西非刚果盆地下白垩统同期裂谷地层中湖相烃源岩的特征及成因

摘要

通过利用沉积学和地球化学技术对西非刚果盆地下白垩统同期断陷湖相页岩的分析，描述了烃源岩的品质并识别了有机碳最丰富的层段沉积作用引发的原因。该套层序下伏层为活动裂谷沉积剖面，沉积于断层作用和沉降作用活跃期间；上覆层为晚期裂谷沉积剖面，沉积于断层作用和沉降作用减弱期间。整个活动裂谷硅质碎屑页岩沉积剖面的总有机碳（TOG）含量平均为2％-3％（重量百分比）。其中晚期裂谷剖面下部的泥灰岩为6％，上部的三角洲页岩为1％-2％。活动裂谷页岩中的有机质由Ⅰ型和Ⅲ型混合干酪根组成。晚期裂谷泥灰岩中的有机质为纯Ⅰ型干酪根，晚期裂谷三角洲页岩中的有机质为Ⅰ型和Ⅲ型混合干酪根。氧化还原标志物表明，在活动裂谷剖面和晚期裂谷剖面下部的沉积作用期间，深湖为相对还原的环境。因此，还原作用的增强没有促进有机碳最丰富的烃源岩的沉积。晚期裂谷沉积速率降低并不能说明总有机碳含量的全面增加以及有机质类型的变化。丰富的烃源岩与高有机质产率和化学沉积有关，表明溶解的有机质成分，包括有利于藻类生长的营养物流入断陷湖是关键。我们认为与晚期裂谷有关的还原环境，对于植物成因碳向土壤碳酸盐的转化并最终进入断陷湖的有效循环，以及对于加强化学风化作用及营养成分的注入是必不可少的。