碳质沉积岩引起的异常热成熟度

摘要

煤、碳质泥岩等含有大量碳质的沉积岩的特征,是热导率异常低(仅为其它一般岩类的1/5～1/10)。其结果是即使在平均热流的条件下,这类沉积岩中的地温梯度亦可达0.25°Cm^(-1)。当这样陡的温度梯度存在于一段很大的沉积厚度中时即会提高下伏岩石单元的温,使无机相和有机相都能记录到觉得异常高的热成熟度。这种碳质盖层的绝热效应有助于解释在阿帕拉契亚盆地,密彻安盆地,和世界上其它具有大量碳质地层的地区于浅部观测到的异常成熟度。 在许多沉积盆地的地表或浅部埋藏深度中都能观察到诸如由煤级,镜质体反射率,牙形石变质指数,裂变径迹衰退曲线,流体包裹体均一化所指示的高热成熟度。由于正常地温梯度不可能产生这些指标在其现时埋深上所反映的古温度,这样高的成熟度就称为异常成熟度。近来的许多研究曾把异常热成熟度的存在解释为与明显的高热流或大区域抬升和侵蚀等有关的古构造事件的证明。本文中我们提出另一种假说,把异常热成熟度简单地解释为只是由低热异率碳和沉积岩构成的一层较薄热盖层的结果。