贛東-浙西下寒武統(tǒng)荷塘組稀土元素特征及其地質(zhì)意義

朱文博，張訓(xùn)華，曲中黨，黃正清，王修齊，丁大林

1.中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，青島 266100

2.南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210016

3.青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266071

稀土元素（REEs）在地球化學(xué)研究中占有相當(dāng)重要的地位，其地球化學(xué)行為相近，穩(wěn)定性好，在自然界往往呈現(xiàn)“整體”運(yùn)移，但在特定環(huán)境下稀土元素會(huì)產(chǎn)生分異并記錄在地質(zhì)體中，是良好的反映地質(zhì)作用過(guò)程的地球化學(xué)指示[1-2]。其中，稀土元素的含量、配分模式、銪元素（Eu）異常和鈰元素（Ce）異常等特征在闡明黑色巖系物源屬性、古沉積環(huán)境，指示氧化還原、古海洋條件等方面具有重要作用[3-6]。

廣泛分布在揚(yáng)子地區(qū)的下寒武統(tǒng)黑色巖系是我國(guó)南方海相頁(yè)巖氣主力層系之一，自2009年，上揚(yáng)子地區(qū)的筇竹寺組（牛蹄塘組）、中揚(yáng)子地區(qū)黃陵背斜周緣的水井沱組相繼取得了重大成果[7-8]，而下?lián)P子地區(qū)的下寒武統(tǒng)荷塘組卻一直未見(jiàn)突破。不少學(xué)者利用稀土元素對(duì)中上揚(yáng)子地區(qū)的下寒武統(tǒng)黑色泥頁(yè)巖的古沉積環(huán)境、源區(qū)構(gòu)造背景以及有機(jī)質(zhì)富集機(jī)制等進(jìn)行了探討，取得了一定成果[9-11]。針對(duì)下?lián)P子地區(qū)的下寒武統(tǒng)荷塘組的研究則相對(duì)較少，且主要集中于烴源巖評(píng)價(jià)、礦物成分分析、儲(chǔ)層表征等生儲(chǔ)能力的鑒別[12-15]。因此，本文以贛東-浙西下寒武統(tǒng)荷塘組暗色泥巖為研究對(duì)象，重點(diǎn)開(kāi)展稀土元素的地球化學(xué)特征分析，并結(jié)合總有機(jī)碳含量（TOC），對(duì)研究區(qū)荷塘組的物源屬性、沉積-構(gòu)造背景以及熱液活動(dòng)等特征進(jìn)行討論，以期為下?lián)P子地區(qū)荷塘組的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)選區(qū)提供有力支撐。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于浙江與江西兩省的交界部位，在構(gòu)造區(qū)劃上屬于下?lián)P子地塊錢(qián)塘坳陷，在地層沉積上屬于江南地層大區(qū)。震旦紀(jì)時(shí)期研究區(qū)經(jīng)歷了一次完整的海進(jìn)海退的過(guò)程，期間受到澄江運(yùn)動(dòng)的影響，在杭嘉湖一帶產(chǎn)生了NE向的水下隆起；寒武紀(jì)時(shí)期經(jīng)歷了又一次的海侵，且受到杭嘉湖一帶水下隆起的影響，海水整體由南向北變淺[16]。該時(shí)期的沉積環(huán)境大體為靜水滯留還原環(huán)境，為一套深水盆地-陸棚-局限臺(tái)地相沉積[14,17]。研究目的層段下寒武統(tǒng)荷塘組為靜水滯流盆地沉積的含磷碳硅質(zhì)巖，下段為硅質(zhì)頁(yè)巖、黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾石煤層，含磷結(jié)核及少量黃鐵礦結(jié)核；中段為灰——灰黑色薄層灰?guī)r，含磷白云質(zhì)灰?guī)r夾鈣質(zhì)頁(yè)巖；上段為灰色薄層白云巖、條帶狀白云質(zhì)灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r[18]。以石煤層與下伏燈影組或皮園村組呈整合或平行不整合接觸，層厚約30 ～ 370 m。中上統(tǒng)依次沉積大陳嶺組、楊柳崗組、華嚴(yán)寺組以及西陽(yáng)山組，總體以白云質(zhì)灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r及透鏡狀泥質(zhì)灰?guī)r為主，富產(chǎn)球接子化石。

