上扬子地区龙马溪组黑色页岩富含笔石,多以碳质薄膜形式富集于富有机质层段。前期研究多关注笔石形态和成岩后的演化过程,对笔石埋藏和早成岩阶段所经历地球化学作用的研究较少,笔石成因仍缺乏直接证据。本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术对宁203井龙马溪组笔石进行原位微区多元素扫描成像,对主量成矿元素分布与富集程度进行解析,发现了碳质薄膜笔石体表面富集Mg、Al、Si、Fe元素,富集倍数在1.5~10倍以上,Sr/Ba值(1.4~2.3)则明显低于围岩(>5.0),指示黏土矿物包埋是笔石碳化的主要途径,包埋形成的硫化微环境导致部分笔石发生黄铁矿化。结合面笔石率、有机质、黄铁矿、黏土矿物含量和δ13Corg值的剖面垂向变化及相关性分析,提出早期微生物席繁盛和后期硫酸盐还原菌繁盛导致水岩界面孔隙水普遍缺氧,是笔石和有机质大量埋存的主要原因。本研究结果不仅揭示了龙马溪组笔石的埋藏矿化机制,也为有机质富集和黑色页岩形成的控制因素研究提供了新思路。

国家重点研发计划项目(2017YFC0603101); 中国科学院战略性先导科技专项(A类)资助项目(XDA14010101); 国家油气重大专项课题(2016ZX05004001); 国家自然科学基金项目(41530317); 中国石油天然气股份有限公司重点资助项目(2016A-0204,2016A-0205,2017D-5006-14);

龙马溪组; 笔石; 多元素成像; 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法;

10.15898/j.cnki.11-2131/td.201810110113

P618.13

岩矿测试

Rock and Mineral Analysis

2019年03期

ISSN:0254-5357

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65245-2591511686K
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