宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖沉積環(huán)境與有機(jī)質(zhì)富集

丁江輝，張金川，石剛，申寶劍，唐玄，楊振恒 ，李興起，李楚雄

1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇無錫 214126

2.頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無錫 214126

3.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京 100083

4.自然資源部頁巖氣資源戰(zhàn)略評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083

5.中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210061

0 引言

富有機(jī)質(zhì)頁巖不僅是常規(guī)油氣藏的烴源巖，還是頁巖油氣勘探的對象，而且能夠記錄其沉積時(shí)的古氣候、古環(huán)境等信息，具有重要的科學(xué)研究價(jià)值[1-4]。頁巖有機(jī)質(zhì)富集是個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，會涉及諸多因素，如生物生產(chǎn)力、底水的氧化還原狀態(tài)、沉積速率及沉積后的降解過程等[1-2,5-9]，其控制因素及形成機(jī)理研究在油氣（特別是非常規(guī)油氣）勘探開發(fā)中具有重要的意義，是非常規(guī)油氣沉積學(xué)研究的核心內(nèi)容之一[10]。有關(guān)現(xiàn)代和古代海相沉積物中有機(jī)質(zhì)富集主控因素在過去二十年期間已經(jīng)做了大量討論，目前基本認(rèn)為有機(jī)質(zhì)富集主要與生物質(zhì)的大量保存密切相關(guān)，而大量生物質(zhì)保存的前提是微生物的繁盛和有利的沉積埋藏條件（如缺氧和適當(dāng)?shù)某练e速率）[11]，因此有機(jī)質(zhì)富集的控制因素可以歸納為海洋表層初級生產(chǎn)力和有利的保存條件。以Pedersenet al.[5]、Sagemanet al.[7]、Gallego-Torreset al.[12]為代表的生產(chǎn)力學(xué)派認(rèn)為，有機(jī)質(zhì)富集主要受控于海洋表層的生物生產(chǎn)力，水體氧化還原性質(zhì)影響有限，以大陸邊緣上升洋流地區(qū)為典型代表。以Arthuret al.[1]、Mortet al.[8]為代表的氧化還原學(xué)派認(rèn)為，在水體缺氧特別是硫化環(huán)境中，低的海洋表層生物生產(chǎn)力也能形成富有機(jī)質(zhì)沉積物，以現(xiàn)代缺氧盆地黑海（Black Sea）和白堊紀(jì)海洋缺氧事件OAE（Oceanic Anoxic Event）為典型代表。以Murphyet al.[6]、Ibach[13]為代表的學(xué)者認(rèn)為過低的沉積速率使得有機(jī)質(zhì)在氧化水體中遭受氧化分解和底棲生物的消耗，而過高的沉積速率使得有機(jī)質(zhì)受礦物的稀釋作用增強(qiáng)，在一定程度上會降低沉積物中的總有機(jī)碳含量（TOC），因此適當(dāng)?shù)某练e速率是造成有機(jī)質(zhì)富集的關(guān)鍵因素。

盡管陸棚內(nèi)盆地的海相頁巖[1,5-7,14-15]和湖相斷陷盆地的陸相頁巖[16-18]有機(jī)質(zhì)富集控制機(jī)理已做了大量討論，但關(guān)于海陸過渡相泥巖中有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理鮮有報(bào)道[19]。特別地，相較于海相頁巖，海陸過渡相頁巖更容易受沉積條件的影響，二者在物源、沉積特征、水動力條件、陸源輸入等方面差異明顯，導(dǎo)致海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理必然不同于海相頁巖，因此開展海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理研究勢在必行，同時(shí)也是豐富非常規(guī)油氣沉積學(xué)理論的現(xiàn)實(shí)需求。下?lián)P子宣城地區(qū)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M地層出露良好，富有機(jī)質(zhì)頁巖層段發(fā)育，并在港地1井揭示了良好的頁巖油氣顯示，是探索海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理的有利地區(qū)。前人針對下?lián)P子龍?zhí)督M富有機(jī)質(zhì)頁巖做了大量探索性工作，主要集中在沉積環(huán)境、儲層特征、烴源巖評價(jià)、頁巖氣資源潛力評價(jià)等方面[3,20-21]，總體上認(rèn)為龍?zhí)督M頁巖具有厚度大、有機(jī)碳含量高、成熟度適中、黏土礦物含量高、含氣性好、頁巖氣資源潛力大等特征[3,22-24]，很少有學(xué)者關(guān)注龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集特征。

本研究通過對安徽宣城地區(qū)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M的1口鉆井（港地1井）和2個(gè)露頭剖面（昌橋剖面和稻山?jīng)_剖面）進(jìn)行取樣，并開展有機(jī)地球化學(xué)測試、有機(jī)巖石學(xué)研究、氬離子拋光—掃面電鏡觀察、元素地球化學(xué)分析等，表征富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積時(shí)期的古氣候、水體氧化還原性質(zhì)、古生產(chǎn)力、沉積速率等內(nèi)容，探討它們對有機(jī)質(zhì)富集的控制作用，揭示海陸過渡相頁巖沉積環(huán)境與有機(jī)質(zhì)富集的關(guān)系，不僅可以豐富和完善非常規(guī)油氣沉積學(xué)理論，而且對于深化下?lián)P子區(qū)頁巖氣富集規(guī)律認(rèn)識和頁巖氣成藏條件研究具有一定參考意義。

1 地質(zhì)背景及剖面特征

研究區(qū)在地理位置上屬于宣城地區(qū)，在構(gòu)造位置上屬于下?lián)P子區(qū)的一部分，橫跨皖南—蘇南坳陷和沿江坳陷，面積約1.2×104km2（圖1）。中國地質(zhì)調(diào)查局南京地調(diào)中心于2016年在研究區(qū)水東向斜實(shí)施的港地1井，在上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和大隆組中獲得了頁巖氣、致密砂巖氣、煤層氣及頁巖油“三氣一油”的發(fā)現(xiàn)，證實(shí)下?lián)P子區(qū)上二疊統(tǒng)頁巖氣區(qū)域地質(zhì)條件良好[25]。此外，研究區(qū)二疊系地層出露相對較好，區(qū)內(nèi)地勢相對平坦，隸屬于長江流域，且交通十分方便，公路密集，是開展龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖野外地質(zhì)調(diào)查和樣品采集的有利場所。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置及取樣點(diǎn)位置分布（據(jù)文獻(xiàn)[21]修改）Fig.1 The tectonic location diagram of the studied area and the sampling location(modified from reference[21])

