High burial temperature and a lack of material for traditional thermal proxies significantly impede the understanding of the thermal history of carbonate stratigraphic sequences in deep time. Carbonate clumped isotope thermometry interpreted through models of solid‐state isotopic reordering and in situ U‐Pb dating provides a new methodology for reconstructing thermal histories of such successions. Calcite fabrics (micrite cements and veins) from deeply buried (5,000–8,000 m) Ordovician carbonate intervals in the Tarim Basin were analyzed for their carbonate clumped isotope compositions and U‐Pb ages, and the results were used to estimate maximum peak burial temperatures. Reconstructed burial temperatures reveal a previously ignored thermal pulse in the range of 160°C–190°C during the Permian period. Maximum geothermal gradients at the time of peak burial temperature varied from 26.8°C/km to 69.3°C/km, with higher values in the northern Tarim Basin. We show that the spatial patterns of peak burial temperature and geothermal gradients closely correspond to the distribution of the Tarim Large Igneous Province, which emplaced during the Permian following the emplacement of a mantle plume beneath the Tarim Basin. We thus propose that the thermal pulse recorded in Tarim Ordovician limestones resulted from Permian mantle plume activity. The reconstructed thermal history has important implications for our understanding of source‐rock hydrocarbon generating history, hydrocarbon accumulation, and fluid flow history in the Tarim Basin. This study also demonstrates the potential of the integration of Δ₄₇, U‐Pb dating of carbonates and solid‐state reordering models as an integrated thermochronological method for reconstructing thermal histories of deeply buried carbonate intervals.

中文翻译：

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塔里木盆地二叠纪地幔柱羽引起的热脉冲：同位素同位素温度法和原位方解石U-Pb测年的约束

较高的埋藏温度和传统热代理材料的缺乏极大地阻碍了对深层碳酸盐岩地层序列热历史的理解。通过固态同位素重排和原位U-Pb定年模型解释的碳酸盐成簇同位素测温法为重建此类演替的热历史提供了一种新的方法。对塔里木盆地深埋（5,000-8,000 m）奥陶系碳酸盐岩层段中的方解石织物（微晶水泥和脉）进行了分析，分析了它们的碳酸盐成簇同位素组成和U-Pb年龄，并将该结果用于估算最高埋葬峰值温度。重建的埋藏温度揭示了二叠纪以前在160°C–190°C范围内被忽略的热脉冲。塔里木盆地北部埋藏温度最高时的最大地热梯度在26.8°C / km至69.3°C / km之间变化。我们发现，最高埋葬温度和地热梯度的空间格局与塔里木大火成岩省的分布密切对应，塔里木大火成岩省是在塔里木盆地下方地幔柱羽化之后在二叠纪发生的。因此，我们建议塔里木奥陶纪石灰石中记录的热脉冲是由二叠纪地幔柱活动引起的。重建的热史对我们了解塔里木盆地烃源岩生烃史，油气成藏和流体流动史具有重要意义。这项研究还证明了Δ积分的潜力 3°C / km，在塔里木盆地北部更高。我们发现，最高埋葬温度和地热梯度的空间格局与塔里木大火成岩省的分布密切对应，塔里木大火成岩省是在塔里木盆地下方地幔柱羽化之后在二叠纪发生的。因此，我们建议塔里木奥陶纪石灰石中记录的热脉冲是由二叠纪地幔柱活动引起的。重建的热史对我们了解塔里木盆地烃源岩生烃史，油气成藏和流体流动史具有重要意义。这项研究还证明了Δ积分的潜力 3°C / km，在塔里木盆地北部更高。我们发现，最高埋葬温度和地热梯度的空间格局与塔里木大火成岩省的分布密切对应，塔里木大火成岩省是在塔里木盆地下方地幔柱羽化之后在二叠纪发生的。因此，我们建议塔里木奥陶纪石灰石中记录的热脉冲是由二叠纪地幔柱活动引起的。重建的热史对我们了解塔里木盆地烃源岩生烃史，油气成藏和流体流动史具有重要意义。这项研究还证明了Δ积分的潜力 我们发现，最高埋葬温度和地热梯度的空间格局与塔里木大火成岩省的分布密切对应，塔里木大火成岩省是在塔里木盆地下方地幔柱羽化之后在二叠纪发生的。因此，我们建议塔里木奥陶纪石灰石中记录的热脉冲是由二叠纪地幔柱活动引起的。重建的热史对我们了解塔里木盆地烃源岩生烃史，油气成藏和流体流动史具有重要意义。这项研究还证明了Δ积分的潜力 我们发现，最高埋葬温度和地热梯度的空间格局与塔里木大火成岩省的分布密切对应，塔里木大火成岩省是在塔里木盆地下方地幔柱羽化之后在二叠纪发生的。因此，我们建议塔里木奥陶纪石灰石中记录的热脉冲是由二叠纪地幔柱活动引起的。重建的热史对我们了解塔里木盆地烃源岩生烃史，油气成藏和流体流动史具有重要意义。这项研究还证明了Δ积分的潜力 因此，我们建议塔里木奥陶纪石灰石中记录的热脉冲是由二叠纪地幔柱活动引起的。重建的热史对我们了解塔里木盆地烃源岩生烃史，油气成藏和流体流动史具有重要意义。这项研究还证明了Δ积分的潜力 因此，我们建议塔里木奥陶纪石灰石中记录的热脉冲是由二叠纪地幔柱活动引起的。重建的热史对我们了解塔里木盆地烃源岩生烃史，油气成藏和流体流动史具有重要意义。这项研究还证明了Δ积分的潜力₄₇，碳酸盐的U-Pb测年和固态重排模型是一种用于重建深埋碳酸盐岩层段热历史的综合热年代学方法。