扬子地块西南缘下寒武统筇竹寺组页岩物源、沉积古环境与有机质富集机制研究

针对下寒武统筇竹寺组页岩有机质(OM)富集机制争议，中国学者通过地球化学与碎屑锆石U-Pb定年等多技术联用，揭示其物源主要来自古老康滇隆起的长英质岩浆岩，提出半干旱-半湿润气候下陆源碎屑弱稀释效应、表层海水富营养化与局限沉积体系缺氧-硫化底水共同控制OM空间异质性，为扬子地块早寒武世页岩气勘探提供理论依据。

　　

早寒武世是地球生命演化的关键窗口期，全球性海侵事件伴随大规模黑色页岩沉积，其中扬子地块筇竹寺组页岩既是页岩气潜力层系，又是探讨寒武纪生命大爆发环境背景的重要载体。然而，关于其有机质(OM)富集主控因素长期存在"生产力驱动"与"保存条件主导"的学术争论，且物源与构造背景研究薄弱。针对这些问题，中国自然资源部油气资源战略研究中心等机构在《Marine and Petroleum Geology》发表研究，通过四川盆地ZY2和JS103井122件页岩样本的系统分析，首次揭示了西南扬子地块筇竹寺组页岩OM富集的多元耦合机制。

研究团队采用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、主量/微量元素地球化学、黄铁矿形貌学、硫同位素(³⁴S/³²S)分析等技术，结合全岩X射线衍射矿物组成表征。重点选取Th、Sc、Zr等低活动性元素及稀土元素配分模式示踪物源，运用La-Th-Sc三元图解判别构造背景，通过U/Th、V/Cr等比值及草莓状黄铁矿特征重建古氧化还原条件。

物源与构造背景
碎屑锆石U-Pb年龄谱显示~1.0Ga和~1.8Ga双峰特征，La-Th-Sc图解指示大陆岛弧环境，证实物源主要来自康滇隆起带的长英质岩浆岩(如二长花岗岩)及凝灰岩。化学风化指数CIA(化学蚀变指数)值65-75反映中等的风化强度，结合Sr/⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值证实半干旱-半湿润气候下陆源碎屑输入稳定，对OM的稀释效应较弱。

古环境特征
资阳地区(ZY2井)页岩发育水平纹层，黄铁矿以草莓状集合体为主，δ³⁴S值偏负(-15‰至-5‰)，结合Mo_EF-U_EF共变模式证实强还原-硫化底水环境；而井研地区(JS103井)生物扰动构造发育，Co×Mn值>0.6指示贫氧环境。稀土元素Y/Ho比值(>44)及Eu正异常(Eu/Eu*>1.2)揭示研究区存在显著热液活动，释放的Fe、P等营养元素促使表层海水初级生产力提升。

OM富集机制
提出"三元耦合模型"：1)古陆源输入稳定性：中等风化强度与适宜气候使陆源营养盐持续输入但碎屑稀释有限；2)生产力引擎：热液活动与上升流带来营养元素，促使藻类勃发(Ba_bio含量>2000μg/g)；3)保存条件分异：局限盆地背景下，资阳区硫化缺氧环境促进OM保存(TOC达5.8%)，而井研区生物扰动导致OM保存率降低(TOC仅2.3%)。

该研究创新性指出筇竹寺组页岩OM空间异质性主要受保存条件横向分异控制，修正了传统单一因素解释模型。不仅为扬子地块早寒武世古地理重建提供关键证据，更通过建立"物源-气候-生产力-保存条件"四维评价框架，指导页岩气甜点区预测。特别是揭示热液活动对古海洋生物地球化学循环的触发作用，为理解寒武纪生命大爆发环境背景提供新视角。