自古生代以來，下?lián)P子宣城地區(qū)經(jīng)歷了多期復(fù)雜構(gòu)造運(yùn)動改造和沉積環(huán)境的變遷，沉積了厚度超過萬米的地層，除局部地區(qū)缺失中下泥盆統(tǒng)、下石炭統(tǒng)、中三疊統(tǒng)及部分中新生界地層外，其他地層發(fā)育齊全（圖2a）。其中，具有區(qū)域代表性的3套富有機(jī)質(zhì)頁巖層系分別為下寒武統(tǒng)的荷塘組（又稱幕府山組）、上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)高家邊組和上二疊統(tǒng)的龍?zhí)督M和大隆組，它們不僅是優(yōu)質(zhì)烴源巖，而且是下?lián)P子區(qū)頁巖氣勘探的重要目標(biāo)層系[3,20-21]。龍?zhí)督M經(jīng)歷了一次完整的區(qū)域性海侵—海退過程，為一套含煤地層，厚度一般超過200 m，最厚可達(dá)379 m，與上覆大隆組整合接觸。巖性以灰黑色泥頁巖和灰色粉砂巖、細(xì)砂巖互層，局部夾煤層和薄層灰?guī)r，具有典型的“砂、泥、煤、灰”頻繁互層特征，屬于海陸過渡相沉積。

圖2 下?lián)P子宣城地區(qū)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M地層綜合柱狀圖（a）宣城地區(qū)古生界地層綜合柱狀圖（據(jù)文獻(xiàn)[3]修改）；（b）港地1井、稻山?jīng)_剖面、昌橋剖面龍?zhí)督M地層綜合柱狀圖Fig.2 Stratigraphic column of the Upper Permian Longtan Formation in Xuancheng area,Lower Yangtze region

港地1井位于安徽省寧國市港口鎮(zhèn)境內(nèi)，完鉆井深超過1 500 m，主要揭示三疊系殷坑組和二疊系大隆組、龍?zhí)督M、孤峰組地層。港地1井龍?zhí)督M（986.7～1 195.0 m）厚208.3 m，按巖性和組合特征可以劃分為三段：下部（1 109.1～1 195.0 m）厚85.9 m，以黑色頁巖夾煤層、灰黑色泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖、灰色細(xì)砂巖為主，薄片中可見少量的生物碎屑，主要是介形蟲碎片，少量呈圓形分布在泥質(zhì)中，疑似放射蟲，均被方解石交代（圖3a），局部裂縫比較發(fā)育，被泥質(zhì)或方解石充填（圖3d，g），未見明顯的褶皺和透鏡體，屬于三角洲平原相沉積，與宋騰等[26]通過分析涇頁1井揭示的結(jié)果一致；中部（1 034.5～1 109.1 m）厚74.6 m，以灰色、深灰色細(xì)砂巖和粉砂巖為主，局部發(fā)育黑色頁巖；上部（986.7～1 034.5 m）厚47.8 m，古地理背景和沉積環(huán)境與下部類似，巖性以黑色泥頁巖為主夾煤層，局部發(fā)育灰?guī)r及細(xì)砂巖，裂縫多被泥質(zhì)或方解石充填，有效性差。

圖3 宣城地區(qū)龍?zhí)督M典型巖石薄片和野外照片（a）港地1井，1 194.3 m，放射蟲，被方解石交代，正交偏光；（b）昌橋剖面全景；（c）昌橋剖面厚層黑色頁巖夾薄層粉砂巖；（d）港地1井，1 184.4 m，微裂縫被泥質(zhì)充填，正交偏光；（e）昌橋剖面灰黑色粉砂質(zhì)頁巖，向上過渡為灰綠色粉砂巖；（f）昌橋剖面黑灰色細(xì)砂巖；（g）港地1井，1 191.7 m，微裂縫被方解石充填，單偏光；（h）稻山?jīng)_剖面炭質(zhì)頁巖；（i）稻山?jīng)_剖面炭質(zhì)頁巖Fig.3 Typical thin sections and photographs of Longtan Formation sedimentary rocks in Xuancheng area

昌橋剖面（30°45′12.3″N，118°24′31.2″E）位于安徽省宣城市涇縣昌橋鄉(xiāng)205國道東20 m，出露的地層主要有上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和大隆組[22,27]。揭示的龍?zhí)督M地層真厚度約25 m，層面傾向?yàn)?18°～354°，傾角介于24°～32°。龍?zhí)督M頂界以黑灰色壓煤灰?guī)r與上覆大隆組灰黑色硅質(zhì)頁巖整合接觸，底界未能揭示，剖面巖性以黑色頁巖和粉砂質(zhì)泥頁巖、灰綠色粉砂巖和細(xì)砂巖為主（圖3b，c，e，f），在剖面的中上部發(fā)育粉砂質(zhì)泥頁巖，其間夾有多層煤線，而且在泥頁巖層段可見羊齒類化石和黃鐵礦結(jié)核。吳浩[27]對昌橋剖面龍?zhí)督M地層進(jìn)行了詳細(xì)描述，并認(rèn)為其屬于三角洲平原相沉積（圖2b）。

