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同位素基本概念

具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素。同位素又分为稳定同位素和放射性同位素。

常见同位素及其自然丰度

碳同位素标量

碳主要的两种稳定同位素：¹²C和¹³C

碳同位素分馏

定义：¹²C和¹³C在物理、化学和生物反应过程中以不同比例分配于各个物质中的现象叫碳同位素分馏。

分类：1）化学分馏(动力学分馏)：因¹²C化学键和¹³C强度差异，造成轻重同位素分子化学反应速率的差异而导致的分馏，如植物光合作用和温度压力生烃作用等。

                  2）物理分馏（质量分馏）：因质量差异造成蒸发、凝聚、升华和扩散等过程中¹²C和¹³C的分异。

碳同位素在油气勘探中的应用

基于碳同位素录井的油气勘探新应用

同位素录井是油气钻探过程中所实施的实时碳同位素检测技术，检测的样品主要包括泥浆气、泵抽流体气、生产气等，测量组分主要为为气态烃和CO₂等含碳组分。通过大量、连续、立体的同位素数据，不仅能够分析油气成因与成熟度、油气藏的后期改造和次生变化等地质成藏特征，在非常规油气方面还能指导古潜山、页岩油气的勘探，为非常规资源勘探潜力分析和储量评估提供依据。

优点：

1)  减少取样、运输过程的干扰，提高检测质量；

2）数据量大而连续，可用于精细地化分析；

3）实时在线测量，及时指导勘探；

4）构建立体的“碳同位素场”;

5）单样成本低。