松南長(zhǎng)嶺凹陷青山口組一段泥頁(yè)巖元素地球化學(xué)特征及古環(huán)境意義

摘要：

松遼盆地長(zhǎng)嶺凹陷青山口組一段是頁(yè)巖油主力勘探目標(biāo)，但目前其古環(huán)境研究程度較低。通過(guò)元素地球化學(xué)手段研究古環(huán)境演化特征，分析環(huán)境因素對(duì)有機(jī)質(zhì)富集的影響，對(duì)理清頁(yè)巖油富集主控因素和選區(qū)評(píng)價(jià)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本次研究對(duì)長(zhǎng)嶺凹陷青一段P1—P3小層73件泥頁(yè)巖樣品進(jìn)行總有機(jī)碳和主微量元素測(cè)試，討論了研究區(qū)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度和主微量元素特征，運(yùn)用元素地球化學(xué)指標(biāo)恢復(fù)了目的層的古氣候、古生產(chǎn)力、古水深、古鹽度和古氧化性，重建了研究區(qū)青一段的古環(huán)境變化特征。結(jié)果表明：研究區(qū)泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，平均w（TOC）為2.14%。在平面上大情字井工區(qū)—余字井工區(qū)—塔虎城工區(qū)，以及垂向上P1—P3小層，隨湖泊水體加深，古生產(chǎn)力和有機(jī)質(zhì)豐度增大。研究區(qū)古氣候條件整體為溫暖濕潤(rùn)氣候，自P1—P3小層氣候變得更溫濕。古水體性質(zhì)表現(xiàn)為淡水—半咸水的貧氧還原環(huán)境，較大的鹽度形成鹽度分層，使研究區(qū)的還原環(huán)境不易被破壞，有利于有機(jī)質(zhì)的保存。有機(jī)質(zhì)來(lái)源與古鹽度是導(dǎo)致研究區(qū)有機(jī)質(zhì)差異富集的關(guān)鍵因素，大情字井工區(qū)—余字井工區(qū)—塔虎城工區(qū)湖泊有機(jī)質(zhì)輸入增加，古鹽度增大，有機(jī)質(zhì)相對(duì)富集，垂向上P1—P3小層也表現(xiàn)類似的規(guī)律變化，在青一段下部形成了一套品質(zhì)較高的黑色泥頁(yè)巖，是研究區(qū)頁(yè)巖油富集的有利層段。

關(guān)鍵詞：

松遼盆地；長(zhǎng)嶺凹陷；青山口組一段；泥頁(yè)巖；元素地球化學(xué)；古環(huán)境；頁(yè)巖油

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230225

中圖分類號(hào)：P59；P618.13

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

王安，胡明毅，高家俊，等.松南長(zhǎng)嶺凹陷青山口組一段泥頁(yè)巖元素地球化學(xué)特征及古環(huán)境意義.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2024，54（6）：20752088.doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230225.

Wang An， Hu Mingyi， Gao Jiajun，et al. Element Geochemical Characteristics and Paleoenvironmental Significance of Mud Shale in the First Member of Qingshankou Formation of Changling Depression in Southern Songliao Basin. Journal of Jilin University （Earth Science Edition），2024，54（6）：20752088.doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230225.

收稿日期：20230906

作者簡(jiǎn)介：王安（1995-），男，碩士研究生，主要從事地質(zhì)學(xué)方面的研究，E-mail：775226049@qq.com

通信作者：胡明毅（1965-），男，教授，博士，主要從事沉積學(xué)方面的研究，E-mail：humingyi65@163.com

基金項(xiàng)目：吉林省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（20230101081JC）

Supported by the Project of Natural Science Foundation Jilin Province （20230101081JC）

Element Geochemical Characteristics and Paleoenvironmental Significance of Mud Shale in the First Member of Qingshankou Formation of Changling Depression in Southern Songliao Basin