稻山?jīng)_剖面（31°9′56.51″N，118°54′07.82″E）位于安徽省宣城市宣州區(qū)稻山?jīng)_村旁，龍?zhí)督M地層出露良好，地層真厚度大約15 m，層面傾向?yàn)?21°～340°，傾角介于30°～53°。稻山?jīng)_剖面大致可以分為兩段：下部巖性以炭質(zhì)頁巖與灰?guī)r互層，單層頁巖厚度在1.5～2.0 m，頁巖層內(nèi)可見放射蟲和層狀分布的黃鐵礦，相較上部鈣質(zhì)含量增加，表明其沉積時(shí)期水體局部動蕩，推測其為潮坪相沉積；上部巖性以炭質(zhì)頁巖為主（圖3h，i），巖性較為單一，頁理清晰，層內(nèi)局部可見少量放射蟲，頁巖厚度大約在7.4 m，反映為安靜低能的潟湖相沉積（圖2b）。

2 樣品與分析

2.1 分析方法

本次研究共采集泥頁巖樣品22塊，采樣間隔平均約1～2 m，其中港地1井6塊（龍?zhí)督M下部），稻山?jīng)_剖面6塊（龍?zhí)督M中部），昌橋剖面10塊（龍?zhí)督M上部）。樣品編號、層位、巖性等詳見表1和圖2b。

表1 宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖樣品TOC和主量元素氧化物含量（%）Table 1 TOC and major element oxide contents of Longtan Formation shale samples in Xuancheng area(%)

論文選擇表面無任何污染的新鮮樣品開展各類實(shí)驗(yàn)，掃描電鏡觀察在中國石油大學(xué)（北京）能源材料微結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室完成，其余分析測試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成。對港地1井選好的4塊頁巖樣品進(jìn)行制樣，然后借助日立SU8010高分辨率場發(fā)射掃描電鏡開展黃鐵礦形態(tài)觀察及粒徑統(tǒng)計(jì)，實(shí)驗(yàn)過程詳見Weiet al.[2]。對采集的22塊巖石樣品磨成粒徑小于75 μm的粉末，分別用于TOC和主量、微量、稀土元素分析，實(shí)驗(yàn)步驟詳見丁江輝等[28]。其中，TOC含量測定利用LECOCS-400碳硫分析儀，測試流程遵循國標(biāo)《GB/T 19145—2003》，測試精度優(yōu)于3%。有機(jī)顯微組分鑒定是利用光學(xué)顯微鏡在反射光和熒光下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)流程遵循國標(biāo)《SY/T 5125—1996》，根據(jù)顯微組分可計(jì)算干酪根類型指數(shù)，進(jìn)一步用于確定干酪根類型。主量元素含量測定借助X射線熒光光譜儀（XRF），測試流程遵循國標(biāo)《GB/T 14506.28—2010》，測試精度優(yōu)于3%。微量和稀土元素測試采用美國PE公司的ELAN DRC-E型高分辨率電感耦合等離子質(zhì)譜儀（ICP-MS），以國家標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（GSR3）為標(biāo)樣進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，測試流程遵循國標(biāo)《GB/T 14506.30—2010》，測試精度優(yōu)于5%。

2.2 數(shù)據(jù)處理

巖石中的微量元素通常由自生組分和碎屑組分兩部分構(gòu)成，然而只有自生組分才能反映地質(zhì)歷史時(shí)期的古環(huán)境演化特征[29]。此外，巖石成分變化較大，僅憑借微量元素含量高于或低于標(biāo)準(zhǔn)頁巖含量來判定其富集或虧損則會產(chǎn)生一定的偏差。為了排除陸源碎屑組分對自生組分的影響，常用在成巖過程中相對穩(wěn)定的Al元素對微量元素進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化[30]。為使標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果便于解釋，一般將其與平均頁巖（Average Shale，據(jù)Wedepohl[31]）值進(jìn)行比較，用富集系數(shù)（EF）表示，計(jì)算公式如下：

當(dāng)EFX>1時(shí)，說明元素X相對于平均頁巖富集；當(dāng)EFX<1時(shí)，則表明元素X相對于平均頁巖虧損[30]。

3 結(jié)果與討論

研究區(qū)22塊龍?zhí)督M泥頁巖樣品的TOC和主量元素氧化物的測試結(jié)果見表1。TOC含量分在在0.93%～10.10%，平均為4.69%。進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，稻山?jīng)_剖面樣品的TOC含量平均為8.50%，明顯高于港地1井樣品的TOC平均值4.28%和昌橋剖面樣品的TOC平均值2.65%，推測可能與不同的沉積環(huán)境有關(guān)。主量元素以SiO2最為豐富，含量為37.68%～60.64%，平均為 53.14%；其次為 Al2O3，含量為13.62%～20.48%，平均為16.72%；然后是Fe2O3、CaO、K2O、MgO、FeO，其含量分別介于 2.25%～7.44%、3.16%～10.93%、1.03%～3.88%、0.90%～5.54%、0.10%～3.22%，平均為5.15%、5.06%、2.19%、1.69%、1.12%；其余主量元素氧化物含量均不超過均1.0%（表1）。總體上，Al2O3含量較高，且不同沉積環(huán)境頁巖樣品的Al2O3含量基本相當(dāng)，推測可能與強(qiáng)陸源碎屑輸入有關(guān)[28,32]。

富集系數(shù)（EF）可以反映沉積物中元素的富集程度，通過計(jì)算得到了Mo和U的富集系數(shù)，而EFU-EFMo協(xié)變模式可用于判別水體的氧化還原狀態(tài)。分析這兩種元素的富集系數(shù)均值可以發(fā)現(xiàn)，Mo（EF=5.60）和U（EF=2.34）均相對富集（表2），很可能與有機(jī)質(zhì)或黏土礦物伴生[28]；不同沉積環(huán)境頁巖樣品的元素富集系數(shù)也不盡相同，其中潮坪—潟湖環(huán)境的元素富集系數(shù)明顯高于三角洲環(huán)境的相應(yīng)值。

表2 宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖樣品微量元素含量及其相關(guān)參數(shù)Table 2 Trace element contents and its related parameters of Longtan Formation shale samples in Xuancheng area

