康滇古陸兩側(cè)五峰組—龍馬溪組沉積演化差異

關(guān)鍵詞 康滇古陸；五峰組—龍馬溪組；地球化學(xué)；沉積環(huán)境；構(gòu)造背景

第一作者簡介 張茜，女，1983年出生，博士，高級(jí)工程師，沉積學(xué)儲(chǔ)層礦物巖石學(xué)、油氣地質(zhì)學(xué)，E-mail： 76517507@qq.com

通信作者 張海全，男，高級(jí)工程師，油氣地質(zhì)學(xué)，E-mail： zhq433@126.com

中圖分類號(hào) P595 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0引言

奧陶系—志留系的五峰組—龍馬溪組是我國南方海相頁巖氣勘探的優(yōu)選層位，其烴源巖分布幾乎遍及揚(yáng)子區(qū)，且四川盆地已經(jīng)取得該層位的頁巖氣突破，多口井獲得工業(yè)氣流[1?3]。為進(jìn)一步擴(kuò)大頁巖氣勘探開發(fā)范圍，四川盆地周緣的構(gòu)造復(fù)雜區(qū)已成為目前工作的重點(diǎn)[4?5]。

前期勘探發(fā)現(xiàn)，位于康滇古陸兩側(cè)的川西南構(gòu)造復(fù)雜區(qū)頁巖氣地質(zhì)條件較好，廣泛分布五峰組—龍馬溪組黑色有機(jī)質(zhì)泥巖，西側(cè)的鹽源盆地已獲得較好的油氣顯示，東側(cè)的昭通地區(qū)已獲得頁巖氣突破[6?7]，證實(shí)研究區(qū)雖然構(gòu)造復(fù)雜，但仍具備較大的頁巖氣勘探潛力。但是受控于構(gòu)造改造強(qiáng)、研究程度低等因素制約，一些關(guān)鍵的基礎(chǔ)地質(zhì)問題仍未解決。選取康滇古陸東西兩側(cè)的五峰組—龍馬溪組為研究對(duì)象，通過全面的地質(zhì)調(diào)查及系統(tǒng)的巖石礦物學(xué)及地球化學(xué)分析，對(duì)比研究古陸兩側(cè)的沉積環(huán)境差異，建立其沉積構(gòu)造演化模式。以期為盆地周緣構(gòu)造復(fù)雜區(qū)的油氣資源評(píng)價(jià)提供有價(jià)值的參考和指導(dǎo)。

1地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置隸屬于中上揚(yáng)子克拉通西緣，康滇古陸兩側(cè)，屬滇中推覆沖斷帶及滇東北沖斷帶上，行政區(qū)劃包括四川省涼山州和云南省昭通市地區(qū)[4，7]。研究區(qū)在新元古代以來的構(gòu)造演化過程發(fā)育多條規(guī)模宏大且現(xiàn)今仍然強(qiáng)烈活動(dòng)的重要斷裂帶，多條斷裂縱橫切割，形成斷塊構(gòu)造區(qū)[7]?？档峁抨憣贀P(yáng)子地臺(tái)西南緣二級(jí)構(gòu)造單元，是顯生宙以來長期出露的地區(qū)，也是研究區(qū)最重要的物源提供區(qū)[8]。中奧陶世以后，由于地幔物質(zhì)上涌，康滇地塊構(gòu)造隆升成穹，一直持續(xù)到二疊紀(jì)[8?9]。因此，在五峰組—龍馬溪組沉積期，康滇古陸呈持續(xù)抬升擴(kuò)大趨勢，整體受熱水沉積影響較大。