2 樣品采集及實(shí)驗(yàn)方法

本次研究樣品共37塊，其中22塊樣品為江西東部至浙江西部地區(qū)的露頭采樣（圖1A），均取自荷塘組底部暗色泥巖的新鮮露頭，未經(jīng)明顯的風(fēng)化、蝕變，其余15塊樣品為ZJD-1井荷塘組層段巖心（圖1B），巖性絕大部分為硅質(zhì)泥頁(yè)巖。ZJD-1井位于浙江省江山市，完鉆井深1 100.15 m，于616.32～639.76 m鉆遇荷塘組，同時(shí)收集了部分前人研究的荷塘組樣品測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比。本次研究對(duì)所有樣品的16個(gè)稀土元素及總有機(jī)碳（TOC）進(jìn)行了分析測(cè)試。

圖1 研究區(qū)早寒武世沉積相及巖性柱狀圖[14]Fig.1 Sedimentary facies of the Early Cambrian and lithological column of study area

稀土元素測(cè)試由南京地質(zhì)調(diào)查中心實(shí)驗(yàn)室完成，總有機(jī)碳測(cè)試由重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院完成。稀土元素分析在溫度為23 ℃、相對(duì)濕度為30%的條件下，依據(jù)GB/T14506.30-2010標(biāo)準(zhǔn)，采用賽默飛世爾XseriesⅡ電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測(cè)試完成，測(cè)試精度優(yōu)于5%。有機(jī)質(zhì)豐度分析是在溫度為22 ℃、相對(duì)濕度為30%的條件下，依據(jù)GB/T19145-2003沉積巖中總有機(jī)碳的測(cè)定準(zhǔn)則，采用德國(guó)耶拿 Multi N/C 3000型總碳分析儀完成。

3 稀土元素地球化學(xué)特征

3.1 稀土元素含量特征

本次稀土元素測(cè)試樣品37個(gè)，基本為硅質(zhì)巖或硅質(zhì)泥巖，稀土元素（REE）含量結(jié)果見(jiàn)表1，分析結(jié)果見(jiàn)表2。研究區(qū)荷塘組樣品稀土元素總量（ΣREE）范圍為（16.83 ～ 321.22）×10-6，但均值僅為103.11×10-6，明顯低于 PAAS 的平均值 184.77×10-6，但高于一般開(kāi)闊洋盆的硅質(zhì)巖[2,21]。稀土元素總量變化波動(dòng)較大，可能是由于樣品的巖性變化以及地球化學(xué)條件存在較大差異造成的。輕稀土含量（ΣLREE）為（12.75～258.58）×10-6，平均 91.31×10-6；重稀土含量（ΣHREE）為（3.05 ～ 62.64）×10-6，平均11.80×10-6；輕重稀土元素的比率（ΣLREE/ΣHREE）為2.25～22.23，平均8.65, 較北美黑色頁(yè)巖比值7.5大，表現(xiàn)出輕稀土元素相對(duì)富集、重稀土元素嚴(yán)重虧損特征。

3.2 稀土元素配分模式

頁(yè)巖樣品經(jīng)球粒隕石歸一化后[20]，稀土元素分布格局均呈現(xiàn)向右傾斜的LREE趨勢(shì)和較為平坦的HREE 趨勢(shì)（圖2），（La/Yb）S比值為 1.77～32.42（平均10.46），（La/Sm）S比值為1.29～6.69（平均3.93），說(shuō)明輕稀土元素分異明顯而重稀土元素分異不明顯。PAAS歸一化的REE分布格局相對(duì)平坦，（La/Yb）N比值為 0.19～3.46（平均 1.12），但在上饒和橫峰地區(qū)樣品呈輕微向右或向左的趨勢(shì)（圖3）。同時(shí)，大多數(shù)頁(yè)巖樣品顯示Eu正異常以及Ce的輕微負(fù)異常，δEu范圍為0.92～7.47，平均值為1.75，δCe范圍為 0.48～2.21，均值為 0.84。

