古生代扬子地块有机质慕式超常富集、资源效应与古特提斯演化过程中地圈-生物圈相互作用

发布时间:2018-01-18 放大 缩小

项目名称古生代扬子地块有机质慕式超常富集、资源效应与古特提斯演化过程中地圈-生物圈相互作用

 

项目负责人:陈代钊(中国科学院地质与地球物理研究所)

 

 

项目摘要

富有机质岩是一种细粒、富有机质的泥质碎屑岩(俗称黑色页岩或黑色岩系),虽然在地层柱中体积不大,但常在一些重大地质转折期幕式性发育,而且分布面较广。而且由于岩石中富含有机母质,分布较广,是含油气盆地最重要(90%)的烃源岩,其品质和规模是评价一个油气盆地资源禀赋和潜力的最重要依据(指标),特别是近年来随着页岩油气的勘探开发和技术的进步,赋存其中的原位、非常规油气资源得到进一步开发、利用,其所蕴含的资源效应得到进一步扩展,经济价值也进一步显现和提升。由于富含有机质,会同时造成一些伴生金属元素(如Ba及其他亲硫、铁元素)的超常富集、甚至成矿(如扬子地区早寒武世的重晶石/毒重石,Ni-Mo-V硫化矿床。富有机质岩石的形成往往代表了一种极端海洋(如缺氧或高初始生产力)环境的产物。从更大尺度看,板块构造的演化会造成陆地-海洋分布、山脉形成以及火山活动的变化,同时会造成海洋、大气循环的显著变化,并进一步影响地球表生系统的生态变化和生物演化(如宏体生物大规模绝灭),所以,海洋极端缺氧环境的出现往往是在一些重大转折时期地球表层系统多种因素(如构造-古地理、古气候、古海洋(海平面变化、海洋循环)、生命过程)相互作用、反馈的累积效应达到了一个阈值造成的。在古生代,扬子地块作为冈瓦纳大陆的主要块体与古(和/或原)特提斯洋演化密切,这些富有机质岩也是认识古特提斯洋演化地球动力过程地球各圈层相互作用的重要档案库和切入点。

本项目以扬子地区古生界下寒武统底部,奥陶系-志留系界线层系和二叠系海相富有机质黑色岩系为主要对象,通过沉积学-层序地层学、元素地球化学、不同形态铁组分、黄铁矿粒径分布、C-S关系、有机地球化学以及同位素地球化学(C-N-S-Sr 或 Os,非传统同位素如 Mo, Mg, Hg)的综合研究,揭示古生代古特提斯演化过程中重大地质转折期全体构造活动(包括火山活动或海底热源活动)、盆地构造-古地理、古气候、古海洋(海平面变化、海洋循环)相互作用规律及对有机质富集的基本要素(海洋缺氧、生物产力和陆源碎屑输入通量变化等)约束,认识扬子地块海相黑色岩系有机质(包括共生多金属)幕式超常富集的环境动力学机制以及富有机质岩及多金属沉积矿床分布规律。该项研究不仅能对本地区的油气(包括非常规页岩气)资源潜力评价和开采以及相关沉积矿床勘探提供重要的地质依据,同时对认识古生代重大地质转折期时期古特提斯演化过程中表生系统环境-生物协同演化具有重要科学意义。

 

主要参加人

1.陈代钊

2.周锡强

3.江茂生