鄂西宜昌地区寒武系页岩过剩钡成因及其对有机质富集的指示

通过对鄂西宜昌地区鄂阳页1井(EYY1)寒武系底部岩家河组和水井沱组下部的总有机碳(TOC)、总无机碳(TIC)、微量元素(Ba、U、Th)和稀土元素分析,并结合前人对中上扬子地区7个位于不同沉积环境区寒武系剖面的研究结果和已有数据报道,讨论了寒武系水井沱组富有机质页岩中过剩钡(Ba过剩)的成因、来源及其对海洋古生产力水平的指示。结果表明,中上扬子地区寒武系富有机质页岩普遍富集Ba过剩,而且从浅水内陆棚到深水外陆棚——大陆斜坡,再到热水沉积区,寒武系页岩的Ba过剩富集程度趋于增加,反映了与古陆物源区的距离远近以及古地理背景对Ba过剩富集的控制。寒武系富有机质页岩中所富集的Ba过剩有热液成因和生物成因两种来源,Ba过剩-Eu异常图版可用于推测其主要来源:黔北—湘西北地区所处的热水沉积区内Ba过剩含量极高(>10000μg/g),具有显著的正Eu异常,且Ba过剩与Eu异常值具有正相关性,指示Ba过剩主要为热液成因,其含量变化反映了热液活动的强度;鄂西地区和黔南地区Ba过剩含量相对较高(5000~10000μg/g),四川盆地西部Ba过剩含量相对较低(<1000μg/g),而且都不具备正Eu异常,指示Ba过剩为生物成因,其含量变化与古生产力水平有关。与中上扬子其他地区寒武系页岩的TOC含量、U/Th值及Ba过剩富集程度的综合对比表明,宜昌地区较高的古生产力水平和强还原条件为有机质的来源和保存提供了物质基础和有利条件,共同决定了寒武系水井沱组页岩有机质的富集。