生物标志物属于什么物质

① 生物学标志各自的含义是什么有哪些应用

生物标志物是从生物学介质中可以检测到的细胞、生物化学或分子改变.
生物学介质包括各种体液（如血液、尿液）、粪便、组织、细胞、头发、呼气等.
为什么要用生物标志物暴露测量：精确研究对象选择：减少错分机体反应：提前发现个体易感性：健康损害：有助于阐明机理
易感性标志物举例
标志物 暴露 疾病
α ₁ 抗胰蛋白酶 吸烟 肺气肿
N-乙酰转移酶 芳香胺 膀胱癌
芳香烃羟化酶 吸烟 肺癌
个体易感性

暴露内部剂量生物学有 早期反应 机体结构/ 疾病
效剂量 机能改变

② 生物标志物的分类

从功能上一般分为:
接触（暴露）生物标志物
（biomarker of exposure）;
效应生物标志物
（biomarker of effect）;
敏感性生物标志物
（biomarker of susceptibility）

③ 环境污染作用人体后产生的生物标志物包括哪些

生物学标志又称生物标志物或生物学标记。 生物学标志是指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其

所致生物学后果的测定指标，可分为接触标志、效应标志和易感性标志。

接触生物学标志是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学物、其代谢物或与内源性物质的反应产物，作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于暴露于外源化学物的信息。接触生物学标志包括内剂量(如化学物原型或其代谢物)和生物效应剂量(如蛋白质加合物、DNA加合物等)两类标志物。接触生物学标志如与外剂量相关或与毒效应强度相关，可用于评价接触水平或建立生物阈限值。

效应生物学标志指机体中可检测的生化、生理、行为或其他改变的指标，包括早期生物效应标志、结构和(或)功能改变标志、疾病标志3类，反映与不同靶剂量的外源化学物或其代谢物有关联的健康有害效应的信息。

易感性生物学标志是关于个体对外源化学物的生物敏感性的指标，即反映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生反应能力的指标。如化学物接触者体内代谢酶、修复酶及靶分子相关的基因多态性，属遗传易感性标志物。环境因素作为应激原时，机体的神经、内分泌和免疫系统的反应及适应能力，亦可影响机体的易感性。易感性生物学标志可用以筛检易感人群，保护高危人群。

④ 生物标志物分布与组成

盐湖盆地特殊的沉积环境及生态条件和有机质生源构成，决定了由这一特定环境形成的烃源岩生成的原油常具有特殊的生物标志物组合，这在链烷烃和环状生物标志物的分布与组成上均充分得到了印证。

一、链烷烃系列

与盐湖盆地的烃源岩一样，未—低熟原油中的链烷烃主要包括正构烷烃和类异戊二烯烷烃，其他支链烷烃的丰度相对较低。

1.正构烷烃系列

图5-3 江汉盐湖盆地未—低熟油正构烷烃系列碳数分布

图5-3是江汉盐湖盆地不同未—低熟油中正构烷烃系列碳数分布图。依据其分布特征可分成三大类，其一是以产自光明台构造潜一段未成熟油为代表，正构烷烃系列呈现出双峰态分布，前峰群主峰碳数为nC₁₅和nC₁₇，后峰群主峰碳数为nC₂₈，且前后两峰群丰度相当，这类原油中正构烷烃系列的奇偶优势不明显，OEP 和CPI值介于1～1.16 之间，且具有轻重比低(＜1.0)的特征(表5-3)；其二是以产自广华构造的潜一段未成熟油为代表，这类原油中的正构烷烃系列基本呈单峰态，主峰碳数nC₁₇，且有一定的偶碳优势，CPI、OEP值小于1.0，轻重比也相对较高(＞1.0)；其三是以产自王场油田的高含硫的重质原油为代表，其正构烷烃系列也呈现出双峰态分布，前主峰为nC₁₇，后主峰为nC₂₈，且前主峰群的相对丰度明显低于后峰群，其轻重比异常低。另一最显着的特点是这类原油nC₂₀～nC₃₀之间正构烷烃具有强烈的偶碳优势，其CPI值＜0.7，OEP值小于0.8，而表征偶碳优势强弱的CPI₁值则高达1.70。这一系列的特征均表明这类原油比较特殊，其烃源岩的性质及形成的环境均不同于该盆地一般意义上的未—低熟油。