Wang An1， Hu Mingyi2， Gao Jiajun3， Yang Liang4， Xing Jilin4

1. College of Resources and Environment， Yangtze University， Wuhan 430100， China

2. College of Geosciences， Yangtze University， Wuhan 430100， China

3. Northeast Oil and Gas Branch of SINOPEC，Changchun 130062，China

4. Exploration and Development Research Institute of Jilin Oilfield Company， PetroChina， Songyuan 138000，Jilin，China

Abstract：

The First Member of Qingshankou Formation in the Changling depression of the Songliao basin is a major exploration target for shale oil， but the current level of research on its paleoenvironment is relatively low. This paper studies the paleoenvironment changes based on elemental geochemical methods and analyzes the impact of environmental factors on organic matter enrichment， which is of great practical significance for clarifying the main controlling factors of shale oil enrichment and selected-area evaluation. 73 shale samples from the P1P3 layers of the Upper Cretaceous Qingshankou Formation in the Changling depression were tested for total organic carbon and major and trace elements. The organic matter abundance and major and trace element characteristics of the samples in the study area were discussed. The paleoclimate， paleoproductivity， paleowater depth， paleosalinity， and paleooxidation of the target layer were restored using elemental geochemical indicators， and the paleoenvironmental change characteristics of the First Member of Qingshankou Formation in the study area were reconstructed. The results indicate that the organic matter abundance of shale in the study area is relatively high， with an average TOC of 2.14%. From the Daqingzijing to the Yuzijing to the Tahucheng work areas， as well as vertically from the P1 to P3 layers， the lake water deepens， and the paleoproductivity and organic matter abundance increase. The overall paleoclimate in the study area are warm and humid， with a slightly warmer and wetter climate to the P3 layer. The paleowater is characterized by an oxygen deficient reduction environment of fresh to brackish water， with high salinity forming salinity stratification， making the reduction environment in the study area less susceptible to damage and conducive to the preservation of organic matter. The source of organic matter and paleosalinity are the key factors that lead to the differential enrichment of organic matter in the study area. The input of organic matter and paleosalinity in lakes increases from Daqingzijing to Yuzijing to Tahucheng work area， organic matter is relatively enriched. Vertically， the P1 to P3 layers also exhibit similar patterns of change， forming a set of high-quality black shale in the lower part of the First Member of Qingshankou Formation， which is a favorable interval for shale oil enrichment in the study area.

Key words：

Songliao basin; Changling depression；First Member of Qingshankou Formation; mud shale; element geochemistry; paleoenvironment；shale oil

0" 引言

近年來(lái)，非常規(guī)油氣資源受到了廣泛關(guān)注。頁(yè)巖油氣作為一種重要的非常規(guī)油氣資源，被認(rèn)為是可接替?zhèn)鹘y(tǒng)油氣資源的對(duì)象，由于具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和科研意義受到廣泛重視，頁(yè)巖油也在我國(guó)的多個(gè)盆地中均有重要的勘探發(fā)現(xiàn)［1］。松遼盆地上白堊統(tǒng)青一段泥頁(yè)巖具有分布廣泛、有機(jī)質(zhì)豐度高的特點(diǎn)，是盆地中重要的一套烴源巖［2］，也是目前松遼盆地頁(yè)巖油勘探的首選目標(biāo)。明確富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的形成環(huán)境對(duì)于理清頁(yè)巖油富集主控因素和選區(qū)評(píng)價(jià)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義［3］。

元素地球化學(xué)主要通過(guò)元素的分布特性和規(guī)律研究該時(shí)期的地質(zhì)現(xiàn)象，在油氣領(lǐng)域主要應(yīng)用于古環(huán)境的研究和油氣藏勘探［45］。前人曾在松遼盆地長(zhǎng)嶺凹陷進(jìn)行過(guò)大量的研究工作，對(duì)烴源巖和原油的地球化學(xué)特征、油氣成藏機(jī)理和油藏勘探等方面取得了重大突破，而在元素地球化學(xué)方面的研究較少［612］。本文運(yùn)用元素地球化學(xué)手段，開(kāi)展松南長(zhǎng)嶺凹陷青山口組一段泥頁(yè)巖主微量元素特征研究，恢復(fù)泥頁(yè)巖形成時(shí)期的古氣候、古生產(chǎn)力、古水深、古鹽度和古氧化性等古環(huán)境因子，綜合分析古環(huán)境演化對(duì)有機(jī)質(zhì)富集的影響，該研究將為揭示泥頁(yè)巖成因及頁(yè)巖油選層地質(zhì)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

1" 區(qū)域地質(zhì)背景

松遼盆地是白堊紀(jì)時(shí)期形成的大型陸相含油氣沉積盆地，南北向長(zhǎng)約750 km，東西向?qū)捈s350 km，總面積達(dá)26×104 km2［8］。本文的研究區(qū)長(zhǎng)嶺凹陷位于松遼盆地中央坳陷區(qū)，整體呈現(xiàn)南北向?qū)捑徴共?，面積約為6 500 km2（圖1a），由南向北可細(xì)分為大情字井工區(qū)、余字井工區(qū)和塔虎城工區(qū)（圖1b）。

