常规石油硫化物可基于色谱技术进行分子组成分析,但高碳数大分子石油硫化物组成复杂,难以通过色谱分离,甚至无法通过气相色谱柱。本文采用重质油国家重点实验室开发的甲基化/脱甲基化方法,从渤海湾地区原油中分离出高纯度的噻吩类化合物与硫醚类化合物,采用气相色谱质谱联用技术（GC-MS）和傅立叶变换离子回旋共振质谱技术（FT-ICR MS）,从分子层面上实现对含硫组分中大分子硫化物的详细表征。由FT-ICR MS得到碳数范围在10-55之间,等效双键数（DBE）在0-20之间,确实存在高碳数的大分子含硫化合物。再基于GC-MS对样品常规硫化物结构的解析结果,关联FT-ICR MS的大分子硫化物分子组成信息,推断出大分子硫化物的化学结构。大分子硫醚组分的化学结构主要以单环硫醚、甾烷及藿烷生物标志物为主;大分子噻吩组分的化学结构以常规噻吩结构为主,部分碳数点甾烷生物标志物结构与其共存。同时,原油样品中发现高丰度的C₄₀含硫化合物,推测其具有胡萝卜烷骨架结构,主要由盐湖相沉积物中的藻类有机质（β-胡萝卜素等）在长期缺氧过程中与还原型无机S作用形成,可作为反映沉积环境的生物标志物。本文研究结果拓展了人们对原油中有机硫化物的认识,对C₄₀含硫化合物的发现和讨论具有重要的地球化学意义。