松辽盆地古龙凹陷青山口组沉积时期古湖泊生产力研究

【作者】 尹秀珍； 万晓樵；

【机构】 西安石油大学地球科学与工程学院； 中国地质大学地球科学与资源学院；

【摘要】 高生产力是生油湖泊的基本条件之一,这已经被许多研究所证实(Katz,1995;Parrish,1995)。本次研究以古龙凹陷古12井中泉四段顶部-姚一段底部沉积时期的湖相泥岩样品为研究对象,定性恢复和定量计算了松辽盆地中部晚白垩世早期的古湖泊生产力,并建立了古生产力和有效烃源岩之间的定量关系,探讨了有机碳稳定同位素对古气候变化的响应。对101件泥岩样品完成了有机碳及其稳定同位素、氯仿沥青"A"、生物标志化合物等实验测试(附表格1、2、3)。首先对泉四段顶部～姚一段底部沉积时期的古湖泊进行了底部环境、有机质来源分析。姥鲛烷/植烷Pr/Ph1.19～1.83,二苯并噻吩/菲0.009～0.041,V/(V+Ni)>0.82,伽马蜡烷指数0.67～2.15,含量较高,反映湖泊底部为半咸水-咸水,盐度分层,缺氧环境;C35藿烷含量、V/Cr自上而下逐渐增高,重排藿烷、重排甾烷在青二、三段为最高值,青一段较低,反映姚一段底部轻微缺氧至青一段极度缺氧。泉四段顶部灰色泥岩表明轻微缺氧。青山口组至姚一段底部泥岩中正构烷烃以C16为最高峰,青二、三段和姚一段底存在C23后主峰,萜烷类以αβC30藿烷为主峰,伽马蜡烷含量较高,甾烷类中C27含量远高于C28和C29,指示有机质来源以半咸水低等菌藻类为主,其次为大型水生植物、原生动物。有机碳稳定同位素δ13C值自下而上显示阶段性的正向偏移,反映δ13C值较轻的浮游藻类生物量逐渐减少,δ13C值较重的沉水植物逐渐增多。在古湖泊底部为缺氧环境、有机质来源以水生生物为主的前提下,利用有机碳法定量恢复古生产力:青一段～青二、三段下部生产力(R)在337～1082gC/m2a之间,富营养-超营养湖;青二、三段上部、泉四段顶部、姚一段底部R为64～211gC/m2a,贫营养湖。定性恢复古生产力研究表明:微量元素U、Mo、Mn含量的变化规律与古生产力演化趋势极为一致,可以作为古生产力的良好替代指标。古生产力进行有效烃源岩的定量评价结果显示,青一段和青二、三段下部泥岩有机碳含量(TOC)≥0.698%,R>337gC/m2a,为优质有效烃源岩;青二、三段上部50%的泥岩样品TOC>0.6%,R平均121gC/m2a,中等有效烃源岩;姚一段底部和泉四段顶部TOC平均<0.4%,R平均<120g C/m2a,无效烃源岩。有机碳稳定同位素δ13C值的变化趋势与古气候波动呈现负相关关系。青山口组顶部δ13C值为-26.9‰,最重,相对应的TOC值最小,气候最冷;青山口组底部δ13C值为-30.2‰,最轻,相应的TOC值较大,气候温暖。更多还原