4 稀土元素指示的地質(zhì)意義

4.1 物源屬性

由于稀土元素在海水中的穩(wěn)定性高、溶解度低，在海相地質(zhì)沉積過(guò)程中，細(xì)粒沉積物中稀土元素可較好地保留沉積物來(lái)源區(qū)的物源特征及古沉積環(huán)境信息，可以用來(lái)確定物源[2]。陸源輸入的碎屑物質(zhì)與水體都表現(xiàn)為較高的ΣREE以及輕重稀土間無(wú)明顯分異現(xiàn)象[22]；海水的稀土元素配分模式則表現(xiàn)為明顯Ce負(fù)異常、重稀土富集以及銥（Y）的正異常以及較低的ΣREE[23]；熱液流體則呈現(xiàn)輕稀土富集、低ΣREE、無(wú)明顯Ce異常、顯著的Eu正異常[6,24]。研究區(qū)荷塘組樣品的ΣREE相對(duì)較低（平均103.11×10-6）且變化波動(dòng)較大，但高于日本Sasayama和弗朗西斯科遠(yuǎn)洋盆地的硅質(zhì)巖數(shù)值[4,25]，初步判斷物源較為復(fù)雜并受到陸源碎屑的影響。對(duì)比常見(jiàn)自然水體及沉積物PAAS標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素特征（圖4），普遍具有低溫?zé)嵋毫黧w的特征，說(shuō)明沉積或成巖過(guò)程中有海底熱液或深部幔源的混入。將有關(guān)結(jié)果投入 La/Yb-ΣREE 和 La/Yb-Ce/La圖解中[27-28]，La/Yb-ΣREE圖解結(jié)果顯示大部分樣品落在沉積巖和鈣質(zhì)泥巖區(qū)域，部分落在花崗巖重疊區(qū)和堿性玄武巖重疊區(qū)（圖5a）；La/Yb-Ce/La圖解結(jié)果顯示大部分樣品落在沉積巖與玄武巖重疊區(qū)域，小部分樣品落在沉積巖、玄武巖和鐵鎂巖三者重疊區(qū)（圖5b）。這些特征說(shuō)明荷塘組屬于正常海水沉積與熱水混合沉積的產(chǎn)物，物源中部分來(lái)源于深部幔源物質(zhì)。

稀土元素Y及Ho因在地質(zhì)環(huán)境中通常一同遷移或沉淀，不受氧化-還原條件的影響，兩者比值Y/Ho可用來(lái)對(duì)物源進(jìn)行分析[29]。研究發(fā)現(xiàn)，火山巖及碎屑沉積物中的Y/Ho平均值約為28，上地殼約為27.5，下地殼約為24.7，PAAS約為27.2，而海水的Y/Ho比值變化范圍較大（44～74），但當(dāng)體系受到外來(lái)熱液混入時(shí)，該比值表現(xiàn)出較大波動(dòng)[2,30-31]。本次研究的37件樣品Y/Ho值為20.53～47.92，均值為30.36，介于PAAS值與海水值之間，更接近于PAAS值，說(shuō)明荷塘組樣品中的稀土元素受陸源碎屑的影響較大，同時(shí)部分受沉積時(shí)期海水以及海底熱液的影響。

δEu值正異常主要與海底熱液影響有關(guān)，當(dāng)海相沉積過(guò)程中有較高溫和強(qiáng)還原性的熱液加入，其中的Eu2+可穩(wěn)定存在從而造成正異常[6,22,32]?，F(xiàn)代海洋中的高溫體系（＞250 ℃）下的流體, 如洋中脊或弧后擴(kuò)張中心, 常具有明顯的Eu正異常；而低溫（＜200 ℃）或距離熱液區(qū)比較遠(yuǎn)地帶, Eu元素則具有弱異?；驘o(wú)異常, 以及高的Sm/Yb值[32-33]。因此，δEu值的大小可反映熱液活動(dòng)的強(qiáng)弱程度，從表3及圖3可知，δEu值為0.92～7.47（均值 1.75），總體為正異常，說(shuō)明荷塘組沉積過(guò)程中普遍有海底熱液活動(dòng)參與。