表5-3 江汉盐湖盆地未—低熟油中链烷烃地比参数

未—低熟油中正构烷烃系列的分布特征主要是由其烃源岩的性质和有机质生源构成决定，双峰态正构烷烃的分布特征一般认为指示了低等生物藻类和陆源有机质的双重贡献。但对于

以上没有明显奇碳优势的正构烷烃而言，它不一定来源于陆源有机质，而更可能来源于盐湖环境中的某些低等生物如藻类等。这是因为盐湖盆地有相当一部分烃源岩中的直链脂肪酸、醇、酮系列均不具明显的偶碳优势(见第三章)，而与陆源有机质有关的直链脂肪酸、醇、酮常具明显的偶碳优势。换言之，由这些不具偶碳优势的直链脂肪酸、醇、酮生成的正构烷烃显然也不会出现碳数优势(奇碳或偶碳优势)，而那些具有偶碳优势的直链脂肪酸、醇、酮生成的正构烷烃应具有碳数优势。就江汉盐湖盆地未—低熟而言，正构烷烃系列具有偶碳优势的原油并不十分普遍，大部分原油中的正构烷烃系列均不具明显的偶碳优势，而且未—低熟原油中正构烷烃是否具偶碳优势，似乎与其成熟度的相对高低无关，如光明台和广华构造的潜一段原油C₂₉20S/(20S+20R)≤0.25，但其正构烷烃并没有明显的偶碳优势，而产自王场油田的潜一段原油其C₂₉20S/(20S+20R)值为0.35，但其正构烷烃具明显的偶碳优势。由此可见，尽管偶碳优势的正构烷烃分布特征常与盐湖相沉积有关，但盐湖相的沉积或由此沉积生成的原油其正构烷烃并不一定具有偶碳优势。盐湖环境原油和烃源岩中偶碳优势正构烷烃的形成可能还需要某些特殊的地质-地球化学条件，而早期成岩阶段硫与有机质键合形成富硫结构大分子可能是偶碳优势正构烷烃形成的内在原因。

2.类异戊二烯烷烃

与盐湖盆地烃源岩相似，盐湖盆地的未—低熟油具有强的植烷优势和异常低的姥植比。就江汉盐湖盆地而言，极大多数未—低熟油的Pr/Ph比值＜0.30，而 Ph/nC₁₈值＞4.0，Pr/nC₁₇值＜1.0(见表5-2)。但仔细对比不同构造位置产出的未—低熟油其类异戊二烯烷烃组成上存在明显的差异，如产自王场油田的那些重质富硫原油，其植烷优势最强烈，Pr/Ph 值＜0.1，而光明台构造的未成熟油和广华构造潜一段未成熟油的Pr/Ph值相当，介于0.2～0.23 之间。不同原油中Pr/Ph、Pr/nC₁₇和Ph/nC₁₈相对组成的三角图更直观地反映出了不同原油中植烷、姥姣烷及其与相邻正构烷烃相对组成特征的异同(图5-4)。在那些油质重、含硫量高，正构烷烃系列具有明显偶碳优势的原油中其植烷优势最显着，反之植烷优势则越弱。

图5-4 不同原油中Pr/Ph、Pr/nC₁₇和Ph/nC₁₈相对组成三角图

另一个值得注意的现象是在所分析研究的原油样品中，类异戊二烯烷烃基本均由植烷系列(iC₁₃～iC₂₀)组成，

以上的类异戊二烯烷烃仅检测到iC₂₁一个化合物，而没有检测到

类异戊二烯烷烃。但是在江汉盐湖盆地潜江组烃源岩中，除了潜一段烃源岩外，其他层位大部分烃源岩中均检测出iC₁₃～iC₂₅和iC₃₀(角鲨烷)类异戊二烯烷烃系列(依据明钾1井和王4-2²井烃源岩的分析结果)。这一现象揭示出潜一段烃源岩可能是江汉盐湖盆地大部分未—低熟油的主要油源层。

二、环状生物标志物

江汉盐湖盆地未—低熟油中的环状生物标志物主要包括三环萜烷系列、藿烷和藿烯系列、伽马蜡烷和甾烷系列和三芳甾烷系列，其分布与组成与原油的成因及相对演化程度的高低有关。

