摘要：為探討川南自貢和瀘州地區(qū)奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組一段頁巖有機質(zhì)富集機制，利用總有機碳（TOC）質(zhì)量分?jǐn)?shù)，礦物組成、主微量元素等，對沉積環(huán)境開展研究。結(jié)果表明：自貢和瀘州地區(qū)五峰組—龍一段處于貧氧—厭氧的水體環(huán)境。自貢地區(qū)五峰組—龍一段為滯留環(huán)境，Co、Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乘積w（Co）×w（Mn）平均值為1.13，瀘州地區(qū)存在上升流活動，w（Co）×w（Mn）平均值為0.38。生物鋇Baxs含量及Ba、Al質(zhì)量比指示，自貢地區(qū)五峰組—龍一段為中等水平古生產(chǎn)力條件，瀘州地區(qū)為高古生產(chǎn)力水平。自貢地區(qū)在水下低隆起的影響下，地層沉積速率降低，有機質(zhì)富集為中生產(chǎn)力水平—還原環(huán)境—低沉積速率模式。瀘州地區(qū)在上升流帶來營養(yǎng)物質(zhì)作用下，盡管具較高的沉積速率，但仍形成了富有機質(zhì)頁巖，有機質(zhì)富集為高生產(chǎn)力水平—還原環(huán)境—高沉積速率模式。

關(guān)鍵詞：四川盆地； 自貢和瀘州地區(qū)； 五峰組—龍一段； 氧化還原條件； 古生產(chǎn)力； 有機質(zhì)富集

中圖分類號： TE 122.1"" 文獻標(biāo)志碼： A

引用格式：劉鑫，郝芳，柳卓，等.川南自貢和瀘州地區(qū)五峰組—龍馬溪組一段頁巖有機質(zhì)富集機制［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2024，48（6）：1-14.

LIU Xin， HAO Fang， LIU Zhuo， et al. Mechanism of organic matter enrichment from" Wufeng-1st member in Longmaxi Formation shale in Zigong and Luzhou areas of the Southern Sichuan Basin ［J］. Journal of China University of Petroleum （Edition of Natural Science） ，2024，48（6）：1-14.

Mechanism of organic matter enrichment from" Wufeng-1st member

in Longmaxi Formation shale in Zigong and Luzhou areas of the Southern Sichuan Basin

LIU Xin^1，2， HAO Fang^1，2， LIU Zhuo^1，2， YANG Jie3， WU Wei4， TIAN Jinqiang^1，2， FENG Ziqi^1，2

（1.School of Geosciences in China University of Petroleum （East China）， Qingdao 266580， China;

2.State Key Laboratory of Deep Oil and Gas， China University of Petroleum （East China）， Qingdao 266580， China;

3.No.12 Oil Production Plant， PetroChina Changqing Oilfield Company， Xi an 710000， China;

4.Shale Gas Research Institute of PetroChina Southwest Oil amp; Gasfield Company， Chengdu 610051， China）

Abstract：To explore the enrichment of organic matter in the Ordovician Wufeng-Silurian 1st member of the Longmaxi Formation in the Zigong and Luzhou areas of the Southern Sichuan Basin， we analyzed total organic carbon（TOC） content， mineral composition， and major and trace elements to investigate the sedimentary environment. The results indicate that the Wufeng-1st member of the Longmaxi Formation was deposited in a suboxic-anoxic environment in both areas. In the Zigong area， the Wufeng-1st member represents a restricted environment， with an average product of Co and Mn mass fraction w（Co）×w（Mn） value of 1.13， while the Luzhou area experienced upwelling activity， with an average w（Co）×w（Mn） value of 0.38. The" values of Baxs content and the Ba-Al mass ratio suggest moderate paleoproductivity in the" Zigong area and high paleoproductivity in the Luzhou area. In the Zigong area， the influence of an underwater low uplift reduced the sedimentary rate （SR）， leading to a model of moderate productivity， reducing conditions and low SR for organic matter enrichment . In contrast， in the Luzhou area， upwelling brought nutrients， supporting the accumulation of organic-rich shale deposite a relatively high SR， suggesting a model of high productivity， reducing conditions， and high SR.

