐锡伟 国家地震局地质研究所 郭英廷 中国矿业大学北京研究生部 黄润秋 成都地质学院工程地质研究所 温 宁 地矿部广州海洋地质调查局第二海洋地质调查大队 银锤奖（30名以姓氏笔划排列） 姓 名 工 作 单 位 王 剑 地矿部成都地质研究所 王恩志 清华大学水利水电工程系 王照林 山西省地矿局 215 队物探分队 韦星林 有色总公司江西地勘四队三分队 甘盛飞 沈阳黄金学院地质系 曲国胜 国家地震局地质研究所 任书才 河北省地矿局第三水文地质工程地质大队 刘代志 中南工业大学地球物理勘察新技术研究所 刘树文 北京大学地质学系 杜杨松 中国地质大学(北京)科研处 李延河 中国地质科学院矿床地质研究所 邱小平 中国地质科学院区划室 何思为 中国地质大学(北京)探工系 汪东波 有色总公司北京矿产地质研究所 张光辉 地矿部水文地质工程地质研究所 陈衍景 北京大学地质系 邵益生 建设部城市地下水资源研究中心 苗培森 山西省地矿局区调队 罗 强 西南石油学院 周平根 地矿部环境地质研究所国土地质研究室 周永章 中国科学院地球化学研究所广州分部 胡 凯 南京大学地球科学系 郜建军 地矿部石油地质研究所 贺安生 湖南省地质研究所 郭正堂 中国科学院地质研究所 黄运飞 中国兵器工业部勘察研究院 蓝先洪 地矿部海洋地质研究所 赖旭龙 中国地质大学(武汉)古生物教研室 蔡耀军 水利部能源部长江勘测技术研究所 漆家福 石油大学 (北京)地球科学系 中国地质学会第五届青年地质科技奖（1995年）金锤奖获奖名单

(共10名按姓氏笔画排序) 姓 名 工 作 单 位 王宗起 中国地质科学院地质研究所 朱立新 地矿部物化探研究所 吴吉春 南京大学 周瑶琪 中国地质大学北京 郑永飞 中国科技大学 姜钦华 北京大学地质系 胡圣标 中国科学院地质研究所 郝 芳 中国地质大学(武汉) 秦四清 中航勘察设计院 舒 航 中国矿业大学 银锤奖 (共40名按姓氏笔画排序) 姓 名 工 作 单 位 万 力 中国地质大学(北京) 于青春 中国地质大学( 武汉) 方维萱 有色西北地勘局物化探总队 王 驹 核工业北京地质研究院 王 清 长春地质学院 王京彬 有色北京地质研究所 冯庆来 中国地质大学 任战利 西北大学地质系 刘 震 石油大学(北京) 刘小宇 核工业北京地质研究院 刘晓春 中国地质科学院地质力学研究所 孙晓明 中山大学地质系 许文良 长春地质学院 宋 彪 中国地质科学院地质研究所 张正伟 河南地质科研所 张祖海 江西有色地勘局地研所 张晓培 长春地质学院 张献民 河北地质学院 李江海 北京大学地质系 李建平 中国科学院广州地球化学研究所 杨夕辉 云南地矿局三队 沈树忠 中国矿业大学 邵龙义 中国矿业大学 陈松岭 中南工业大学 周乐尧 浙江省地质矿产研究院 屈建军 中国科学院沙漠研究所 施 斌 南京大学 闾国年 南京大学 唐金荣 冶金勘察研究院 唐胜利 煤炭科学院西安分院 贾爱林 石油勘探开发研究院 章雨旭 中国地质科学院地质研究所 续世朝 山西地勘局区调队 银剑钊 中国地质科学院矿床地质所 黄 海 地矿部地质技术勘查院 龚汉松 海南地矿开发局高新爆破技术公司 傅雪海 江苏煤田地质勘探研究所 彭少梅 广东省地质科学研究所 蒋泰然 地矿部石油地质研究所 解习农 中国地质大学（武汉） 中国地质学会第六届（1997年）青年地质科技奖--金锤奖获奖名单

