Hot fluids, burial metamorphism and thermal histories in the underthrust sediments at IODP 370 site C0023, Nankai Accretionary Complex
Hot fluids, burial metamorphism and thermal histories in the underthrust sediments at IODP 370 site C0023, Nankai Accretionary Complex
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南开增生杂岩 IODP 370 站点 C0023 逆冲沉积物中的热流体、埋藏变质作用和热历史
DOI：
10.1016/j.marpetgeo.2019.104080
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发表时间：
2020
影响因子：
4.2
通讯作者：
Hinrichs
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bowden;Mohammed;Muirhead;Yamamoto;Kamiya;Okutsu;Hirose;Schubotz;Morono;Inagaki;Hinrichs
国际海洋发现计划 (IODP) 370 号探险队在 C0023 地点进行钻探时，在海底以下 775 至 1121 m 处发现了热液矿化实例。在此区间内重晶石脉上测得的流体包裹体均一温度表明，流体中的沉淀物温度高达 220°C，盐度比间隙水高十倍（16–25 c.f. 2.8–3.6wt% NaCl）。层状矿化斑块（红纹石、方解石、重晶石和酸酐）主要局限于矿脉附近，其垂直厚度和范围可以通过矿脉热光环内的降水来解释。对逆冲沉积物中石油生物标志物测量的热成熟度记录了从石油前窗口到早期石油窗口热成熟度的上升。盆地模型显示，热成熟度的增加可以通过埋藏变质作用来解释，基于动力学的计算表明，热流体对碳氢化合物的生成只会产生最小的影响。然而，热流体的运动仍然具有地球化学意义，并产生复杂的热历史，其中需要考虑高温（约 200°C，不到 1 年）断裂带内的短期局部加热和长时间埋藏期间的加热（80-110°C，0.5-2 Myrs）。
Drilling during International Ocean Discovery Program (IODP) Expedition 370 at Site C0023 encountered instances of hydrothermal mineralization from 775 to 1121 m below seafloor. Fluid inclusion homogenization temperatures measured on barite veins within this interval indicate precipitation from fluids with temperatures up to 220 °C, and salinities ten times higher than interstitial water (16–25 c.f. 2.8–3.6 wt % NaCl). Patches of stratabound mineralization (rhodochrosite, calcite, barite and anhydride) are largely confined to the vicinity of veins and have vertical thicknesses and extents that can be explained by precipitation within the thermal aureoles of veins. Thermal maturities measured on petroleum biomarkers in underthrust sediments record a rise from pre-oil window to early oil window thermal maturities. Basin models show that increases in thermal maturity can be explained by burial metamorphism, and kinetic-based calculations suggest that hot fluids would only have had a minimal effect on hydrocarbon generation. However, the movement of hot fluids still has geochemical implications and creates a complex thermal history where both short-duration, localized heating within fracture zones at hot temperatures (~200 °C for less than 1 yr) and heating during burial over long durations (80–110 °C for 0.5–2 Myrs) need to be considered.
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