表1 贛東-浙西下寒武統(tǒng)荷塘組稀土元素含量Table 1 REE contents of Lower Cambrian Hetang Formation in east Jiangxi and west Zhejiang 10-6

表2 贛東-浙西下寒武統(tǒng)荷塘組稀土元素分析結(jié)果Table 2 REE analyses of Lower Cambrian Hetang Formation in east Jiangxi and west Zhejiang

圖2 贛東-浙西地區(qū)荷塘組球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式圖Fig.2 Chondrite-normalized REE distribution patterns of the Hetang Formation in east Jiangxi and west Zhejiang

Murray利用（La/Ce）N值來(lái)判別陸源影響的程度，（La/Ce）N越高，說(shuō)明受陸源影響越小[34]。如表3所示，橫峰、上饒地區(qū)各參數(shù)值變化范圍較大，但多數(shù)樣品均表現(xiàn)出較高的Y/Ho、（La/Ce）N以及δEu值特征，說(shuō)明物源受陸源碎屑影響最小，受熱液和海水的影響最大。同時(shí)上饒地區(qū)SR-2樣品具有明顯 Ce正異常（δCe=2.21）、高的 Eu正異常（δEu=7.47）以及高的輕重稀土元素分餾程度（ΣLREE/ΣHREE=22.23），表現(xiàn)出高溫?zé)嵋毫黧w的特征（圖4），推測(cè)上饒地區(qū)是研究區(qū)熱液活動(dòng)的中心。常山、江山地區(qū)樣品較其余地區(qū)具有較低的δEu、（La/Ce）N以及較高的Y/Ho值，說(shuō)明物源受熱液影響最小，結(jié)合古地理，該區(qū)域主要受華夏古陸的陸源碎屑以及部分海水的影響。玉山地區(qū)樣品Y/Ho值（25.94～30.47，均值27.59）最為貼近上地殼比值，但δEu與（La/Ce）N變化范圍均較大，由于玉山地區(qū)與上饒地區(qū)（熱液活動(dòng)中心）相鄰，推測(cè)該地區(qū)主要受陸源碎屑及部分熱液活動(dòng)的影響。開(kāi)化地區(qū)樣品特征表現(xiàn)相對(duì)一致，Y/Ho 值（22.75～27.67，均值 25.65）趨向于下地殼特征，δEu 較高，（La/Ce）N適中，說(shuō)明該地區(qū)受到陸緣碎屑、熱液以及海水的共同影響，占主體的為熱液活動(dòng)。結(jié)合錢(qián)建民對(duì)浙江淳安和安吉地區(qū)δEu的研究（均值分別為0.77以及1.06），熱液活動(dòng)強(qiáng)度表現(xiàn)出從贛東向浙西的東北部有逐漸減弱的趨勢(shì)[35]。

綜上所述，研究區(qū)荷塘組樣品的物質(zhì)來(lái)源應(yīng)具有混合性，主要受陸源碎屑、海水和不同程度的深部熱液活動(dòng)的影響，在深水盆地相中的橫峰、上饒地區(qū)受陸源碎屑影響最小，受熱液和海水的影響最大，而處于深水陸棚與淺水陸棚相交界區(qū)域的常山、江山地區(qū)受陸源碎屑影響最大，受熱液和海水的影響最小。

圖3 贛東-浙西地區(qū)荷塘組PAAS標(biāo)準(zhǔn)化模式圖Fig.3 PAAS-normalized REE distribution patterns of the Hetang Formation in east Jiangxi and west Zhejiang