1.三环萜烷和四环萜烷

在所研究的江汉盐湖盆地的未—低熟油中，检测到13β(H)，14α(H)和13α(H)，14α(H)两个系列的三环萜烷以及C₂₄四环萜烷，但是在相对热演化程度不同的原油中，这两个系列三环萜烷相对丰度存在明显的差异。如在相对演化程度很低的未成熟油中，两个系列的三环萜烷均很发育，13α(H)，14α(H)的丰度相当于13β(H)，14α(H)丰度的一半，如光明台和广华构造的潜一段原油。随原油相对演化程度的升高，13α(H)，14α(H)三环萜烷系列的丰度逐渐下降，直到完全消失，而13β(H)，14α(H)三环萜烷系列则逐渐升高(图5-5)，值得注意的是同碳数两种构型的三环萜烷同系物的比值与甾萜烷成熟度参数间存在良好的正相关关系(图5-6)。其内在的原因是13α(H)，14α(H)构型三环萜烷是一种热稳定性很低的生物标志物，对成熟度的微小变化极为敏感，而13β(H)，14α(H)构型的三环萜烷是一种热稳定性很高的化合物，它对成熟度变化的敏感性则很低。结果随原油成熟度的升高，两种构型三环萜烷的比值也会随之发生变化。由于13α(H)，14α(H)构型的三环萜烷大多出现在镜质体反射率R_o＜0.6%的未成熟样品中，因此，13α(H)，14α(H)与13β(H)，14α(H)两种构型的比值是一个适用于反映低演化阶段原油和烃源岩中有机质相对演化程度高低的成熟度参数。

图5-5 江汉盐湖盆地不同原油中两种构型三环萜烷系列分布特征

值得注意的现象是在江汉盆地的未—低熟原油中均富含C₂₄四环萜烷，但没有检测到其他四环化合物，它与相邻的C₂₆三环萜烷的比值均大于1.0，这与文献报道的蒸发岩盆地原油中C₂₄四环萜烷组成特征是一致的(Cannan等，1986；Hite 和Arders，1991)。而在一般的湖相成因的未熟油中，C₂₄四环萜烷的相对丰度则是较低的。因此，富含C₂₄四环萜烷可能是盐湖盆地原油在生物标志物组成上的一个重要特征。

图5-6 不同原油中甾萜烷成熟度参数与两种构型三环萜烷比值的关系图

2.藿烷系列和伽马蜡烷

藿烷和藿烯系列是一类代表细菌生源的生物标志物，它在江汉盐湖盆地的未—低熟油中丰度较高，表征细菌在盐湖盆地烃源岩油气生成过程中起了重要作用。盐湖盆地未—低熟油中的藿烷系列及伽马蜡烷的分布与组成特征较为相似，均表现出C₃₀藿烷和伽马蜡烷是三萜烷中的优势组分，C₂₇和C₂₉降藿烷的丰度相对较低(图5-7)。

Ts和Tm相对组成受制于成熟度和沉积环境的性质，Ts相对丰度低是盐湖盆地未—低熟油的共同特征。实际上，高盐度强还原的沉积环境是不利于Ts形成的。C₃₁～C₃₅升藿烷系列组成中，C₃₅五升藿烷丰度的高低常与沉积环境还原的程度密切相关，在C₃₁、C₃₃和C₃₅升藿烷碳数组成三角图中(图5-8)，产自王场油田的重质富硫原油富含C₃₅五升藿烷，它们分布在C₃₅五升藿烷介于40%～50%的范围内，而其他原油则分布在30%～40%的区间。这一现象揭示出富硫原油形成的环境其还原性强于其他含硫量相对较低的原油，而早期成岩阶段硫与有机质结合(分子间或分子内)可能是细菌藿烷四醇骨架得以保存，然后经硫—硫和硫—碳键断裂形成C₃₅五升藿烷的内在原因。

伽马蜡烷是江汉盐湖盆地未—低熟油中十分丰富的一类生物标志物，它常是m/z191质量色谱图上的最高峰。如在王场油田富硫重质原油中，其丰度是C₃₀藿烷的三倍，在其他原油中伽马蜡烷的丰度与C₃₀藿烷丰度相当(图5-7)。而我国东部其他非盐湖相盆地所产的未—低熟油中，伽马蜡烷的丰度不高，它与藿烷的比值通常小于0.3(王铁冠等，1995)。这一现象揭示出盐湖环境适宜于原生动物的生长发育，而且它在盐湖盆地烃源岩有机质生烃过程中起了重要作用。伽马蜡烷含量高是江汉盐湖盆地未—低熟油在生物标志物分布与组成上的又一重要特征。

