华南早志留世龙马溪期海洋环境演化与有机质富集

Lower Silurian Longmaxi Formation is an important source rock and exploration target of shale gas in South China. However, the organic matter accumulation mechanism is still highly controversial. Paleoceanographic environment, particularly redox environment and primary productivity relate to organic-rich source rock. In this project, sedimentology, geochemistry and paleoceanography of Longmaxi Formation in South China will be studied. In order to identify the characteristics of redox environment evolution and reveal the mechanism of organic matter preservation, redox geochemistry indices (Fe species and sulfur isotopes) will be presented. Meanwhile, Paleoceanographic primary productivity will be reestablished through trace element (Ba, Mo) and isotopic (carbon, nitrogen) productivity indices, and there is a particular focus on the abnormal changes of primary productivity. Based on this, the controlling effect of paleoceanographic environmental evolution on organic matter production, burial and preservation and its feedback mechanism will analyzed. Then, the genetic dynamics model and prediction model of organic-rich source rock will be established. This study can provide theoretical support for oil and gas exploration in South China and has important scientific significance for understanding paleoceanographic extreme events.

下志留统龙马溪组是中国南方海相层系重要的烃源岩和页岩气勘探目标层。但目前对该套烃源岩中有机质富集机理尚缺乏深入研究。海洋环境，特别是氧化还原环境、初级生产力等与富有机质烃源岩形成关系密切。本项研究将对华南龙马溪组进行详细沉积学、地球化学和古海洋学研究，运用指示海水氧化还原的地球化学参数（铁组分、黄铁矿硫同位素等），查明该时期水体氧化还原环境在空间上的分布和时间上的演化特征，揭示有机质保存机制；同时，运用微量元素（钡、钼）和同位素（碳、氮）等古生产力指标重建古海洋初级生产力，尤其关注初级生产力的异常变化对有机质富集的影响。在此基础上，综合分析古海洋环境演化对有机质生产、埋藏和保存的控制作用以及反馈机制，建立富有机质烃源岩形成的成因动力学模式和分布预测模型。开展此项研究不仅能为本地区的油气勘探提供理论支撑，同时对了解古海洋极端事件也具有重要的科学意义。

下志留统龙马溪组是中国南方海相层系重要的烃源岩和页岩气勘探目标层。但目前对该套烃源岩中有机质富集机理尚缺乏深入研究。海洋环境，特别是氧化还原环境、初级生产力等与富有机质烃源岩形成关系密切。本项研究将对华南龙马溪组进行详细沉积学、地球化学和古海洋学研究，运用指示海水氧化还原的地球化学参数，查明该时期水体氧化还原环境在空间上的分布和时间上的演化特征，揭示有机质保存机制；同时，运用微量元素和同位素等古生产力指标重建古海洋初级生产力，尤其关注初级生产力的异常变化对有机质富集的影响。通过研究研究工作，初步查明了龙马溪组烃源岩层系的地层-沉积格架，明确了不同富有机质页岩的沉积背景和空间分布；建立了龙马溪组烃源岩的地球化学变化曲线，确定了古海洋环境演化对有机质富集的控制作用；进而建立了龙马溪期古海洋环境对有机质富集的控制作用和相应的模式；发表论文7篇，其中SCI检索6篇。开展此项研究不仅能为本地区的油气勘探提供理论支撑，同时对了解古海洋极端事件也具有重要的科学意义。