用裂变径迹研究地质热历史的方法及其在临清坳陷的应用.pdfVIP

右 油 学 报 199U年 4月 ACTAPETROLEISINICA 第¨卷 第 2期 用裂变径迹研究地质热历史的方法 及其在临清坳陷的应用 ● 康铁笙 王世成 翟鹏济 冯 石 (：国科学院高能物理研究所) (石油大学北京研究生部) 摄 耍 通过碎幅磷灰石中… u裂变径迹的分析来研究巩租盆地地质热历史的实验 洼．是基于… u 裂变径迹在地质时间内受温度作甩而发生退火的行为。对于几十百万年 的时间，磷灰石 中裂变径 述的遢火温度约在 70～ 5。C担围，这 样的范围符台石}由形成所需的古温度环境。分析 的样晶共 2O十 ，取 自临清盏地某石油探井不同深度的岩心。用外择捌嚣法铡置了备样品的磷荻石裂变箍避 表现年龄 ，同时也侧量了古径迹的水平投影长度分市。径迹的观删是用15OO倍光学显散值进 行 的。方法的精确度主要取决于古径述数的多少和热 中子通量的误差。 测得的表观年龄 和古径迹相对平均投影长度P随井深的变化表明．在2lOO～蛐0Om．T和P随 蚱深增加而显著减小-这一井蜃就是磷灰石古径迹 的堪火带。在1600～21OO米井段 ．和P保持不变 趋舅，由此得出谈井地层的原始年龄约为85百万年。所有样品的古径迹投影长度分布 都呈单峰形 状，故此地区没有发生过剧烈的古地温洼动变化，地质环境比较稳定．对于多数样品．自发和诱 发裂变径迹密度 (p-和p)‘之间的相关系数 ， 大于0．8，这也表明了谩井大部井段地层 相对稳 定a实验结果表明，_阋量古径迹投影长度是揭示古地温状况的一种有效而简单的方法。 一 、 刖 舀 矿物 中所含的铀在地质时间内发生 自发裂变，产生辐射损街 (即潜径迎)可被 记录 下 来。这样的自发裂变径迹又称为古径迹。利用这些径迹可 以测定矿物的 年 龄 “，。但 用 于 删定矿物年龄的矿物一般含铀量较大，如磷灰石为1～lOOppm，榍石为i00～lO00ppm，锆石 为300～6000ppm。 利用镜煤素质反射，是当前研究沉积盆地热历史的一个重要方法。但这种熟于有机质成 熟度指示物的方法，只给出受热历史的总结果，而不能给出古地温变化规律 。 U自发裂 变 碎片在矿物 中造成的辐射损伤在长期的地质年代中受地温作用会发生衰退，其结果是径迹密 度减小，径迹平均长度缩短，此现象称之为退火。温度越高，受热时间越长，退 火 作 用越 。 强 。 - 磷灰石中的古径连在几十百万年的地质时间内发生退火的温度较低 。 根据Gleadow 等 人 关于磷灰 中古裂变径迹退火 的时间一温度关系(图】)可钼I，决定退火作 用的是温度和受 第2朔 用裂变径迹研究地质热历史怕矗法及其在啦清坳晦曲应用 热时间。对于百万年的地质时间来说，时间 远不如温度对退火起的作用大。例如对退火 i00嘧，当时间从1百万年变到100百万年时， 相当温度的改变仅为25℃ 如果把径迹衰退 从0嘶一100嘶所对应的温度范围称为退火温 区的话，剐对于 l百万年的地质时间，退火 营 温区为85—140X]，i0百万年为7O～125℃ 100百万年则为60~115~C 。这样的时间一温 度范围与石油在地质时间内形成所需的温度 条件实际上是一致的。 沉积盆地中含有碎屑磷灰石，这些磷灰 石中的古径迹记录 了石油矿床源岩受热