松遼盆地青山口組頁巖沉積水體環(huán)境演變的古生物學(xué)證據(jù)

呂丹，王華建，李罡，張江永，付秀麗，4，劉暢，王曉梅，朱如凱，張水昌

（1.中國石油 勘探開發(fā)研究院， 北京 100083；2.中國科學(xué)院 南京地質(zhì)古生物研究所， 江蘇 南京 210008；3.中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所， 北京 100044；4.中國石油 大慶油田有限責(zé)任公司 勘探開發(fā)研究院， 黑龍江 大慶 163412）

松遼盆地古龍凹陷白堊系青山口組頁巖油資源量達(dá)100×108～150×108t，頁巖油勘探開發(fā)已取得重大突破，但頁巖非均質(zhì)性強(qiáng)，產(chǎn)油效果差異明顯［1-2］。大慶油田現(xiàn)將古龍凹陷內(nèi)的青山口組一段和二段下部劃分為3個(gè)箱體9個(gè)油層，其中下箱體含Q1—Q4共4個(gè)油層，中箱體含Q5—Q7共3個(gè)油層，上箱體含Q8和Q9兩個(gè)油層［1，3］。目前，下箱體已提交頁巖油預(yù)測地質(zhì)儲量12.68×108t［3］。沉積古水體環(huán)境影響著巖相組合［4］和烴源巖生烴潛力［5］，成為古龍頁巖油優(yōu)選勘探有利區(qū)和開發(fā)目地層時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素之一［1］。

青山口組是松遼盆地在白堊紀(jì)中期沉積的一套深湖相以黑色頁巖和粉砂質(zhì)泥巖為主、夾豐度不等的灰?guī)r和白云巖的碎屑巖組合。青山口組頁巖與下伏泉頭組和上覆姚家組的淺湖相貧有機(jī)質(zhì)砂泥巖有著明顯差異，指示三級層序的大范圍湖平面上升期沉積［6］。精細(xì)巖相學(xué)分析將青山口組湖平面上升期沉積進(jìn)一步劃分為3個(gè)完整的四級旋回，且每個(gè)旋回都包含對應(yīng)快速湖平面升降的體系域［7］，其中對應(yīng)于古龍凹陷內(nèi)Q1—Q9油層的四級旋回有2個(gè)，分別是Q1—Q3的湖平面上升期沉積和Q4—Q6的湖平面下降期沉積，以及Q7—Q8下部的湖平面上升期沉積和Q8中、上部—Q9的湖平面下降期沉積。

古生物群落是示蹤古湖泊水體環(huán)境動(dòng)態(tài)演化的有效指標(biāo)，可以幫助重建地質(zhì)歷史時(shí)期的氣候環(huán)境演化。前人在松遼盆地青山口組中已發(fā)現(xiàn)魚類［8-10］、藻類［11-13］、葉肢介［14-15］、介形類［16-18］、有孔蟲和鈣質(zhì)超微化石［19］，還檢測出溝鞭藻、甲藻、海生金藻、海綿等的生物標(biāo)志化合物［20-22］。已發(fā)現(xiàn)的魚、葉肢介、介形類和藻類等多為淡水-微咸水生物，證實(shí)松遼古湖泊以淡水-微咸水為主［10，12，14，16］。溝鞭藻、海生金藻、海綿、有孔蟲和鈣質(zhì)超微化石等則指示古湖泊中出現(xiàn)海相生物，被認(rèn)為與海侵事件有關(guān)［12，19-22］。但也有學(xué)者認(rèn)為咸水型溝鞭藻的出現(xiàn)可能與湖泊自然咸化有關(guān)，且未發(fā)現(xiàn)能證明海侵通道存在的古生物學(xué)證據(jù)［13，23］。另外，已報(bào)道化石證據(jù)雖多，但多以單一門類為主，缺少古生物群落的綜合研究，且時(shí)間分辨率不佳，難以滿足當(dāng)前古龍頁巖油的精細(xì)勘探開發(fā)需求［24］。

