沉积盆地的古地温是影响盆地中石油与天然气生成、运移、聚集乃至破坏的重要因素之一。在油气勘探的实践中，古地温的研究具有重要的实际意义。虽然古地温的研究方法很多，但是沉积盆地的古地温研究中依然存在着利用现有方法无法很好解决的难题。大型叠合盆地中(如塔里木盆地)古生代碳酸盐岩地层的热历史恢复问题，就无法应用现有的方法有效地解决，而热历史恢复的困难，影响着烃源岩生烃史的正确认识，困扰着这些地区的油气资源评价与勘探决策。因此非常有必要寻找新的研究方法解决古生代碳酸盐岩地层的热历史恢复问题。 论文的研究对利用干酪根自由基浓度反演计算古地温的方法进行了新的探索，可以为大型叠合盆地中古生代碳酸盐岩地层的热历史恢复提供新的思路。这不仅对于盆地热体制与热历史的研究具有理论探索意义，对于碳酸盐岩地区的油气资源评价与勘探实践也具有重要的实际意义。 论文的研究通过不同类型(Ⅰ，Ⅱ1，Ⅲ)干酪根样品热模拟实验的方法，探讨了干酪根自由基浓度的热演化与温度—时间的关系，研究了干酪根自由基浓度热演化特征的实质，讨论了热演化进程中干酪根自由基浓度与镜质体反射率的关系。研究认为干酪根的自由基浓度与其热演化程度密切相关。干酪根自由基浓度的变化受温度与时间的控制，温度和时间在干酪根自由基浓度的变化过程中可以互相补偿。自由基浓度的热演化特征是干酪根热演化进程中成分与结构调整过程的反映。干酪根的自由基浓度与镜质体的关系较为复杂，可能不存在统一的相关关系。 在上述理论研究的基础上，利用热模拟实验的数据，通过回归分析的方法，建立了实验条件下不同类型干酪根自由基浓度与温度—时间指数(TTI)的定量关系；同时利用前人研究中的数据讨论了自然演化剖面中干酪根自由基浓度与温度—时间指数的定量关系。 以干酪根自由基浓度与温度—时间指数(TTI)的定量关系为基础，建立了将干酪根自由基浓度作为古温标反演计算古地温的方法，阐明了该方法的基本原理、具体的操作步骤与使用中需要注意的问题。利用这种方法反演计算了TZ12井古生界碳酸盐岩地层的古地温；同时利用其它古温标资料与研究方法以及前人的研究成果对TZ12井古地温的反演结果进行了验证，说明这种利用干酪根自由基浓度反演计算古地温的新方法可以为大型叠合盆地中古生代碳酸盐岩地层的热历史恢复提供新的思路。