川中隆起东南部下志留统龙马溪组一段页岩形成机制

摘要

川中隆起东南部下志留统龙马溪组一段（龙一段）页岩具有很好的页岩气勘探开发潜力，但是该地区龙一段页岩形成机制尚不清楚，制约了页岩气勘探开发.以扬子板块川中隆起东南部龙一段为研究对象，利用岩心、测井、地球化学和地震剖面等资料，分析了龙一段的沉积特征、有机质富集特征，恢复了沉积环境，最后，在分析重力流沉积成因机制的基础上，探讨了页岩形成机制.结果表明：龙一段包括页岩、粉砂质页岩、细砂岩和中砂岩4种岩性，页岩可以进一步划分为硅质页岩、混合质页岩和黏土质页岩.在龙一段识别出滑塌沉积、砂质碎屑流沉积和浊流沉积3种重力流沉积.首次重力流沉积之下的页岩总有机碳（TOC）质量分数(w_TOC)较高.首次重力流沉积之下的龙一段下部页岩的w_V/w_Cr,w_Ni/w_Co,w_U/w_Th值分别为1.47～4.68,4.09～9.69,0.49～1.31,生物钡质量分数w(Ba_bio)为294.09～993.29μg/g,w_P/w_Al的值为6.75×10^-3～29.37×10^-3,化学蚀变指数I_CIA值为48.10～71.92,w（Al₂O₃）为11.47%～16.44%,在龙一段下部沉积期，研究区的底层海水缺氧、海水生产力高、物源区化学风化作用弱、陆源输入弱；首次重力流沉积之上的龙一段上部页岩的w_V/w_Cr,w_Ni/w_Co,w_U/w_Th值分别为1.45～2.86,2.16～5.20,0.18～0.82,w(Ba_bio)为141.26～496.14μg/g,w_P/w_Al的值为4.70×10^-3～7.03×10^-3,I_CIA为70.41～75.77,w（Al₂O₃）为15.15%～19.22%,在龙一段上部沉积期，研究区的底层海水富氧、海水生产力低、物源区化学风化作用强、陆源输入强.研究认为：龙一段重力流沉积是板块碰撞引起的局部构造活动和坡度变陡的产物.在川中隆起构造活动与全球气候变化的影响下，底层海水氧化还原条件、海水生产力和陆源输入共同控制了龙一段页岩有机质的富集，陆源输入和上升流的相对强度变化导致了龙一段页岩矿物组分及岩相的分异.

关键词

川中隆起东南部 / 龙马溪组一段 / 重力流沉积 / 页岩 / 形成机制