本文通過對古頁8HC井青山口組古生物化石組合（包括魚、葉肢介、介形類、藻類）的綜合分析，認(rèn)為Q1—Q6油層沉積時(shí)以淡水-微咸水環(huán)境為主，Q7油層沉積時(shí)發(fā)生了比較明確的海侵事件，Q1和Q2油層沉積時(shí)可能也發(fā)生了海侵事件。

1 樣品和方法

本研究所用樣品來自于松遼盆地古龍凹陷古頁8HC井（圖1a）。根據(jù)松科1s井青山口組3層火山灰的高精度鋯石U-Pb年齡（91.886±0.033 Ma，90.974±0.042 Ma，90.536±0.039 Ma）［25］，以及古頁8HC井中的火山灰層等時(shí)對比，Q1—Q9油層沉積時(shí)間被限定為91.9 ～90.6 Ma（圖1b），為晚白堊世土侖期。

圖1 松遼盆地古龍凹陷青山口組沉積古地理（a）和古頁8HC井地層綜合柱狀圖（b）Fig. 1 Sedimentary paleogeography map （a） of the Qingshankou Formation in the Gulong Sag of Songliao Basin and the composite columnar section of Well GY8HC （b）（鋯石U-Pb年齡來自松科1s井同層位火山灰，引自文獻(xiàn)［25］。）

通過Q1—Q9油層取心段的巖心觀察描述，在Q7油層發(fā)現(xiàn)魚化石（深度2447.0 ～ 2450.0 m）和葉肢介化石（深度2448.9 ～ 2449.0 m）（圖1b）。將魚化石用小毛刷和細(xì)針仔細(xì)修出輪廓，去掉周圍和覆蓋在化石上方的泥巖后，用光學(xué)顯微鏡觀察鑒定。同樣，去除葉肢介化石周圍和上覆泥巖，制成靶樣，用電子顯微鏡進(jìn)行觀察。

本研究還選取古頁8HC井Q1—Q9油層全井段巖屑樣品，每1 m取樣200 g，經(jīng)去泥漿、過篩、烘干后，部分巖屑樣品用水和5 %的雙氧水浸泡3 ～ 7 d，待自然泡開后，挑選完整的介形類殼體，利用電子顯微鏡觀察鑒定。部分巖屑樣品采用實(shí)驗(yàn)室孢粉標(biāo)準(zhǔn)分析方法（SY/T 5915—2018）處理制片，利用顯微鏡觀察鑒定。

2 化石鑒定結(jié)果

2.1 魚

古頁8HC井Q7油層發(fā)現(xiàn)的魚化石均為Manchurichthyssp.（圖2），屬真骨魚部（Division Teleostei）真真骨魚派（Cohort Euteleostei）原始棘鰭超目（Superorder Protacanthopterygii）鮭形目（Order Salmoniformes）亞目及科未定（Suborder and family incert.sedis）滿洲魚屬（ManchurichthysSaito，1936）［26］。鑒定特征為：小魚；頂狹長，翼骨內(nèi)面無齒；口裂中等大小，前上頜骨小，簡單，無齒，上頜骨亦無齒，彎曲，有兩個(gè)活動(dòng)的輔上頜骨，下頜具有較高的冠狀突；遠(yuǎn)端角舌骨有孔；鰓條骨10 ～ 11根；下鰓蓋骨不甚擴(kuò)大；椎骨約44個(gè)，19個(gè)尾椎；胸鰭長；腹鰭腹位，起點(diǎn)略后于背鰭起點(diǎn)；背鰭基短，位于背部中點(diǎn)，鰭條長；臀鰭小，靠后。

圖2 松遼盆地古龍凹陷古頁8HC井青山口組Q7油層2446.72 m深度的魚化石Manchurichthys sp.Fig. 2 Manchurichthys sp. discovered at a depth of 2446.72 m in Q7 oil layer of the Qingshankou Formation in Well GY8HC in the Gulong Sag， Songliao Basin（a和b為對稱面，標(biāo)本保存在大慶油田勘探開發(fā)研究院巖心庫。）