(共10名按姓氏笔画排序) 姓 名 工 作 单 位 何庆成 地矿部环境地质所 李功伯 中国地质大学 (北京) 苏俊青 大港石油地勘院 林承焰 石油大学 ( 华东) 范洪海 华东地质局 270 所 侯泉林 中科院地质所 徐义刚 中科院广州地化所 高 俊 地矿部地质研究所 董国臣 河北地勘局 潘葆芝 长春科技大学 银 锤 奖 ( 共 40 名按姓氏笔画排序) 姓 名 工 作 单 于学峰 山东省第二地勘院 毛先成 中南工业大学 王文武 化工部辽宁地勘院 王世泽 西南石油局 王建锋 中国地质大学(武汉) 王春亮 山西地勘局 216 邓吉牛 有色北京地质所 田升平 化工部化学矿产院 全裕科 华北石油地质局规划设计院 刘 杰 宁夏石炭井矿务局 刘再华 地矿部岩溶地质所 刘俊来 长春科技大学 孙友宏 长春科技大学 朱云鹤 地矿部南京地矿所 汤 彬 华东地质学院 邢红星 第三地勘局勘查院 吴培康 石油勘探开发中心 张立东 地矿部沈阳所 张伯友 中科院广州地化所 张招崇 地矿部地质所 张振福 山西地矿局地调队 李 晓 中科院地质所 李志群 有色西南地质所 李俊建 地矿部天津地矿所 杨学明 中国科技大学 杨忠芳 中国地质大学（北京） 杨振宇 地科院地质力学所 肖举乐 中科院地质所 陆建军 南京大学地质系 陈远荣 桂林矿产地质院 陈海弟 中南地勘局 侯恩科 西安矿业学院 施泽进 成都理工学院 柳建新 中南工业大学 赵 平 中科院地质所 徐贵来 核工业北京地质研究院 聂高众 国家地震局地质所 顾雪祥 成都理工学院 赖绍聪 西北大学地质系 薛良伟 河南省地科所

中国地质学会第七届（1999年）青年地质科技奖获奖名单

金锤奖8名（按姓氏笔画排序） 姓名 工 作 单 位 刘财 长春科技大学地球物理系 刘福来 中国地质科学院地质所 孙占亮 山西地勘局区调地质队 陈国忠 甘肃地勘局第三地质队 周翠英 中山大学地球科学系 秦克章 有色总公司北京矿产地质研究所 蔡忠 石油大学(华东)资源系油藏地质研究所 谭永杰 中国煤田地质总局 银锤奖26名（按姓氏笔画排序） 姓名 工作单位 于海峰 天津地质矿产研究所 王骏 中国新星石油公司规划院勘探所 王常明 长春科技大学土木工程系 王登红 中国地质科学院矿床所 刘国平 有色北京矿产地质研究所 李忠 中国科学院地质所 李国平 河南有色地勘局地质所 杨晓平 中国地震局地质研究所 杨晓明 化工部辽宁地质勘查院 邱检生 南京大学地球科学系 陈汉林 浙江大学地球科学系 周训 中国地质大学(北京)水资与环境工程系 周绍智 山东省鲁南地质工程勘察院 武威 建设部综合勘察设计院 姜月华 南京地质矿产研究所 贺文华 湖南省地勘局418队 凌水成 湖南有色地质勘查局 徐扬青 煤炭部武汉设计研究院 徐旭辉 中国新星石油公司实验地质研究院 康凤新 山东省地勘局地矿处 麻土华 浙江省地质矿产研究所 黄同兴 广西地质调查研究院 赖健清 中南工业大学地质系 谭承军 中国新星石油公司西北石油局规划设计院 黎良杰 中航勘察设计研究院 魏祥荣 核工业华东地质局二七O研究所 中国地质学会第八届（2001年）青年地质科技奖--金锤奖