Keywords：Sichuan Basin; Zigong and Luzhou area; Wufeng-1st member in Longmaxi Formation; redox condition; palaeo-productivity; organic matter enrichment

黑色頁巖是油氣及多種礦產(chǎn)資源的載體，尤其對于頁巖氣勘探具有重要價值^［1-3］。川南地區(qū)奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組一段（后文簡稱“龍一段”）頁巖氣資源豐富，埋深介于3500～4500 m的頁巖分布面積達1.3×104 km2，資源量為8.3×10¹²m3 ^［4-6］。其中自貢和瀘州地區(qū)處于川南頁巖氣資源豐富區(qū)。頁巖的生烴能力、含氣量很大程度上由有機質(zhì)豐度所控制，而目前針對這兩個地區(qū)五峰組—龍一段頁巖有機質(zhì)富集機制的認(rèn)識還不太明確，且不同時代沉積、構(gòu)造背景下，水體環(huán)境、氣候條件等存在的差異，也增加了古沉積環(huán)境恢復(fù)及有機質(zhì)富集機制研究的難度，因此該套頁巖的有機質(zhì)富集機制是制約川南古生界頁巖氣進一步勘探及資源潛力評價的基礎(chǔ)性問題^［5，7］。近年來，眾多學(xué)者對自貢和瀘州地區(qū)五峰組—龍一段的水體環(huán)境、頁巖地層發(fā)育、古地形等方面進行了大量研究。結(jié)果表明，自貢和瀘州地區(qū)具有復(fù)雜的古地理形態(tài)^［8-13］，同時，五峰組—龍一段沉積時期經(jīng)歷多期的海平面升降^{［5，14-17］}，而這些因素對有機質(zhì)富集影響程度的認(rèn)識目前還相對薄弱。由于研究區(qū)五峰組—龍一段沉積環(huán)境及古地理條件的復(fù)雜性，其有機質(zhì)富集的主控因素尚不明確。為進一步研究川南地區(qū)五峰組—龍一段頁巖有機質(zhì)富集機制和為優(yōu)質(zhì)烴源巖評價提供依據(jù)。筆者以自201井和瀘202井為研究對象，通過系統(tǒng)巖心和薄片觀察、有機碳（TOC）、黏土礦物、主微量元素測試，對陸源碎屑輸入、氧化還原條件、古生產(chǎn)力水平、水體滯留程度和沉積速率等方面進行分析，并總結(jié)有機質(zhì)富集的模式及控制因素。

1 地質(zhì)概況

川南地區(qū)位于上揚子臺地西南緣，主要指大涼山以東、樂山—龍女寺古隆起龍馬溪組剝蝕線以南、華鎣山以西、黔北凹陷以北的區(qū)域，靠近川中古隆起（圖1），面積約為4×104 km2，地處川南低陡構(gòu)造帶^［4］。自貢和瀘州地區(qū)位于川南地區(qū)西北部，靠近威遠和瀘縣（圖1（b）），資源潛力巨大，五峰組—龍一段頁巖氣探明儲量分別約為2.3×10¹¹ m3和9.48×10¹⁰ m3^{［5，7，10］}。鉆井揭示研究區(qū)五峰組—龍一段巖性均以黑色頁巖和黑色碳質(zhì)頁巖為主，筆石、黃鐵礦分布廣泛（圖2），發(fā)育多個筆石生物帶，五峰組厚度約十幾米，龍一段達數(shù)十米（圖3）。

中奧陶世后，在揚子板塊與華夏板塊的匯聚作用下，揚子板塊進入前陸盆地演化時期^［2，4］。早志留世，隨著華夏板塊擠壓作用的增強，位于揚子板塊西北部的四川盆地，被川中、滇黔、雪峰隆起圍繞，形成“三隆圍一坳”的沉積格局和低能，缺氧的水體環(huán)境，并在海侵作用影響下，形成川南、川東和川北3個沉積中心^［3］。

