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沥青Re-Os同位素年龄地质意义解读*

2022-07-13李超孙鹏程孟会明王登红周利敏李欣尉赵鸿屈文俊

岩石学报 2022年6期

李超 孙鹏程 孟会明 王登红 周利敏 李欣尉 赵鸿 屈文俊

1. 国家地质实验测试中心, 北京 100037 2. 中国地质调查局Re-Os同位素地球化学重点实验室, 北京 100037 3. 昆明理工大学国土资源工程学院地球科学系, 昆明 650093 4. 中国地质科学院矿产资源研究所, 北京 100037

早在20世纪80年代末,研究者们就发现富有机质沉积岩中富集Re、Os, 并开创性地将Re-Os同位素体系应用于沉积岩的地层年代学及古环境研究中(Ravizza and Turekian, 1989; Ravizzaetal., 1991; Ravizza and Peucker-Ehrenbrink, 2003)。Re、Os等元素主要在以螯合的形式赋存在富有机质沉积岩中极性较强的沥青质中(Mahdaouietal., 2013)。在海相还原性较强的沉积环境中,富有机质沉积岩中Re、Os含量比在同沉积硫化物中Re、Os含量更高(Cohenetal., 1999),富有机质沉积岩中Re的含量比同沉积硫化物结核中大约高80倍(Zhuetal., 2013),表明了还原条件下Re、Os亲有机性相对于亲硫亲铁特性表现得更为明显。Re-Os同位素能够为富有机质泥岩、页岩、石灰岩等地层沉积时代进行直接厘定,尤其是在火山岩夹层不发育的沉积地层年代学研究中发挥了重要作用,这对地质年代表的校准研究以及地层比对工作具有重要意义(Selby and Creaser, 2005a)。此外,Re-Os同位素以其特有的地球化学性质,已经成为在古环境演化研究方面一种灵敏的工具,为古海洋、古气候的反演提供了很多重要的地球化学信息(Cohen and Coe, 2002; Hannahetal., 2004)。

油气藏的成藏时代研究一直是地质学研究中的一大难题,由于Re、Os主要赋存在沉积地层有机质中,当富有机质沉积岩作为烃源岩发生熟化成油的过程中,有机质中的Re、Os也会随有机质一起进入原油(Barreetal., 1995; Selby and Creaser, 2005b),在随着有机质熟化迁移的过程中,Os同位素能够达到平衡,重新计时(Selby, 2007; Finlayetal., 2010)。……

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