4.2 熱液活動(dòng)對(duì)有機(jī)質(zhì)的影響

贛東-浙西地區(qū)荷塘組泥頁(yè)巖有機(jī)碳含量（TOC）為1.43%～16.93%，均值高達(dá)5.23%，屬于優(yōu)質(zhì)烴源巖。有4個(gè)樣品TOC小于 2%，δEu值為1.05～1.32（均值1.20）；有6個(gè)樣品TOC為2%～3%，δEu值為0.95～3.79（均值1.83）；12個(gè)樣品TOC為3%～4%，δEu值為 0.92～7.47（均值1.73）；TOC 大于4% 的有13 個(gè)樣品，δEu 值為 0.93～5.83（均值 2.01）?？梢钥闯?，TOC有隨著δEu增大而增大的趨勢(shì)，說(shuō)明熱液活動(dòng)對(duì)有機(jī)質(zhì)富集有一定的促進(jìn)作用（圖6a）。為進(jìn)一步研究?jī)烧叩南嚓P(guān)關(guān)系，將研究區(qū)TOC與熱水活動(dòng)特征值δEu進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（圖6b），發(fā)現(xiàn)δEu值在1.0～1.12以及1.12～1.6的范圍中，與TOC有一定的正相關(guān)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)分別為0.47和0.61），TOC呈分段式上升；但δEu值＞1.6時(shí)，樣品離散化程度高，并呈下降的趨勢(shì)。δEu值的大小可反映熱液活動(dòng)的強(qiáng)弱程度，δEu值相對(duì)較小，說(shuō)明主要受正常海相沉積作用和低溫?zé)崴练e作用影響，δEu 值較大時(shí)，說(shuō)明受高溫?zé)崴练e作用影響。可知在研究區(qū)，低溫?zé)嵋夯顒?dòng)對(duì)有機(jī)質(zhì)富集與保存有一定的促進(jìn)作用，但當(dāng)熱液溫度過(guò)高、活動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，反而不利于生物的繁盛和有機(jī)質(zhì)的富集，這與對(duì)貴州中東部下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖的熱水活動(dòng)研究相符[11]。但是為何在代表低溫?zé)崴顒?dòng)的δEu值變化區(qū)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分段式的正相關(guān)關(guān)系，還需要進(jìn)一步的研究。

圖4 常見(jiàn)水體和沉積物PAAS標(biāo)準(zhǔn)化后REE+Y模式圖解[6, 26]Fig.4 PAAS-normalized REE+Y patterns of various waters and sediments

4.3 構(gòu)造背景

不同構(gòu)造背景下的稀土元素特征有所不同，由此可反演推斷當(dāng)時(shí)的構(gòu)造環(huán)境，Murray與 Kato總結(jié)了擴(kuò)張洋脊、遠(yuǎn)洋盆地以及大陸邊緣等不同沉積背景中（La/Yb）N、（La/Ce）N、δEu以及 δCe的特征[4,21,25,34]。從表3可以看出，各采樣地區(qū)樣品的關(guān)鍵參數(shù)（La/Ce）N與δCe值變化均符合大陸邊緣特征，（La/Yb）N值在玉山、常山以及江山地區(qū)表現(xiàn)出大陸邊緣特征，在橫峰、上饒以及開(kāi)化地區(qū)表現(xiàn)出部分遠(yuǎn)洋盆地的特征。δEu值整體變化較大（0.92～7.47），大部分地區(qū)樣品具有明顯的正異常，一般認(rèn)為與受海底熱液影響有關(guān)，并不能明確構(gòu)造背景。研究區(qū)主體應(yīng)該處于大陸邊緣的構(gòu)造背景。

Pirajno研究發(fā)現(xiàn)，澳大利亞古元古代裂谷環(huán)境中的硅質(zhì)巖其稀土元素特征表現(xiàn)出較弱的Ce異常（δCe=0.91±0.28）、明顯的 Eu正異常（δEu=0.87～20.65，均值 6.59），（La/Ce）N=1.16±0.36，（La/Yb）N=0.46±0.40，并且硅質(zhì)巖的形成受熱液活動(dòng)影響較大[36]，研究區(qū)荷塘組樣品與其特征較為相近。有學(xué)者研究認(rèn)為揚(yáng)子臺(tái)地在埃迪卡拉紀(jì)晚期——寒武紀(jì)早期是處于由裂谷盆地向被動(dòng)大陸邊緣轉(zhuǎn)化的重要構(gòu)造轉(zhuǎn)折階段[37-38]，結(jié)合研究區(qū)內(nèi)熱液活動(dòng)普遍的特征，推測(cè)是處在構(gòu)造拉張的背景下，由同沉積深大斷裂溝通深部物質(zhì)上涌所引起的。綜上，本文認(rèn)為研究區(qū)構(gòu)造背景為被動(dòng)大陸邊緣，荷塘組沉積于裂陷海盆環(huán)境中。