龍?zhí)督M頁巖樣品的稀土元素測試結(jié)果見表3。稀土元素總量（ΣREE）在（45.66～238.60）×10-6，平均為149.72×10-6，接近于上陸殼（Upper Continental Crust，UCC）稀土總量 146.37×10-6[33]，明顯低于北美頁巖（North American Shale Composite，NASC）稀土總量173.21×10-6和后太古宙澳大利亞頁巖（Post-Archaean Australian Shale，PAAS）的稀土總量 183.03×10-6[33]。對比不同樣品來看，稻山?jīng)_剖面的稀土元素含量明顯低于港地1井和昌橋剖面的對應(yīng)值，推測可能與其沉積環(huán)境等有關(guān)。本研究采用上陸殼濃度對稀土元素進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（圖4），結(jié)果顯示港地1井和兩個(gè)露頭的稀土元素配分曲線形態(tài)相似，均相對較為平坦，都具有弱的Ce負(fù)異常（δCe在0.66～0.99；表3），推測它們具有相同的陸源碎屑輸入[34]。

表3 宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖樣品稀土元素含量及其相關(guān)參數(shù)（10-6）Table 3 Rare earth element contents and its related parameters of Longtan Formation shale samples in Xuancheng area（10-6）

圖4 宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分模式Fig.4 UCC-normalized rare earth element distribution patterns of Longtan Formation shale in Xuancheng area

3.1 有機(jī)質(zhì)來源

研究區(qū)9塊泥頁巖樣品的干酪根鏡檢結(jié)果顯示以惰質(zhì)組最為豐富，鏡質(zhì)組次之，殼質(zhì)組基本不發(fā)育（表4）。干酪根類型指數(shù)主體在-96.5～-77.3（GD-1和DSC-2除外），表明龍?zhí)督M頁巖干酪根以Ⅲ型為主，即主體偏腐殖型，但也有Ⅰ型（DSC-2）和Ⅱ2型（GD-1）（表4）。豐富的腐殖組分，表明研究區(qū)晚二疊世龍?zhí)镀谥饕邮芰藖碜躁懺锤叩戎参锼樾加袡C(jī)質(zhì)的輸入，而腐泥組分的存在同時(shí)也表明有菌藻類低等水生生物的輸入。干酪根鏡檢能夠?qū)⒂袡C(jī)質(zhì)特別是腐泥無定形有機(jī)質(zhì)富集起來，利于有機(jī)顯微組分原始形貌的觀察，但干酪根抽提過程又破壞了有機(jī)質(zhì)在頁巖基質(zhì)中的原位賦存狀態(tài)，影響了對其原始產(chǎn)狀的觀察。而全巖光片不會破壞有機(jī)質(zhì)的原始產(chǎn)狀與結(jié)構(gòu)特征，能夠在原位進(jìn)行觀察，在確定組分成因上具有優(yōu)越性。本研究也嘗試在熒光下對全巖光片進(jìn)行觀察，比較遺憾的是龍?zhí)督M頁巖樣品沒有看到明顯的熒光特征（圖5），推測可能與其相對較高的成熟度有關(guān)。

表4 宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖樣品干酪根顯微組分鑒定及類型劃分Table 4 Maceral composition and kerogen type for Longtan Formation shale samples in Xuancheng area

圖5 港地1井龍?zhí)督M頁巖全巖光片熒光照片（a）GD-1，1 194.3 m，TOC=2.03%，10×；（b）GD-3，1 184.4 m，TOC=0.96%，10×Fig.5 Photomicrographs of Longtan Formation shale samples in Gangdi-1 well under polarizing microscope

3.2 古氣候條件

古氣候變化通過影響沉積物供應(yīng)及水體分層，進(jìn)而制約著水體內(nèi)部種群密度及生物組合，間接影響著有機(jī)質(zhì)富集與保存?；瘜W(xué)蝕變指數(shù)CIA（Chemical Index of Alteration）除了用于評價(jià)化學(xué)風(fēng)化程度外，也被廣泛用于評價(jià)古氣候變化[35-36]。本研究采用Nesbittet al.[35]提出的CIA來評價(jià)下?lián)P子宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖沉積時(shí)期的古氣候條件，其計(jì)算公式如下：

式中：所有氧化物單位均采用摩爾制，且CaO*僅指硅酸鹽礦物中的CaO。由于沒有很好的方法能夠直接測定樣品中非硅酸鹽礦物和硅酸鹽礦物的相對含量，本次利用P2O5含量間接進(jìn)行計(jì)算[36]，公式如下：

當(dāng)m（Na2O）≤m（CaO*）時(shí)，則m（CaO*）=m（Na2O）；反之，當(dāng)m（Na2O）>m（CaO*）時(shí)，m（CaO*）=m（CaO）。本研究中所有樣品的m（Na2O）均低于計(jì)算得出的m（CaO*）。需要注意的是，這里的m是指某種氧化物的摩爾數(shù)，不是百分含量。

一般情況下，高CIA值指示溫濕的古氣候，而低CIA值反映干冷的古氣候。特別地，當(dāng)CIA在50～65時(shí)，反映低化學(xué)風(fēng)化背景下的干冷型氣候；當(dāng)CIA在65～85時(shí)，反映中等化學(xué)風(fēng)化背景下的暖濕型氣候；當(dāng)CIA在85～100時(shí)，反映強(qiáng)化學(xué)風(fēng)化背景下的熱濕型氣候[37]。研究區(qū)龍?zhí)督M頁巖樣品的CIA在72.71～89.78，平均為80.09（表1），且三角洲環(huán)境和潮坪—潟湖環(huán)境的CIA值沒有明顯的差異，表明龍?zhí)督M頁巖沉積時(shí)期處于暖濕型氣候。此外，Sr/Cu也是表征泥頁巖沉積時(shí)古氣候的有效指標(biāo)，通常Sr/Cu在1.3～5.0代表暖濕型氣候，而Sr/Cu大于5.0代表熱干型氣候[16,38]。研究區(qū)龍?zhí)督M頁巖樣品的Sr/Cu在1.44～5.66，平均為3.37（表2），同樣指示暖濕型氣候。綜上分析可以看出，CIA和Sr/Cu均指示下?lián)P子宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖沉積時(shí)期處于暖濕型氣候（圖6）。進(jìn)一步，由圖6可以看出，TOC與古氣候指標(biāo)（CIA和Sr/Cu）縱向變化趨勢不一致，初步判斷古氣候不是宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集的主控因素。