古陸東側(cè)昭通地區(qū)地層出露完整，奧陶系上統(tǒng)五峰組和觀音橋段普遍發(fā)育。五峰組—龍馬溪組時(shí)期，水體自康滇古陸和黔中隆起往北東方向加深，總體屬于局限海陸棚相沉積環(huán)境[10]（圖1）。五峰組厚度較小，一般介于5～30 m，龍馬溪組厚度較大，可達(dá)幾百米，富有質(zhì)頁巖厚度巨大，最具代表性的XD2井富有機(jī)質(zhì)頁巖（TOCgt;1%）厚度大于100 m。古陸西側(cè)鹽源盆地屬揚(yáng)子地臺(tái)西緣沉積區(qū)，西鄰廣海，東側(cè)因金河—箐河斷裂逆沖推覆陸棚相直接與康滇隆起接觸而缺失淺水的邊緣相沉積，沉積相與古陸展布并不配套，推測地層曾發(fā)生旋轉(zhuǎn)或抬升剝蝕（圖1）向西至深海盆地在陸棚區(qū)受沉積基底的不均一沉降作用，存在多個(gè)水下隆起區(qū)，總體屬于開闊海陸棚相沉積環(huán)境[6]。古陸西側(cè)龍馬溪組巖性以高硅質(zhì)泥巖而明顯區(qū)別于古陸東側(cè)的高鈣質(zhì)泥巖，且厚度明顯較東側(cè)薄，總厚不超過100 m，富有機(jī)質(zhì)頁巖厚度小于60 m。同時(shí)，古陸西側(cè)缺失五峰組沉積，龍馬溪組底部與中奧陶寶塔組灰?guī)r呈平行不整合接觸（DCZ剖面寶塔組頂部可見紫紅色瘤狀灰?guī)r，CYD2井寶塔組頂部見溶蝕角礫巖，SH剖面可見風(fēng)化殼存在）（圖2a）。兩側(cè)均發(fā)育筆石（圖2b），黃鐵礦呈帶狀、脈狀及點(diǎn)狀分布于巖石（圖2c）。

為對(duì)比研究古陸兩側(cè)五峰組—龍馬溪組黑色泥巖的沉積環(huán)境與構(gòu)造背景，除詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查外，還選擇深水陸棚相富有機(jī)質(zhì)頁巖較發(fā)育的鹽源盆地BZT剖面及昭通地區(qū)XD2井進(jìn)行了系統(tǒng)的地球化學(xué)測試。其中BZT剖面龍馬溪組總厚約90 m，與下伏寶塔組灰?guī)r及上覆稗子灰質(zhì)白云巖均為平行不整合接觸，黑色泥巖段主要發(fā)育在剖面中下段，厚約60 m，上段巖性為淺灰色粉砂質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖，生烴潛力較差。XD2井五峰組—龍馬溪組總厚超300 m，與下伏寶塔組灰?guī)r及上覆石牛欄組灰?guī)r均為整合接觸。黑色泥巖段主要集中在五峰組及龍馬溪組下段160 m處，中上段巖性主要為淺灰色鈣質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，為淺水相快速沉積產(chǎn)物，生烴潛力較差，未采樣。本次采集BZT 剖面66 件泥巖和泥灰?guī)r樣品，XD2井44件鈣質(zhì)泥巖樣品，進(jìn)行TOC及X射線衍射礦物成分分析。此外，在BZT剖面和XD2井分別采集25件和26件黑色泥巖樣品，開展主微量元素分析。采樣位置以及TOC和礦物成分含量分布見圖3。

2 樣品測試及結(jié)果

2.1樣品采集及實(shí)驗(yàn)測試方法

在無污染條件下，選擇新鮮樣品磨碎至粒徑小于0.2 mm，采用非散射紅外線檢測法用于TOC測定。將新鮮樣品磨制到200目，用于主微量元素及全巖礦物成分X 衍射分析。TOC 測定引用GB/T19145—2003《沉積巖中總有機(jī)碳的測定》，使用德國耶拿multiN/C3100 總碳分析儀進(jìn)行檢測，誤差小于1%。主量元素分析采用荷蘭帕納科Axios mAx PW4400/40 X射線熒光光譜儀進(jìn)行檢測，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1%。微量元素采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICPMS）分析，儀器型號(hào)為X-seriesⅡ美國ThermoFisher，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%。全巖礦物成分X衍射測試使用ZJ207 Bruker D8 advance型X射線衍射儀，測定標(biāo)準(zhǔn)遵循SY/T5163—2010。部分測定流程參考文獻(xiàn)[11]。

