鄂西—黔南地区下寒武统页岩旋回地层学研究

作者：魏小松; 严德天^*; 龚银; 牛杏; 梁万乐; 伏海蛟; 刘紫璇; 杨向荣; 张宝

来源：沉积学报, 2023, 1-20.

DOI：10.14027/j.issn.1000-0550.2023.106

• 牛蹄塘组
• 九门冲组
• 轨道驱动
• 偏心率
• 沉积噪音模型

【目的】鄂西—黔南地区下寒武统富有机质页岩层系是页岩气勘探的重要目标，查明不同地区富有机质页岩层段的等时地层关系及其成因已成为页岩气勘探的关键问题。【方法】通过对鄂西ND1井及黔南HY1井下寒武统测井自然伽马数据的旋回地层学分析，识别出下寒武统主要的天文周期，以文献已报道的锆石年龄作为锚点建立了两口井的天文年代标尺，并基于沉积噪音模型恢复了两口井下寒武统时期的相对海平面变化。【结果】ND1井牛蹄塘组36 m和9 m的沉积旋回及HY1井16.6 m和4 m的沉积旋回代表了轨道周期405 kyr和100 kyr偏心率；ND1井牛蹄塘组和HY1井九门冲组持续时间分别为3.3 Myr和2.6 Myr，其年龄区间分别处于（535.4±1.7）Ma～（536.82±1.7）Ma和（535.2±1.7）Ma～（537.84±1.7）Ma。经过对比分析，两口井海平面变化对应于1.2 Myr旋回和两个三级层序（SQ1和SQ2）。将下寒武统富有机质页岩有机碳含量（TOC）和405 kyr旋回滤波及海平面变化曲线对比，结果显示TOC高值段对应于405 kyr旋回最大值，而ND1井TOC低值段对应于两个405 kyr旋回之间的低值。此外，TOC高值段既对应于海平面较高时期，也对应于海平面较低时期。【结论】由于太阳系的混沌行为，无法准确预测寒武纪早期理论轨道偏心率对富有机质页岩驱动的机制。假设偏心率最大值和有机碳含量最大值对应，则在更长的时间里强季节性变化在某种程度上触发了黑色页岩的富集。此外，相对海平面变化和有机碳含量对比表明海平面变化和有机质富集不具有因果关系。

• 单位
  中国地质大学（武汉）; 长江大学; 构造与油气资源教育部重点实验室