川南地區(qū)受盆內(nèi)沉積、構(gòu)造背景影響，五峰組—龍一段沉積時期處于半深水—深水陸棚環(huán)境^［16］（圖1（b））。自貢和瀘州地區(qū)靠近川南沉積中心，位于其西北部，兩個地區(qū)從下到上發(fā)育澗草溝組（O3j）、五峰組（O3w）和龍馬溪組（S1l），其中龍馬溪組底部龍一段從下到上分為龍一1（S1l1）、龍一2（S1l2）亞段，前者從下到上又可分為龍一^1-41（S1l^1-41）4個小層^［11］（圖2）。

2 樣品及分析方法

自201井和瀘202井分別為自貢和瀘州地區(qū)的重點探井。其中自201井日產(chǎn)量為14.0×104 m3，是自貢地區(qū)第一口頁巖氣井，瀘202井日產(chǎn)量為1.2×104 m3。選取201（Z201）井和瀘202（L202）井五峰組—龍一段頁巖的樣品為研究對象。采用0.5～2 m間隔取樣，共計37個樣品，其中自201井15個，瀘202井22個，并在中國石油勘探開發(fā)研究院和核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分別完成有機質(zhì)豐度、礦物組成、主、微量元素等相關(guān)測試。

所有樣品經(jīng)去離子水多次超聲，洗凈烘干后，用研缽人工磨碎至粒徑74 μm，用于化學(xué)分析。其中有機碳豐度采用酸溶法，將樣品加入濃度為4 mol/L的HCl溶解12 h后，分3次加入去離子水并離心，干燥后將去除無機碳的樣品，通過CS-344碳硫分析儀進行測試，最后經(jīng)計算得出含量。

礦物組成利用Panalytical X Pert PRO射線衍射儀分析。全巖礦物分析，將樣品放入載物臺使用Cu Kα輻射和Ni濾波器分析，管壓40 kV，管流40 mA，掃描角2θ為3°～70°，礦物的鑒定與含量計算采用礦物特征衍射峰值和K值法。黏土礦物分析，將樣品在蒸餾水中浸泡6～8 h，根據(jù)斯托克斯公式采用沉降和離心方法分離礦物，隨后對樣品進行自然風(fēng)干條件、飽和乙二醇條件（24 h）、加熱條件（490 ℃烘箱加熱2 h）預(yù)處理，之后上機測試，采用Cu Kα輻射和Ni濾波器，管壓40 kV，管流40 mA，掃描角2θ為3°～30°。

主量元素用堿熔玻璃片法，將樣品放入920 ℃高溫爐中煅燒，稱取0.5 g的樣品并混入樣品質(zhì)量8倍的Li2B4O7，加入1滴2%LiBr+1%NH4I混合助溶劑于鉑金坩堝中，在1150 ℃下熔制成玻璃片，接著通過Axios-mAX波長色散X射線熒光光譜儀進行測試。微量元素用酸溶法，將烘干的樣品粉末放入700 ℃的高溫爐中煅燒，3 h后稱取煅燒后樣品0.37～0.45 mg放入聚四氟乙烯密閉溶樣瓶中，滴入HNO3、HF和HClO4溶解樣品后放入NexION300D等離子體質(zhì)譜儀完成測試。

3 五峰組—龍一段頁巖地球化學(xué)特征

3.1 TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)

自201井和瀘202井五峰組—龍一段TOC由下往上整體呈先增大后減小趨勢（圖3）。自201井五峰組TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)w（TOC）為2.49%～4.24%（平均3.37%），魯?shù)るA為1.95%～8.16%（平均4.61%），高于埃隆階（平均2.20%）。瀘202井五峰組TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.38%～4.63%（平均3.06%），魯?shù)るA為1.71%～6.83%（平均2.76%），見表1。自201井

w（TOC）gt;2%頁巖主要分布于WF2—LM4筆石帶，厚度達14.8 m，瀘202井w（TOC）gt;2%頁巖主要分布在WF3—LM5筆石帶，共厚57.24 m（圖3）。