2.2礦物成分特征

古陸兩側(cè)TOC及礦物成分含量如圖3所示，東側(cè)XD2井TOC含量介于0.16%～7.0%，平均值為1.86%，其中富有機(jī)質(zhì)頁巖段（TOCgt;1%）主要在五峰組及龍馬溪組下段鈣質(zhì)泥巖段，總厚約160 m，上部粉砂質(zhì)泥巖段TOC含量降低，小于1.0%。薄片鑒定結(jié)果顯示，五峰組及龍馬溪組下段泥巖主要由泥質(zhì)、碎屑組分和碳酸鹽礦物組成，碎屑顆粒主要為石英，少量為長石，呈棱角狀零散分布在泥質(zhì)中。碳酸鹽礦物主要是方解石及少量白云石，呈半自形—自形粒狀。部分有機(jī)質(zhì)，主要呈黑色團(tuán)塊狀混在泥質(zhì)中。少量黃鐵礦，呈黑色粒狀零散分布在泥質(zhì)中，部分聚集在局部呈團(tuán)塊狀（圖2d）。全巖X衍射分析結(jié)果顯示，古陸兩側(cè)礦物成分均以石英、碳酸鹽礦物和黏土礦物為主（圖3c，d）。石英含量介于17%～65%，平均值為37%；碳酸鹽礦物含量介于6%～62%，平均值為27%，多呈泥晶團(tuán)塊狀，部分是以脈體形式分布在巖石中；部分白云石（2%～10%），呈粒狀零散分布在泥晶方解石及泥質(zhì)組分之中。黏土含量較高，介于9%～58%，平均值為35%，混在碳酸鹽礦物之間。部分有機(jī)質(zhì)（約4%），見少量細(xì)小的云母片。黃鐵礦廣泛發(fā)育，平均含量為2%，脈狀、粒狀分布，龍馬溪組底部樣品鏡下可見放射蟲及草莓狀黃鐵礦（圖2e）。

西側(cè)BZT 剖面龍馬溪組黑色泥巖TOC介于0.06%～5.63%，平均值為2.02%，其中中下段硅質(zhì)巖及硅質(zhì)泥巖段為富有機(jī)質(zhì)頁巖段，厚度約為50 m（圖3a），上部泥灰?guī)r段、粉砂巖段TOC含量降低，小于0.5%。薄片結(jié)果顯示，龍馬溪組泥巖主要是由碎屑組分、泥質(zhì)和碳酸鹽礦物組成，石英含量較高，呈粒狀不均勻分布，見大量硅質(zhì)放射蟲化石（圖2f，g），生物成因硅大量發(fā)育[5]，其余硅質(zhì)呈顯微晶—隱晶質(zhì)硅質(zhì)不均勻分布，部分呈球粒狀或殘余生屑狀不均勻分布。泥質(zhì)主要包括黏土礦物和長英質(zhì)細(xì)碎屑，不均勻分布。炭質(zhì)呈炭屑狀或浸染狀，無固定形態(tài)。全巖X衍射分析結(jié)果中，石英含量較高，特別是在龍馬溪組中下段，石英含量大多高于80%，少數(shù)樣品達(dá)100%。黏土含量較低，介于2%～22.7%，平均值為9.6%；碳酸鹽礦物在泥巖中含量低，主要在灰?guī)r透鏡體，灰?guī)r夾層及上半段的泥灰?guī)r中發(fā)育，平均值為32%。黃鐵礦廣泛發(fā)育，平均含量為2.9%。筆石發(fā)育，鏡下可見草莓狀黃鐵礦。