青山口組形成于松遼盆地的湖盆擴(kuò)張期，青一段廣泛沉積一套暗色泥頁(yè)巖，該時(shí)期沉積相帶為三角洲前緣席狀砂—半深湖—深湖，其中塔虎城和余字井工區(qū)為半深湖—深湖相沉積，大情字井工區(qū)為三角洲前緣席狀砂—半深湖相沉積?；趯有虻貙訉W(xué)理論，松遼盆地青一段可劃分為1個(gè)三級(jí)層序，進(jìn)一步劃分為水進(jìn)、高水位和水退3個(gè)體系域［9］。水進(jìn)體系域主要表現(xiàn)為一套向上沉積物粒度逐漸變細(xì)的巖性組合，總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)向上逐漸增大，水體逐漸變深。本次研究取樣目的層位于青一段下部水進(jìn)體系域的P1—P3小層。

2" 樣品及測(cè)試方法

為了研究不同沉積環(huán)境中有機(jī)質(zhì)差異富集規(guī)律，本次研究在長(zhǎng)嶺凹陷每個(gè)工區(qū)選取一口資料較齊全的系統(tǒng)取心井開(kāi)展泥頁(yè)巖地球化學(xué)特征及古環(huán)境研究，分別為塔虎城工區(qū)的T1井、余字井工區(qū)的Y1井和大情字井工區(qū)的D1井，共采集73件泥頁(yè)巖樣品進(jìn)行總有機(jī)碳和主微量元素分析，所有實(shí)驗(yàn)均在吉林油田勘探開(kāi)發(fā)研究院測(cè)試中心進(jìn)行。其中，T1井共27件樣品，Y1井共27件樣品，D1井共19件樣品。

據(jù)文獻(xiàn)［10］修編。

總有機(jī)碳測(cè)試采用美國(guó)Leco公司的CS230碳硫分析儀完成，檢測(cè)依據(jù)為GB/T 191452022《沉積巖中總有機(jī)碳測(cè)定》［13］。主量元素分析測(cè)試儀器采用島津XRF1800型X射線熒光光譜儀完成，微量元素分析測(cè)試儀器采用Aglient 7500 ICPMS電感耦合等離子質(zhì)譜儀完成，檢測(cè)依據(jù)為GB/T 14506.302010《硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法 第30部分：44個(gè)元素量測(cè)定》［14］。

3" 泥頁(yè)巖地球化學(xué)特征

3.1" 總有機(jī)碳（TOC）質(zhì)量分?jǐn)?shù)

青一段P1—P3小層廣泛發(fā)育黑色和灰黑色泥頁(yè)巖，整體w（TOC）較高，介于0.49%～5.12%之間，平均值為2.14%。T1、Y1、D1井平均w（TOC）分別為2.79%、2.09%、1.29%，P1—P3小層平均w（TOC）分別為1.91%、2.20%、2.27%。有機(jī)碳總體演化趨勢(shì)表現(xiàn)為：在平面上由南（D1井）至北（T1井）w（TOC）逐漸升高（圖2）。

3.2" 主量元素豐度

青山口組一段P1—P3小層泥頁(yè)巖主量元素測(cè)試結(jié)果顯示：SiO2、Al2O3、Fe2O3和K2O氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為63.93%、17.60%、5.24%和4.07%，四者總和為90.84%；CaO、MgO和Na2O氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.10%、2.19%和2.26%，三者總和為7.55%。此外，TiO2、P2O5和MnO氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，均低于1%。相比于全球大陸上地殼（UCC）元素豐度，P1—P3小層泥頁(yè)巖表現(xiàn)出富Al2O3、Fe2O3、Ti2O，貧CaO、Na2O、P2O5、MnO的特征，其他主量元素與UCC質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近（表1）。3口井的各主量元素豐度比較近似，僅CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在明顯差異，T1井—Y1井—D1井呈明顯增大的趨勢(shì)（圖3）。

3.3" 微量元素豐度

微量元素在沉積物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)極低，常與主量元素結(jié)合應(yīng)用于沉積環(huán)境的研究中。青山口組一段

P1—P3小層泥頁(yè)巖微量元素測(cè)試結(jié)果表明，V平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為105.28×10-6，Cr平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