（10名按姓氏笔画排序） 姓名 工作单位及职务 化建新 中兵勘察设计研究院 王 成 核工业西北地质局二一六大队 孙继敏 中国科学院地质与地球物理研究所 朱自强 中南大学应用地球物理所 汪东波 北京矿产地质研究所 周新源 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司 郑和荣 中石化石油勘探开发研究院 祝文亮 天津市大港油田公司油气勘探开发技术研究中心 郝世俊 煤炭科学研究总院西安分院 廖立兵 中国地质大学（北京）材料科学与工程学院 银锤奖（42名按姓氏笔画排序） 姓名 工作单位 马 明 长江委综合勘测局长江岩土工程总公司 王惠初 天津地质矿产研究所 史长义 中国地质科学院物化探研究所 刘 敏 华东师范大学地理学系 刘长礼 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 刘传虎 胜利油田有限公司物探研究院 刘贻灿 安徽省地质调查院地质研究所 刘海泉 中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队 匡立春 新疆油田公司测井总监 吕修祥 石油大学（北京） 吕晓光 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院 吕新彪 中国地质大学（武汉）资源学院 纪友亮 石油大学（华东） 许强 成都理工大学 闫相宾 中石化石油勘探开发研究院 吴德文 有色金属矿产地质调查中心 张永波 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 张起钻 广西有色地质勘查总院广西地质矿产勘查开发局 张德民 广东煤炭地质局（广州中煤江南基础工程公司） 李青 广西地质矿产勘查开发局科技处 李晓昭 南京大学地球科学系 杨计海 中海石油研究中心南海西部研究院 汪时成 中国石化新星公司 陈占成 山东省鲁南地质工程勘察院 陈建文 青岛海洋地质研究所 周志芳 河海大学土木工程学院 虎维岳 煤炭科学研究总院西安分院水文所 郑建平 中国地质大学地球科学学院 姜在兴 石油大学（华东）地球资源与信息学院 赵英俊 核工业北京地质研究院 唐书恒 中国煤炭地质总局第一勘探局 唐建明 中国石化新星公司西南石油局第二物探大队 唐辉明 中国地质大学（武汉）工程学院 徐学义 西安地质矿产研究所 秦玉英 中石化新星石油公司华北石油局井下作业大队 符巩固 湖南省地质调查院湘东矿产地质调查所 曾义金 中石化石油勘探开发研究院德州钻井研究所 曾大乾 中原石油勘探局勘探开发科学研究院 温书亮 中海石油研究中心勘探研究院 董云鹏 西北大学地质系 鲁安怀 北京大学地球与空间科学学院 翦知湣 同济大学海洋地质与地球物理系 中国地质学会第九届（2003年）青年地质科技奖-金锤奖名单

（7名按姓氏笔画排序） 姓名 工作单位 邓运华 中海石油（中国）有限公司天津分公司 刘四新 吉林大学地球探测科学与技术学院 何宏平 中国科学院广州地球化学研究所 尚彦军 中国科学院地质与地球物理研究所 秦明宽 核工业北京地质研究院 龚士良 上海市地质调查研究院 谢用良 中石化西南分公司勘探处主任工程师 银锤奖名单（34名按姓氏笔画排序） 姓名 工作单位 万余庆 中国煤炭地质总局航测遥感局 云露 中石化西北分公司勘探开发规划设计研究院地勘所 毛德宝 天津地质矿产研究所，研究室主任 王玉往 有色北京矿产地质研究所 韦国深 广西地质勘查总院 丘学林 中国科学院南海海洋研究所 甘行平 中国地质科学院勘探技术研究所 刘亮明 中南大学地学与环境工程学院 刘继东 甘肃煤田地质局 孙焕泉 胜利油田有限公司 况军 新疆油田公司勘探开发研究院 吴文鹂 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 吴珍汉 中国地质科学院地质力学研究所 张发旺 水文地质环境地质研究所 张光学 国土资源部广州海洋地质调查局 李天斌 成都理工大学 李细根 核工业二一六大队四分队 邱楠生 石油大学（北京）盆地与油藏研究中心 陆现彩 南京大学地球科学系副教授 陈昌彦 北京市勘察设计研究院 周建波 吉林大学地球科学学院 周荔青 中石化股份公司华东分公司 武恒志 石油勘探开发研究院西部分院 侯读杰 中国地质大学（北京） 姚建明 陕西省煤田地质局185队 徐贻赣 江西省地矿局赣南地质调查大队 桑树勋 中国矿业大学资源与地球科学学院 袁训来 中国科学院南京地质古生物研究所 郭建强 中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所 焦鹏程 中国地质科学院水文地质环境地质所 韩士洲 煤炭科学研究总院西安分院 韩颖 山西省地质调查院太原分院 雷从众 新疆油田分公司采油二厂 谭成轩 中国地质科学院地质力学研究所 中国地质学会第十届（2005年）青年地质科技奖金锤奖获奖名单