在礦物成分三角圖（圖3c，d）中，東側(cè)XD2井五峰組與龍馬溪組樣品類似，樣品點(diǎn)主要投入混合巖相區(qū)，西側(cè)BZT剖面龍馬溪組巖性主要為硅質(zhì)巖相。古陸西側(cè)黏土礦物及碳酸鹽礦物含量明顯低于東側(cè)，但石英+長石含量明顯高于東側(cè)。兩側(cè)富有機(jī)質(zhì)頁巖巖性差異較大，指示其沉積環(huán)境明顯不同。

2.3主微量元素特征

主量元素成分見表1，相對(duì)于大陸上地殼（UCC）[12]，古陸西側(cè)BZT 剖面SiO₂、MnO 含量較富集，說明受上升洋流及熱液沉積影響較大[13?14]。而古陸東側(cè)XD2井則CaO、MgO明顯富集，其他元素均較虧損。微量及稀土元素含量見表2，相對(duì)于后太古宙澳大利亞頁巖（PAAS）[12]古陸兩側(cè)Mo、U較為富集，同時(shí)古陸東側(cè)Sc、Zr、Th等親石元素及稀土元素總量（ΣREE）明顯較西側(cè)富集，說明古陸東側(cè)離物源更近[15?16]。

一些非遷移性微量元素，如 Zr、Hf、Th、Sc、Y、REE等在沉積盆地演化過程中含量變化很小[16]，能很好地保留成巖物質(zhì)來源的相關(guān)信息，可作為物源屬性及源區(qū)構(gòu)造背景判別的理想對(duì)象[15，23]。在物源屬性判別圖解ΣREE-La/Yb中[16]（圖5a），BZT剖面樣品點(diǎn)大多落在沉積巖—鈣質(zhì)泥巖區(qū)與花崗巖區(qū)，少部分落在沉積巖—鈣質(zhì)泥巖、花崗巖及玄武巖重疊區(qū)域，而XD2井五峰組樣品點(diǎn)大多落入沉積巖區(qū)，龍馬溪組樣品點(diǎn)則大多落在花崗巖與沉積巖交匯區(qū)域。在La/Sc-Co/Th圖解[24]（圖5b）中，BZT剖面樣品主要分布于長英質(zhì)火成巖區(qū)及靠近花崗巖區(qū)，部分有向長英質(zhì)—中基性巖混合物源區(qū)偏移的趨勢；而XD2井五峰組和龍馬溪組樣品呈現(xiàn)相同趨勢，大多落在長英質(zhì)火成巖及花崗巖之間。由此可以看出，古陸西側(cè)物源較為復(fù)雜，以酸性長英質(zhì)火成巖為主，并有少量中基性巖的混入；而古陸東側(cè)物源較為單一，主要為長英質(zhì)火成巖。

構(gòu)造背景判別圖解Sc/Cr-La/Y[15，25]（圖5c），顯示BZT剖面樣品投點(diǎn)雖較為分散，但多數(shù)落入被動(dòng)大陸邊緣及大陸島弧及其附近區(qū)域。在La-Th-Sc[16]（圖5d）也呈現(xiàn)相同趨勢，所有樣品點(diǎn)分散落入活動(dòng)大陸邊緣、被動(dòng)大陸邊緣及大陸島弧區(qū)域。而XD2井五峰組及龍馬溪組樣品點(diǎn)較為集中，主要落入被動(dòng)大陸邊緣區(qū)。

綜上，對(duì)比古陸東側(cè)，西側(cè)源巖成分及構(gòu)造背景均較為復(fù)雜，有活動(dòng)大陸邊緣及島弧環(huán)境屬性，可能與西側(cè)洋殼與揚(yáng)子陸殼的碰撞相關(guān)，也可能與大洋島弧提供物源相關(guān)；而古陸東側(cè)的昭通地區(qū)在盆地內(nèi)部，屬于前陸盆地克拉通內(nèi)部，構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，為被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境。