4.4 沉積環(huán)境

4.4.1 氧化還原條件

在沉積過(guò)程中Ce受環(huán)境的氧化還原條件和pH變化的影響，通常有+3和+4兩種價(jià)態(tài)，在氧化環(huán)境下 Ce3+會(huì)被氧化成 Ce4+，造成 Ce3+濃度減小，使得Ce發(fā)生虧損，進(jìn)而沉積物中呈現(xiàn)正異?；驘o(wú)明顯負(fù)異常[23]。因此，當(dāng)δCe＞1為正異常，代表氧化環(huán)境；當(dāng)δCe＜0.95為負(fù)異常，表示還原環(huán)境，負(fù)異常值越小，說(shuō)明水深越深，水體越缺氧[39]。研究區(qū)δCe范圍為0.48～2.21（均值為0.84），除SR-2與ZJD-12樣品值在0.95以上外，其余樣品均顯示出負(fù)異常特征，說(shuō)明研究區(qū)荷塘組泥頁(yè)巖主要沉積于較深水的還原環(huán)境中。

圖5 物源輸入類型判別圖a.La/Yb-ΣREE 交匯圖（底圖據(jù)文獻(xiàn) [27]）, b.La/Yb-Ce/La 交匯圖（底圖據(jù)文獻(xiàn) [28]）。Fig.5 Diagrams of provenance discrimination a.Cross plot between La/Yb and ΣREE, b.Cross plot between La/Yb and Ce/La.

表3 贛東-浙西荷塘組與不同沉積環(huán)境硅質(zhì)巖對(duì)比[4, 21, 25, 34]Table 3 Comparison between Hetang Formation and the cherts of different sedimentary environments

圖6 贛東-浙西荷塘組TOC與Eu異常值統(tǒng)計(jì)圖a.TOC與δEu值分布圖，b.δEu值與TOC及交匯分析圖。Fig.6 Statistical figure of TOC and Eu anomalies in Hetang Formation of west Jiangxi and east Zhejiang a.Distribution of TOC and Eu anomalies, b.Cross plot between TOC and Eu anomalies.

橫峰（0.64～0.84，均值 0.72）、上饒（0.50～2.21，均值0.82）地區(qū)大多數(shù)樣品的δCe值均在0.75以下，應(yīng)為研究區(qū)水體較深處，還原性最強(qiáng)；玉山（0.57～0.87，均值0.79）、開(kāi)化（0.69～0.90，均值0.81）地區(qū)樣品的δCe值變化范圍大，結(jié)合古地理，推測(cè)是處于陸棚與盆地相交界處所造成，水體也較深；而常山（0.82～0.90，均值0.86）與江山（0.48～0.98，均值0.85）地區(qū)樣品特征較為一致，δCe值大多在0.85以上，為研究區(qū)水體最淺區(qū)域。綜合來(lái)看，各地區(qū)值體現(xiàn)出由西向東、由北向南逐漸增加的趨勢(shì)，表明水體逐漸變淺，符合平面沉積相圖。從ZJD-1井的垂向變化上看，荷塘組下段（ZJD-12至ZJD-15）δCe為0.48～0.98（均值0.75），中、上段（ZJD-1 至 ZJD-11）為 0.86～0.90（均值 0.89），整體為缺氧還原環(huán)境，且自下而上還原條件逐漸減弱。曾子軒在對(duì)諸暨狼底塢的荷塘組野外剖面研究中，也發(fā)現(xiàn)了相同的演化規(guī)律[17]。究其原因，研究區(qū)在早寒武世早期經(jīng)歷海侵事件，水體不斷加深，并受江南隆起及江山-桐廬-浦江水下隆起影響，水體更為滯留，使得荷塘組沉積早期是處于一個(gè)靜水滯留的缺氧還原環(huán)境中；但隨著海侵事件的減弱，研究區(qū)由盆地相向水體相對(duì)較淺的深水陸棚相轉(zhuǎn)變，與周圍水域的水體循環(huán)加強(qiáng)，還原條件減弱，致使荷塘組中上段有向貧氧還原條件轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。