图5-7 江汉盐湖盆地不同未—低熟油中三萜烷系列分布特征

图中G代表伽马蜡烷(黑峰)

图5-8 江汉盐湖盆地不同原油中C₃₁，C₃₃和C₃₅升藿烷相对组成三角图

在不同生物标志物比值的关系图中(图5-9)，姥植比(Pr/Ph)与伽马蜡烷/C₃₀藿烷和升藿烷指数间存在良好的相关性，表明低的姥植比与高的伽马蜡烷和强的升藿烷指数的形成具有相似的地质-地球化学条件，而高的盐度和强还原的沉积环境则是强植烷优势，高含量伽马蜡烷以及丰富的C₃₁五升藿烷形成的重要原因。因此，低的Pr/Ph比，高的伽马蜡烷/C₃₀藿烷以及高的升藿烷指数是判别盐湖沉积环境及由此环境的烃源岩生成的原油的重要的生物标志物组合。

图5-9 江汉盐湖盆地中Pr/Ph与伽马蜡烷/C₃₀藿烷和升藿烷指数间的关系图

此外，在所研究的未—低熟油中，普遍检测到了17(12)-藿烯系列标志物，但其含量相对较低，一般不足藿烷系列的1%，但17(21)藿烯系列在未—低熟油中的普遍存在，更进一步证实这些原油的低成熟性。

3.甾烷

甾烷是一类源于真核生物的生物标志物，C₂₇甾烷和C₂₉甾烷分别对应于低等生物藻类的生源输入和高等植物生源输入的贡献。因此，强的C₂₇甾烷优势往往指示藻类的贡献大，而C₂₉甾烷的优势往往与大量的陆源有机质的贡献有关。

就江汉盐湖盆地的未—低熟油而言，普遍都存在C₂₇甾烷的优势，其相对丰度介于40%～70%之间，而C₂₉甾烷的含量相对较低，一般介于30%～40%之间(图5-10)，反映出在盐湖盆地中藻类对生烃的贡献占据主导地位。实际上，在某一地质时期盐湖环境得以形成表明当时地表径流带来的淡水的影响较小，如果没有地表径流的注入或很少注入，盆地中陆源有机质供应就会变得相当馈乏。在这种情况下，盐湖盆地烃源岩中生烃的主要原始母质就是那些适宜在这一特定沉积环境和生态条件下生存的低等生物如蓝绿藻类、硅藻、绿藻、细菌和古细菌等一些耐盐的生物。由此可见，江汉盐湖盆地未—低熟油中富含C₂₇甾烷也是由这一特定的沉积环境所决定的。

图5-10 江汉盐湖盆地未低熟油甾烷碳数组成三角图

仔细对比发现，在不同原油中甾烷碳数组成仍存在一定差异。主要表现为富硫的重质原油中特别富含C₂₇甾烷，如王场油田的高硫原油，而且不同原油中C₂₇甾烷相对丰度的变化与正构烷烃的CPI、伽马蜡烷/C₃₀藿烷和升藿烷指数〔C₃₅/(C₃₁～C₃₅)〕之间存在良好的正相关性，而与Pr/Ph值之间则呈现出负相关性，且相关性均很高(图5-11)。这一现象更进一步佐证了盐湖盆地原油中甾烷碳数组成特征不是一个孤立的现象，烃源岩形成的环境的性质及由此环境决定的古生态条件是控制原油甾烷碳数组成的内在原因。