3.2盆地屬性及水體氧化還原性研究

沉積水體的氧化還原性是指水體溶氧量特征及其相關(guān)變化引起的各種巖石、生物和地球化學(xué)等特征的綜合，通常缺氧還原的水體環(huán)境更有利于有機(jī)質(zhì)的保存而與烴源巖的形成密切相關(guān)[1，26]。研究表明，氧化還原敏感性元素如V、Cr、Th、Co、Ni、Mo、U及穩(wěn)定而又靈敏的稀土元素（REE）已被廣泛應(yīng)用于水體氧化還原性的研究中[27]。然而這些元素的變化受控于復(fù)雜的地質(zhì)化學(xué)過程，應(yīng)該使用多種指標(biāo)的綜合考量才能得到較為準(zhǔn)確的規(guī)律。

大量研究證實(shí)，中上揚(yáng)子地區(qū)五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積于貧氧缺氧環(huán)境[27?28]。綜合各種參數(shù)，優(yōu)選采用V/Cr、U/Th、Ni/Co這三種相對(duì)較穩(wěn)定且準(zhǔn)確的比值參數(shù)來對(duì)比古陸兩側(cè)環(huán)境的變化[29]。如圖6所示，兩側(cè)V/Cr、U/Th、Ni/Co均呈現(xiàn)相似趨勢，XD2井五峰組上部及龍馬溪組底部水體呈現(xiàn)厭氧環(huán)境，往上水體呈氧化環(huán)境；而西側(cè)BZT剖面龍馬溪組整體處于厭氧—貧氧環(huán)境，晚期氧化性增強(qiáng)。XD2井在龍馬溪組沉積期水體呈貧氧—弱氧化環(huán)境，但依然形成富有機(jī)質(zhì)頁巖，推測此時(shí)有機(jī)質(zhì)富集以高古生產(chǎn)力或其他為主控因素而非保存條件。而古陸西側(cè)富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成，則以缺氧環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)的保存為主控因素。

在沉積盆地重建時(shí)，U、Mo因其獨(dú)特的地球化學(xué)特征及其相關(guān)參數(shù)Mo/TOC和U-Mo協(xié)變圖被廣泛應(yīng)用于盆地屬性及局限性的研究[19，28]。U和Mo性質(zhì)相近，在缺氧還原性水體易在沉積物中富集，但是，U的沉積明顯早于Mo沉積[18]，U在較淺水體及弱還原環(huán)境下就開始沉積[30?31]，而Mo則需要更深的水體及強(qiáng)還原性，或存在H2S才開始沉積[18，32]。在與上升洋流有關(guān)的沉積盆地，金屬元素在缺氧—硫化水體中的富集往往得益于顆粒傳輸機(jī)制（particulate shuttle）的增強(qiáng)[28?29，33]。在硫化沉積盆地且發(fā)生顆粒傳輸時(shí)，沉積物Mo濃度通常遠(yuǎn)高于未發(fā)生顆粒傳輸區(qū)域。而在非硫化但是缺氧還原的沉積盆地，U的濃度往往大于Mo，且沒有顆粒傳輸[28]。在U-Mo協(xié)變模式圖中（圖7a），古陸西側(cè)BZT剖面樣品點(diǎn)大多落入顆粒傳輸區(qū)，且與弱滯留環(huán)境的Cariaco盆地相近，表明西側(cè)龍馬溪沉積期受上升洋流影響較大，沉積水體弱局限且硫化還原。這與鹽源盆地沉積相吻合，BZT剖面區(qū)為一沉降中心（圖1），水體相對(duì)較深，推測為一構(gòu)造形成的深水洼地。古陸東側(cè)XD2井大部分點(diǎn)樣品點(diǎn)投入弱氧化盆地區(qū)，Mo_EF大于U_EF，大多數(shù)的Mo_EF/U_EF 值點(diǎn)在1×SW 至3×SW 區(qū)，在缺氧靜水環(huán)境下，Mo_EF/U_EF更靠近3×SW線，但仍在此區(qū)域，并沒有隨著U、Mo的富集出現(xiàn)明顯富集或降低。這種U-Mo協(xié)變模式可解釋為：在非滯留海盆中，Mo的濃度較高，Mo/U會(huì)持續(xù)增高。而在強(qiáng)滯留海盆中，Mo易絡(luò)合轉(zhuǎn)入沉積物后使Mo/U降低；古陸東側(cè)的昭通地區(qū)是個(gè)半滯留海盆，Mo在海水中的濃度較低，這就使得Mo/U不會(huì)像開放海盆那樣持續(xù)增高，而且弱連通的海盆又可以使得海水得到一定的Mo、U補(bǔ)給，不會(huì)像強(qiáng)滯留海盆那樣使Mo/U 值降低[34?35]。Algeo etal.[18]也指出這種U-Mo協(xié)變模式在半滯留沉積盆地中比較常見。此外，XD2井龍馬溪組Mo-U呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)，也說明其水體硫化性較弱[18]，五峰組則正相關(guān)較弱，說明其硫化程度較龍馬溪組強(qiáng)[18]（圖7b）。