2.2 葉肢介

所發(fā)現(xiàn)葉肢介均為Nemestheria qingshankouensisChang et Chen［27］（圖3），屬雙甲目（Diplostraca Gerstaecker，1866）［28］，刺尾亞目（Spinicaudata Linder， 1945）［29］瘤模葉肢介超科（Estheriteoidea Zhang et Chen， 1976）［30］吉林葉肢介科（Jilinestheriidae Zhang et Chen，1976）［30］線葉肢介屬（NemestheriaChang et Chen， 1964）［27］，也有歸為瘤模葉肢介亞目（Estheritina Kobayashi， 1972）［27，31］。其主要鑒定特征是：殼面裝飾是排列稀疏的長短相間的線脊，個(gè)體中等大小，背緣短而直，胎殼窄小，位于其中點(diǎn)與前端之間；前、后緣及腹緣均較圓，后腹緣向斜后方強(qiáng)烈擴(kuò)大，前高小于后高，生長線粗壯，生長帶寬而稍有下凹，兩端接近背緣時(shí)變窄，靠近腹緣的亦變窄；殼瓣前部和中部的生長帶上，具有規(guī)則長短相間排列的線脊裝飾，長線脊粗而直，排列疏松，相鄰兩根長線脊之間有2 ～ 5條短線（圖3b—h），短線從生長帶的下緣向上分布，僅占據(jù)每條生長帶的下半部。

2.3 介形類

青山口組頁巖發(fā)現(xiàn)豐富的介形類（圖4），但各油層的種屬和豐度差異明顯（圖5）。介形類多出現(xiàn)在半深湖-淺湖相生物灰?guī)r中，少量分布于半深湖-深湖相黑色頁巖和灰色泥巖中。Q1—Q6油層的介形類屬種較少，僅發(fā)現(xiàn)Cypridea adumbrata，Triangulicypris torsuosus，Limnocypridea copiosa和Ziziphocypris regusa，殼表多光滑或具淺蜂孔，為深水環(huán)境中的底棲生活類型。Q7—Q9油層的介形類種屬和豐度都明顯增加，出現(xiàn)Cypridea fuyunensis，Triangulicypris symmetrica，Limnocypridea inflata，Lycopterocypris flatilis，Limnocypridea bucerusa，Lycopterocypris angularis和Cypridea dekhoinensis等新種屬，以殼表具瘤、刺的類型占據(jù)主導(dǎo)地位，代表了淺水環(huán)境下，具弱游泳能力的生態(tài)組合類群。介形類的具體鑒定特征可參考Xi等（2012）［17］，Wan等（2013）［18］和張智禮等（2014）［32］。

圖4 松遼盆地古龍凹陷古頁8HC井青山口組頁巖中發(fā)現(xiàn)的代表性介形類Fig. 4 Representative ostracods discovered in the shale of the Qingshankou Formation in Well GY8HC in the Gulong Sag， Songliao Basin

圖5 松遼盆地古龍凹陷古頁8HC井青山口組介形類與溝鞭藻豐度變化Fig. 5 Abundance of ostracods and dinoflagellates in the Qingshankou Formation of Well GY8HC in the Gulong Sag， Songliao Basin

2.4 藻類

經(jīng)鑒定，青山口組Q1—Q9油層藻類化石總計(jì)16屬14種和部分未定種（圖6）。因藻類化石豐度差異較大，化石豐富的樣品至少統(tǒng)計(jì)200粒，相對豐富的樣品統(tǒng)計(jì)100粒或4片標(biāo)準(zhǔn)薄片，化石稀少的則統(tǒng)計(jì)8片標(biāo)準(zhǔn)薄片，以此作為所對應(yīng)層位的化石豐度。對單樣品中數(shù)量大于50粒的化石門類進(jìn)行百分含量計(jì)算。整體來看，各油層藻類化石組成特征基本類似，主要表現(xiàn)為：

