碳酸盐团簇同位素（Δ₄₇）测温技术是当前古气候重建的核心手段之一，其优势在于可以不受成岩流体氧同位素组成（δ¹⁸O）影响，可以重建地质历史时期的温度。然而，构造活跃盆地中广泛存在的热液活动通常会改造原始同位素信号，且这种改造可能无明显宏观岩性特征，导致古温度重建结果出现系统性偏差，这一难题长期制约着深时古环境研究的精度。

针对上述问题，国科大博士生郭羽翯（培养单位：中国科学院广州地球化学研究所）与国科大研究生导师、中国科学院广州地球化学研究所副研究员郭炀锐等以华南晚奥陶世万和剖面深埋碳酸盐岩为研究对象，该区域经历了峰值达～261℃的深埋藏过程，且受青藏高原构造应力影响发育热液活动，是研究热液-成岩作用的天然实验室（图1）。通过系统开展岩相学观察、稳定同位素与微量元素测试，结合固态重排、流体-岩石相互作用及二维热传导数值模拟，团队发现研究区团簇同位素温度（T(Δ₄₇)）在仅50米的垂直梯度地层间隔内呈现47至194℃的异常，这一特征无法用区域背景地热梯度或团簇同位素固态重排理论解释。

该研究团队提出了一个重要假设，认为剖面的团簇同位素温度是封闭体系、低水岩比碳酸盐重结晶的温度，而T(Δ47)在空间上异质性是由剖面底部存在的热液脉所产生的热场衰减主控。这些假设得到了水岩交换（图2）和热传导模型（图3）的支持。对此，团队提出了隐蔽型热液改造的识别方法：①短地层间隔（＜100米）内无法用背景地热梯度解释的异常t(δ47)垂直梯度；②蚀变样品中mn＞18O-Δ₄₇指示的封闭体系低水岩比重结晶证据。

以往研究仅通过肉眼剔除可见脉体，但低水岩比下热液改造不会产生明显岩相变化，常导致误将热液信号解读为古气候波动。该团队研究成果为重新评估全球构造活跃区已发表的深时古温度数据提供了重要筛选依据；同时也为深层海相碳酸盐岩油气储层的热演化历史恢复、成岩作用评价提供了新型的地球化学方法与理论支撑。

该项研究研究受到了国家重点研发项目（2023YFF0803702）、中国科学院战略性先导科技专项（XDB0840200）和国家自然科学基金（42373004）的资助，成果近期发表在国际知名地学期刊Chemical Geology上。国科大博士生郭羽翯（培养单位：中国科学院广州地球化学研究所）为本文第一作者，国科大研究生导师、中国科学院广州地球化学研究所副研究员郭炀锐为本文通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2026.123552

图1 研究区域地层、岩相学和团簇同位素数据结果

图2 实测碳酸盐δ¹⁸O和由T(Δ₄₇)推算流体δ¹⁸O值与水岩交换模型的比对

图3 实测T(Δ₄₇)数据与热传导模型比对