中上扬子古生界优质海相烃源岩形成：地质-生物协同作用控制机理

本项研究将以中上扬子地区古生代三套主力海相烃源岩：下寒武统烃源岩、上奥陶统-下志留统烃源岩、二叠系烃源岩为主要研究对象，通过对它们详细的地层-沉积学、常微量元素地球化学、稀土元素地球化学、黄铁矿矿化度、有机地球化学（生物标记物）和同位素地球化学（C-S-Sr 或 Os 同位素系统）的综合分析、研究，查明这几个地质关键时期海洋缺氧、营养变化和生物产力变化的内在联系和动力机制。进一步从地球系统角度出发，详细阐述这几个重要地质时期大地构造活动、火山活动（或地幔柱活动）、气候变化、海平面变化、古海洋环境以及生物演化的协同作用对海洋缺氧、富营养化和生物产力的影响和控制作用以及反馈机制，从而建立扬子地区古生代优质海相烃源岩形成的成因动力学模式和分布预测模型。该项研究不仅能为本地区的油气勘探提供理论支撑，同时对地质时期地圈-生物圈相互作用和地球系统过程研究具有重要的科学意义。

本项研究将以中上扬子地区古生代三套主力海相烃源岩：下寒武统烃源岩、上奥陶统-下志留统烃源岩、二叠系烃源岩为主要研究对象，通过对它们详细的地层-沉积学、元素地球化学（包括铁元素地球化学）、有机地球化学（生物标记物）和同位素地球化学的综合分析、研究，查明这几个地质关键时期海洋缺氧、营养变化和生物产力变化的动力机制和内在联系。进一步从地球系统角度出发，详细阐述这几个重要地质时期大地构造活动、火山活动（或地幔柱活动）、气候变化、海平面变化、古海洋环境以及生物演化的协同作用对海洋缺氧和生物产力的控制作用，从而建立扬子地区古生代优质海相烃源岩形成的成因动力学模式和分布预测模型。.通过该项研究取得如下主要进展与成果：(1) 在扬子台地东南缘发现寒武纪最早期海底热液“硅烟囱”的强有力地质与地球化学证据；（2）前寒武纪-寒武纪转折期深海主要为缺氧、富铁海洋，直至早寒武世中期海洋才快速氧化，海洋完全氧化是寒武纪生命大爆发和大型化的主要触发因素；（3）在寒武系底部取得了一些新的同位素年代数据，结合稳定同位素地层数据，为寒武纪早期地质和生物演化提供了更好的年代地层学约束；（4）在雪峰山（或江南）隆起带发现存在震旦纪末期的水下隆起带，绵延800-900公里，为认识新元古代－寒武纪转折期扬子地区构造－沉积背景和古地理演化提供了新的资料和认识；（5）在五峰和龙马溪期早期，海洋是分层、富铁缺氧的，观音桥期海洋相对富氧；优质烃源岩主要富集在扬子陆表海的次级凹地中；（6）发现了扬子地块奥陶纪末曾发生大规模气候波动的新证据；（7）中二叠统烃源岩主要分布在栖霞组下部，形成于次氧化的底水环境。有机质富集主要受原始生产力控制，并进一步受到海平面变化（上升）控制，特别是不同级次海平面上升叠加期；（8）晚二叠世烃源岩有机质的富集主要与海洋缺氧有关，生产力影响次之；（9）发现一处出露完整、连续的的中－上二叠统（瓜达鲁普－乐平统）界线（ GLB）新剖面，提出此期生物大规模绝灭可能与峨眉山玄武岩的喷发所造成的环境压力有关。另外,发现晚二叠世内部存在多次碳同位素异常事件，表明二叠纪末重大生物危机前的环境是不稳定的。.该项研究不仅能为本地区的油气勘探提供理论支撑，同时对关键地质时期地圈-生物圈相互作用和地球系统过程研究具有重要的科学意义。