研究表明，強(qiáng)滯留局限性質(zhì)的黑海，Mo/TOC值較低為4.5，半局限性質(zhì)的挪威Framvaren 峽灣，Mo/TOC值增大至9，局限性較弱的委內(nèi)瑞拉中北部Cariaco盆地，Mo/TOC值為25，而開放性水體的加拿大Saanich 海灣，Mo/TOC 為45[29，34]。值得注意的是，Mo/TOC這一參數(shù)僅在非氧化性水體下適用[29]。BZT剖面龍馬溪組下段Mo/TOC值介于10～15，與半局限性較強(qiáng)的Framvaren海峽灣相近，中段Mo/TOC約為5，局限性增強(qiáng)，上部值約為20，局限性較弱，為相對(duì)開放環(huán)境（圖8）。而東側(cè)XD2井的龍馬溪組下半段Mo/TOC值介于10～15，為半局限性盆地，而五峰組與龍馬溪組不同，Mo/TOC值小于5，為強(qiáng)局限盆地。五峰組沉積期受到冰期事件影響，全球海平面下降，再因構(gòu)造隆升擠壓，水體被隆起分割，形成強(qiáng)滯留環(huán)境。而龍馬溪組早期，大規(guī)模海進(jìn)，海水漫過障壁，使得海盆與大洋的連通性加強(qiáng)，成為半滯留海盆。到中晚期，相對(duì)海平面下降，與大洋連通性更好，水體呈氧化狀態(tài)。

通常，寒冷、干燥環(huán)境下的初級(jí)風(fēng)化作用CIA值介于50～65，溫暖、濕潤環(huán)境下的中等風(fēng)化作用CIA值介于65～85，炎熱、潮濕環(huán)境下的強(qiáng)烈風(fēng)化作用CIA 值介于85～100[38]。BZT 剖面CIA 值介于50.07～70.09，平均值為63.97，說明龍馬溪組沉積期整體受化學(xué)風(fēng)化程度較低，反映氣候可能較為寒冷、干燥（表1、圖9b）。XD2井CIA值介于46.63～76.18，平均值為66.33，說明龍馬溪組沉積期整體受中度化學(xué)風(fēng)化作用，反映氣候?yàn)闇嘏?、濕潤的環(huán)境。晚奧陶期短暫的冰期寒冷氣候向早志留期溫暖氣候的轉(zhuǎn)化在古陸東側(cè)已漸顯端倪，相較于古陸東側(cè)，古陸西側(cè)受廣海影響，氣候仍較為干冷。較低的CIA值表明古陸西側(cè)在龍馬溪期構(gòu)造活動(dòng)性較強(qiáng)，風(fēng)化作用以物理風(fēng)化作用為主，化學(xué)風(fēng)化作用較弱，而古陸東側(cè)化學(xué)風(fēng)化作用較西側(cè)強(qiáng)。同時(shí)，A-CN-K圖顯示兩側(cè)樣品點(diǎn)的分布均較為分散（圖9b），說明物源在沉積過程中處于不穩(wěn)定的氣候和構(gòu)造條件[6，37]。此外，化學(xué)風(fēng)化趨勢線均落在花崗巖與長英質(zhì)火成巖之間，顯示物源主要為長英質(zhì)火成巖與花崗巖，這與前面得到的結(jié)論一致。