3.2 主量元素

富有機質(zhì)頁巖中主量元素SiO2、CaO和Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，基本可與石英、碳酸鹽和黏土礦物3種礦物組分對應(yīng)^［20］。自201井和瀘202井五峰組—龍一段主量元素主要為SiO2、CaO和Al2O3，含少量Fe2O3、TiO2和P2O5（表1）。自201井五峰組SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.28%～48.12%（平均37.7%），魯?shù)るA為43.25%～76.63%（平均60.93%）。瀘202井五峰組SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.28%～68.46%（平均59.15%），魯?shù)るA為47.89%～73.02%（平均59.37%）。兩口井SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)縱向上變化趨勢與TOC類似（圖3）。

海相頁巖中硅質(zhì)主要為碎屑硅和過剩硅（熱水、成巖作用和生物來源），但僅生物來源硅是生物的重要組成部分^［21］。為確定不同成因硅的含量，常利用地球化學(xué)方法估算。根據(jù)Ross等^［20］的方程式可得出樣品中過剩硅（Siex）含量，確定高于正常碎屑沉積環(huán)境下的硅質(zhì)含量。過剩硅含多種來源，其中成巖硅主要來源于蒙脫石轉(zhuǎn)化為伊利石的過程中^［22］?，F(xiàn)代泥頁巖中，蒙脫石含量遠高于伊利石和高嶺石，因此設(shè)定樣品中的所有伊利石都來自蒙脫石的轉(zhuǎn)化，利用蒙脫石和伊利石端元化學(xué)式和分子量，并假設(shè)Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)w（Al2O3）為常數(shù)，得成巖二氧化硅量^［22］，去除其余硅質(zhì)來源后可確定生物硅含量。

w（Siex）=w（Si樣品）-

w（Si/Al）b×w（Al樣品）.（1）

1.308［（Al3.15Mg0.85）（Si8.00）O20（OH）4（Na0.85）2H2O［蒙脫石］+（0.06Fe2O3+0.56K2O+0.02CaO）］［（Al4.12Fe0.1Mg0.56）（Si7.17）O20（OH）4

（K1.47Na0.01Ca0.03）］［伊利石］+3.29SiO2+0.56Na2O+0.55MgO+3.23H2O.（2）

式中，w（Si樣品）、w（Al樣品）分別為樣品中的Si、Al的總質(zhì)量分?jǐn)?shù);w（Si/Al）b為Si、Al質(zhì)量比的背景值，值為3.11^［23］。式（2）中，含有778.64 g伊利石的頁巖在成巖過程中可生成197.7 g SiO2^［22］。

3.3 微量元素

沉積巖中僅自生元素含量能表達海水中古沉積環(huán)境特征，為消除碎屑成分的影響，準(zhǔn)確揭示微量元素富集程度，常用Al標(biāo)準(zhǔn)化元素，計算富集系數(shù)（XEF）來評估^［23］。僅來自于生物活動的Ba稱為生物鋇（Baxs），可用其表征古生產(chǎn)力水平，常用的計算方法為總含量減去陸源碎屑估算含量^{［2，24］}。

XEF=wX/Al樣品/w

X/AlPAAS，（3）

w（Baxs）=w（Ba樣品）-w（Al樣品）×wBa/AlPAAS.（4）

式中，XEFgt;1，表明微量元素相對平均頁巖富集；XEFlt;1，則虧損;w（Baxs）為生物鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù);

w（Ba樣品）和w（Al樣品）分別為所測樣品中的Ba和Al的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)；wBa/AlPAAS為該頁巖中這兩元素的比值，為0.0077^［24］;PAAS為后太古宙澳大利亞頁巖。

自201井和瀘202井五峰組—龍一段不同微量元素垂向上變化趨勢存在差異。自201井五峰組wMo/TOC（Mo、TOC兩元素質(zhì)量比，下同）介于2.94～6.67（平均4.81），魯?shù)るA為5.35～12.75（平均8.25），見表2。瀘202井五峰組wMo/TOC值為2.26～4.75（平均3.32），魯?shù)るA為5.13～17.99（平均 8.00），見表2，均在LM1—LM3筆石帶相對較高（圖4）。