（10名按姓氏笔画排序） 姓 名 工作单位及职务 刘刚 中国地质大学（武汉）国土资源信息系统研究所 刘志飞 同济大学 江同文 塔里木油田公司勘探开发研究院 李素梅 石油大学（北京）盆地与油藏研究中心 苗爱生 核工业二0八大队二分队 夏群科 中国科技大学地球和空间科学学院 庹先国 成都理工大学科技处 鹿化煜 中国科学院地球环境研究所 潘彤 青海省有色地质矿产勘查局 戴福初 中国科学院地质与地球物理研究所 银锤奖名单（40名按姓氏笔画排序） 姓 名 工作单位及职务 李文勇 广州海洋地质调查局矿产所 甘甫平 中国国土资源航空物探遥感中心 刘红樱 南京地质矿产研究所 徐宏峰 中国建筑材料工业地质勘查中心浙江总队 陈晓东 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 张元动 中国科学院南京地质古生物研究所 代世峰 中国矿业大学（北京） 陈正乐 中国地质科学院地质力学研究所 赵志丹 中国地质大学（北京）地学院 程国明 中国地质环境监测院 何高文 广州海洋地质调查局海洋矿产地质调查所 张进德 中国地质环境监测院 张异彪 上海海洋石油局第一海洋地质调查大队 张守林 北京矿产地质研究院 聂振龙 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 杨振京 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 程建远 煤炭科学研究总院西安分院地震勘探研究所 覃建雄 成都理工大学地球学院 张生根 中石化石油勘探开发研究院 马保松 中国地质大学（武汉）工程学院 杨文清 陕西省煤田地质局一八六队 于 军 江苏省地质调查研究院环境地质研究所 琚宜太 中国冶金地质勘查工程总局二局 沈春勇 中水顾问集团贵阳勘测设计研究院地质分院 杨自安 有色金属矿产地质调查中心北京资源勘查技术中心 王文峰 中国矿业大学资源与地球科学学院 王岳军 中国科学院广州地球化学研究所 刘光祥 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所 许以明 湖南省湘南地勘院地质调查所 陈志宏 中海石油（中国）有限公司湛江分公司 胡新丽 中国地质大学（武汉）工程学院 彭和求 湖南地质调查研究院 李国彪 中国地质大学(北京)地质调查研究院 陈仁义 中国地质调查局资源评价部 张延军 吉林大学建设工程学院 冯亚生 海南水文地质工程地质勘察院 王秉璋 青海省地质调查院区调分院 王昆 中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院地质分院 汪 珊 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 谢文卫 国土资源部勘探技术研究所 中国地质学会第十一届（2007年）青年地质科技奖金锤奖获奖名单

