奥陶纪是地球生命演化与环境演化最为剧烈的时期之一，见证了从奥陶纪大生物辐射事件（GOBE）到晚奥陶世大灭绝事件（LOME）的完整演化轨迹。这一时期的生物繁盛与衰落，深刻反映了生物—海洋—大气—沉积—气候等多圈层之间的复杂耦合作用。与此同时，奥陶系沉积建造中广泛发育的富有机质沉积物与烃源岩，也记录了这些多圈层过程对有机质生产、埋藏与保存的控制机制。理解奥陶纪生物—环境—地球系统的相互作用，不仅有助于揭示深时地球系统演化规律，也为烃源岩形成机制及油气系统分布提供重要的启示。

中—晚奥陶世（约460–440 Ma）是这一耦合演化的关键时段。其间，大气氧气含量逐渐上升至接近现代水平，而二氧化碳浓度则维持在现代的5倍以上。气候总体表现为长期冷却趋势，并最终导致赫南特冰期的爆发。在沉积环境方面，全球范围内深水海域呈现氧化化倾向，而低纬度冈瓦纳边缘的广阔陆棚海域则普遍维持相对缺氧乃至富硫环境，这些缺氧区恰是生物群落高度集聚、初级生产力旺盛和有机质富集的主要场所。碳同位素扰动、红层沉积的发育，以及硫/稀土元素等地球化学指标的异常，共同指示了这一时期大气—海洋系统在快速波动和不稳定的状态下运行。

基于沉积地球化学与数值模拟（如 CESM 模型）的研究显示，奥陶纪海洋环流结构在中—晚奥陶世经历了重组。赤道区域上涌作用的增强，不仅促进了营养物质输送与海洋初级生产力的上升，同时也加剧了近岸陆棚与半封闭海域的缺氧化。这种空间上的氧化还原异质性，导致有机质富集和烃源岩分布在不同构造与古地理背景下表现出明显差异：在相对封闭、营养盐汇聚的边缘海中，容易形成富有机质黑色页岩；而在通道畅通、海水交换强烈的区域，则以红层碳酸盐或低有机质沉积为主。

在生物—沉积相互作用层面，GOBE 带来的浮游与底栖群落的繁盛，提高了初级生产力和生物泵效率，从而增强了碳埋藏与有机质输入。与此同时，快速埋藏在缺氧—富硫环境中的有机质得以较好保存，直接促进了优质烃源岩的形成。随着气候持续冷却和冰期的到来，海平面下降与沉积环境转换则进一步改变了有机质分布与保存条件，最终在赫南特冰期前后造成烃源岩发育格局的区域性差异。

综上，奥陶纪烃源岩的形成与分布并非单一因素所致，而是多圈层相互作用的综合结果：生物辐射提供了有机质输入，大气 CO₂ 与 O₂ 水平调控了气候与碳循环，海洋环流重组塑造了氧化还原结构与营养物质供给，沉积动力学则决定了有机质的埋藏与保存。奥陶纪不仅是理解深时生物—环境协同演化的关键窗口，也是认识油气系统形成机制的天然实验室。这一时期的研究成果提示我们，在预测复杂构造背景下烃源岩的时空分布时，必须综合考虑多圈层作用的长期耦合效应与区域差异性。

未来工作需要在两个方面进一步深入：其一，结合高分辨率的同位素地球化学指标（如 Hg、Ce、Tl 等）与古生态学证据，厘清区域—全球尺度上有机质富集的关键驱动因素；其二，利用气候—海洋—碳循环的综合数值模拟，定量约束多圈层耦合作用对烃源岩形成与保存的贡献。这样的研究不仅能够深化我们对奥陶纪乃至整个古生代油气系统的认识，也将为非常规油气资源勘探提供重要的理论支撑。