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科研團隊發(fā)現(xiàn)控制油頁巖中有機物含量的最重要因素
發(fā)布日期： 2022-04-14 16:03:09 來源： 中國科學(xué)報

在我國西北準(zhǔn)噶爾盆地博格達山脈北麓地區(qū)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了厚厚的暗色泥巖和油頁巖層。近日，吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院副教授孫平昌團隊就該區(qū)域的油頁巖有機物成因進行了研究，發(fā)現(xiàn)控制油頁巖中有機物含量的最重要因素是湖泊生產(chǎn)力，相關(guān)成果4月12日在線發(fā)表于美國化學(xué)會《ACS地球和空間化學(xué)》上。

巖石組合分析表明，該地區(qū)的油頁巖主要形成于還原性深湖環(huán)境，底部邊界主要代表突然海侵界面。地球化學(xué)數(shù)據(jù)分析和顯微鏡檢查表明，油頁巖中的主要有機物質(zhì)來自水生生物。然而，這些生物的保存條件僅影響暗色泥巖中的有機物含量，對油頁巖質(zhì)量影響不大。

科研團隊在進一步研究中發(fā)現(xiàn)，控制油頁巖中有機物含量的最重要因素是湖泊生產(chǎn)力。油頁巖中生物的豐度，與垂直剖面中測得的磷、鋅、銅等含量呈正相關(guān)。此外，通過排除還原條件對這些元素富集的影響，磷和其他營養(yǎng)物質(zhì)是控制湖泊生產(chǎn)力的關(guān)鍵因素。

在分析烴源巖化學(xué)蝕變、沉積物運移和烴源巖類型的基礎(chǔ)上，科研團隊提出了營養(yǎng)元素控制的油頁巖形成模式：在溫暖濕潤的氣候條件下，富含陸地營養(yǎng)元素的巖石遭受了強化學(xué)風(fēng)化作用，隨后被帶入古湖泊中。此外，古湖泊的高溫度、堿性水、強還原條件和水動力條件，共同導(dǎo)致了營養(yǎng)元素從湖底沉積物中釋放，進而導(dǎo)致湖中營養(yǎng)元素濃度增加。這些變化綜合導(dǎo)致了湖泊生產(chǎn)力突然增加，并隨后在漫長的地質(zhì)過程中形成了優(yōu)質(zhì)油頁巖。(作者：鄭金武)

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