（10名按姓氏笔画排序） 姓 名 工作单位及职务 于　翔 中国地质大学（北京） 王书来 北京矿产地质调查院 祁生文 中国科学院地质与地球物理研究所 李三忠 中国海洋大学 周心怀 中海石油（中国）有限公司天津分公司 温志坚 核工业北京地质研究院 葛晓立 中国国土资源航空物探遥感中心 董月霞 中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司 覃小锋 广西区域地质调查研究院 韩　忠 武警黄金部队第六支队 银锤奖名单（40名按姓氏笔画排序） 姓 名 工作单位及职务 万　玲 广州海洋地质调查局 丰成友 中国地质科学院矿产资源研究所 仇建军 河南省有色金属地质矿产局第三地质大队 牛富俊 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 王之军 中非地质工程勘查研究院 王清华 中国石油塔里木油田公司 叶晓滨 中国地质环境监测院 任云生 吉林大学 刘东辉 福建省121煤田地质勘探队 刘忠群 中国石化华北分公司勘探开发研究院 刘陶勇 核工业二一六大队 江山红 中国石化石油勘探开发研究院石油钻井研究所 闫　臻 中国地质科学院地质研究所 何卫红 中国地质大学（武汉） 何黄生 江苏煤炭地质局物测队 张永双 中国地质科学院地质力学研究所 张礼中 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 张传林 中国地质调查局南京地质矿产研究所 张吉寿 云南地矿资源股份有限公司 张家菁 江西省地矿局赣东北大队 李连生 中国石化河南油田分公司 李铁军 中国石化石油勘探开发研究院 单玄龙 吉林大学 和志军 有色金属矿产地质调查中心南方地质调查所 林全胜 福建省闽西地质大队 武　雄 中国地质大学（北京） 郑元平 紫金矿业集团股份有限公司 金　胜 中国地质大学（北京） 侯树仁 核工业二〇八大队 赵振宏 中国地质调查局西安地质矿产研究所 徐　品 山东省地质环境监测总站 晏鄂川 中国地质大学（武汉） 翁爱华 吉林大学 袁文伟 中国科学院南京地质古生物研究所 郭华明 中国地质大学（北京） 郭彦民 中国石油辽河油田勘探开发研究院 高文龙 北京国电华北电力工程有限公司 黄伟强 中国石油新疆油田公司 董　瀚 甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院 廖忠礼 中国地质调查局成都地质矿产研究所

刘 鹏1，2，3 黎茂稳1，2

（1.中国石化油气成藏重点实验室，江苏 无锡 214151；2.中国石化

石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏 无锡 214151；

3.浙江大学 地球科学系，浙江 杭州 310027）

摘 要 采用负离子电喷雾－傅立叶变换离子回旋共振质谱（ESI FT－ICR MS）分析了加拿大油砂沥青、加拿大原油和我国冀东原油中的酸性杂原子化合物组成，以研究不同类型石油样品中石油酸组成的分布特征。研究结果表明，加拿大油砂沥青中主要以DBE（Double band equivalence）为2～4的O2类化合物为主，对应1～3环的环烷酸；加拿大原油中O2类主要以1～2环环烷酸为主，还含有一定量的脂肪酸；我国冀东原油含有丰富的石油酸类型，其中既含有丰富的脂肪酸，也含有大量的1～3环的环烷酸，还在其中鉴定出丰富的C30—C35的甾烷酸和藿烷酸。