1） 球形疑源類占絕對優(yōu)勢，含量35.8% ～ 9.6 %，平均85.0 %；溝鞭藻次之，含量0.4 % ～ 64.2 %，平均15.0 %；綠藻僅個(gè)別出現(xiàn)，其平均含量可忽略不計(jì)。

2） 球形疑源類中，Leisphaeridia和Granodiscus含量最高，總占比29.9 % ～ 95.7 %，平均75.6 %；其次為Filisphaeridium，占0 ～ 29.7 %，平均8.5 %；其他如Verrucosphaera，Dictyotidium和Baltisphaeridium等少量或個(gè)別見及。

3） 溝鞭藻中，Dinogymniopsis含量最高，占0 ～59.7 %，平均12.6 %，絕大多數(shù)都為D.daqingensis。Kiokansium和Operculodinium雖有連續(xù)出現(xiàn)，但各自平均含量不高。前者占0 ～ 10.3 %，平均0.8 %，主要為Kiokansium regulatum和Kiokansium declinatum；后者占0 ～ 7.6 %，平均1.3 %，主要為Operculodinium capituliferum。其他如Batiacasphaera hennanensis，Sentusidinium，Cleistosphaeridium nenjiangense和Bosedinia等多為零星出現(xiàn)。值得注意的是，溝鞭藻豐度在Q1，Q2，Q7和Q9油層沉積時(shí)有所增加（圖5）。

4） 綠藻僅發(fā)現(xiàn)有水網(wǎng)藻科的Pediastrum boryanum。

3 Q1—Q9油層沉積古水體環(huán)境演變

3.1 滿洲魚、葉肢介指示Q7油層沉積時(shí)的海水入侵

Q7油層雖發(fā)現(xiàn)豐富的化石組合，但魚化石只有Manchurichthyssp.。魚類化石對生命演化溯源、地層對比和古水體環(huán)境判識等具有重要意義，前人對東北地區(qū)魚類化石做過大量工作，但滿洲魚只在吉林省延邊地區(qū)和吉中蛟河縣一帶有所發(fā)現(xiàn)。青山口組更是以量大、單一的滿洲魚為代表［10］。滿洲魚不是最原始的真骨魚類，而是比較進(jìn)步的真真骨魚類（euteleosteans）中的原始種類［10］。原始真真骨魚全球廣布，已發(fā)現(xiàn)和描述的類群包括Avitosmers，Barcarnechthys，Erichalcis，Gaudryella，Gharburia，Humbertia，Kermichthys，Manchurichthys，Paravincigurria和Stompooria［33］。Manchurichthys和松花魚、吉林魚（嫩江組）與黎巴嫩晚白堊世賽諾曼期海相地層中的Gaudryella和Humbertia相近，而與后兩類魚相近的一些魚類也大部分分布在地中海沿岸的海相地層中［8-9］，因此，松遼盆地含滿洲魚的地層和海洋之間很可能存在一定聯(lián)系。但Q7油層的魚化石與同時(shí)代真正的海生魚群相比，成分又顯得貧乏，推測青山口組Q7油層沉積時(shí)并不是海相沉積，而是與海水有某種聯(lián)系的半咸水或微咸水沉積。張彌曼和周家健（1978）也認(rèn)為青山口組是一種和海水有一定聯(lián)系、接受了一定數(shù)量海生生物環(huán)境下的沉積，或者就是海、陸過渡相沉積［10］。