图5-11 江汉盐湖盆地未—低熟油中C₂₇/C₂₉甾烷比值与其他生物标志物参数间的关系图

三、生物标志物绝对浓度

为了比较不同原油中各类生物标志物浓度的差异，借助于内标化合物，分别计算了所研究的几个原油中藿烷、伽马蜡烷、三环萜烷和甾烷以及单芳甾烷绝对浓度，图5-12则是不同原油中各类生物标志物绝对浓度变化特征。由此可以看出，产自光明台和广华油田潜一段的典型未成熟油中，各类生物标志物的浓度均较高，而在成熟度相对较高的原油中(仍属低成熟油)各类物标志物的浓度则明显下降，尤其是藿烷和单芳甾烷系列，这一现象反映出未成熟原油是一种特殊成因的原油，由于它是有机质在热演化早期阶段由生物类脂物直接生成的，没有受到后期由干酪根热降解的生烃稀释的影响，因而其中所包含的具有成因意义的各类生物标志物的浓度就高；而对于成熟度较高的原油而言，其中不但含有由生物类脂物直接生成的各类生物标志物，同时也包含一部分干酪根中由低活化能基团转变来的烃类物质，因而其浓度相对较低。因此，未成熟油中各类生物标志物浓度高，也是由其成熟度决定的。

值得注意的是取自王场油田的两个特别富含硫的重质原油中，除伽马蜡烷外的各类生物标志物的浓度异常的低，与具有相当演化程度的原油相比，其各生物标志物浓度只有1/4～1/20，取而代之的是这类原油的芳烃馏分中存在丰富的各类有机硫化物，其中包括一些含硫的藿烷和甾烷(见第三节)。由此可以推测，这些富硫原油各类生物标志物的浓度异常低不是一个偶然现象，而可能暗示了硫在早期成岩阶段与有机质结合形成了大量的含硫大分子。含硫大分子的形成降低了那些含氧基因的生物前身物直接经脱官能团形成相应生物标志物的概率，结果导致生物标志物的浓度下降。同时它给我们提供的另一重要信息是硫与有机质发生键合的时间可能早于生物类脂物的脱官能团作用，或者是在这一阶段硫与有机质发生键合较生物类脂物的脱官能团作用更容易进行。

图5-12 江汉盐湖盆地不同未—低熟油中各类生物标志物浓度的变化特征

1—潜深10井；2—明斜4-2井；3—广27井；4—王14井；5—王31-12井；6—王31-6井；7—王8-1井；8—潭34井；9—王4-5-1井；10—潜深5井；11—王3井

如上所述，不同原油中各类生物标志物的浓度存在明显差异，那么究竟是什么因素控制了不同原油中各类生物标志物的浓度变化呢？图5-13是所研究的原油中C₂₉20S/(20S+20R)成熟度参数与各类生物标志物浓度间的关系图。除了上述王场油田两个原油外，它们之间存在良好的负相关性，突出表现为未成熟原油中各类生物标志物的浓度明显较其他原油中高，反映出它是一个特殊成因类型的原油。因此，完全有可能依据原油中各类标志物的绝对浓度来判断原油的成熟度，而且结论可能更加可靠。有研究表明，当成熟原油受到微量未熟沥青的浸染时，其生物标志物成熟度参数就会显示出低成熟性，但此时如果有该原油中各类生物标志物绝对浓度的信息就不难澄清浸染这一问题，因为微量的浸染不会掩盖成熟原油中各类生物标志物绝对浓度低这一基本事实。

图5-13 江汉盐湖盆地原油中C₂₉20S/(20S+20R)

与各类生物标志物绝对浓度间的关系

⑤ 寻找产后抑郁症的生物标志物

预防产妇精神疾病，特别是产后抑郁症(PPD)，有可能带来深远的个人和 社会 结局。越来越多的证据表明，母亲的心理 健康 会显着影响孩子的身体、智力和 情感 发展。产后抑郁症已被证明会导致暴露儿童的智商降低、语言发展缓慢、注意力缺陷/多动障碍的发病率增加，以及出现行为问题和精神疾病的风险增加。

此外，不良童年经历(ACE)研究发现，童年时期遭受虐待或家庭功能障碍之间存在强烈的分级关系，而这反过来又与导致成人死亡的多种风险因素有关。ACE研究对家庭中的精神障碍进行了筛查，但许多其他的ACE可能与不良的孕产妇精神 健康 有关，包括药物滥用、离婚和家庭虐待率的增加。

总之，以孕产妇心理 健康 为目标可以改善家庭中每个人的心理和身体结果，并有可能改善整个社区的状况。虽然改善孕产妇心理 健康 比预防产后抑郁症更重要，但如果从预防产后抑郁症开始，我们至少可以改善母亲及其子女的认知和心理 健康 结果。

产后抑郁症的危险因素

那么我们如何预防产后抑郁症呢?