49.70×10-6，Ni平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.05×10-6，Cu平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為105.89×10-6，Rb平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為151.57×10-6，Sr平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為406.76×10-6，Ba平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為578.14×10-6，U平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.06×10-6，Th平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.08×10-6，Zr平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為121.13×10-6（表2）。相比于UCC元素豐度，Cr、Ni和Zr相對(duì)虧損，Cu、Rb和U相對(duì)富集。除Cu元素以外，3口井的微量元素差異不明顯，T1井的Cu豐度極高，而Y1井和D1井Cu元素則略高于UCC（圖4）。

4" 古環(huán)境分析

4.1" 古氣候

在世界范圍內(nèi)，古氣候的變化對(duì)生物群落的大規(guī)模爆發(fā)和有機(jī)質(zhì)的大量富集都存在控制作用［11］。

盆地在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)期，古氣候通常是控制其有機(jī)質(zhì)沉積的最重要因素。古氣候?qū)υ氐母患头稚⒂兄匾挠绊?，不同氣候下的沉積物中元素構(gòu)造存在差異［12］?；瘜W(xué)蝕變指數(shù)（CIA）和Fe/Mn值常用來(lái)研究古氣候。CIA值介于50～60之間指示寒冷、干燥氣候，介于60～80之間指示溫暖、濕潤(rùn)氣候，介于80～100之間指示干旱、炎熱氣候［15］。Fe/Mn值的相對(duì)高低也能反映古氣候條件的變化，在溫暖、濕潤(rùn)氣候背景下Fe/Mn值較高，在極端寒冷或炎熱氣候下Fe/Mn值較低［16］。SiO2/Al2O3值通過(guò)Si元素的化學(xué)搬運(yùn)情況反映古氣候，SiO2/Al2O3值大于4時(shí)，Si的運(yùn)移作用不明顯，以物理風(fēng)化為主，指示寒冷、干燥氣候；SiO2/Al2O3值小于4時(shí)，Si大量運(yùn)移，化學(xué)風(fēng)化作用明顯，指示溫暖、濕潤(rùn)氣候［17］。

研究區(qū)CIA值介于53.91～72.67之間，平均值為65.22；Fe/Mn值介于29.68～190.61之間，平均值為99.74，SiO2/Al2O3值介于2.97～4.61之間，平均值為3.65（表3），指示溫暖、濕潤(rùn)氣候，風(fēng)化程度較強(qiáng)。垂向上，自下而上SiO2/Al2O3值整體呈略增大的趨勢(shì)，CIA、Fe/Mn值存在一定的變化，反映了縱向古氣候的波動(dòng)變化（表3），指示在水進(jìn)體系域晚期古氣候更加的溫暖、濕潤(rùn)。

4.2" 古生產(chǎn)力

有機(jī)質(zhì)的來(lái)源包括水生的藻類、浮游生物、細(xì)菌等，這些有機(jī)質(zhì)為湖泊提供了古生產(chǎn)力［19］。一般情況下，微量元素中P、Cu、Mn等營(yíng)養(yǎng)元素可以指示有機(jī)碳的輸入，反映湖泊古生產(chǎn)力。w（TOC）常用于反映古生產(chǎn)力的高低，其高值對(duì)應(yīng)較高的古生產(chǎn)力，低值則指示較低的古生產(chǎn)力。w（TOC）通常與古生產(chǎn)力和古水深呈良好的正相關(guān)性［16，20］。研究區(qū)w（TOC）介于0.49%～5.12%之間，平均值為2.14%。在平面上D1井—Y1井—T1井，w（TOC）均值分別為1.29%、2.09%、2.79%；在垂向上P1—P3小層，w（TOC）均值分別為1.91%、2.20%、2.27%（表3），w（TOC）整體表現(xiàn)為增大的趨勢(shì)，指示由南部三角洲前緣區(qū)到北部深湖區(qū)、自水進(jìn)初期到晚期，湖泊生產(chǎn)力均呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。

4.3" 古水深

古水深的研究對(duì)盆地古環(huán)境恢復(fù)具有重要意義，一些元素的分布受沉積水體的古水深影響明顯。

在實(shí)際的研究中，常用離岸距離來(lái)反映古水深，離岸距離越遠(yuǎn)，古水深越大，同時(shí)，親陸性元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯減少［21］。Zr是典型的親陸性元素，離岸距離越近Zr質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，Zr/Rb值能反映古水深相對(duì)深淺，Zr/Rb值越小，指示古水深越大［22］。V、Ni、Mn幾種元素同樣在離岸距離更遠(yuǎn)的深水區(qū)相對(duì)富集，（V+Ni+Mn）元素豐度可反映古水深，古水深越大，w（V+Ni+Mn）越高，一般在半深湖—深湖區(qū)w （V+Ni+Mn）超過(guò)190×10-6 ［23］。

