珠江口盆地阳江东凹早–中始新世文昌组湖相优质烃源岩形成机制：物源演化与化学风化耦合控制

本研究针对南海北部陆缘早–中始新世湖相优质烃源岩成因机制不清的问题，通过珠江口盆地(PRMB)文昌组泥岩的地球化学与锆石年代学分析，揭示长英质火山物源(110-159Ma)与中–强化学风化(CIA/PIA)的耦合作用通过调控陆源输入(Ti/K比)和湖泊营养循环(P2 O5 )，促进有机质(TOC 1.68-3.56wt%)富集，为南海边缘盆地油气勘探提供理论依据。

　　

在南海北部大陆边缘，早–中始新世时期广泛发育的湖相沉积蕴含着丰富的油气资源，其中珠江口盆地文昌组湖相泥岩以其高有机质含量成为优质烃源岩。然而，长期以来科学家们面临两个关键谜题：这些黑色页岩究竟如何形成？是什么因素控制着其中有机质的异常富集？传统观点认为气候和生产力是主控因素，但近年研究发现，物源区构造演化与化学风化过程可能通过调控陆源碎屑输入和营养元素供给，对有机质富集产生深远影响。这一机制在南海北部陆缘湖盆中尚未得到系统验证，特别是对文昌组这类典型湖相烃源岩而言，物源演化路径与风化强度的耦合关系仍存在认知空白。

中国自然资源部相关研究团队在《Journal of Asian Earth Sciences》发表的研究，通过多学科交叉方法揭开了这一地质谜题。研究人员选取珠江口盆地阳江东凹(EYJS)的Y1和Y2钻井岩心样品，结合区域构造分析，运用元素地球化学、锆石U-Pb年代学和风化指数计算等方法，首次系统阐明了物源演化与化学风化对文昌组优质烃源岩形成的协同控制机制。

关键技术包括：(1)主微量元素地球化学分析确定物源属性与风化强度；(2)LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术重建物源年龄谱；(3)化学风化指数(CIA/PIA)定量评估源区风化程度；(4)沉积地球化学指标(Ti/K比、TOC、P₂
O₅
)关联陆源输入与有机质富集关系。样品来自中国海洋石油集团有限公司提供的钻井岩心。

物源特征
通过Co/Th–La/Sc、La/Th–Hf等多元素判别图解，结合锆石年龄谱(主峰110-116Ma和151-159Ma)，证实文昌组物源主要来自盆地周缘低隆起带的晚侏罗世–早白垩世长英质火山岩。这与区域构造地貌重建显示的物源供给路径高度吻合。

风化强度
高化学风化指数(CIA均值72.3，PIA均值79.1)和U/Th比值共同指示早–中始新世源区经历中–强化学风化。这种强烈风化环境促进了营养元素(如Fe²⁺
、PO₄
^3?
)向湖盆的输送。

有机质富集机制
Ti/K比与TOC、P₂
O₅
的正相关性揭示：适度的陆源输入(低Ti/K)既减少了对有机质的稀释效应，又提高了湖泊营养盐利用效率。风化-物源耦合模型显示，强烈化学风化通过加速水文循环增加湖泊生产力，而长英质物源的低碎屑供给则为有机质保存创造了有利条件。

这项研究创新性地建立了"构造-风化-沉积"三元耦合模型，阐明南海北部陆缘湖盆优质烃源岩的形成受控于物源系统演化与化学风化强度的协同作用。理论突破在于：(1)识别出长英质火山物源对低碎屑输入的贡献；(2)量化了风化强度对湖泊生产力的促进作用；(3)揭示了适度陆源供给对有机质保存的双重优化效应。该成果不仅为南海北部边缘盆地群油气勘探提供了新的评价指标，也为大陆裂谷盆地有机质富集理论增添了关键案例证据。特别是提出的"风化-物源"耦合控烃机制，对全球类似盆地烃源岩预测具有重要借鉴价值。