自201井五峰組w（Baxs）為320.27～883.46 μg/g（平均為601.87 μg/g），魯?shù)るA為341.49～1048.81 μg/g（平均為683.40 μg/g），縱向上變化較大；而瀘202井五峰組w（Baxs）為1501.2～2169.4 μg/g（平均 1731.06 μg/g），魯?shù)るA為1440.87～5069.32 μg/g（平均為2972.03 μg/g），埃隆階及以上為5220.04～5323.61 μg/g（平均為5271.82 μg/g），縱向上基本保持穩(wěn)定，整段較自201井更高（圖5）。

4 五峰組—龍一段頁巖有機質(zhì)發(fā)育條件

有機質(zhì)富集程度主要受控于母質(zhì)來源、古生產(chǎn)力水平、氧化還原條件和水體滯留程度等因素^{［2，25］}，豐富的母質(zhì)可提供足夠的物質(zhì)基礎(chǔ)，缺氧和閉塞的強滯留水體環(huán)境利于有機質(zhì)保存^［7，26］，各種因素綜合作用是優(yōu)質(zhì)頁巖發(fā)育的基礎(chǔ)。

4.1 保存條件

氧化還原條件是有機質(zhì)富集的另一重要影響因素^［25-26］。常用wCorg/P（（w（TOC）/12）/（w（P）/30.97））和V、Ni、U、Co等含量指示缺氧程度，并已成功應(yīng)用于川南威遠、長寧和涪陵地區(qū)志留系頁巖^{［2，27］}。王淑芳等^［28］利用wU/Th、wV/Cr等參數(shù)發(fā)現(xiàn)W201井龍一段主要為貧氧環(huán)境。Li等^［2］結(jié)合wCorg/P、wU/Th、wV/（V+Ni）等發(fā)現(xiàn)長寧雙河剖面龍一段主要為貧氧—厭氧環(huán)境。wCorg/P值高于海洋藻類wC/P（約為106）時為缺氧條件，此時P從Fe-羥基氧化物上脫落進入水體，該值低于106時為氧化條件，P保留在沉積物中^［26］；V、Ni、U等元素在還原條件下，呈低價，易沉淀富集，氧化狀態(tài)下，呈高價態(tài)易溶解遷移^［28］。

兩口井五峰組和魯?shù)るAwU/Th變化較大，僅部分樣品指示為缺氧環(huán)境，至埃隆階及以上，均指示為非缺氧環(huán)境。從wV/Cr來看，五峰組和埃隆階及以上主要指示為貧氧環(huán)境，魯?shù)るAwV/Cr較大，部分達厭氧環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（圖6（b））。自201井wV/（V+Ni）在五峰組—龍一段指示為貧氧—厭氧環(huán)境，而瀘202井五峰組—龍一段wV/（V+Ni）均指示厭氧環(huán)境。較低的wU/Th并不一定代表富氧環(huán)境，這可能是由于海水向沉積物中遷移的U元素含量降低或U元素溶解，以U⁶⁺形式存在于海水中^［26］，造成含量異常低。結(jié)合wCorg/P、wU/Th、wV/Cr和wV/（V+Ni）的縱向分布特征，自201井和瀘202井五峰組—龍一段主體為貧氧—厭氧環(huán)境，利于有機質(zhì)保存（圖6，自貢地區(qū)和瀘州地區(qū)的樣品數(shù)目分別為15和22，下同）。

沉積物的Mo元素富集受控于氧化還原條件、顆粒載體的搬運、H2S含量和盆地滯留程度^［25］。在氧化環(huán)境中，沉積物中的Mo元素收到限制，而厭氧環(huán)境中，有利于H2S的形成，促進Mo元素進入沉積物出現(xiàn)富集^［28］。強滯留條件下，海水流通性差，海水中Mo元素消耗較快，濃度降低^［28］。因此，在厭氧環(huán)境下可利用wMo/TOC值評價水體滯留情況。

