碳酸盐团簇同位素在沉积盆地热演化中的应用——以塔里木盆地顺托果勒地区为例

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层是近年来油气勘探的热点.然而,由于碳酸盐岩地层缺乏有效的古温标,极大的制约了热历史的研究.团簇同位素作为一种新的有效古温标,为碳酸盐岩地层的热历史恢复提供了可能.本文通过测试塔里木盆地顺托果勒地区奥陶系碳酸盐岩储层中不同结构组分的团簇同位素,利用固态重排模型重建了塔里木盆地顺托果勒地区不同构造单元的奥陶纪以来的热历史.塔里木盆地顺北、顺托和顺南地区泥晶基质的团簇同位素温度(TΔ47)平均值分别为92.34℃、124.35℃和170.27℃,除了顺南地区SN501井和SN4井外,其他的所有样品在最高埋藏温度下尚未达到完全热平衡,可用于热历史重建.通过对顺托果勒地区典型单井设置不同的热史路径,进而明确最高埋藏温度的上限为170~190℃.此外,二叠纪的异常高温可能是地层抬升剥蚀和岩浆活动热事件共同作用的结果,顺托果勒地区二叠纪地温梯度范围为26~46℃/km,呈现西北高东南低的趋势,地温梯度的空间变化表明可能与岩浆活动有关,且岩浆活动中心可能位于塔北地区附近,岩浆活动造成热响应可能在SN3井附近终止.

碳酸盐成岩作用中的团簇同位素地球化学研究进展

碳酸盐团簇同位素作为一种广泛应用的新型古温度代用指标,在解决地球科学领域诸多与温度相关的科学问题上具有重要的应用价值。然而,团簇同位素容易遭受碳酸盐后期成岩作用改造的影响。因此,为了提高团簇同位素温度计的准确性,研究团簇同位素对成岩作用的分馏响应机理具有重要意义。本文综述了碳酸盐成岩作用中的团簇同位素地球化学研究近年来的进展,总结了影响团簇同位素分馏的重结晶和固态重排效应的研究方法,探讨了这两种效应背后的控制因素,展望了未来碳酸盐成岩作用中团簇同位素地球化学的研究方向。

基于U—Pb定年和团簇同位素测定的古老碳酸盐岩地层热演化史恢复及成藏过程重建

团簇同位素作为一种新的地质温度计,在与U-Pb定年一起使用的情况下,能为古老碳酸盐岩地层热历史恢复提供时间和温度坐标。依据U-Pb定年实验的结果,得出不同产状白云岩的成岩时间,并利用团簇同位素固态重排模拟,恢复不同产状白云岩的成岩温度。结果表明:①依据围岩的Δ_(47)固态重排模拟过程,目的层所经历的最大埋深温度约为216.5±5℃;②利用不同产状白云岩的成岩时间和温度数据,对前人根据岩石热导率和地层剥蚀量所恢复出的热演化史进行限定,从而使研究区的热演化史恢复由定性转变为定量;③以恢复出的热演化史为基础,依据流体包裹体捕获的均一温度判断,共有3期油气充注:第一期油气充注时间约为255~240 Ma,第二期油气充注时间约为160~120 Ma,第三期油气充注时间约为80~40 Ma。