圖6 宣城地區(qū)龍?zhí)督M黑色頁巖沉積時(shí)期TOC、古生產(chǎn)力指標(biāo)（Ba、Babio、Mo含量）、古氣候指標(biāo)（CIA和Sr/Cu）、氧化還原指標(biāo)（U/Th、Ni/Co、V/Cr）、沉積速率指標(biāo)（（La/Yb）N）垂向上的變化趨勢Fig.6 Vertical variations of TOC and indicators of paleoproductivity,paleoclimate,paleoredox condition,and sedimentary rate in Gangdi-1 well and two target outcrops

3.3 水體氧化還原性質(zhì)

本次研究水體的氧化還原狀態(tài)采用Tysonet al.[11]提出的四分法，即氧化、貧氧或次氧化、缺氧、硫化。本研究利用黃鐵礦形態(tài)及粒徑、微量元素比值和EFU-EFMo協(xié)變模式對龍?zhí)督M頁巖沉積時(shí)期水體的氧化還原性質(zhì)進(jìn)行判別。

3.3.1 黃鐵礦形態(tài)及粒徑判別

黃鐵礦粒徑和形態(tài)被廣泛用于判別沉積水體的氧化還原狀態(tài)[28,39]。黃鐵礦可以分為同生型和成巖型，同生型黃鐵礦通常晶粒較小，一般形成于還原的水體中；而成巖型黃鐵礦晶粒通常較大，一般形成于氧化或貧氧的環(huán)境中。港地1井4塊頁巖樣品近百張氬離子拋光—掃面電鏡照片的觀察和統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，黃鐵礦形態(tài)主要有草莓狀、柱狀、部分重結(jié)晶和不規(guī)則團(tuán)塊狀等（圖7）。其中，柱狀黃鐵礦往往是由草莓狀黃鐵礦通過重結(jié)晶作用形成；部分重結(jié)晶黃鐵礦是在黃鐵礦邊緣發(fā)育一些絮狀物，往往是由富流體的成巖作用或者低程度的變質(zhì)作用引起的；不規(guī)則團(tuán)塊狀黃鐵礦是黃鐵礦發(fā)育棱角的邊緣。相較于海相富有機(jī)質(zhì)頁巖而言，龍?zhí)督M頁巖中草莓狀黃鐵礦發(fā)育程度偏低，其相對含量在34.1%～52.8%（表5），推測可能是由于氧的存在限制了其發(fā)育[28]。港地1井龍?zhí)督M頁巖中草莓狀黃鐵礦相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)顯示（表5），粒徑均值在7.04～8.30 μm，高于硫化（缺氧）海洋環(huán)境中的草莓狀黃鐵礦粒徑平均值（5.0±1.7 μm，Wilkinet al.[40]），而與現(xiàn)代貧氧海洋環(huán)境中的草莓狀黃鐵礦粒徑（7.7±4.1 μm，Wilkinet al.[40]）基本相當(dāng)，且存在大量不規(guī)則團(tuán)塊狀黃鐵礦和部分重結(jié)晶黃鐵礦（圖7a，b），反映龍?zhí)督M頁巖形成于氧化—貧氧環(huán)境。

圖7 港地1井龍?zhí)督M頁巖中黃鐵礦微觀特征（a）部分重結(jié)晶黃鐵礦，1 184.4 m；（b）不規(guī)則團(tuán)塊狀黃鐵礦，1 194.3 m；（c）草莓狀黃鐵礦和柱狀黃鐵礦，1 191.7 m；（d）草莓狀黃鐵礦，1 194.3 mFig.7 Microscopic characteristics of pyrite from Longtan Formation shale samples from Gangdi-1 well

表5 港地1井龍?zhí)督M頁巖中草莓狀黃鐵礦粒徑相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 5 Pyrite content and statistics of framboid size in Longtan Formation shale samples from Gangdi-1 well

此外，本研究還利用草莓狀黃鐵礦的平均粒徑與粒徑標(biāo)準(zhǔn)偏差和粒徑偏度的交會圖來判別研究區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖沉積時(shí)期水體的氧化還原性質(zhì)。由圖8可以看出，4塊頁巖樣品均落在了貧氧—氧化區(qū)域，進(jìn)一步說明龍?zhí)督M頁巖形成于氧化—貧氧環(huán)境。

圖8 港地1井龍?zhí)督M頁巖樣品中草莓狀黃鐵礦平均粒徑與標(biāo)準(zhǔn)偏差、偏度交會圖（底圖據(jù)文獻(xiàn)[39]）Fig.8 Crossplots of the mean versus the standard deviation(a)and skewness(b)of the framboid size distribution of the shale samples from Gangdi-1 well(base map cited from reference[39])

3.3.2 元素比值判別

U/Th、V/Cr和Ni/Co等元素比值也被廣泛用于指示水體的氧化還原狀態(tài)，盡管有些學(xué)者認(rèn)為這些比值可能受成巖作用影響指示結(jié)果存在一定的偏差，特別是在界限值附近，但總的趨勢是得到認(rèn)可的，即這些比值越小反映水體的氧化程度越高，比值越大反映水體的還原程度越強(qiáng)[30,41-42]。本研究利用這些比值判別龍?zhí)督M頁巖沉積時(shí)期水體的氧化還原性質(zhì)，并與黃鐵礦粒徑和EFU-EFMo協(xié)變模式判別結(jié)果進(jìn)行對比。下?lián)P子宣城地區(qū)22塊龍?zhí)督M巖石樣品的U/Th、V/Cr和Ni/Co比值分別在0.23～1.05、0.32～2.12、1.87～7.33（CQ-9樣品為7.33），均值分別為0.64、1.18、4.62（表2），均指示龍?zhí)督M富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積時(shí)期水體處于氧化或貧氧狀態(tài)（圖6）。

