湘西北寒武纪早期碳同位素异常事件识别：基于湘张地1井地层对比与古环境响应

摘要

湘西北地区寒武系留茶坡组与牛蹄塘组发育富有机质页岩,具有良好的页岩气勘探潜力。针对该区寒武纪早期地层对比精度不足及碳同位素演化机制不明的问题,基于湘张地1井（井深2018.25 m,岩心获取率98%）钻井岩心,系统采集133件碳酸盐岩样品开展碳(δ¹³C)、氧(δ¹⁸O)同位素演化趋势分析,并聚焦碳同位素漂移事件及其地层对比意义。该研究在湘西北斜坡相区识别出寒武纪早期5次显著的δ¹³C负异常（幅度达12.1‰）和3次正异常（幅度近9‰）事件,揭示出其与全球BACE、ZHUCE等碳循环事件的同步性。其中埃迪卡拉系—寒武系界线（BACE事件）可与δ¹³C负漂移峰值（-9.8‰）对应,与西伯利亚、摩洛哥及华南台地相记录一致;正漂移事件（ZHUCE、CARE）与高有机质丰度层段（TOC峰值达10.5%）耦合,表明生物繁盛驱动的碳埋藏增强是δ¹³C正漂移的主控因素。据此建立了华南斜坡相寒武纪早期碳同位素地层框架,其可为区域页岩气勘探甜点区预测提供可靠的化学地层学依据。

关键词

碳同位素 / 地层对比 / 古环境 / 寒武纪 / 湘西北地区