3.4古陸兩側(cè)沉積構(gòu)造演化模式

晚奧陶世一早志留世之交，受岡瓦納大陸冰川事件波及全球，中上揚(yáng)子地區(qū)存在短暫的赫南特冰期[39?41]，氣溫驟降，生物大量滅絕，沉積了觀音橋段介殼灰?guī)r[27，40?41]，古陸東側(cè)昭通地區(qū)存在該沉積響應(yīng)，而古陸西側(cè)鹽源盆地則受構(gòu)造隆升或碰撞影響，中奧陶寶塔組晚期就已抬升成陸缺失五峰組沉積。繼而早志留世，四川盆地內(nèi)氣候回暖，冰雪消融，海平面上漲，使得底層水體滯留還原沉積了深水陸棚相龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖[42]。古陸西側(cè)卻依然繼承了奧陶紀(jì)晚期全球寒冷干旱的古氣候，氣候回暖較慢，受區(qū)域構(gòu)造擠壓抬升沉降及上升洋流的影響，沉積了龍馬溪組高硅質(zhì)富有機(jī)質(zhì)頁巖[6]。兩側(cè)沉積構(gòu)造演化模式如下（圖10）。

晚奧陶五峰組期：該期構(gòu)造活動(dòng)加劇，使得東側(cè)昭通地區(qū)圍陷于持續(xù)擴(kuò)大的康滇古陸、川中隆起及黔中隆起之間成為強(qiáng)滯留的、半局限淺海沉積環(huán)境。而古陸西側(cè)則抬升成陸，未見沉積。強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)帶來大量的陸源碎屑物質(zhì)注入古陸東側(cè)海盆，為海盆提供了大量營養(yǎng)物質(zhì)，初級(jí)古生產(chǎn)力旺盛。同時(shí)厭氧水體利于有機(jī)質(zhì)的保存，TOC較高。

五峰組期觀音橋段：受全球冰期事件影響，古陸東側(cè)昭通地區(qū)相對(duì)海平面下降，重新形成循環(huán)通暢的淺水碳酸鹽巖沉積環(huán)境。冰期特征生物赫南特貝及其他種類底棲生物大量繁盛。由于氣候急劇變冷及海體營養(yǎng)鹽缺乏導(dǎo)致浮游生物相對(duì)較少，初級(jí)古生產(chǎn)力較低，表現(xiàn)出較低的TOC值。而古陸西側(cè)仍為隆起區(qū)，沒有沉積。

龍馬溪組早期：冰期結(jié)束，氣候回暖，發(fā)生大規(guī)模海侵，古陸東側(cè)圍陷作用仍在持續(xù)，水體加深分層，形成厭氧—硫化的底層海水環(huán)境，底棲生物由于不能適應(yīng)硫化環(huán)境和氣候的突變而發(fā)生大面積滅絕，還原性海水環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)的保存。加之海底熱液帶來大量的營養(yǎng)物質(zhì)，藻類繁盛，造成龍馬溪組初期海洋初級(jí)高古生產(chǎn)力，因此TOC呈現(xiàn)峰值。而古陸西側(cè)則由于強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使得區(qū)域構(gòu)造突然沉降，形成厭氧—硫化的深水環(huán)境，加之廣海頻繁的上升洋流作用，火山沉積及熱水沉積的影響，形成黑色硅質(zhì)頁巖沉積。喜硅生物（如放射蟲、海綿古針等）大量繁殖，形成較高的初級(jí)古生產(chǎn)力。由于生物復(fù)蘇過程較為緩慢，且龍馬溪組初期水體較深底層水體硫化不適宜生物生存，所以龍馬溪早期初級(jí)古生產(chǎn)力相對(duì)較低，而龍馬溪中期生產(chǎn)力更高。