一种可能是，识别在个体水平上强烈预测PPD的标志物或因素，最好是在症状出现之前。这些统称为生物标志物：可测量的物质，其存在可指示或预测疾病的发病和结局。

PPD可能是比较容易研究的精神疾病之一，因为你可以识别高危人群并预测疾病何时发生。如果有100个孕妇，其中大约10到15个会在分娩后的最初几周变得抑郁。如果这些孕妇有情绪障碍病史，并且没有服用精神药物，这个比例甚至更高。通过追踪孕妇，同时收集潜在的生物标记物，然后确定谁在产后生病，就可以确定预测日后疾病的生物标记物。

有许多因素与PPD的发展相关，例如，怀孕前有精神病史，有包括PPD在内的精神疾病家族史，以及怀孕时抑郁，这些都与PPD的发展有关。这些都增加了患PPD的几率，但具体个体的确切风险很难量化。这同样适用于各种环境风险因素，如 社会 经济地位、不良生活事件和产科结果(如早产)。作为精神 健康 提供者，我们可以在患者中筛查这些因素，并知道一个人的个人或家族病史增加了风险，但我们不能预测她是否会患产后抑郁症。

要实现更个性化的预测，也许最有希望的PPD生物标志物是表观遗传学。结合环境影响和基因功能，表观遗传学检测DNA的变化，这些变化不会改变DNA序列本身，但它们会开启或关闭基因的功能。

这一领域的很多文献都集中在DNA甲基化上，它可以被压力、药物使用和激素等环境因素改变。表观遗传改变有可能解释一些精神疾病，这可能是环境压力触发的潜在生物易感性的结果。

就产后抑郁症而言，一种可能是怀孕期间的激素变化导致特定基因的表观遗传变化，这些基因要么是产后抑郁症的标志，要么是潜在原因。

寻找个性化生物标志物

Jennifer L. Payne及同事发表了一系列研究，确定了PPD的2个表观遗传生物标志物。在第一篇文章中，研究者最初在小鼠的海马中发现了对高剂量雌激素有反应的基因位点。他们将这些基因位点与患有情绪障碍的孕妇血液样本中的DNA甲基化差异进行交叉参照，这些孕妇在孕期和产后都进行了前瞻性随访。

TTC9B和HP1BP3基因的确切功能目前尚不清楚，但生物信息学分析表明，两者都可能参与介导大脑突触可塑性，并与雌激素信号传导有关。有趣的是，没有HP1BP3基因功能的小鼠表现出母性关爱受损，导致幼鼠存活率急剧下降，这表明该基因在母性行为中发挥作用。进一步研究这两个基因的功能及其在PPD中的作用，可能最终有助于阐明PPD的生物学基础。

总结性思考

研究者正在更大的样本中验证这些生物标记物，并检查当生物标记物的预测与产后精神病学的实际情况不匹配时，可能涉及哪些因素。

下一个重要的科学步骤是尝试预防研究。当女性在怀孕期间有这些生物标记物时，产后抑郁症是否可以预防？或者有了这些生物标记物，产后抑郁症的发展就不可避免吗？如果产后抑郁症可以预防，是否有一些干预措施比其他措施更有效？

⑥ （五）生物标志物色谱-质谱分析

1.基本原理

生物标志物是指发现于地质体中的化学性质稳定、碳骨架结构具有明显生物起源特征的有机化合物。如甾类和萜类化合物烷。这类生物标志化合物一般用色谱-质谱（GC-MS）或色谱-质谱-质谱（GC-MS-MS）连用仪分析鉴定，这种连用仪的特点是充分发挥GC的高分离效能和MS的高鉴别能力之特长，这样即使有些化合物分不开，靠质量碎片也能把其鉴别出来。

样品注入GC气化室，气化后随载气进入毛细柱，分离成的单一组分，依次进入MS离子源。当化合物进入离子源时，用能量为70eV或低于70eV的电子束轰击，化合物就会失去一个电子变成等质量的分子离子，不同质量的分子离子或碎片离子（A⁺、B⁺、C⁺等）可在多个轨道中运行，经离子光学系统将其聚焦成具有一定速度的离子束，射入连续改变磁场强度的质量分析器，使具有不同质量的离子按从小到大的顺序进行方向、能量聚焦，并通过收集狭缝射到电子倍增器上，放大后被计算机采集下来，经数据系统处理，即可得到定性用的质谱图或质量碎片图。