关键词 石油 环烷酸 高分辨质谱 酸性化合物 电喷雾－傅立叶变换离子回旋共振质谱

Molecular Characterization of Acidic Compounds in Crude Oil

by Negative Electrospray Ionization Fourier Transform Ion

Cyclotron Resonance Mass Spectrometry

LIU Peng1，2，3，LI Maowen1，2

（1.Key Laboratory of Petroleum Accumulation Mechanisms，SINOPEC，

Wuxi 214151，China；2.Wuxi Research Institute of Petroleum Geology，

SINOPEC，Wuxi 214151 ，China；3.Department of Earth Science，

Zhejiang University，Hangzhou 31 0027，China）

基金项目：中国博士后科学基金项目 “原油中大分子极性化合物高分辨质谱分析及地球化学应用”（2012M520550）资助。

Abstract Oil sand bitumen，crude oil of Canada and crude oil of Jidong，China were characterized by negative－ion electrospray ionization（ESI）and Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry（FT－ ICR MS）.The results indicated that the most abundant O2 class species in oil sand bitumen of Canada were centered at DBE values of 2～4.These were likely 1～3 cyclic－rings naphthenic acids，respectively.The most abundant O2 class species in crude oil of Canada were 1～2 cyclic－rings naphthenic acids，as well a s soe fatty acids（DBE＝ 1）.crude oil of Jidong，China contain abundant O2 class species，in which the fatty acids（DBE ＝1）， 1～3 cyclicrings naphthenic acids and C30—C35 hopanoid acid and steroid acid were all identified.

Key words crude oil；naphthenic acids；high resolution mass spectrometry；acidic compounds；electrospray ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry（ESI FT－ICR MS）

随着全球高酸值原油产量的快速增长，石油酸组成研究已经成为近期石油化学研究的热点之一。石油酸组成分析对高酸值油藏的形成与分布研究具有重要的指导意义，受到油气勘探地球化学家的广泛关注。石油酸的分子量分布范围很宽，组成差异较大，直接分析原油中的石油酸组成十分困难。分析前往往需要进行样品预处理，然后再进行仪器分析。利用传统分析仪器，人们已在石油酸组成研究方面取得了很多成果［1～4］。但是，各种预处理步骤固有的特性导致分析结果存在很大局限性，人们始终无法在分子层次上整体了解石油酸组成的全貌。

近年来，基于傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT－ICR MS）提出了 “石油组学”［5～7］的概念，即从分子层次上研究石油化学组成及其物理性质与化学转化性能之间的关系。FT－ICR MS具有超高的分辨率和质量准确度，可以精确确定由C、H、O、N、S及它们主要同位素所组成的各种元素组合［8］。同时，FT－ICR MS可与多种软电离技术联用来分析复杂的石油样品混合物。特别是FT－ICR MS与电喷雾电离源（ESI）联用，能有效地分析石油中的极性杂原子化合物组成研究［9，10］。ESI电离源可以在烃类存在的条件下选择性地电离石油中的极性杂原子化合物，如分别在正离子和负离子模式下，选择性地电离石油中的微量的碱性（主要是碱性氮化合物）和酸性（主要是石油酸）化合物，中性氮化合物（含吡咯氮化物）通常出现在负离子质谱图上，但是其电离选择性相对较差［11］。本文以3个不同来源的原油为例，展示负离子ESI FT－ICR MS在原油中酸性化合物分子组成研究中的应用前景。

1 实验部分

1.1 样品制备

研究样品包括西加拿大盆地下白垩统的一个油砂沥青样品和一个原油样品及一个我国冀东油田产层为第三系沙河街组的原油样品，分别取大约10mg原油溶于1mL甲苯中，再取其中20μL样品溶液溶于1mL甲苯：甲醇（1：1（V：V））混合溶液中，向所得溶液中加入15μL 28％氨水，轻轻振荡使其混合均匀，然后进行负离子ESI FT－ICR MS分析。

1.2 ESI FT－ICR MS分析

仪器：美国Bruker公司Apex－Ultra型FT－ICR MS，磁场强度为9.4 T。ESI电离源，负离子模式。

FT－ICR MS主要仪器参数：进样速度180μL/h，极化电压4000V，毛细管入口电压4500V，毛细管出口电压－320V，离子源六极杆累积时间0.01s，离子源六极杆直流电压2.4V，射频电压300Vp－p；四极杆Q1m/z 300，射频400Vp－p；碰撞池氩气流量0.3L·s－1，碰撞能量－1.5V，贮集时间0.2s，激发衰减11.75dB，采集质量范围200～900Da，采样点数4M，扫描谱图叠加64次以提高信噪比。

