油氣作為沉積盆地中最重要的資源型流體，其生成、運移成藏，甚至是油藏破壞往往都受控于區(qū)域構(gòu)造活動，理解上述復雜地質(zhì)過程對于豐富油氣演化理論以及提高油氣勘探效率都具有非常重要的價值，可靠約束油氣活動的時間是理解上述地質(zhì)過程的關(guān)鍵線索。然而，可靠的時間約束常常需要完善的盆地地層、構(gòu)造資料以及可靠的地溫參數(shù)，一直以來都是油氣地質(zhì)界公認的難題。

近期，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所張勇副研究員與南京大學、英國帝國理工學院和杜倫大學開展合作，首次利用古地磁重磁化和錸鋨同位素組合分析，對復雜條件下油氣生成、運移和成藏過程的時間進行了可靠約束。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在自然指數(shù)期刊《地球物理學研究雜志-固體地球》(JGR-Solid Earth)。

圖1 采樣和研究區(qū)域地質(zhì)簡圖

本次研究以四川盆地西北緣的龍門山造山帶二疊系含油碳酸鹽巖為研究對象，古地磁研究發(fā)現(xiàn)在晚三疊世及中侏羅世-白堊紀發(fā)生了兩次重磁化事件，揭示出兩期油氣運移進入該儲層碳酸鹽巖的時間;而通過選取對應(yīng)的石油和瀝青為錸鋨同位素研究對象，則獲得了相關(guān)油氣生成的時間為~264 Ma和~94 Ma。

圖2 兩種研究方法結(jié)果對比

相關(guān)研究可靠地揭示出該區(qū)域復雜的兩期油氣生成和成藏的過程，且與相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造運動有很好的對應(yīng)關(guān)系。

研究還指出，正是由于古地磁重磁化和錸鋨同位素組合分析兩者在方法和原理上是完全獨立的，又是揭示的同一油氣過程，所以兩個方法的結(jié)果和地質(zhì)解釋可以相互檢驗和相互補充。另外，該方法組合的重要特色在于，其可以獨立于復雜地質(zhì)背景以及不確定的烴源巖，更方便地揭示出相關(guān)油氣的生成和運移成藏時間。

本研究得到了國家自然科學基金和中國科學院項目等的資助。