锆石He扩散模型与中国典型克拉通盆地古老层系热史重建

作者：常健; 邱楠生; 李晨星; 张建勇; 李文正; 付小东

来源：地球物理学报, 2022, 65(02): 711-725.

• 锆石(U-Th)/He技术
• He扩散模型
• 辐射损伤
• 克拉通盆地
• 古老层系
• 热历史

沉积盆地古老层系已成为我国油气勘探的重要领域,但由于缺乏有效古温标,其热史研究一直很薄弱.本文在系统综述锆石He扩散动力学模型及差异性基础上,探讨了锆石(U-Th)/He热定年技术在我国克拉通盆地古老层系热史恢复中的适用性.目前常用的锆石He扩散动力学模型包括简单模型、锆石辐射损伤积累和退火模型及扇形-线性模型.基于不同温度路径模拟发现,锆石辐射损伤积累和退火模型和扇形-线性模型在约束低温热史时具有较强的一致性,而在约束高温热史(>200℃)时,则具有明显的差异性.塔里木盆地、四川盆地和华北克拉通盆地的前寒武系样品单颗粒锆石(U-Th)/He年龄均小于地层年龄,且与有效铀浓度呈负相关性,反映了辐射损伤是锆石He年龄分散的主因.基于正、反演热史模拟明确了三大盆地前寒武系样品自沉积以来的古温度史,并揭示出它们曾经历过160～185℃的高温热历史,这对深层、古老层系烃源岩成熟演化和资源评价具有重要的科学意义.

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 中国石油杭州地质研究院; 成都理工大学; 中国石油大学（北京）; 油气资源与探测国家重点实验室