自201井和瀘202井五峰組—魯?shù)るAwMo/TOC值指示為中等—強的水體滯留程度環(huán)境（圖7（a））。但五峰組—魯?shù)るA處于貧氧—厭氧環(huán)境，因此根據(jù)兩口井的指示結(jié)果并不一定準(zhǔn)確。埃隆階及以上，w（TOC）普遍低于2%，主要形成于非缺氧環(huán)境，Mo的富集主要受氧化還原條件控制，wMo/TOC值也無法用于判別水體滯留程度。自201井五峰組—龍一段w（Co）×w（Mn）值基本都高于0.4，指示為滯留環(huán)境（圖7（b），w（Co）×w（Mn）＞0.4為滯留環(huán)境；w（Co）×w（Mn）＜0.4為上升洋流環(huán)境）。水下古隆起的存在，阻礙了水體和元素的交換，可能是導(dǎo)致自貢地區(qū)水體為滯留環(huán)境的原因。

4.2 陸源碎屑輸入及古生產(chǎn)力水平

輸入的陸源碎屑對沉積物中有機質(zhì)含量的影響具有雙面性，一方面能稀釋有機質(zhì)，另一方面能通過攜帶的營養(yǎng)元素提高古生產(chǎn)力。目前常用Al和Ti元素指示碎屑輸入量^［30］。自201井和瀘202井五峰組—龍一段Al2O3與TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢一致，而TOC與

wTi/Al無明顯關(guān)系（圖8），表明兩個地區(qū)碎屑輸入穩(wěn)定，但對富有機質(zhì)頁巖的形成影響不大。

古生產(chǎn)力是有機質(zhì)富集的關(guān)鍵因素，其主要受表層水的生物產(chǎn)率和降解作用影響^{［12，18］}。w（Baxs）大于10^-3可指示高生產(chǎn)力水平^［31］。P元素是生物代謝過程中的關(guān)鍵元素，常用其含量指示古生產(chǎn)力水平，但P元素在還原環(huán)境中不易保存，因此該元素對古生產(chǎn)力水平指示作用存在一定局限性^［32］（表3）。Li等^［2］綜合利用w（Baxs）、w（P）和w（Siex），指示長寧、石柱地區(qū)龍一段具高古生產(chǎn)力水平。

自201井五峰組和魯?shù)るA底部w（Baxs）較瀘州地區(qū)更低，大部分均低于1000 μg/g。但結(jié)合不同筆石帶wP/Al、wBa/Al和五峰組—龍一段平均為772.83 μg/g的w（Baxs）（圖4），指示自貢地區(qū)五峰組—龍一段具中等水平的古生產(chǎn)力條件。瀘202井五峰組—魯?shù)るABaxs值保持高水平，平均為2785.88 μg/g，在埃隆階上升到5220.04～5323.61 μg/g（平均5271.82 μg/g），遠高于川南長寧、石柱地區(qū)^［2］，指示瀘州地區(qū)五峰組—龍一段具高古生產(chǎn)力水平。上升流作用使瀘州地區(qū)具有豐富的營養(yǎng)元素^［29］，但在缺氧環(huán)境下，部分P元素從有機質(zhì)中溶解，導(dǎo)致wP/Al值相對較低。

兩口井五峰組—龍一段硅質(zhì)為非熱水成因（圖9（a）），部分樣品點在伊利石wSi/Al線之下（圖9（c）），表明硅質(zhì)含部分碎屑來源，大部分為自生硅。結(jié)合不同成因硅質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（表1）及w（TOC）與w（Siex）的關(guān)系，五峰組—魯?shù)るA底部硅質(zhì)主要為生物來源，也指示該段具一定古生產(chǎn)力水平。

4.3 沉積速率

在晚奧陶世—早志留世，由于揚子盆地沉降中心遷移和黏土礦物輸入等方面的影響，五峰組—龍一段頁巖沉積速率呈早期慢、晚期快、西北部緩、東南部急的特征^{［3，18］}。由表4可知，自201井和瀘202井五峰組沉積速率為1.98和3.22 m/Ma，魯?shù)るA沉積速率為3.09和17.02 m/Ma，埃隆階沉積速率為6.89和21.93 m/Ma。