葉肢介化石一般出現(xiàn)在陸相地層中，因其數(shù)量多、演化快、分布廣泛，已成為中國和鄰近地區(qū)中生代非海相生物地層劃分和對比研究的重要手段之一［15］。崔同翠（1987）對青山口組葉肢介進(jìn)行了系統(tǒng)研究，認(rèn)為青山口組化石種類地方性色彩強(qiáng)烈，其中99 %的化石是土著種［14］。本研究發(fā)現(xiàn)的Nemestheria qingshankouensis屬種單一，豐度較大；且僅見于Q7油層，發(fā)現(xiàn)層位與Manchurichthyssp.有一定交錯(cuò)（圖1b）。線葉肢介在中國白堊系陸相沉積中廣泛出現(xiàn)，在西北喀什地區(qū)和美國德克薩斯州塞諾曼期的海-陸交互相沉積中也有發(fā)現(xiàn)，是實(shí)現(xiàn)中國陸相白堊系沉積與國際海相對比的重要證據(jù)［15］。因此，Nemestheria qingshankouensis在Q7油層以單一種屬出現(xiàn)，可能也指示了存在與海水有一定聯(lián)系的微咸-半咸水環(huán)境。

3.2 介形類組合帶指示水進(jìn)-水退變化

介形類在同一時(shí)期或同一地區(qū)內(nèi)可有多個(gè)種屬，因此可根據(jù)介形類的分布范圍、豐度大小、分異度等將相近種屬進(jìn)行歸類，組建介形類組合帶［16-18］，利用不同種屬的介殼化石，來限定水體環(huán)境變化。單一屬種的介形類分布可能受湖水pH值、營養(yǎng)物豐度和氧化-還原程度的影響，種屬組合和群落特征則主要反映了沉積相變化［32，34-35］。

青山口組是松遼盆地介形類生物繁盛期，Cypridea，Limnocypridea和Triangulicypris等屬尤其繁盛，而且對環(huán)境變化特別敏感，發(fā)育—繁盛—消失的規(guī)律明顯［36］。Xi等（2012）和Wan等（2013）將青山口組介形類自下而上劃分為6個(gè)組合帶［17-18］。本研究發(fā)現(xiàn)Q1—Q6油層主要為Triangulicypris torsuosus-Triangulicypris torsuosusnota組合帶，種屬少，分布時(shí)間長（圖5），指示高水位域的深水沉積環(huán)境（圖7a）；Q7—Q9油層的介形類種屬顯著增多，出現(xiàn)了更多的Cypridea和Limnocypridea分子（圖5），指示低水位域的半深湖-淺湖相沉積環(huán)境（圖7b）。因此，自Q1—Q6油層至Q7—Q9油層出現(xiàn)了一次大范圍湖退，這與前人根據(jù)巖相分析所得結(jié)果［6-7］一致。

圖7 松遼盆地青山口組Q1—Q6油層（a）和Q7—Q9油層（b）沉積古環(huán)境對比（據(jù)文獻(xiàn)［24］修改）Fig. 7 Comparison of sedimentary environments between Q1—Q6 oil layers （a） and Q7—Q9 oil layers （b） of the Qingshankou Formation， Songliao Basin （modified from ［24］）

Q7—Q9油層的介形類多出現(xiàn)在生物灰?guī)r中，這些生物灰?guī)r多質(zhì)純、貧陸源碎屑，并可見互層的白云巖。生物灰?guī)r與白云巖的頻繁交互一方面說明這些白云巖可能為準(zhǔn)同生白云巖，而非次生白云石化的產(chǎn)物；另一方面也指示微咸-半咸水環(huán)境，水體pH值高，礦化度高［32］。青山口組白云巖被認(rèn)為形成于有氧至缺氧動(dòng)態(tài)演化的古湖泊底水和孔隙水環(huán)境［37］，可能與海水入侵有關(guān)［38］。Q7—Q9油層介形類組合帶是以殼表具瘤、刺的類型占據(jù)主導(dǎo)地位，與Fu等（2022）發(fā)現(xiàn)的結(jié)果［39］一致。這類介形類組合也多出現(xiàn)在海相和海陸交互相沉積物中［24］。因此，Q7—Q9油層的介形類種屬增多和碳酸鹽沉積增加可能與湖平面下降和海水入侵共同導(dǎo)致的水體咸化有關(guān)。

