青藏高原南缘叶蜡正构烷烃氢同位素组成的高度变化及其表观分馏

地质记录里的叶蜡正构烷烃氢同位素组成(δDwax)反映了沉积时大气降水的δDp。于是，根据同位素高程效应就可以定量估计山脉和高原的古高度。本项目选择藏南墨脱南迦巴瓦峰南北两侧，开展高程断面上现代表土δDwax、植物叶δDwax、溪水或泉水δDs(作为δDp)的系统调查。旨在建立一条比较完整的δDwax-Altitude关系，比较迎风坡(南)和背风坡(北)δDwax-Altitude的差异，为经验地估算山脉和高原的隆升幅度提供现代证据。同时，计算叶蜡正构烷烃-大气降水间表观分馏(εwax-p)，确定不同植被和气候下εwax-p的特征值，明确εwax-p的高度变化，为理论地重建古高度(即先估算古δDp，再估算古高度)提供依据。在此基础上，对比此前武夷山、神农架、天山和贡嘎山的结果，总结表土δDwax-Altitude经验关系，探讨表土εwax-p的影响因素。

项目计划调查藏南南迦巴瓦峰地区表土叶蜡正构烷烃氢同位素组成(δDwax)的高度变化，结合中国大陆南北纬向上表土δDwax特征，来探讨叶蜡正构烷烃-大气降水间表观分馏(εwax-p)并确立比较完整的δDwax-Altitude关系，为利用沉积记录的δDwax重建古水文条件和古高度提供理论依据和经验关系。项目按计划完成了研究区的资料收集和背景调查，初步拟定了野外采样方案；分析了由广东至内蒙纬向上的表土正构烷烃和δDwax变化，揭示了控制正构烷烃奇偶优势参数(CPI)和表观分馏系数(εwax-p)的环境因素。然而，由于南迦巴瓦地区异常偏远，交通艰险，这部分采样和分析工作在项目执行期间没有完成。根据所在单位对油气勘探开发的研究需求和本项目的特点，我们在项目执行中期对计划进行了调整，开展了四川盆地中部大安寨段泥页岩和产自该层致密油的氢同位素分析和研究。.项目立足于正构烷烃氢同位素的分析，取得了以下关键数据和研究成果：(1) 表土长链正构烷烃的CPI值随着纬度升高从5.2 逐步增加至15.9，CPI 值与相对湿度和降水量表现出较好的线性负相关，温度不是引起CPI 变化的独立因素，这表明地质记录的CPI 可以作为指示干旱程度的古气候指标。(2) 表土δDwax除了受控于大气降水δDp，还明显受气候干湿条件的影响，在中国东南至西北气候连续变干的纬向断面上，正构烷烃-大气降水间表观分馏(εwax-p)值从-150‰逐渐升高至-100‰，与年均降水量和年均相对湿度均存在负相关关系，这为根据地质记录的δDwax来计算古大气降水的δDp，示踪水汽来源的改变、估算生态系统蒸散和重建古高度提供了新的依据。(3) 侏罗系大安寨段是四川盆地最重要的油源岩和致密油产层，高分辨的取样和分析获得了首套完整的湖相烃源岩-致密油氢同位素数据，验证了正构烷烃δD是可靠的油-油和油-源对比工具，并揭示出大安寨优质烃源岩发育于古气候的湿润时期， 湖相有效烃源岩TOC应该大于1%，致密油的排驱或运移没有引起明显氢同位素分馏，这项成果为烃源岩评价、油源对比和定位致密油产层提供了新的方法。