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沉积物热释光能有效地反映海洋环境下深部油气田引起的微弱放射性异常。热释光在不同的测试粒级、不同的岩性中的丰度不同，结果为粗粒级＞细粒级、砂岩＞粉砂质砂岩＞泥质粉砂岩＞泥岩。热释光也与部分金属元素含量有关，Ti、Ba、Zn、Fe3+/Fe2+与热释光呈正相关关系。热释光与烃类也呈较强的正相关性。不同采样深度热释光测量结果表明，热释光剂量随沉积物的沉积深度和沉积时间的增加而增加，深层样的热释光对油气藏的指示效果更好。