4.4.2 沉積速率

稀土元素常吸附于碎屑礦物或懸浮物質(zhì)入海并沉積下來(lái)。當(dāng)REE隨載荷以較快的沉降速率快速沉積后，與海水發(fā)生交換的機(jī)會(huì)較少，REE分異程度較弱；若沉降速率較慢，促進(jìn)細(xì)粒物質(zhì)中REE分解，使帶入海水中的REE在足夠的時(shí)間內(nèi)被黏土吸附并與有機(jī)質(zhì)絡(luò)合發(fā)生化學(xué)作用導(dǎo)致REE配分模式的極大不同，輕、重稀土出現(xiàn)虧損或富集。因此，可通過(guò) REE 分異程度的變化來(lái)推測(cè)沉積物與有機(jī)質(zhì)的沉降速率[5]。在研究中，球粒隕石配分曲線的斜率（La/Yb）S的值能反映輕重稀土分異程度，（La/Yb）S值越大代表分異程度越大，沉積速率越慢。

開(kāi)化地區(qū)及橫峰地區(qū)樣品的（La/Yb）S值整體較高，分別為13.23～20.15（均值16.08）以及7.15～27.86（均值14.56），表現(xiàn)出較慢的沉積速率；上饒地區(qū)（La/Yb）S值變化范圍較大（1.77～32.42，均值12.92），推測(cè)是部分樣點(diǎn)由于靠近熱液活動(dòng)中心，造成沉積速率較快，但整體表現(xiàn)出較慢的沉積速率；玉山地區(qū)樣品數(shù)值變化范圍較?。?.01～12.03，均值 8.51），沉積速率居中；常山地區(qū)（La/Yb）S為 7.54～9.30（均值8.36），江山地區(qū)ZJD-1井樣品為4.56～9.52（均值7.87），說(shuō)明整體沉積速率較快。對(duì)比可知，橫峰、開(kāi)化地區(qū)為研究區(qū)沉積速率最慢區(qū)域，結(jié)合前文氧化還原條件的研究，應(yīng)為研究區(qū)的兩個(gè)沉降中心。其次為上饒地區(qū)，再次為玉山地區(qū)，沉積速率最快區(qū)域?yàn)槌Ｉ?、江山地區(qū)。在巖相古地理中，橫峰、上饒、開(kāi)化全部處于深水盆地沉積相中，玉山、常山、江山雖然都處于深水陸棚相內(nèi)，但常山、江山地區(qū)位于深水陸棚-淺水陸棚相交界處，水體更為動(dòng)蕩，表明沉積速率結(jié)果與巖相古地理匹配良好。

5 結(jié)論

（1）研究區(qū)構(gòu)造背景為被動(dòng)大陸邊緣，荷塘組硅質(zhì)泥頁(yè)巖形成于構(gòu)造拉張作用背景下的裂陷海盆環(huán)境中；物質(zhì)來(lái)源受陸源碎屑、海水和不同程度的熱液活動(dòng)的影響，橫峰、上饒地區(qū)受陸源碎屑影響最小，受熱液和海水的影響最大，常山、江山地區(qū)與之相反。

（2）研究區(qū)整體處于缺氧還原環(huán)境中，橫峰與開(kāi)化地區(qū)為沉降中心，由西向東、由北向南水體逐漸變淺，沉降速率逐漸加快；并在垂向上有向貧氧還原條件轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。

（3）研究區(qū)普遍有海底熱液活動(dòng)參與，上饒地區(qū)為熱液活動(dòng)的中心，活動(dòng)強(qiáng)度由贛東向浙西的東北部逐漸減弱；同時(shí)低溫?zé)嵋夯顒?dòng)對(duì)有機(jī)質(zhì)富集有一定的促進(jìn)作用，高溫?zé)嵋夯顒?dòng)會(huì)破壞有機(jī)質(zhì)的保存，具體關(guān)系還需進(jìn)一步的研究。

致謝：衷心感謝南京地質(zhì)調(diào)查中心能源室項(xiàng)目組成員，在數(shù)據(jù)分析及論文撰寫(xiě)過(guò)程中所給予的建議指導(dǎo)！