关键词:
陡山沱组
鄂西地区
古环境
沉积演化
氧化还原条件
摘要:
陡山沱组为鄂西地区重要的页岩气勘探目的层,硏究陡山沱组的古环境演化和有机质富集机理对页岩气勘探具有重要意义。目前对陡山沱组的古沉积环境演化认识不深入,有机质富集机理尚未阐明。针对鄂西宜昌地区陡山沱组古环境与烃源岩有机质富集机理研究相对薄弱的状况,通过系统采集岩心和露头样品,并开展总有机碳(TOC)、主量、微量和稀土元素等分析测试,对比分析不同地区及陡山沱组不同层段的古环境与有机质富集的差异性特征,阐明陡山沱组古环境演化和有机质富集机理。
结果表明:(1)陡一段古气候干燥,古盐度高,古氧化还原条件主要为氧化环境,古生产力较低,有轻微的Eu负异常,物源单一,为安山岩。(2)陡二段古气候为温湿与干热气候交替,古盐度高,古氧化还原主要为贫氧环境,局部呈现氧化和缺氧环境,古生产力较高,有明显的Ce负异常,物源多样,安山岩、长英质火山岩和花岗岩混合物源。(3)陡三段古气候干燥,古盐度高,古氧化还原条件主要为氧化环境、古生产力较低,有明显的Ce负异常,物源多样,安山岩和长英质火山岩的混合物源。(4)陡四段古气候为温湿气候,古盐度低,古氧化还原条件为缺氧环境、古生产力高,轻稀土元素较为富集,重稀土元素较为亏损,有轻微的Eu负异常,物源单一,为长英质火山岩。(5)陡二段沉积时期为富有机质层段,有机质富集的主要控制因素是古生产力。陡二段时期气候变化较大,为干热与温湿频繁交替,其中以干热气候为主,局部温湿气候;海水盐度较高;与陡一段相比,海平面仍处于上升阶段,底水缺氧有利于有机质的保存;且由于陆源输入开始增多,古生产力开始增强,因此有利于有机质的富集,因此较陡一段,有机质富集增强,TOC含量为1.44%。(6)陡四段沉积时期为富有机质层段,有机质富集的主要控制因素是古氧化还原条件。陡四段时期古气候相对于陡三段变的温暖湿润,海水盐度也大大降低。随着古生物大量增加和陆源输入增多,古生产力达到最高;此时,海平面的持续,底水处于厌氧沉积环境,缺氧状态都是有利于有机质的保存,因此TOC含量相对最高,平均值达到9.61%。(7)综合研究表明,鄂西宜昌地区陡山沱组古水动力较弱,沉积于强滞留盆地。影响有机质富集的主要控制因素是古氧化还原条件,其次是古生产力和沉积速率,陆源碎屑输入和沉积速率对有机质富集的影响相对较弱。