3.3 藻類化石組合指示近海湖泊沉積環(huán)境

青山口組藻類化石可稱為Leisphaeridia/Granodiscus-Filisphaeridium-Dinogymniopsis組合。其中最為豐富的Leisphaeridia是非常低等原始的疑源類分子，在1.64 Ga的海相串嶺溝組沉積物中就廣泛存在［40］。Leisphaeridia的最早出現(xiàn)時(shí)代可追溯到古元古代（＞1.8 Ga）［41］，早于真核藻類最早出現(xiàn)時(shí)代（～ 1.7 Ga）［42］，這意味著青山口組頁巖的有機(jī)質(zhì)來源存在大量的低等疑源類貢獻(xiàn)。

溝鞭藻是青山口組頁巖中分布最廣的真核藻類，其形態(tài)特征與水體鹽度、溫度和離海岸線的遠(yuǎn)近有密切關(guān)系［43］。現(xiàn)生溝鞭藻在海水、半咸水和淡水湖泊中都能生存［11］，但海生溝鞭藻組合和非海生溝鞭藻組合卻有很大區(qū)別。前者以豐度和分異度高以及收縮式囊孢發(fā)育為主要特征；后者豐度高但分異度低，即使出現(xiàn)收縮式囊孢，其刺一般也較細(xì)短［12］。青山口組全段所含溝鞭藻類化石豐度一般，且分異度低，屬于近海湖泊生活的非海生溝鞭藻類組合。所見溝鞭藻組合中Dinogymniopsis，Kiokansium，Operculodinium，Bosedinia，Batiacasphaera，Sentusidinium和Cleistosphaeridium等可能都是在半咸水環(huán)境下發(fā)生了變異，部分具簡單的密集刺狀突起，更適于生活在微咸-半咸水環(huán)境［12］。它們在Q1，Q2和Q7油層的峰值豐度與Hu等［22］（2015）在松科1s井中識別的海生金藻和海綿等海洋生物出現(xiàn)的層位［22］具有可對比性（圖8），可能也意味著存在海洋來源溝鞭藻的貢獻(xiàn)。相反的是，溝鞭藻在Q5，Q6和Q8油層的低豐度（圖5）則可能是由于短暫性海侵結(jié)束，湖平面上升導(dǎo)致水體變淡，不適于咸水型海洋生物繁盛。

圖8 松遼盆地古龍凹陷古頁8HC井溝鞭藻豐度（a）和松科1s井海相生物標(biāo)志物濃度（b）指示的海侵事件Fig. 8 Marine transgression events indicated by the abundance of diaflagellates in Well GY8HC （a） and the contents of biomarkers of marine organisms in Well Songke1s （b） in the Gulong Sag， Songliao Basin（24-異丙基膽甾烷是海綿的專屬生標(biāo)，24-正丙基膽甾烷是海生金藻的專屬生標(biāo)，數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［22］。）

4 松遼古湖泊海侵事件的爭議及其地質(zhì)意義

有關(guān)青山口組是否存在海侵事件是一個(gè)長達(dá)近半個(gè)世紀(jì)的重大爭議問題。雖然從古生物化石［8-10，12，19］、生物標(biāo)志物［20-22］、黃鐵礦硫同位素［44］、礦物組成［37，45］等多個(gè)方面提出了大量證據(jù)，并提出伊通地塹可能是湖海通道［20-21］，但這一觀點(diǎn)一直受到質(zhì)疑。一個(gè)很重要的原因是海侵屬于地質(zhì)事件，但不同研究之間對比的等時(shí)性、系統(tǒng)性和同步性較差，難以對海侵事件給出準(zhǔn)確約束［24］。整體來看，松遼盆地青山口組的魚、葉肢介化石數(shù)量豐富，但屬種單一，地方特色強(qiáng)烈［8-10，14］，絕大多數(shù)介形類也都是地方性分子［16］，溝鞭藻的種屬類型單調(diào)、豐度低而優(yōu)勢度高，孢囊個(gè)體普遍小于海生種類［13］，不支持松遼古湖盆與外海的長期連通。