此外，EFU-EFMo協(xié)變模式也可用于判別水體的氧化還原性質(zhì)。由圖9可以看出，研究區(qū)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)主體落在了貧氧區(qū)域，與黃鐵礦粒徑和微量元素比值判別結(jié)果一致。進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，相較于港地1井和昌橋剖面樣品而言，稻山?jīng)_剖面樣品點(diǎn)分布較為集中且離缺氧端更近，反映宣城地區(qū)潮坪—潟湖環(huán)境相較于三角洲環(huán)境富氧程度有所降低。

圖9 宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖U和Mo富集系數(shù)（EFU-EFMo）協(xié)變模式圖（據(jù)文獻(xiàn)[43]修改）Fig.9 Crossplot of EFUvs.EFMofor the Longtan Formation shale in Xuancheng area(modified from reference[43])

3.4 古生產(chǎn)力

古生產(chǎn)力（生物生產(chǎn)力）大小與水體的營養(yǎng)程度有關(guān)，營養(yǎng)供給越充沛，生物生命活動越繁盛，通過光合作用固定碳的能力就越強(qiáng)，生物生產(chǎn)力也就越大[44]。古生產(chǎn)力不易直接測定，本研究利用微量元素Ba、Mo和主量元素P開展定性討論。

當(dāng)前，林業(yè)管理人員在開展森林撫育管理工作時(shí)，仍面臨許多問題，主要有以下幾點(diǎn)。其一，沒有限定天然林的采伐量，且能夠進(jìn)行的森林撫育管理工作僅僅為割灌、修枝。其二，高郁閉度人工林所占面積較少，地區(qū)分布較為零散。其三，木材市場走向頹勢，林木產(chǎn)品大量滯銷，所能投放在森林撫育管理方面的資金較少。因此，導(dǎo)致目前森林撫育管理工作效率低下，預(yù)期的管理目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)[1]。

3.4.1 生源鋇（Babio）

沉積物中的Ba概括起來主要有4種來源，分別是：1）生物來源的鋇（生源鋇）；2）陸源鋁硅酸鹽中的鋇；3）海底熱液成因的鋇；4）底棲生物的分泌物[45-47]。但只有生源鋇才能準(zhǔn)確反映初級生產(chǎn)力大小。研究區(qū)未發(fā)現(xiàn)熱液成因和底棲生物分泌來源鋇的相關(guān)證據(jù)，為了區(qū)分研究區(qū)Ba來源于生源鋇還是陸源鋁硅酸鹽鋇，可通過下式對Babio進(jìn)行計(jì)算：

式中：Ba樣品和Al樣品分別為實(shí)測樣品的Ba含量和Al含量；PAAS為后太古宙澳大利亞頁巖[33]；（Ba/Al）PAAS為后太古宙澳大利亞頁巖中Ba和Al含量的比值，為0.007 5[2,45]。通過對比Ba和Babio含量的變化趨勢可以看出（圖6），二者具有協(xié)同變化趨勢，表明研究區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖中的Ba主要為生物來源，陸源鋇含量很低，基本上可以忽略不計(jì)。Babio雖然可作為古生產(chǎn)力指標(biāo)，但在缺氧水體環(huán)境中應(yīng)用則需謹(jǐn)慎，因?yàn)樵谌毖醐h(huán)境中，沉積物表面和底部水體往往會發(fā)生硫酸鹽還原反應(yīng)，BaSO4是硫酸鹽的主要類型之一，BaSO4的部分溶解會造成測試的鋇含量偏低，導(dǎo)致最終估算的古生產(chǎn)力偏低[44]。前文已證實(shí)宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖沉積時(shí)期水體處于富氧環(huán)境，因此可以利用Babio作為古生產(chǎn)力指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。經(jīng)計(jì)算可得，龍?zhí)督M頁巖Babio含量在（149.91～575.94）×10-6，平均為332.61×10-6（表2）。對比不同沉積環(huán)境中頁巖樣品的Babio含量可以發(fā)現(xiàn)，形成于潮坪—潟湖環(huán)境中的頁巖樣品Babio含量明顯高于三角洲環(huán)境的對應(yīng)值，指示宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖沉積時(shí)期，潮坪—潟湖環(huán)境比三角洲環(huán)境具有更高的生物生產(chǎn)力。

3.4.2 鉬（Mo）

近年來，越來越多的研究證實(shí)富有機(jī)質(zhì)沉積物中TOC與Mo含量存在明顯的正相關(guān)關(guān)系[43,48]，說明富有機(jī)質(zhì)沉積物中的Mo含量也可作為衡量古生產(chǎn)力高低的指標(biāo)。研究區(qū)龍?zhí)督M黑色頁巖的Mo含量在（2.0～25.4）×10-6，平均為14.1×10-6（表2），明顯高于PAAS的對應(yīng)值（1.0×10-6；Tayloret al.[33]），反映下?lián)P子宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖沉積時(shí)期具有高的古生產(chǎn)力。此外，由圖6可以看出，縱向上TOC與生產(chǎn)力指標(biāo)（Babio和Mo含量）變化具有很好的一致性，初步推測古生產(chǎn)力是控制研究區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集的關(guān)鍵因素。

