显生宙海洋中的生物碳泵：有机质聚集的又一个重要机制

摘要

富有机质的细粒沉积物，即所谓的黑色页岩，常常形成重要的潜在性页岩气勘探目的层，其中有机质聚集作用被识别为3个基本模式：生产率、保存作用和沉积作用速率。需要指出的是，海洋的生物碳泵，是一个主要通过沉落颗粒(如浮游动物和细粒植物碎片等)向深海海底输出有机质，并最终鳌合在深部大洋沉积物之中的过程，也应该是显生宙深海沉积之中有机质聚集的又一个重要过程。在滇黔桂盆地中心地带的台间盆地相带之中，一套富有机质竹节石黑色页岩，累计厚度超过600 m,总有机碳(TOC)含量多为2%～4%,有的高达5%～6%,集中发育在广西南丹同贡剖面的埃姆斯期到弗拉斯期，代表一套品质较为优越的潜在性页岩气勘探目的层。更有意义的是，高密度保存在腐殖泥中的竹节石化石(含量超过30%)表明，浮游动物的生物碳泵，也应该是这些竹节石页岩富集有机质的另外一个重要机理。在广西罗城县小长安剖面下石炭统罗城组中，中-厚层含植物碎片的富有机质黑色页岩与中-厚层浅水灰岩一起构成潮下型米级旋回。尽管总体发育在浅缓坡台地背景之中，但是，黑色页岩层的TOC值普遍大于2%,代表一个细粒植物碎片生物碳泵的典型实例，从而间接地表明，在深水台间盆地相中，那些单层累计厚度超百米的富有机质页岩中的有机质的聚集(南丹同贡剖面的下石炭统鹿寨组),也受到相似机制的促进。这些发现和研究表明，除了经典的缺氧或生产率模型之外，确实存在着其他机制造成有机碳的聚集。

关键词

海洋中的生物碳泵 / 有机质聚集作用 / 富有机质页岩 / 显生宙

基金资助

广西重点研发计划项目(2021AB30011); 广西地矿局科研项目(GXDK202430)