羌塘盆地双湖地区早中侏罗世过渡期碳同位素波动及成因研究

摘要

藏北双湖县巴岭乡地区出露一套深水相黑色页岩地层,包括下侏罗统曲色组和中侏罗统色哇组二个组地层单元.根据菊石化石控制的生物地层时代,下伏曲色组划归Pliensbachian-Toarcian阶,上覆色哇组级代表Aalenian-Bajocian期沉积,二者之间为连续沉积,是目前西藏特提斯域菊石化石控制程度最高的中下侏罗统地层.野外实测了索布查J2/J1界线剖面,按2m间距采集了148件样品,室内开展了无机碳(δ13 Ccarb)和有机碳(δ13 Ckero)分析,目的是揭示早侏罗世末期到中侏罗世初期这一时段的古海洋演化过程.研究结果表明,曲色组沉积期古海水δ13 CDIC偏正,而色哇组δ13 CDIC偏负,J2/J1界线上下δ13 Ccarb值显示阶步式负向偏移的特点.根据相关分馏方程计算,Toarcian期海洋浮游植物繁盛,δ13 CDIC偏正,海水营养盐NO3浓度偏低,而Aalenian期海洋浮游植物衰减,δ13 CDIC偏低,NO3浓度升高.沉积有机质或干酪根碳同位素δ13 Ckero在J2/J1界线上下与δ13 Ccarb变化趋势一致,也具有由高值逐渐偏低的特点,但δ13 Ccarb和δ13 Ckero变化曲线的波峰和波谷并不同步,这是因为海源和陆源有机质相对含量高低变化所致.文中根据碳同位素质量平衡方程,定量的描述了索布查界线剖面陆源和海源有机质比例的变化过程,讨论了曲色组和色哇组烃源岩在油气勘探中的意义.