研究區(qū)樣品的Zr/Rb值介于0.37～0.98之間，平均值為0.83；w（V+Ni+Mn）介于（310.33～1 516.55）×10-6之間，平均值為528.84 ×10-6。在

平面上從D1井至T1井，Zr/Rb均值分別為0.84、0.83、0.81，w（V+Ni+Mn）均值分別為506.81×10-6、507.09×10-6、591.07×10-6；在垂向上從P1—P3小層，Zr/Rb均值分別為0.84、0.83、0.82，w（V+Ni+Mn）均值分別為523.05×10-6、527.17×10-6、537.51×10-6（表3）。整體上，由南到北和垂向上P1—P3小層古水深均呈增大的趨勢(shì)，與古生產(chǎn)力和w（TOC）變化趨勢(shì)一致。

4.4" 古鹽度

古水體鹽度是反映古水體條件的一個(gè)重要特征，對(duì)有機(jī)質(zhì)的保存有顯著影響，高鹽度的環(huán)境使沉積下來(lái)的有機(jī)質(zhì)分解變少，有利于有機(jī)質(zhì)的保存［24］。Sr元素在古鹽度的研究中應(yīng)用廣泛，Sr元素豐度或Sr/Ba值均能反映古鹽度的高低，在水體中Sr的遷移能力比Ba強(qiáng)，且在鹽度較大時(shí)Ba先沉淀下來(lái)，導(dǎo)致在高鹽度環(huán)境下Sr比Ba富集，此時(shí)Sr/Ba值呈高值特征［25］。在淡水環(huán)境中，w（Sr）＜300×10-6，Sr/Ba值＜0.5；在半咸水環(huán)境中，w（Sr）介于（300～500）×10-6之間，Sr/Ba值介于0.5～1.0之間；在咸水環(huán)境中，w（Sr）＞500×10-6，Sr/Ba值＞1［26］。研究區(qū)樣品w（Sr）介于（249.15～748.98）×10-6之間，平均值為406.76×10-6，Sr/Ba值介于0.32～1.67之間，平均值為0.74，古水體鹽度以半咸水為主。在平面上D1井到T1井，w（Sr）均值分別為336.10×10-6、478.40×10-6、384.85×10-6，Sr/Ba均值分別為0.54、0.95、0.68；在垂向上P1—P3小層，w（Sr）均值分別為395.70×10-6、406.55×10-6、422.78×10-6，Sr/Ba均值分別為0.67、0.73、0.82（表3）。鹽度整體呈現(xiàn)差異性變化，在平面上Y1井附近的古鹽度最大，在垂向上P3小層的古鹽度最大。前人研究認(rèn)為，在松遼盆地青一段下部存在多期次的差異性海侵事件，導(dǎo)致湖泊整體水體鹽度上升［2728］。不規(guī)律的海侵事件導(dǎo)致研究區(qū)鹽度增大整體達(dá)到半咸水，但在平面上和垂向上的演化規(guī)律性不強(qiáng)。

4.5" 古氧化還原性

氧化還原條件對(duì)有機(jī)質(zhì)保存同樣起到重要的控制作用，湖泊水體的缺氧環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)的保存［18］。V、Ni、Cr等元素在不同的氧化還原條件下產(chǎn)生分異現(xiàn)象，一般在水體氧化條件下不易保存，在還原環(huán)境下容易富集。V/（V+Ni）和V/Cr值可以反映古氧化性的可靠指標(biāo)，V/（V+Ni）和V/Cr值越大指示還原性越強(qiáng)。在缺氧還原環(huán)境下，V/（V+Ni）值＞0.84，V/Cr值＞4.5；在貧氧還原環(huán)境下，V/（V+Ni）值介于0.60～0.84之間，V/Cr值介于2.0～4.5之間；在氧化環(huán)境下，V/（V+Ni）值＜0.60，V/Cr值＜2.0［2930］。研究區(qū)樣品V/（V+Ni）值介于0.73～0.88之間，平均值為0.80，V/Cr值介于2.00～4.50之間，平均值為2.38；在平面上從D1井到T1井，V/（V+Ni）均值分別為0.80、0.81、0.80，V/Cr均值分別為2.32、2.36、2.42；在垂向上P1—P3小層，V/（V+Ni）均值分別為0.81、0.78、0.81，V/Cr均值分別為2.37、2.36、2.39（表3），表明研究區(qū)整體上處于貧氧—缺氧環(huán)境，平面和縱向變化不明顯，反映有機(jī)質(zhì)保存條件均較好。

