地質環境中生物標志物GDGTs分析技術研究進展

戰楠，孫青，李琪，謝曼曼，尚文郁，郝瑞霞

（1. 國家地質實驗測試中心，自然資源部生態地球化學重點實驗室，北京 100037；2. 北京大學地球與空間科學學院，北京 100871；3. 中國科學院地質與地球物理研究所，北京 100029）

生物標志物，是從生物體中演化而來的一系列有機分子，其含量、分布特征及同位素組成能夠反映地質歷史時期的氣候和環境變化［1-2］。甘油二烷基甘油四醚脂（Glycerol dialkyl glyceryl tetraethers，簡稱GDGTs）是古菌或細菌細胞膜的骨架成分，也是二十世紀末發展起來的一類新興的生物標志物［3］。GDGTs在自然界廣泛分布，包括海洋［4-6］、湖泊［7-10］、河流［11］、熱泉［12-13］、土壤［14-17］、泥炭［18-22］等環境。GDGTs的組成對外界環境變化響應敏感，并且其核心脂結構穩定、不易降解，能夠長期保存在沉積環境中，因此被認為是古氣候重建研究的良好載體和有力工具［23-28］。

目前，GDGTs已被應用于重建早白堊紀以來的氣候環境演變歷史［29-30］。例如，Chu等［31］利用湖光巖湖泊沉積物中GDGTs重建了末次冰消期以來中國熱帶地區溫度變化，該結果與格陵蘭冰芯記錄的溫度變化趨勢大致相同，證實高緯度冰蓋與熱帶陸地之間存在耦合作用；Bai等［32］利用土壤中GDGTs指標重建了青藏高原南部古海拔變化歷史，為揭示印度板塊與歐亞大陸板塊的碰撞過程和機制提供了新線索。大量研究表明GDGTs在古氣候重建中發揮了重要作用，而進行古氣候重建的前提是準確分析GDGTs［29-32］。然而，GDGTs分子結構復雜，其同系物、異構體理化性質相似，并且環境中GDGTs的含量較低（通常在ng/g水平），又常與其他有機化合物共存，因此分析難度較高，現有技術在其分離、純化、準確定量等方面仍面臨挑戰［1，3］。……