海陆过渡相页岩气层系元素地球化学特征及沉积环境演化——以通许隆起西部下二叠统为例

作者：董果果; 张栋^*; 张馨元; 许军; 代磊

来源：地质找矿论丛, 2023, 38(04): 446-456.

• 海陆过渡相
• 页岩气
• 元素地球化学
• 沉积环境
• 河南省

河南省通许隆起二叠系广泛发育海陆过渡相页岩气层系，以往对其沉积环境的研究较少利用元素地球化学分析资料。本文以通许隆起西部下二叠统页岩气层系为研究对象，对其中24块样品进行元素地球化学测试，分岩性分析了其常量元素、微量元素和稀土元素特征，并优选特征元素含量及其比值等参数研究其沉积环境。结果表明：各岩性样品的元素特征有一定差异，自下而上页岩气层系的沉积环境呈周期性变化，其中太原组上部至山西组下部层段沉积时期，w(Zr)/w(Al)、w(Rb)/w(K)和w(Mn)/w(Ti)值反映沉积物质的搬运距离相对较远、沉积水体相对较深，w(Sr)/w(Cu)值和w(Rb)/w(Sr)值反映气候相对温暖潮湿，w(Sr)/w(Ba)值反映沉积环境为过渡相咸水-淡水环境，w(U)/w(Th)、w(Ni)/w(Co)、w(V)/w(Sc)、δCe和δU表明其处于弱还原-氧化沉积环境中，w(P)、w(P)/w(Ti)、w(Ba)和BaXS综合反映古生产力较高。总体上，太原组上部至山西组下部黑色泥岩和碳质泥岩发育的沉积环境更有利于有机质的富集，是海陆过渡相页岩气勘探的有利层位。