5" 古環(huán)境恢復(fù)

古氣候、古生產(chǎn)力、古水深、古鹽度和古氧化性是控制泥頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)富集的重要因素，直接控制了沉積物中的元素差異分布，因此元素地球化學(xué)特征通常能為古環(huán)境的恢復(fù)提供證據(jù)［31］。根據(jù)不同工區(qū)3口井TOC和主微量元素垂向演化特征，分別建立3口井垂向上的古環(huán)境演化圖（圖5—圖7），揭示了P1—P3小層的古環(huán)境變化。

研究區(qū)P1—P3小層為水進(jìn)體系域。P1小層形成于水進(jìn)體系域早期，在溫暖、濕潤(rùn)的氣候背景下，大情字井工區(qū)發(fā)育淡水—半咸水的三角洲前緣席狀砂—半深湖環(huán)境，形成品質(zhì)較差的泥頁(yè)巖（平均w（TOC）為1.29%）；在余字井—塔虎城井工區(qū)，沉積環(huán)境逐漸過(guò)渡為半咸水為主的半深湖—深湖環(huán)境，湖泊水體的鹽度和還原性均較高，形成的泥頁(yè)巖品質(zhì)變好。

P2小層相比于P1湖泊范圍變大，古構(gòu)造及古氣候較為相似，氣候溫濕程度表現(xiàn)為上升趨勢(shì)。由于水深增加，古沉積環(huán)境發(fā)生了一定變化，大情字井工區(qū)席狀砂的范圍縮小，半深湖的范圍增大，湖泊生產(chǎn)力增大，內(nèi)源有機(jī)質(zhì)輸入增加。古水體整體仍是淡水—半咸水的貧氧還原環(huán)境，大情字井工區(qū)陸源供給降低，湖泊生產(chǎn)力整體增大，較高的鹽度容易形成鹽度分層，并在貧氧還原環(huán)境下有機(jī)質(zhì)的保存條件較好，P2小層泥頁(yè)巖品質(zhì)較P1明顯變好，使得古鹽度及有機(jī)質(zhì)來(lái)源成為控制有機(jī)質(zhì)富集的關(guān)鍵因素。

P3小層時(shí)期的湖泊水體較P2進(jìn)一步擴(kuò)大，研究區(qū)主要發(fā)育半深湖—深湖相沉積，有機(jī)質(zhì)高度富集。此時(shí)在溫暖、濕潤(rùn)的氣候下，巨大的湖泊水體使藻類高度繁盛［9］，較高的湖泊生產(chǎn)力和半咸水、貧氧還原的環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)富集。在穩(wěn)定的構(gòu)造條件和氣候背景下的大型坳陷湖盆中，高度繁盛的水生生物和較好的保存條件共同作用下，形成了研究區(qū)品質(zhì)最好的一套黑色頁(yè)巖（圖8）。

6" 結(jié)論

1）松南長(zhǎng)嶺凹陷青一段P1—P3小層泥頁(yè)巖整體有機(jī)質(zhì)豐度較高，平均w（TOC）為2.14%；在平面上大情字井—余字井—塔虎城工區(qū)和垂向上P1—P2—P3小層，隨湖泊擴(kuò)張、離岸距離變遠(yuǎn)、古水體深度增大，有機(jī)質(zhì)豐度也明顯增大。

2）CIA、Sr/Ba和V/（V+Ni）等元素比值指示青一段P1—P3小層整體為溫暖、濕潤(rùn)氣候，湖泊水體表現(xiàn)為淡水—半咸水、貧氧—缺氧還原環(huán)境。

3）建立了長(zhǎng)嶺凹陷青一段P1—P3小層泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)聚集模式，指出有機(jī)質(zhì)來(lái)源和古鹽度是導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)差異富集的關(guān)鍵因素。有機(jī)質(zhì)演化表現(xiàn)為隨湖盆擴(kuò)張古水深增大，藻類等水生生物繁盛，大情字井—余字井—塔虎城工區(qū)湖泊有機(jī)質(zhì)輸入增加，古鹽度增大，有機(jī)質(zhì)相對(duì)富集；而垂向上P1—P3小層也表現(xiàn)出類似的規(guī)律變化，形成了一套品質(zhì)較高的黑色泥頁(yè)巖，是頁(yè)巖油富集的有利層段。

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