3.4.3 磷（P）

P不僅是生物代謝過程中的一個(gè)關(guān)鍵營養(yǎng)元素，而且還是許多生物骨骼的重要組成部分，可隨著生物死亡后埋藏在沉積物中，因而也可用于表征生物生產(chǎn)力[49]。宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖中P含量總體較高，反映較高的生物生產(chǎn)力，但由于受陸源碎屑輸入的影響，P的絕對含量直接用于衡量古生產(chǎn)力大小存在一定的不準(zhǔn)定性，為了排除陸源碎屑的影響，P/Al或P/Ti能更準(zhǔn)確地反映生物生產(chǎn)力大小[50]。研究區(qū)龍?zhí)督M22塊巖石樣品的P/Al（×10-3）值在1.21～21.20，平均為5.36（表1）。對比不同沉積環(huán)境發(fā)現(xiàn)，形成于潮坪—潟湖環(huán)境中頁巖樣品的P/Al值明顯低于三角洲環(huán)境中頁巖樣品的P/Al值，這與Babio和Mo含量指示的結(jié)果正好相反。究其原因，盡管稻山?jīng)_剖面頁巖樣品的P/Al值相較于港地1井和昌橋剖面要低，但TOC含量卻更高，推測可能與水體的氧化還原狀態(tài)有關(guān)。早期研究表明[50]，沉積水體的氧化還原性質(zhì)對P的富集有著重要影響，一般在偏還原環(huán)境中，P會從沉積物中溶解進(jìn)入水體，而在偏氧化環(huán)境中，P容易吸附于鐵和錳的氧化物中，因此稻山?jīng)_剖面低P/Al值并不是代表樣品在地質(zhì)歷史時(shí)期生物生產(chǎn)力較低，恰恰相反，指示更高的生物生產(chǎn)力水平。

3.5 沉積速率

稀土元素配分模式及（La/Yb）N可用于定性評價(jià)沉積速率[51]。早期研究表明，REE通過與碎屑或懸浮物結(jié)合存在于水體中，而在水體中停留時(shí)間長短不同，勢必會引起REE分異程度的差異[51-52]。當(dāng)沉積速率較高時(shí)，沉積物快速沉積，REE與黏土礦物接觸時(shí)間短，導(dǎo)致分異程度弱；相反，當(dāng)沉積速率較低時(shí)，沉積物緩慢沉積，REE有充足的時(shí)間與黏土礦物接觸，導(dǎo)致分異程度強(qiáng)[51-52]。據(jù)此，可根據(jù)REE分異程度反推沉積物的沉積速率。而（La/Yb）N（UCC標(biāo)準(zhǔn)化）比值是表征REE分異程度的可靠指標(biāo)，當(dāng)（La/Yb）N比值接近1.0時(shí)，反映REE基本無分異或分異程度弱，對應(yīng)高的沉積速率；當(dāng)（La/Yb）N比值明顯高于或低于1.0時(shí)，反映REE分異程度強(qiáng)，對應(yīng)低的沉積速率。研究區(qū)龍?zhí)督M頁巖樣品（La/Yb）N比值在0.51～1.09，平均為0.88（表3），反映宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖沉積時(shí)具有較高的沉積速率。對比不同沉積環(huán)境頁巖樣品的（La/Yb）N比值可以發(fā)現(xiàn)，三角洲環(huán)境頁巖樣品（港地1井和昌橋剖面）的（La/Yb）N比值比潮坪—潟湖環(huán)境頁巖樣品（稻山?jīng)_剖面）的（La/Yb）N比值更接近于1.0，反映宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖沉積時(shí)期，三角洲環(huán)境比潮坪—潟湖環(huán)境具有更高的沉積速率。

3.6 有機(jī)質(zhì)富集控制因素

通過上述分析得出，下?lián)P子宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖沉積時(shí)期處于暖濕型氣候，沉積水體處于氧化—貧氧狀態(tài)，具有高的生物生產(chǎn)力和沉積速率。海相富有機(jī)質(zhì)沉積物中直接影響有機(jī)質(zhì)富集的因素可以歸納為古生產(chǎn)力和埋藏保存條件（底部水體氧化還原性質(zhì)和沉積速率）[2,28]。相比海相頁巖，海陸過渡相頁巖更容易受沉積條件的影響，為了判斷是哪種或者哪幾種因素是海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集的主控因素，論文利用TOC代表有機(jī)質(zhì)富集程度，探討TOC與古氣候指標(biāo)（CIA和Sr/Cu）、水體氧化還原指標(biāo)（U/Th、V/Cr、Ni/Co）、古生產(chǎn)力參數(shù)（Babio和Mo含量）和沉積速率指標(biāo)（（La/Yb）N）之間的相關(guān)性。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，TOC與V/Cr和Ni/Co比值表現(xiàn)出一定的負(fù)相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)分別為R2=0.44和R2=0.47；圖10a，b），與Babio和Mo含量具有較好的正相關(guān)性（R2=0.66和R2=0.54；圖10c，d），與CIA和（La/Yb）N沒有明顯的相關(guān)性（R2=0.04和R2=0.16；圖10e，f），說明龍?zhí)督M海陸過渡相富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成，不是由單一因素所決定的，而是由古氣候、水體氧化還原性質(zhì)、古生產(chǎn)力、沉積速率等多個(gè)要素相互配置與耦合的結(jié)果，這些因素都會直接或者間接地影響海陸過渡相環(huán)境中有機(jī)質(zhì)的供給或者有機(jī)質(zhì)的埋藏和保存。其中，古生產(chǎn)力和水體的氧化還原性質(zhì)是影響龍?zhí)督M頁巖有機(jī)質(zhì)富集的主控因素。

圖10 宣城地區(qū)龍?zhí)督M頁巖TOC與氧化還原性質(zhì)、古生產(chǎn)力、古氣候、沉積速率指標(biāo)相關(guān)性圖（d）三條虛線代表黑海、Framvaren海灣、Cariaco盆地三個(gè)現(xiàn)代海洋體系（據(jù)文獻(xiàn)[48]）Fig.10 Correlations between TOC and indicators of paleoredox,paleoproductivity,plaeoclimate,and sedimentary rate for Longtan Formation black shale in Xuancheng area

前人提出的有關(guān)有機(jī)質(zhì)富集“生產(chǎn)力模式”[5,7]和“保存模式”[1,8]分別強(qiáng)調(diào)海洋表層初級生產(chǎn)力和良好的保存條件在有機(jī)質(zhì)富集過程中起到主導(dǎo)作用，但實(shí)際上有機(jī)質(zhì)富集是一個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)過程，無論是古氣候、古生產(chǎn)力、水體氧化還原條件、亦或是沉積速率等任一因素變化都可能對其造成影響。上述分析可以看出，下?lián)P子宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖中有機(jī)質(zhì)富集不是單一的“生產(chǎn)力模式”或者“保存模式”，而是多因素共同作用的結(jié)果，本研究稱之為“綜合模式”。