在一定生產(chǎn)力水平下，較低的沉積速率是保證有機質(zhì)富集的重要因素^{［12，18］}。自貢地區(qū)在五峰組—魯?shù)るA時期，沉積速率較低，利于有機質(zhì)富集，形成富有機質(zhì)頁巖，但瀘202井在魯?shù)るA和埃隆階沉積速率偏高背景下，仍形成了高古生產(chǎn)力水平的富有機質(zhì)頁巖（圖3），這可能是由于大洋深部上升流帶來了大量的營養(yǎng)物質(zhì)所導(dǎo)致。

5 五峰組—龍一段有機質(zhì)富集模式

不同時期海平面升降影響了自貢和瀘州地區(qū)五峰組—龍一段的水體環(huán)境，進而影響了有機質(zhì)富集。五峰組沉積中期，受廣西造山運動影響，地層發(fā)生沉降，相對海平面升高，水體加深。五峰組沉積晚期，受赫南特階全球冰期事件影響，海平面快速下降，形成局限海環(huán)境，此時水體溫度降低，鹽度變高，生物大量絕滅。但在冰川環(huán)境下，揚子海表層水體同時也接受到了高緯度地區(qū)帶來的氧氣，一定程度上促進了生物硅的發(fā)育和生產(chǎn)力水平的提高。魯?shù)るA沉積時期，隨著冰期結(jié)束，冰川消融，海平面快速上升，發(fā)生大規(guī)模海侵，古陸進一步擴張，水體再次加深，形成利于有機質(zhì)保存的貧氧—厭氧水體環(huán)境，為有機質(zhì)的保存提供了良好的條件。缺氧的環(huán)境使?fàn)I養(yǎng)元素溶解進入海水，促進有機質(zhì)的埋藏，這一過程消耗了大量氧氣，且繁盛的生物進行呼吸作用，進一步加劇了氧氣的消耗，水體還原程度增加，使氧化還原條件和古生產(chǎn)力之間形成了良好的正反饋機制。

同時，自貢和瀘州地區(qū)在不同的古地理形態(tài)影響下，有機質(zhì)富集存在一定差異。自貢地區(qū)受水下古隆起的影響，部分地層發(fā)生上超尖滅，出現(xiàn)沉積間斷，沉積物向隆起區(qū)兩側(cè)偏移，導(dǎo)致地層沉積速率降低（圖10），且水下古隆起的存在導(dǎo)致水體交換受到阻礙，一定程度增強了該地區(qū)水體滯留程度。瀘州地區(qū)在大洋上升流作用下（圖7），帶來了大量的Ba、P等營養(yǎng)物質(zhì)，使其在高沉積速率背景下，埃隆階及以上沉積時期仍形成了高古生產(chǎn)力水平的富有機質(zhì)頁巖。綜上，根據(jù)兩個地區(qū)地化特征，演化背景及沉積速率等指示，自貢地區(qū)有機質(zhì)富集為中生產(chǎn)力水平—還原環(huán)境—低沉積速率模式，瀘州地區(qū)有機質(zhì)富集主要受高生產(chǎn)力水平—還原環(huán)境—高沉積速率模式所控制。

6 結(jié) 論

（1）自貢和瀘州地區(qū)五峰組—龍一段較高的wV/（V+Ni）、wU/Th、wV/Cr值表明，兩個地區(qū)均處利于有機質(zhì)保存的貧氧—厭氧的水體環(huán)境。自貢地區(qū)五峰組—龍一段

w（Co）×w（Mn）值和相對較低的w（Baxs）、wBa/Al值指示為滯留環(huán)境，中等古生產(chǎn)力水平，而瀘州地區(qū)則指示為存在上升流活動，具高古生產(chǎn)力水平。

（2）自貢地區(qū)受水下低隆起抬升的影響，使沉積物向隆起區(qū)兩側(cè)偏移，導(dǎo)致地層沉積速率降低，有機質(zhì)富集為中生產(chǎn)力水平—還原環(huán)境—低沉積速率模式。瀘州地區(qū)在上升流作用下，帶來了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，盡管沉積速率較高，但仍形成了富有機質(zhì)頁巖，有機質(zhì)富集為高生產(chǎn)力水平—還原環(huán)境—高沉積速率模式。

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（編輯 修榮榮）