【摘要】：四川盆地及周緣龍馬溪組是我國頁巖氣勘探重點(diǎn)層系。作為頁巖氣主力產(chǎn)層,龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖段的發(fā)育機(jī)制研究具重要科學(xué)意義。與其他黑色頁巖層段顯著不同的是,龍馬溪組頁巖沉積于奧陶紀(jì)末期的冰期之后,且富筆石化石。因此,從地球系統(tǒng)觀的角度,探討重大地質(zhì)轉(zhuǎn)折期古氣候、古生物和古沉積環(huán)境的演變,及其對(duì)有機(jī)質(zhì)富集的控制作用,將有助于進(jìn)一步理解黑色頁巖發(fā)育機(jī)制。本研究系統(tǒng)采集川南地區(qū)寧203井龍馬溪組黑色頁巖樣品,進(jìn)行有機(jī)碳、主微量元素、礦物組成等分析以明確有機(jī)質(zhì)富集程度和沉積水體的氧化還原程度,并利用電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)進(jìn)行筆石原位多元素成像分析,探索不同水體環(huán)境下的有機(jī)質(zhì)富集機(jī)制,取得如下認(rèn)識(shí):(1)寧203所在位置在早志留世為淺水陸棚沉積環(huán)境,有機(jī)碳分析數(shù)據(jù)顯示富有機(jī)質(zhì)層段位于為龍馬溪組下部,總厚度為30m,總有機(jī)質(zhì)(TOC)均值在3%以上,向上逐漸降低。通過巖心觀察、手標(biāo)本鑒定以及顯微鏡拍照發(fā)現(xiàn)筆石多呈銀白色薄膜形式存在,筆石形態(tài)多為細(xì)長(zhǎng)或短粗狀,沿泥頁巖層面以無序疊加或聚集式保存,單層豐度變化大。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)TOC含量與筆石豐度呈良好正相關(guān)性,指示有機(jī)質(zhì)富集機(jī)制與筆石化石成因具相似性。(2)對(duì)寧203井龍馬溪組頁巖主微量元素的地球化學(xué)指標(biāo)分析表明,龍馬溪組下段富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積于缺氧環(huán)境,向上逐漸變?yōu)楹醐h(huán)境。TOC含量與氧化還原敏感元素指標(biāo)有著良好的相關(guān)性,表明有機(jī)質(zhì)保存于缺氧環(huán)境有關(guān)。同時(shí)高的Mo元素含量和富集程度可能指示了硫化的沉積環(huán)境,結(jié)合黃鐵礦化筆石原位成像的數(shù)據(jù)分析結(jié)果,提出在赫南特冰期剛結(jié)束時(shí),底部為弱含氧的孔隙水硫化環(huán)境。(3)利用LA-ICP-MS實(shí)現(xiàn)了龍馬溪組筆石的原位多元素掃描成像,發(fā)現(xiàn)碳質(zhì)薄膜筆石體表面富集Mg、Al、Si、Fe元素,結(jié)合Sr/Ba值則明顯低于圍巖,指示黏土礦物包埋是筆石碳化保存的主要途徑。結(jié)合TOC、黃鐵礦、黏土礦物含量和δ~(13)C_(org)的全剖面變化情況及相關(guān)性分析,進(jìn)一步提出早期微生物席繁盛和后期硫酸鹽還原菌繁盛導(dǎo)致水巖界面孔隙水普遍缺氧,是筆石和有機(jī)質(zhì)大量埋存的主要原因。
【圖文】：

圖 1-1 論文技術(shù)路線圖1.4 主要完成工作量以寧 203 井位主要研究對(duì)象，對(duì)寧 203 井志留系龍馬溪組黑色頁巖進(jìn)行了采樣，共采集巖心樣品 64 件，進(jìn)行了主微量元素以及 TOC 測(cè)試，并再繪制了 TOC垂向變化圖之后選取了下部高 TOC 的深度，制作了薄片，并進(jìn)行了激光剝蝕掃描，目前已完成逾 600 樣次的分析測(cè)試項(xiàng)目(含主量、微量元素及熱解有機(jī)碳等)，，，論文工作開始于 2017 年 9 月，歷時(shí)一年半年，主要完成工作見下表 1-1：表 1-1 主要完成工作量統(tǒng)計(jì)表序號(hào) 工作量 單位 數(shù)量 完成地點(diǎn)1 巖心樣品采集 件 63 中石油勘探開發(fā)研究院2 薄片鑒定 片 4 中石油勘探開發(fā)研究院

盆地(鄧康齡, 1992)。北為米蒼山隆起—大巴山褶皺帶，南為峨眉山-涼山?jīng)_斷帶，西為龍門山造山帶，東為湘黔鄂沖斷帶，盆地南部及周緣地區(qū)主要為峨眉山-涼山?jīng)_斷帶與湘黔鄂沖斷帶所夾限的區(qū)域(曾祥亮等, 2011; 蒲泊伶等, 2010)(圖2-1)。在早志留世，上揚(yáng)子地區(qū)處于樂山－龍女寺、黔中、江南三大古隆起之間，形成了相對(duì)閉塞的海盆環(huán)境，深水陸棚沉積主要在川東北、川東－鄂西、川南三個(gè)區(qū)域，沉積了一套富有機(jī)質(zhì)黑色頁巖(梁狄剛等, 2009)。本次研究的研究區(qū)主要位于長(zhǎng)寧地區(qū)，地理位置位于四川盆地南部，在志留系處于沉積中心的位置。圖 2-1 四川盆地區(qū)域構(gòu)造圖(據(jù)蒲泊伶，2010)
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P618.13

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