3.7 沉積環(huán)境與有機(jī)質(zhì)富集的關(guān)系

下?lián)P子宣城地區(qū)晚二疊世沉積時(shí)高的古生產(chǎn)力為富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生后，會進(jìn)一步接受埋藏和保存。只有當(dāng)有機(jī)質(zhì)的堆積速率大于分解速率時(shí)，才能造成有機(jī)質(zhì)富集。研究區(qū)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖形成于兩種環(huán)境，分別是以港地1井、昌橋剖面為代表的三角洲環(huán)境（特別是海灣和河口灣）和以稻山?jīng)_剖面為代表的潮坪（海岸平原）—潟湖（淺水盆地）環(huán)境，這兩種環(huán)境水豐土肥、水草豐茂，沉積速率較快，有利于大量植物來源的碎屑有機(jī)質(zhì)連續(xù)堆積，是有機(jī)質(zhì)富集的理想場所。龍?zhí)督M富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積時(shí)古氣候?qū)儆跍貪裥?，溫濕型氣候一方面有利于陸源高等植物的生長，另一方面會促進(jìn)生物地球化學(xué)作用，使得母巖化學(xué)風(fēng)化程度加大，向水體輸入的營養(yǎng)物質(zhì)增多，有利于菌藻類等低等水生生物勃發(fā)[53]，高等植物碎屑和低等水生生物共同為富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積提供了豐富的有機(jī)質(zhì)來源，雖然氧化—貧氧水體環(huán)境不利于有機(jī)質(zhì)保存[2,9]，但高的沉積速率可以縮短有機(jī)質(zhì)在富氧水體中暴露的時(shí)間，使得有機(jī)質(zhì)來不及被氧化或分解[13,51]。另外，底棲微生物的呼吸也可以加劇水體中氧的消耗，二者共同促進(jìn)有機(jī)質(zhì)埋藏和保存，形成了偏氧化條件下的有機(jī)質(zhì)富集模式，也即“綜合模式”。綜合研究區(qū)古氣候、水體氧化還原性質(zhì)、古生產(chǎn)力、沉積速率等因素，分別建立了三角洲和潮坪—潟湖環(huán)境中的頁巖有機(jī)質(zhì)富集模式（圖11）。基于上述分析也發(fā)現(xiàn)，雖然富氧水體不利于有機(jī)質(zhì)保存，但在高生物生產(chǎn)力和高沉積速率等特定地質(zhì)條件下，也可造成有機(jī)質(zhì)富集，這一認(rèn)識突破了有機(jī)質(zhì)只能形成于還原水體環(huán)境的傳統(tǒng)理念，闡述的海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理及控制因素可以豐富和完善非常規(guī)油氣沉積學(xué)理論。

圖11 宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集模式（據(jù)文獻(xiàn)[19]修改）Fig.11 Organic matter accumulation models of Longtan Formation transitional shale in Xuancheng area(modified from reference[19])

4 結(jié)論

（1）宣城地區(qū)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M頁巖形成于水動力條件相對復(fù)雜的三角洲和潮坪—潟湖環(huán)境，巖性以黑色泥頁巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，局部發(fā)育煤層、灰黑色粉砂巖、細(xì)砂巖和灰?guī)r，TOC含量主體分布在0.93%～10.10%，平均為4.69%。干酪根顯微組分以惰質(zhì)組最為豐富，鏡質(zhì)組次之。豐富的腐殖組分，表明宣城地區(qū)晚二疊世龍?zhí)镀谥饕邮芰藖碜躁懺锤叩戎参锼樾加袡C(jī)質(zhì)的輸入，而腐泥組分的存在同時(shí)也表明有菌藻類低等水生生物的輸入。

（2）元素地球化學(xué)指標(biāo)和黃鐵礦形態(tài)及粒徑共同指示宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖沉積時(shí)期處于暖濕型氣候，沉積水體處于氧化—貧氧狀態(tài)，具有高的生物生產(chǎn)力和沉積速率。雖然富氧水體不利于有機(jī)質(zhì)保存，但在高生物生產(chǎn)力和高沉積速率等特定地質(zhì)條件下，也可造成有機(jī)質(zhì)富集。

（3）宣城地區(qū)龍?zhí)督M海陸過渡相富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成，不是由單一因素所決定的，而是由古氣候、水體氧化還原性質(zhì)、古生產(chǎn)力、沉積速率等多個(gè)要素相互配置與耦合的結(jié)果，這些因素都會直接或者間接地影響海陸過渡相環(huán)境中有機(jī)質(zhì)的供給或者有機(jī)質(zhì)的埋藏和保存。其中，古生產(chǎn)力和水體的氧化還原性質(zhì)是影響龍?zhí)督M頁巖有機(jī)質(zhì)富集的主控因素。

（4）宣城地區(qū)晚二疊世沉積時(shí)期，較高的古生產(chǎn)力為海陸過渡相富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生后進(jìn)一步埋藏和保存，雖然富氧水體環(huán)境不利于有機(jī)質(zhì)保存，但高的沉積速率可以縮短有機(jī)質(zhì)在富氧水體中暴露的時(shí)間，使得有機(jī)質(zhì)來不及被氧化或分解。另外底棲微生物的呼吸也可以加劇水體中氧的消耗，二者共同促進(jìn)有機(jī)質(zhì)埋藏和保存，形成了偏氧化條件下的海陸過渡相頁巖有機(jī)質(zhì)富集“綜合模式”。

致謝 特別感謝中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心提供的港地1井巖心樣品。西南石油大學(xué)韋恒葉副教授、兩位審稿專家、編輯部老師對本文提出了建設(shè)性意見，在此深表謝意。