广东三水盆地古近系(土布)心组地球化学特征及其所指示的氧化还原条件

古近系心组红岗段是广东三水盆地的主要生油层,以一套黑—灰黑色页岩沉积为主,其富含有机质、纹层理发育良好的岩层与相对贫有机质、含微体生物化石的微扰动层交替出现。根据纹层状页岩与生物扰动页岩的C-S-Fe关系以及对氧化还原条件敏感的痕量元素(Mo、U、V、Co、Ni、Pb和Cu)地球化学记录,对这两种不同岩相的地球化学特征及其所反映的水体氧化还原条件进行了分析。纹层状页岩的TOC、S含量和DOPT值均较高,TOC-S、TOC-DOPT显示较弱的相关性;而生物扰动页岩的TOC、S含量和DOPT值相对较低,TOC-S、TOC-DOPT相关性显著。痕量元素在两种岩相中的分布也有差别,各元素在纹层状页岩中的丰度均高于生物扰动页岩,尤其是Mo和U具有较高的丰度水平、且在不同岩相中显示明显差别。黑色页岩中的C-S-Fe关系和痕量元素(特别是Mo和U)分布反映了心组红岗段沉积时期湖盆水体的氧化还原条件变化。生物扰动页岩沉积期间,底部水体主要为氧化环境,间歇性出现贫氧条件,硫酸盐还原作用发生于沉积物/水界面及其以下沉积物中。纹层状页岩形成于缺氧的底部水体条件下,水体和沉积物中均可含H2S,为有机质保存以及对氧化还原条件敏感的痕量元素的富集提供了有利条件。     

三水盆地古近系土布心组黑色页岩中黄铁矿的形成及其控制因素

黄铁矿是富有机质沉积的特征矿物。根据TOC/S、TOC/DOP、S/Fe关系以及S TOC Fe多重线性回归分析结果对三水盆地古近系〖HT5”,6”〗土〖KG-*3〗布〖HT5”SS〗心组红岗段黑色页岩中沉积黄铁矿的形成及其控制因素进行了分析。土布心组红岗段黑色页岩的黄铁矿有成岩黄铁矿和同生黄铁矿两种成因组分。红岗段下部（亚段A）有机碳含量普遍较低，底部水体以弱氧化条件为主，硫酸盐还原作用发生于沉积物/水界面以下，黄铁矿为成岩成因，其形成主要受有机质的限制。红岗段中上部（亚段B和C）的沉积条件变化频繁，其有机碳含量变化幅度大。富有机质（TOC>4%）岩层形成于缺氧的底部水体条件下。水体中可含H2S，碎屑铁矿物在埋藏之前即与之在水体中反应形成同生黄铁矿。这一过程不受有机质的限制，而是受活性铁与H2S接触时间的限制。同时，由于大量淡水输入导致硫酸盐浓度的降低，从而对硫化物形成有一定的限制作用。对于低有机质（TOC<4%）样品，黄铁矿由同生和成岩组分组成。其中以成岩黄铁矿为主，其形成过程主要受有机质限制，而同生黄铁矿受铁矿物与H2S接触时间的限制。