特兰西瓦尼亚盆地渐新世黑色页岩的有机地球化学记录:揭示中央副特提斯洋古环境变迁与烃源岩潜力

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2.6

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  研究人员针对特兰西瓦尼亚盆地西北部Fantanele剖面渐新统Ileanda组和Vima组开展有机地球化学与孢粉相分析,揭示了中央副特提斯洋半封闭海域的古环境演变机制。通过Rock-Eval热解、生物标志物(如C28甾烷、HBIs)和微体化石研究,发现Rupelian期高初级生产力导致水体分层和永久性缺氧/硫化条件(Pr/Ph<1,黄铁矿微晶占比86–96%),而Chattian期转为陆源输入主导(III型干酪根)。该研究为区域烃源岩评价和古海洋学重建提供了关键证据。

  

在欧亚大陆地质演化的宏大叙事中,中央副特提斯洋的渐新世沉积记录一直被视为破解古环境密码的关键。这片曾经横跨欧洲至中亚的巨型边缘海,因构造活动与全球气候变冷的双重影响,形成了独特的缺氧沉积体系,孕育了现今东欧重要的油气资源。然而,作为该区域重要组成部分的特兰西瓦尼亚盆地,其渐新世沉积的有机地球化学特征与环境演变机制长期缺乏系统研究。雅盖隆大学的研究团队选择罗马尼亚Fantanele村出露的Ileanda组和Vima组剖面,通过多学科交叉方法,首次揭示了这段地质历史中海洋生产力、水体化学与构造活动的精妙互动。

研究采用Rock-Eval热解、元素分析(C、S)、有机岩石学(镜质体反射率Ro)和分子生物标志物检测等技术,结合34个连续采样点的微体化石分析。特别关注黑色页岩中保存的有机质热成熟度(Tmax≈420°C)、干酪根类型及硫化物特征,通过甾烷/藿烷比值、Pr/Ph(植烷优势比)等指标重建古氧化还原条件。

生物地层与沉积环境
微体化石证据确认Ileanda组属晚Rupelian期(NP24带),Vima组跨越Rupelian-Chattian界线(NP24/25带)。黑色页岩中高总有机碳(TOC)与氢指数(HI)揭示Rupelian期存在强烈的生产力勃发,主要由硅藻(C28甾烷标志)和甲藻(4-甲基甾烯)驱动,细菌贡献较小。

古环境重建
Ileanda组低Pr/Ph比值(<1)、高芳基类异戊二烯含量及硫化的高支链异戊二烯(HBIs)表明海底存在永久性硫化环境,86-96%的微米级黄铁矿微晶证实硫化带曾扩展至透光层。至Chattian期,陆源植物标志物(如被子植物和针叶树衍生物)增加,反映淡水输入引发的盐度分层导致间歇性缺氧。

烃源岩潜力
未成熟有机质(Ro≈0.4%)以II型干酪根为主,虽未达生油窗但具备潜在烃源岩特征。Ileanda组的保存条件(高TOC与缺氧)与著名的Menilite组(外喀尔巴阡)和Tard黏土组(潘诺尼亚盆地)具有可比性,为区域油气勘探提供了新认识。

这项研究不仅填补了特兰西瓦尼亚盆地渐新世古环境研究的空白,更通过精细的生物标志物组合,揭示了副特提斯洋在区域构造控制下独特的碳埋藏机制。其发现对理解全球边缘海缺氧事件与烃源岩形成规律具有范式意义,相关成果发表于《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》。

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