高精度的古生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在Q7油層沉積時(shí)期，對應(yīng)著魚、介殼類等的同時(shí)出現(xiàn)（圖1b）和溝鞭藻、介形類的繁盛（圖5），與Q1—Q6油層化石種類稀少的特征有著很大差異，指示了一次明顯的環(huán)境突變和生物多樣性事件。一些海相或海陸過渡相生物分子的出現(xiàn)并不能用簡單的湖平面下降給予解釋，很可能指示松遼古湖盆并不是完全的封閉體系，而是與外海存在一定的連通，至少在Q7油層沉積期發(fā)生了比較明確的海侵事件。結(jié)合溝鞭藻、海生金藻和海綿等的豐度變化（圖8），筆者推測在Q1和Q2油層沉積期間可能也發(fā)生了海侵事件。相比于Q1—Q6油層的湖泊高水位期，Q7油層的海侵信號增強(qiáng)可能與低水位期的半深湖-淺湖相沉積環(huán)境有關(guān)。

事實(shí)上，海侵事件和湖海連通雖然可以讓海洋生物進(jìn)入湖泊，但仍然有可能使近海湖泊保持淡水-微咸水屬性，而且并不破壞湖泊中的原生生態(tài)系統(tǒng)。比如委內(nèi)瑞拉北部的馬拉開波湖（圖9），雖然與海洋保持連通已超過10 kyr［46］，但除北方少部分區(qū)域的湖水為咸水-半咸水之外，大部分區(qū)域的湖水仍是淡水，浮游生物分布也隨湖水鹽度梯度而變化［47-48］。導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因包括：①湖海通道狹窄，相連時(shí)間較短，但湖泊面積較大，使海湖間的水體交換十分緩慢，海水對湖泊的影響仍然有限［46］；②湖泊位于低緯度區(qū)（9° ～10°N），周邊年降水量高，形成數(shù)量眾多的河流，向湖泊匯入淡水，進(jìn)一步降低海水入侵對湖泊的淡水屬性和生態(tài)組成的影響程度［47］。

圖9 現(xiàn)代馬拉開波湖的湖-海連通模式Fig. 9 Lake-sea connection model of the modern Maracaibo Lake

古松遼盆地與馬拉開波湖存在一定程度的可比性。首先，松遼盆地在白堊紀(jì)是一個(gè)面積達(dá)20×104km2的巨型湖泊［6］，湖海通道（假設(shè)為伊通地塹）距離長、寬度窄。即使發(fā)生湖海連通事件，海水入侵范圍也十分有限，但并不妨礙少量海洋生物進(jìn)入。其次，白堊紀(jì)是熱室氣候期，CO2濃度高，氣候非常炎熱［49］。受東亞季風(fēng)影響，松遼盆地在白堊紀(jì)可能多次經(jīng)歷長時(shí)間強(qiáng)降雨事件［50］。湖平面上升期的青山口組Q1—Q6油層和相對高水位的Q8油層沉積期可能因大量淡水注入，緩沖海侵影響。在相對低水位的Q7油層沉積期，海侵特征則較為明顯。再次，強(qiáng)海侵事件是海水經(jīng)地表到達(dá)湖泊的水文現(xiàn)象，一般受控于地球軌道周期變化引發(fā)的天文大潮事件，與太陽和月球?qū)Φ乇砗Ｋ囊绷τ嘘P(guān)［51］。當(dāng)?shù)恿髁坎蛔銜r(shí)，更容易引發(fā)海水倒灌、漫堤，沿湖海通道進(jìn)入湖泊。最新研究結(jié)果顯示，在青山口組沉積的約91 Ma和嫩江組沉積前的約86 Ma各存在一次地球軌道偏心率和斜率周期共振躍遷事件［52］。嫩江組是松遼盆地在桑托期（85.8 ～ 83.5 Ma）三級湖平面上升期發(fā)育的富有機(jī)質(zhì)黑色頁巖［6］。在地球化學(xué)和古生物學(xué)證據(jù)上，嫩江組具有與青山口組極其一致但更為明顯的海侵特征［8-10，12，19，21-22，44，53］。因此，地球軌道力驅(qū)動(dòng)的氣候擾動(dòng)可能是導(dǎo)致松遼盆地及近海的水文循環(huán)發(fā)生變化，進(jìn)而發(fā)生海侵事件的“幕后推手”［52］。

