准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组火山活动的环境响应

通过岩心、薄片观察、X射线衍射分析、干酪根鉴定和碳氧同位素测试等技术方法,明确了岩石学特征、有机质组分类型及赋存状态、碳氧同位素值特征,结合准噶尔盆地二叠纪地层特征及火山机构分布,对吉木萨尔凹陷芦草沟组沉积时期火山活动的环境响应进行研究。结果表明:吉木萨尔凹陷芦草沟组岩性为火山物质与碳酸盐岩的混合沉积,火山物质为凹陷周缘或远源火山活动输入。有机质组分以降解藻和沥青质体为主,来源于遭受降解作用的低等水生藻类。剖面碳酸盐岩碳同位素介于6. 8‰～9. 7‰,平均值为8. 3‰,具有向正高值漂移的特征,氧同位素介于-11. 9‰～-4. 3‰,平均值为-6. 2‰。通过对准噶尔盆地二叠纪地层特征及火山机构分布调查的结果表明,该时期盆地范围内火山活动规模大,范围广。凹陷内部火山活动较弱,受其周缘火山活动的影响强烈。火山活动期间,飘落湖盆中的火山物质释放出大量营养元素有利于藻类等有机生物生长,在安静还原的水体环境中,有机质呈藻纹层分布,碳同位素具有正高值特征。火山活动间歇期,湖平面下降,湖泊底部水体向氧化环境转变,有机质遭到降解,以局部顺层富集或分散状分布,碳同位素值降低。凹陷周缘及盆地范围内长期、频繁的火山活动促使藻类等低等生物繁盛是碳同位素具有正高值特征及规律变化的根本原因。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组碳酸盐岩碳氧同位素特征及其古湖泊学意义

吉木萨尔凹陷芦草沟组是准噶尔盆地重要的湖相碳酸盐岩致密油富集区,为明确其沉积时期古湖泊的环境特征,利用磷酸法对吉木萨尔凹陷芦草沟组碳酸盐岩样品进行了测试。测试结果表明,芦草沟组碳酸盐岩δ~(13)C值介于6.80‰~9.70‰之间,平均值为8.30‰;δ~(18)O值介于-11.90‰~-3.50‰之间,平均值为-6.20‰。δ~(18)O和δ~(13)C的特征及变化规律表明,早期古湖泊为淡水短期注入的畅流湖泊环境,后期古湖泊为水体长时间滞留、封闭性强的咸化湖泊体系。由于火山物质带来大量营养物质,有机生物十分繁盛,致使湖相碳酸盐岩δ~(13)C较重,富含低值氧同位素的大气降雨周期性输入引起湖相碳酸盐岩δ~(18)O显著降低。芦草沟组沉积时期古湖水具有咸化程度较高、变化频繁的特点,受大气降雨和强烈蒸发作用的影响,湖泊水位具有高—低—高或高—低的变化规律,受其影响湖泊盐度随之表现为低—高—低或低—高的变化规律。