西藏羌塘盆地侏罗纪含颗石藻黑色岩系的古海洋学研究

羌塘盆地侏罗纪地层在整个东特提斯域占有十分重要的地位，发育较完整的、含有丰富的动物群和黑色页岩相沉积序列，以往在东特提斯地区这样的剖面资料非常稀少。通过扫描电镜，在双湖－安多地区首次发现了颗石藻，佐证了研究区发育"一套深水沉积"观点，打破了研究区"无颗石藻黑色岩系"观点。本项目拟选择研究区含颗石藻黑色岩系为研究对象，将颗石藻的古生态（保存、丰度、分异度）和地球化学（δ13C、δ18O）相结合，将元素（主量、微量、稀土）与有机地球化学（TOC，Tmax、HI、萜烷、甾烷等）相结合，同时与西特提斯域同时代地层的典型剖面进行洲际对比，进一步研究黑色岩系沉积机制以及早Toarcian期大洋缺氧事件成因模式。因此，研究含颗石藻黑色岩系的古生物和地球化学特征，可望填补西藏乃至东特提斯域侏罗纪深水沉积和早Toarcian期缺氧事件的空白，同时也为本区的资源潜力、深化烃源岩的生油机理提供理论依据。

藏北羌塘盆地侏罗纪地层发育两套富有机质的黑色页岩相，并含有丰富但属种单一的颗石藻化石，成为研究区油气勘探的重点，但其沉积机制以及古海洋学研究一直受到地学界关注。因此本项目以双湖和安多地区两套黑色岩系为研究对象，在详细的野外地质调查基础上，采集了大量样品，开展了岩石学，古生物学、元素地球化学、有机地球化学和同位素地球化学工作，取得如下重要认识：（1）两套地层时代为中侏罗世Late Bathonian to Early Callovian。由于菊石化石和双壳少且保存不好，地层时代一直存有争议。而此次颗石藻化石鉴定结果表明，共有35个种属，主要包括Watznaueria britannica和不同大小的Watznaueria manivitiae，并首次发现了Watznaueriaceae颗石球。这些种属为Late Bathonian to Early Callovian典型属种，打破了一直以来认为该套黑色岩系为早侏罗世和晚侏罗世观点;（2）元素地球化学特征显示这两套黑色岩系主要沉积在海平面上升，高生物生产率的贫氧-缺氧沉积环境中;（3）有机地球化学特征表明研究区生油岩TOC含量较高，藻类为主要的有机质来源，Ⅱ型干酪根，成熟度中等，为较好的烃源岩。其生物标志化合物显示该套烃源岩主要沉积在贫氧-还原，水体相对较浅，而且盐度正常，水体分层的环境中;（4）综合岩石学，古生物学和地球化学特征，结合研究区地质背景，提出黑色岩系的成因机理及模式，认为火山喷发导致温室效应，使得海平面上升。上涌洋流带来大量的营养物质，加上光合作用加强，大量的藻类勃发，导致生物生产率提高，有机质大量埋藏并沉积。以上研究成果为长期争论的地层时代，藏北有无含颗石藻的深水沉积以及黑色岩系的成因机理等科学问题提供了岩石学、古生物学和地球化学证据。并将项目的研究成果在Oil Shale、Marine and Petroleum Geology和Acta Geologica Sinica期刊上发表了4篇SCI论文。