2.样品要求

测定甾烷、萜烷的饱和烃组分，应按有机质族组分柱层析分析方法获取；当正构烷烃含量高时，会影响检测效果，应采用尿素络合或分子筛除去。

色谱进样方式为样品直接或用溶剂稀释后分流或无分流进样。质谱离化方式为电子轰击；分辨率大于500 或全质量范围为一个质量单位，扫描方式为全扫描或多离子检测（MID）。

3.地质应用

色谱-质谐分析鉴定所提供的萜烷、甾烷有机地化指标，是目前公认的可靠和有效的有机地化参数，主要用于生油岩评价（类型、成熟度）、油源对比、原油运移、生物降解、原油类型的划分、沉积环境的研究等方面，都取得了明显效果，有效地指导了油气勘探工作。

⑦ 生物标志化合物

分子有机地球化学是从分子级水平探讨地质体中有机分子化合物演化规律的学科，它是有机地球化学学科的重要分支。目前研究已经证实，地质体中有机质的丰度和组成，特别是分子标志物(或生物标志化合物)组成均与原始生物的种属和地区气候变化密切相关^{［126，127］}。生物体死亡埋藏后有机质的演化又受控于沉积成岩环境，如盐度、氧化还原条件、pH值、粘土矿物的催化作用等。有机生物标志化合物在地质体中发生一系列化学反应，包括氧化、还原、芳构化、异构化、裂解、缩合以及发生于化合物官能团上的许多反应，这些化学反应的速率、反应产物的结构和演化模式取决于上述控制条件。因此，有机地球化学家可以应用生物标志化合物的分布特征、结构演化模式及其参数变化识别地质体中有机质的成熟度、生物输入源、沉积古环境，进行油/油与油/源对比并成功地应用于油气勘探实践中。

长期以来，石油地球化学文献中，生物标志化合物主要用来作为成油母质来源、油源对比、成熟度和生物降解作用等方面的研究标志，而对于生油岩沉积时期，生物标志物的古沉积环境意义，则相对较少论及^［128］。运用生物标志化合物判别沉积环境是有机地球化学家和沉积学家长期以来探求的目标。国内外已有不少研究成果^［129］。近年来研究表明，沉积环境中氧化还原条件的变化反映在特征生物标志化合物上。例如，缺氧环境可能具有高含量的28，30-二降藿烷^［130］，25，28，30-三降藿烷^［131］和C₃₅αβ藿烷^［132］(Petersetal.，1991)

根据解启来、陈多幅等人^［133］对松桃地区冷泉碳酸盐岩———菱锰矿矿石的正构烷烃、类异戊二烯烃、甾和萜类等生物标志化合物特征的较为详细的研究成果，菱锰矿矿石和围岩———碳质页岩具有以下有机地球化学特征:

1.正构烷烃

菱锰矿矿石的正烷烃以中、低碳数为主，呈单峰分布，碳数范围主要介于nC₁₄～nC₂₁，nC₂₁之后的高碳数正烷烃含量甚低，主峰碳为nC₁₆或nC₁₇，无奇偶优势。菱锰矿石和围岩碳质页岩nC₂₀之后的正烷烃丰度很低。

2.类异戊二烯烷烃

菱锰矿石和围岩中均检测到异十六烷(iC₁₆)，降姥鲛烷(iC₂₁)，姥鲛烷(Pr)、植烷(Ph)和异二十一烷(iC₂₁＞)的类异戊二烯烃丰度很低。

3.萜烷和甾烷

菱锰矿矿石和围岩中均检测丰富的三环萜烷和五环萜烷.三环萜烷在地质体中抗生物降解能力强和具较高的热稳定性。碳数介于C₁₉～C₂₉，主峰碳均为C₂₁，从C₂₆开始的三环萜烷具有两个差向异构体，且丰度相当。此外，还检测出C₂₉Ts和C₃₀重排藿烷以及γ－蜡烷，但其丰度均较低。γ－蜡烷的丰度相当于C30升藿烷22R构型的丰度，γ－蜡烷/C₃₀藿烷比值为0.09～0.13。

甾烷在样品中的含量很低，致使m/z217的质量色谱图强度很弱，但仍表现为C27甾烷优势，亦反映出该时期藻类的贡献。