湖平面上升和海侵事件使松遼盆地古水體環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生明顯變化，促進(jìn)了湖泊中初級生產(chǎn)力勃發(fā)和水體咸化分層，有利于有機(jī)質(zhì)保存，最終導(dǎo)致了青山口組和嫩江組兩套富有機(jī)質(zhì)黑色頁巖的全盆地發(fā)育［6］。這兩套黑色頁巖不僅成為松遼盆地常規(guī)油的主力烴源巖，也成為當(dāng)前頁巖油勘探的最重要目地層，尤其是古龍地區(qū)的青山口組頁巖［1］。由此來看，海侵事件對松遼盆地?zé)N源巖發(fā)育是有利的，但對頁巖油聚集的影響仍不好判定，因?yàn)楹笳哌€受不同巖相的有機(jī)質(zhì)豐度、儲集空間大小、運(yùn)移通道走向及頂?shù)装宸忾]性等的共同影響［54-59］。因此，海侵事件與頁巖油聚集的關(guān)聯(lián)性仍有待深入研究。

6 結(jié)論

1） 古頁8HC井的化石鑒定提供了古龍頁巖沉積期存在湖海連通和海水侵入的綜合古生物學(xué)證據(jù)，證實(shí)松遼古湖泊在青山口組Q1—Q6油層沉積期整體以高水位體系的淡水-微咸水環(huán)境為主。但魚、葉肢介、介形類和溝鞭藻等化石證據(jù)支持Q7油層沉積時(shí)發(fā)生了低水位體系的海侵事件。溝鞭藻在Q1—Q9油層的豐度分布進(jìn)一步指示海侵可能在Q1和Q2油層沉積時(shí)已經(jīng)發(fā)生，對應(yīng)于湖平面上升初期。

2） 通過與現(xiàn)代馬拉開波湖的對比，提出松遼盆地海侵可能是在獨(dú)特古地理位置和氣候環(huán)境下的暫時(shí)性湖海連通，雖提供了海洋生物，但并未顯著改變古湖泊整體的水體屬性和生態(tài)組成。

3） 推測地球軌道偏心率和斜率周期共振躍遷事件可能導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)的氣候擾動(dòng)和天文大潮，使松遼盆地在土侖期湖平面上升時(shí)，發(fā)生了海侵事件，形成青山口組優(yōu)質(zhì)烴源巖。因此，海侵事件有利于松遼盆地黑色頁巖發(fā)育，但與頁巖油聚集的關(guān)聯(lián)性仍有待深入研究。

致謝：中國石油勘探開發(fā)研究院的劉合院士為本研究的實(shí)施提供了大量幫助，并對文章修改提供了寶貴建議；中國地質(zhì)大學(xué)（北京）萬曉樵教授、席黨鵬副教授和中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的季興開副研究員在介形類、藻類化石鑒定和文章修改方面提供了指導(dǎo)性意見；大慶油田頁巖油勘探開發(fā)指揮部于洪波高級工程師和李東旭高級工程師、中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司第一鉆井分公司副經(jīng)理吳墨染、70565鉆井隊(duì)隊(duì)長楊巍，渤海鉆探泥漿技術(shù)服務(wù)公司陳銘在油田現(xiàn)場巖屑打撈清洗過程中給予了諸多關(guān)心和幫助，在此一并表示特別感謝。