我國準噶爾盆地博格達山脈北麓地區已經發現了厚厚的暗色泥巖和油頁巖層。近日，吉林大學地球科學學院副教授孫平昌團隊就該區域的油頁巖有機物成因進行了研究，發現控制油頁巖中有機物含量的最重要因素是湖泊生產力。相關成果在線發表于《美國化學會志—地球和空間化學》。
巖石組合分析表明，該地區的油頁巖主要形成于還原性深湖環境，底部邊界主要代表突然海侵界面。地球化學數據分析和顯微鏡檢查表明，油頁巖中的主要有機物質來自水生生物。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，對油頁巖質量影響不大。
團隊進一步發現，控制油頁巖中有機物含量的最重要因素是湖泊生產力。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。此外，排除還原條件對這些元素富集的影響，磷和其他營養物質是控制湖泊生產力的關鍵因素。
在分析烴源巖化學蝕變、沉積物運移和烴源巖類型的基礎上，團隊提出了營養元素控制的油頁巖形成模式：在溫暖濕潤的氣候條件下，富含陸地營養元素的巖石遭受了強化學風化作用，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致了營養元素從湖底沉積物中釋放，進而導致湖中營養元素濃度增加。這些變化綜合導致了湖泊生產力突然增加，此后在漫長的地質過程中形成了優質油頁巖。
記者鄭金武
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