1.3 数据处理

所有分析数据均采用自编软件对质谱数据进行处理，数据处理方法见文献［12］。简言之，即将所有信噪比大于6的质谱峰导出到Excel表中，将质谱仪器所测并经内部校正后的IUPAC质量数（IUPAC Mass）通过下式转换为Kendrick质量数（Kendrick Mass）［13］：

Kendrick质量数＝IUPAC质量数×（14/14.01565）

转换后的Kendrick质量数与其最接近的整数质量的差值定义为质量偏差（Kendrick Mass Defect，KMD）［14］。Kendrick质量数的实质是将CH2的相对分子质量14.01565定义为整数质量单位，即14.00000，这样转换后的质量表中所有相差14的整数质量单位所对应的化合物即具有相同的母体结构单元，但具有不同的亚甲基数，也就是取代基不同的同类型化合物具有相同的KMD数值。通过KMD值大小可以快速鉴定同类型化合物；通过分子量计算程序计算出各个化合物分子中C、H、S、N、O等原子的组合方式，得到各质谱峰对应的分子式（CcHhSsNnOo，c、h、s、n、o分别为分子中碳、氢、硫、氮、氧的原子个数），最终能得到样品中所有类型化合物的分子组成信息及其对应的等效双键数（Double band equivalence，DBE）：

油气成藏理论与勘探开发技术（五）

式中：c、h、n分别为分子中碳、氢、氮原子个数。

2 结果与讨论

加拿大油砂沥青、原油及我国冀东原油的负离子ESI FT－ICR MS质谱图如图1所示。其中，加拿大油砂沥青和原油具有相似的分子量分布，在m/z250～600之间，其质量重心在m/z 400附近；我国冀东原油具有较高的分子量分布，在m/z 300～750之间，其质量重心在m/z 480附近。

图1 3个不同样品的负离子ESI FT－ICR MS谱图

图2为图1中两个相邻质量单位m/z 419～420处的局部放大图，从中可以看出，这3种石油样品在详细分子组成上存在很大差异。在3个样品的高分辨率质谱图中，奇数质量单位（m/z 419）均以O2类的质谱峰（8号峰）具有最高的相对丰度；在偶数质量单位（m/z 420），均能检测到O2类的同位素质谱峰（18号峰），此外在加拿大原油样品中N1类化合物（12号峰）也具有很高的相对丰度。在m/z 420处质量分辨率达到400000以上（m/△m50％＠m/z 420 ＞400000，△m50％定义为质谱峰高一半处的峰宽），显示了FT －ICRMS具有超高的分辨率。在此分辨率条件下，能得到样品中酸性化合物的精确分子量，基于此能准确地对质谱峰进行定性，得到样品中酸性化合物的分子组成。以加拿大原油高分辨率质谱数据在m/z 419 ～420处所鉴定出的质谱峰为例，其定性结果见表1，共鉴定出18个质谱峰（其中9个为同位素峰），并且均能在质量精度为1×10－6以内准确确定其分子组成。

图2 图1中m/z 419.1～420.6的局部放大图（18个质谱峰的定性结果见表1）

基于质谱峰的精确分子量进行定性，并将鉴定出的化合物按照杂原子类型进行归类，加拿大油砂沥青和原油及我国冀东原油中不同杂原子类型化合物的相对丰度见图3，图中不同的色块代表不同DBE数值，在相同样品及同一类杂原子化合物中，色块的高度代表其对应DBE值的化合物类型的相对丰度。可以看出，这3类石油样品中的杂原子类型也具有很大差异。加拿大油砂沥青及原油含有较为复杂的杂原子类型，其中油砂沥青中O2类占有绝对优势的相对丰度，O2S1次之，N1类很低，此外还含有少量的O3、O1、N1O1、O1S1及N1S1。加拿大油砂沥青中O2类丰度很高，这可能与其经过较强的生物降解有关，含有较高的O2S1类及少量的O1S1及N1S1类说明加拿大油砂沥青硫含量较高，这与之前的分析结果一致。在加拿大原油中，N1类化合物具有最高的相对丰度，其次是O2类和O1类化合物，与加拿大油砂沥青相比，加拿大原油的生物降解程度应该较弱。我国冀东原油含有5类主要的杂原子类型，其中O2类化合物具有最高的相对丰度，其次是N1、O1、N1O1和N1S1。

