天文旋回驱动下的有机碳非线性埋藏机制与湖相页岩岩相演化——以苏北盆地早古近纪阜宁组二段为例
编号:119
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更新:2025-11-12 20:34:18 浏览:39次
口头报告
摘要
湖相有机碳埋藏是地球碳循环的重要环节,其对天文驱动的响应机制尚有争议,特别是在中低纬度地区,斜率周期的表达及其对有机碳非线性埋藏的调控机制仍待深入探讨。本研究选取苏北盆地溱潼凹陷溱页1井(QY-1井)阜宁组二段(3860–4060 m)厚层湖相页岩为对象,开展岩相划分与旋回地层学分析,探讨天文轨道驱动对古气候演化、有机碳埋藏及岩相发育的控制机制。
频谱分析结果表明,研究层段可识别出长偏心率(405 kyr)、斜率(~40 kyr)、岁差(~20 kyr)及~173 kyr等多个轨道周期。根据沉积速率变化,研究层段可分为三个亚段。其中Ⅱ亚段沉积速率较高,稳定记录了长偏心率与斜率周期。地球化学参数变化表明,Ⅱ亚段古气候受斜率调控。斜率高值时期,具有更温暖湿润的气候;斜率低值时期,则具有较寒冷干旱的气候。苏北盆地(~32°N~ 34°N)位于中低纬度,却有斜率记录,这可能是由于斜率高值时,经向日照梯度减小,促进了纬向的海陆间的水热交换,增强了季节性;斜率低值时,经向环流增强,海陆间水热交换减弱,季节性被减弱,从而在低纬度放大了斜率周期。
并且,斜率与长偏心率共同调控了该段的总有机碳(TOC)埋藏。TOC高值与~40kyr极大值响应,且与405kyr的极大值和极小值均有响应,反映了有机碳在轨道周期叠加驱动下的非线性埋藏机制。此外~173 kyr仅被记录在TOC序列,而GR序列中未发现该记录,表明有机碳埋藏可能受“沉积阈值”影响。即长偏心率和斜率叠加驱动有机碳埋藏,当湖盆的地球化学条件足以越过“沉积阈值”,被有效埋藏的有机碳将放大并记录~173kyr。
综合有机碳埋藏的非线性响应机制与岩相特征,建立天文旋回驱动下湖相页岩的岩相演化模式。结果表明,在偏心率高值和斜率高值时期,湖盆发育的富有机质层状含灰云质页岩,与偏心率高值与低值过渡时期,发育的富有机质纹层状含灰云质页岩,二者是是优势岩相。天文驱动下的岩相发育模式,为湖相烃源岩的富有机质页岩岩相识别与页岩油甜点段评价提供理论支撑。
关键词
湖相页岩,天文旋回,有机碳埋藏,沉积阈值机制,页岩岩相
稿件作者
蔺昕悦
中国地质大学(北京)
石巨业
中国地质大学(北京)
范家豪
怀柔实验室新疆研究院
江鸣
中海油股份有限公司
葛振威
中国地质大学(北京)
高志前
中国地质大学(北京)
樊太亮
中国地质大学(北京)
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