热水沉积区黑色页岩稀土元素特征及其地质意义——以贵州中部和东部地区下寒武统牛蹄塘组页岩为例

为了弄清热水沉积与优质烃源岩发育两者之间的关系,以贵州中部和东部地区下寒武统牛蹄塘组页岩为例,通过对该区5个剖面(毕节市联兴村、贵阳市温水村、遵义市中南村、黔东南羊跳村、黔东南九门村)22个样品的主量元素和稀土元素进行测试分析,研究热水沉积作用影响下的稀土元素沉积特征,并利用稀土元素特征来判别热水活动强度及黑色页岩的沉积成因,进而结合有机碳含量探讨了热水沉积作用与优质页岩之间的关系。研究结果表明:(1)牛蹄塘组底部沉积受陆源输入、海相沉积和热水活动的共同影响,轻、重稀土元素在纵向上分异明显,底部重稀土元素相对富集,向上轻稀土元素相对富集,仅在热水活动最强的羊跳村剖面表现出稀土元素总量极低的特征;(2)在羊跳村剖面和中南村剖面附近存在2个热水活动中心,研究区由西向东受热水影响逐渐增大,热水沉积区的范围具有向九门村剖面东南方向延伸的趋势;(3)正常海相沉积和低温热水沉积的黑色页岩中δEu/Al(铕异常值/铝)、δY/Al(钇异常值/铝)值较低,随热水沉积影响强度增大而增大;(4)δEu>1的烃源岩的有机碳含量普遍较高,δEu/Al和δY/Al介于5~10时,低温热水沉积作用有利于有机质的富集和保存,对优质烃源岩的形成具有增益作用。

贵州地区牛蹄塘组底部烃源岩地球化学特征

优质烃源岩发育与热水沉积有着紧密的联系,通过对贵州地区下寒武统牛蹄塘组底部烃源岩地球化学特征研究发现,牛蹄塘组底部地层受陆源输入和热水沉积作用共同影响。沉积物中稀土元素总量变化范围较大,受热水沉积作用影响强的地层稀土元素总量极低。牛蹄塘组底部As、Sb元素异常富集和正Eu异常表明,热水沉积作用对黔东南的羊跳剖面和九门剖面影响较强,对黔西的联兴和温水剖面影响较弱。δEu/Al值可用来判别并指示热水沉积作用的影响强度,对热水沉积作用的理论研究具有指导意义。