表1 图2中质量数m/z 419.1～420.6处质谱峰定性结果

本文重点分析了3种石油样品中的O2类杂原子化合物，其负离子ESI FT－ICR MS质谱图中O2类的DBE值及碳数分布图见图4。加拿大油砂沥青中O2类的DBE分布在1～14之间，碳数分布在15～45之间，其中DBE主要分布在2～4，碳数分布在C18—C35之间，说明其中的O2类化合物主要以1～3环的环烷酸为主，DBE＝1的O2类相对丰度很低说明其中的脂肪酸含量非常低。加拿大原油样品中O2类的DBE分布也在1～14之间，碳数分布在12～45之间，其中DBE主要分布在1～3，碳数分布在C18—C35之间，说明其中的O2类化合物主要为1～2环的环烷酸为主，DBE＝1的O2类含量较高，说明加拿大原油中含有一定量的脂肪酸。Kim等［15］曾采用脂肪酸与1～3环环烷酸相对含量的比值来衡量生物降解程度，该数值越低，其生物降解程度越高，由此可以看出加拿大油砂沥青的生物降解程度应该较原油的生物降解程度要高。我国冀东原油中O2类的DBE分布在1～13之间，碳数分布在14～56之间，其中含量较多的O2类化合物主要分布在两个范围：一个DBE分布在1～4，碳数分布在C24—C45之间，其分别对应脂肪酸和1～3环环烷酸；另一个DBE分布范围在5～6，碳数分布在C30—C40之间，4环、5环环烷酸由C29到C30相对丰度突然增高，在C30-C35附近出现最高值，说明冀东原油中甾烷酸和藿烷酸含量丰富，这一现象在研究辽河原油酸性化合物组成时也曾被发现［16］。Jones等［17］指出高丰度藿烷酸与原油的生物降解程度有关，Kim等［15］认为藿烷酸在降解初期增加，而在进一步生物降解过程中藿烷酸也受到攻击。遗憾的是本实验所研究样品并没有非常直接的相关性，不能从油气地球化学角度进行更深层次的分析，但是通过该分析技术已经可以得到石油样品中含有丰富地球化学信息的石油酸分子组成，这预示着FT－ICR MS将为油气地球化学研究提供重要的技术支持。

图3 3个石油样品中负离子ESI FT－ICR MS谱图中杂原子类型的相对丰度分布

图4 3个石油样品负离子ESI FT－ICR MS质谱图中O2的DBE值及碳数分布图

3 结论

1）加拿大油砂沥青、原油及我国冀东原油的负离子ESI FT－ICR MS质谱图中，均检测出大量的石油酸分子（O2类），其中加拿大油砂沥青和我国冀东原油中O2类具有最高的相对丰度，加拿大原油中O2类的相对丰度仅低于N1类化合物。

2）加拿大油砂沥青中O2类化合物主要以1～3环环烷酸为主；加拿大原油中O2类化合物主要以1～2环环烷酸为主，还含有较高的脂肪酸类（DBE＝1）化合物；我国冀东原油中O2类化合物类型非常丰富，其中既含有丰富的脂肪酸，也含有大量的1～3环的环烷酸，还在其中鉴定出丰富的C30—C35的甾烷酸和藿烷酸。

3）ESI FT－ICR MS能有效地在分子层次上得到石油中的酸性化合物分子的组成及分布特征，而这类化合物又包含有大量的地球化学信息，因此，ESI FT－ICR MS将在油气地球化学研究中提供重要的技术支持。

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