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。