沉积盆地碎屑锆石低温热年代学研究

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1、中图分类号：P597+3单位代码：11414学号：2013311035题目沉积盆地碎屑锆石低温热年代学研究学科专业地质资源与地质工程研究方向含油气盆地分析与资源评价博士生蔡长娥指导教师邱楠生教授二○一七年五月DetritalZirconLow-temperatureThermochronologyinSedimentaryBasinDissertationsubmittedtoChinaUniversityofPetroleum,BeijinginpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofNaturalScienceBy

2、CaiChange(GeologicalResourcesandGeologicalEngineering)DissertationSupervisorProf.QiuNanshengMay,2017博士学位论文独创性声明导下，独立进行研宄工作所郑重声明：本博士学位论文是作者个人在导师的指，论文中不包含其他个人和集取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外体己经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研宄做出贡献的个人和集体，均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相

3、应责任。日期：作者签名：从Ｉ日期：导师签名：博士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论、文的全部或部分内容，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文内容编入有关数据库进行检索。；可以将本学位论文的全部或部分本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书一面同意（北京）为第署名单位。，且须以中国石油大学■麥／＇、长：Ｚ０１作者签

4、名：，日期导师签名：、日期：从ｍ－－Ｉ摘要摘要锆石裂变径迹和(U-Th)/He热定年技术是重建沉积盆地深部高温热史的有效方法。前人利用热模拟实验研究了火成岩锆石裂变径迹的退火模型以及He热动力学模型，然而碎屑锆石低温热年代学的基础研究相对薄弱。本文利用不同热背景下渤海湾和塔里木盆地新生界地层的钻井自然演化碎屑锆石裂变径迹年龄、径迹长度和He年龄与样品埋深的关系，建立了锆石裂变径迹退火温度和He封闭温度的演化模式，并探究了锆石裂变径迹的退火行为和锆石He的扩散特征。本文采用最大值法、平均值法和校正值法确定了自然演化碎屑锆石裂变径迹的初始径迹长度为12.97µm。揭示了增温速率是导致

5、不同热背景下自然演化碎屑锆石裂变径迹开始退火温度和退火行为存在差异的原因。高温热背景渤海湾盆地深钻孔样品的锆石裂变径迹开始发生退火的温度（220°C）高于低温热背景塔里木盆地深钻孔样品的锆石裂变径迹开始发生退火的温度（160°C）。建立了自然演化碎屑锆石裂变径迹退火温度的演化模式，获得锆石裂变径迹的完全退火温度大于240°C。新建了自然演化碎屑锆石裂变径迹长度与温度、时间的函数关系式，修正了传统热模拟实验建立的锆石裂变径迹退火模型。表明了增温速率、铀含量和径迹与结晶C轴夹角是锆石裂变径迹年龄和径迹长度的主要影响因素。利用钻孔自然演化碎屑锆石He年龄与样品埋深的关系，建立了锆石He封闭温度的演

6、化模式，获得锆石He封闭温度为200°C，相比前人热模拟实验得到的封闭温度值（183°C）要偏高一点，得到锆石He部分保留带为140°C～200°C。认为长期的低辐射损伤累积、足够有效铀浓度和较大颗粒半径是造成自然演化碎屑锆石He封闭温度偏高的原因。同时建立了锆石He年龄和有效铀浓度的正负相关性的时间－温度正演模型。钻井浅层样品未被热重置的碎屑锆石热年代学年龄揭示了济阳坳陷新生界地层的物源为古近纪鲁西隆起和中生代火山活动发育的火山－碎屑岩系，库车坳陷的物源为南天山造山带和塔里木盆地二叠纪火山活动，西昆仑造山带隆升事件是塔西南坳陷的主要物源。本文利用不同热背景下自然演化碎屑锆石低温热年代学重新

7、评价了传统的锆石裂变径迹退火温度和He封闭温度，为沉积盆地深层较高温度的热历史的重建提供了一种有效的古温标，对盆地深层烃源岩演化和油气成藏过程的研究具有指导意义。关键词：自然演化样品；碎屑锆石裂变径迹；碎屑锆石(U-Th)/He；退火温度；封闭温度-II-ABSTRACTDetritalZirconLow-TemperatureThermochronologyinSedimentaryBasinABSTRAC