渤海湾盆地渤中坳陷沙一段与沙三段古湖泊水体分层新证据

作者：刘伟; 王振奇^*; 叶琳; 刘丽芳; 黄胜兵

来源：天然气地球科学, 2020, 31(10): 1428-1436.

• 水体分层
• 微量元素
• 草莓状黄铁矿
• 渤中坳陷

前人对渤海湾盆地渤中坳陷湖相烃源岩有机质保存条件,尤其是对水体分层的研究,主要提出的是生物标志物证据,缺乏无机地球化学方面的证据。基于U、V元素在沉积水体中的富集原理,以及草莓状黄铁矿的形成机理,尝试探讨渤中坳陷沙一段与沙三段古湖泊水体分层的证据。结果显示,沙一段与沙三段V/(V+Ni)值分别介于0.20～0.93与0.62～0.78之间,指示古湖泊水体为缺氧环境。沙一段与沙三段U/Th值介于0.14～0.43之间,但是沙一段与沙三段U元素与TOC值具有明显正相关性,说明U元素富集于缺氧水体中。同时,沙一段与沙三段V元素与TOC值也具有明显正相关性,进一步说明沙一段与沙三段烃源岩沉积期,古湖泊边部水体均为缺氧环境,但非停滞缺氧环境。对沙一段与沙三段草莓状黄铁矿的平均粒径统计显示,沙一段与沙三段草莓状黄铁矿平均粒径仅略大于停滞缺氧环境的粒径上限5.0μm,说明沙一段与沙三段沉积期,古湖泊边部浅水区水体存在一个氧化还原界面,该界面位于湖底沉积物向下几厘米深处。据此可推断,向古湖泊沉积中心方向,水体逐渐加深,水体中的氧化还原界面必然会逐渐上升至水体中部,此界面即为沙一段与沙三段水体的分层界面。