沈卫兵，朱祥坤等-PR：华南南华系大塘坡组黑色页岩形成环境及有机质富集机制

　　前寒武系黑色岩系是化石能源勘查研究的前沿热点之一。新元古代成冰纪间冰期沉积了一套全球可对比的黑色页岩，在中国境内以扬子板块南华系大塘坡组较为典型。南华系大塘坡组黑色页岩富含有机质，是华南新元古界重要的油气烃源岩，但目前对有机质富集机制的研究还较为薄弱，尤其是生物生产力、氧化还原状态等相关控制作用更缺乏系统性研究，限制了人们对烃源岩资源评价与油气成藏机理的认识。

　　中国地质科学院地质研究所朱祥坤课题组针对以上问题，对南华系大塘坡组黑色页岩有机质分布特征进行了系统剖析，应用氧化还原敏感元素、Fe组分及S、C同位素示踪分析相结合的地球化学方法，从形成环境研究角度出发，对黑色页岩有机质富集机制进行了深入研究，取得了如下主要认识：

　　（1）大塘坡组黑色页岩有机质差异分布特征明显：黑色页岩不同层段有机质富集程度不同，有机质丰度在中部层段达到峰值；不同区域黑色页岩有机质富集程度存在差异，有机质自浅水沉积区向深水沉积区逐渐富集（图1a）。

　　（2）有机质的差异富集与间冰期环境的动态演化密切相关：间冰期早期，区域性缺氧铁化环境、强烈的热液活动、显著的水体交换控制了黑色页岩下段有机质中等富集；间冰期中期，广泛的缺氧硫化环境、强烈的化学风化作用、高效的水体交换控制了黑色页岩中段有机质高度富集；间冰期晚期，扩张的氧化水体、有限的化学风化作用、局部的水体交换控制了黑色页岩上段有机质较低水平富集（图1b）。

　　（3）有机质富集模式为“生产力-保存”综合模式：海底热液活动、大陆化学风化、水体交换促进了古海洋中营养元素的循环与初级生产力的勃发，为有机质富集提供了物质基础；持续的缺氧还原水体，降低了古海洋中有机质的降解消耗，为有机质富集提供了良好的保存条件；生物生产力勃发、保存条件优越是大塘坡组黑色页岩有机质高度富集的关键，且生产力的勃发更为重要（图1b）。

a. 有机质差异分布特征

b. 有机质差异富集模式

图1 华南南华系大塘坡组黑色页岩形成环境及有机质差异富集模式

　　该研究查明了华南南华系大塘坡组黑色页岩有机质差异分布特征，确定了有机质差异富集的主控因素，建立了有机质差异富集模式，为该套烃源岩评价提供了基础数据资料，也为我国新元古界油气勘探开发提供了重要的科学支撑。

　　本研究受国家重点研发计划项目（2019YFA0708404）、国家自然科学基金项目（41703017）、中国地质调查项目（DD20190002）和自然资源部深地动力学重点实验室自主研究课题（J1901-20-1）资助。研究成果发表在期刊Precambrian Research上：Weibing Shen, Xiangkun Zhu, Jin Li, Bin Yan, 2022. Mechanism of organic matter accumulation in black shale of the Datangpo Formation: Insights from paleo-environmental variation during the Cryogenian non-glaciation. Precambrian Research, 383 106889.

　　原文链接: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2022.106889