龍馬溪組中期：為古生產(chǎn)力旺盛期。隨著古陸的進(jìn)一步擴(kuò)大，東側(cè)昭通地區(qū)形成貧氧—氧化環(huán)境，陸源碎屑的輸入提供了浮游生物所需的大量營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致海洋初級(jí)生產(chǎn)力更高，雖然貧氧—弱氧化的水體環(huán)境并不利于有機(jī)質(zhì)保存，但是有利于喜鈣生物水體的大量繁殖，造成極高古生產(chǎn)力而形成富有機(jī)質(zhì)頁巖；古陸西側(cè)的鹽源盆地構(gòu)造快速抬升擠壓，造成區(qū)域持續(xù)的水體加深及生產(chǎn)力的提高，使得TOC值較高。

龍馬溪組晚期：古陸東側(cè)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，由于退海水體緩慢變淺，陸源碎屑持續(xù)增多稀釋有機(jī)質(zhì)，呈現(xiàn)較低的TOC值。古陸西側(cè)構(gòu)造快速隆升，由于海退水體變淺，形成開放盆地環(huán)境，貧氧厭氧的環(huán)境遭破壞，浮游生物的減少，初級(jí)古生產(chǎn)力降低，陸源碎屑大量涌入使得TOC值較低。

4 結(jié)論

（1） 古陸兩側(cè)均發(fā)育富有機(jī)質(zhì)黑色泥巖，但沉積環(huán)境明顯不同。東側(cè)昭通地區(qū)屬于局限海陸棚相沉積環(huán)境，富有機(jī)質(zhì)泥頁巖以硅質(zhì)鈣質(zhì)巖系為主。西側(cè)鹽源盆地屬于開闊海陸棚相沉積環(huán)境，富有機(jī)質(zhì)頁巖主要為硅質(zhì)巖系。

（2） 古陸西側(cè)鹽源盆地中奧陶寶塔組晚期構(gòu)造抬升成陸，未見五峰組沉積，兩側(cè)在龍馬溪期均有較高比例的陸源物質(zhì)持續(xù)輸入，而東側(cè)XD2井則離物源更近，且源巖成分較為單一，以長英質(zhì)火成巖為主。西側(cè)物源則較為復(fù)雜，以長英質(zhì)物源及花崗巖為主，并有少量中基性巖的混入，反映古陸西側(cè)構(gòu)造背景更復(fù)雜，有活動(dòng)大陸邊緣及島弧環(huán)境屬性，可能與西側(cè)洋殼與揚(yáng)子陸殼的碰撞相關(guān)。而古陸東側(cè)屬前陸盆地克拉通內(nèi)部，構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，為被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境。

（3） 古陸西側(cè)龍馬溪組沉積期整體受化學(xué)風(fēng)化程度較低，反映氣候可能較為寒冷、干燥，東側(cè)則受中度化學(xué)風(fēng)化作用，氣候?yàn)闇嘏?、濕潤的環(huán)境。整體而言，古陸東側(cè)化學(xué)風(fēng)化作用強(qiáng)于古陸西側(cè)，氣候也較西側(cè)溫暖。

（4） 古陸西側(cè)BZT剖面沉積期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)更為劇烈，龍馬溪期經(jīng)歷快速隆升和沉降，沉積水體更深，為還原—硫化性水體，同時(shí)受更多上升洋流及熱水沉積的影響，喜硅水體生物大量發(fā)育，富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成得益于良好的保存環(huán)境。而古陸東側(cè)XD2井區(qū)域構(gòu)造相對(duì)平穩(wěn)，以總體抬升為主，沉積水體較淺，以貧氧—弱氧化環(huán)境為主，喜鈣水體生物大量發(fā)育，富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成則得益于溫暖氣候下生物的繁盛，帶來較高的古生產(chǎn)力。

致謝 感謝審稿專家和編輯部老師提出的寶貴意見。