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氧同位素作为有效的地球化学参数,在同位素地质年代学、环境科学研究等许多领域得到广泛应用,CO2氧同位素也是一个非常有效的示踪剂,可用于判识气源,然而这一指标尚未应用于油气勘探领域。应用气相色谱-气体稳定同位素质谱联用技术,建立了天然气中CO2的氧同位素在线检测方法。在对松辽盆地、四川盆地、塔里木盆地天然气组分、组分碳同位素、稀有气体组成与稀有气体同位素等地球化学资料研究的基础上,对盆地天然气中CO2氧同位素进行分析,发现不同盆地、不同来源天然气中CO2的碳、氧同位素分布特征存在明显差异,表明CO2的氧同位素具有较好的成因指示意义。通过CO2的碳-氧同位素分布,可将气藏中CO2细分为上地幔来源、碳酸盐岩来源以及有机成因,为天然气成因及气源对比研究提供了新手段。