Analysis of sedimentary paleoenvironment of Middle and Upper Permian in southern Jimsar, Junggar Basin: Evidence from biomarkers and elemental geochemistry of mudstone

  • Bingbing LIU , 1, 2 ,
  • Dongzheng MA 3 ,
  • Zhen QIN 1, 2 ,
  • Tianhai WANG 1, 2 ,
  • Jun LIU 1, 2 ,
  • Huifei TAO , 1, 4
Expand
  • 1. Northwest Institute of Eco⁃Environment and Resources,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China
  • 2. University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China
  • 3. Gansu Earthquake Agency,Lanzhou 730000,China
  • 4. Key Laboratory of Petroleum Resources,Gansu Province,Lanzhou 730000,China

Received date: 2022-01-04

  Revised date: 2022-04-02

  Online published: 2022-09-28

Supported by

The Natural Science Foundation of Gansu Province, China(18JR3RA396)

the Project of Youth Innovation Promotion Association of CAS(2016068)

Abstract

The mudstone developed in Middle and Upper Permian in the southern Jimsar area of the Junggar Basin is thick and widely distributed, with high organic matter content and rich oil and gas resources. In this study, we carried out biomarker and elemental geochemical analysis on mudstone samples from the Middle Permian Lucaogou Formation and Upper Permian Wutonggou Formation in the southern Jimsar area. On this basis, we studied the redox conditions, paleo-salinity and paleoclimate characteristics of the Middle Permian Lucaogou Formation and Upper Permian Wutonggou Formation mudstone in the southern Jimsar area. The results show that: (1) The Middle Permian Lucaogou Formation was in a weak reducing environment, the sources of organic matter are mainly lower aquatic organisms, submerged plants, and prokaryotes. The middle section of the Lucaogou Formation may be mixed with a small amount of higher plants. The Upper Permian Wutonggou Formation was in a weak oxidation and weak reducing environment, the sources of organic matter are mainly lower aquatic organisms, submerged plants, and prokaryotes, possibly mixed with a small amount of higher plants. Compared with Lucaogou Formation, Wutonggou Formation seems to have more submerged plants, sphagnum, and prokaryotes. (2) During the depositional period of the Middle Permian Lucaogou Formation, it was a saline-brackish water environment, which was dominated by dry and hot paleoclimate conditions. However, during the depositional period of the Wutonggou Formation in the Upper Permian, it was a weak salinity-fresh water environment, which was dominated by warm and humid paleoclimate conditions. (3) From the Middle Permian to the Late Permian, the salinity of lake basin in the study area decreased, the paleoclimate changed from dry and hot to warm and humid. The sources of organic matter are mainly lower aquatic organisms, submerged plants, and prokaryotes.

Cite this article

Bingbing LIU , Dongzheng MA , Zhen QIN , Tianhai WANG , Jun LIU , Huifei TAO . Analysis of sedimentary paleoenvironment of Middle and Upper Permian in southern Jimsar, Junggar Basin: Evidence from biomarkers and elemental geochemistry of mudstone[J]. Natural Gas Geoscience, 2022 , 33(10) : 1571 -1584 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2022.04.002

0 引言

准噶尔盆地东南缘吉木萨尔南部二叠系含有丰富的油气资源,该区中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组烃源岩厚度大、分布广泛,是重要的烃源岩层系之一1-3。随着油气勘探和研究的深入,已在准噶尔盆地东南缘博格达山前吉木萨尔凹陷等地区二叠系芦草沟组和梧桐沟组发现致密油和页岩油气的规模分布区4-6。目前,对于准噶尔盆地东南缘二叠系,前人的研究7-11主要集中在芦草沟组和梧桐沟组沉积储层特征、烃源岩评价和沉积地层演化等方面,而芦草沟组和梧桐沟组沉积古环境演化研究较为薄弱。前人对准噶尔盆地南缘中晚二叠世沉积古环境认识仍然存在争议,主要的观点有:①准噶尔盆地南缘阜康地区芦草沟组暗色泥岩反映高盐度水体、干热的古气候、缺氧的古沉积环境11-12;蒋中发等10认为芦草沟组下段为干旱气候、上段为温暖湿润气候,而张明明13认为芦草沟组下段为温暖湿润气候、上段为干旱气候;前人主张芦草沟组为缺氧还原环境1214-18,而蒋中发等10、张明明13认为芦草沟组上段为弱氧化环境。②准噶尔盆地东南缘吉木萨尔地区梧桐沟组主要发育辫状河三角洲和滨浅湖沉积体系19-22;梧桐沟组沉积古环境研究非常薄弱,马东正等8、史燕青等11认为该组处于半干旱气候、弱氧化—弱还原环境8,有机质类型主要来源于高等植物23。鉴于以准噶尔盆地东南缘二叠系沉积古环境研究存在的一些争议,亟需对该区的中晚二叠世沉积古环境作进一步研究。
沉积盆地中的沉积物特征与同时期的沉积环境及气候条件密切相关,特定的沉积环境及气候条件在一定程度上影响了沉积物的特征,沉积环境及气候条件的变化会引起沉积物元素丰度、分布以及沉积物中有机质来源及类型的变化24。目前在运用地球化学方法研究泥页岩古沉积环境及古气候方面,比较常用的方法有:有机地球化学生物标志化合物、主微量元素地球化学、稀土元素地球化学以及同位素地球化学24-27。生物标志化合物可用于沉积环境氧化还原状态分析28-32,元素地球化学参数如Sr/Ba、Sr/Cu、V/(V+Ni)、V/Cr等对古沉积环境及古气候有重要指示意义33-36,稀土元素如La、Ce、Eu、Gd等及同位素δ13C、δ18O、δ34S、87Sr/86Sr等被用作沉积环境方面的研究252737
本文对准噶尔盆地东南缘吉木萨尔南部中、上二叠统泥页岩进行有机地球化学和元素地球化学研究,利用生物标志化合物和微量元素古环境分析指标,分析研究区中、上二叠统泥页岩沉积古环境,以期为该区二叠系页岩油气勘探提供有益的指导。

1 地质背景

准噶尔盆地是自二叠纪以来形成的大型陆内叠合盆地,晚古生代为准噶尔盆地构造演化重要时期38-41。晚石炭世—二叠纪为其周缘前陆盆地阶段,早在晚石炭世准噶尔地体西北缘、东北缘以及南缘就已经开始了板块接触和碰撞。二叠纪早期准噶尔盆地西北缘和东北缘前陆盆地开始形成,早二叠世晚期风城期盆地南缘和塔里木板块强烈碰撞形成天山造山带标志着准噶尔盆地已真正成形,晚二叠世周缘造山作用减弱并已形成多个沉积中心和构造凸起,二叠纪末期准噶尔盆地整体处于较为平坦的坳陷沉积状态。准噶尔盆地二叠系总体上为向上变粗的沉积序列,沉积相环境由海相向陆相转变42-44,中晚二叠世准噶尔盆地东南缘古纬度在北纬40°左右43
研究区位于准噶尔盆地东南缘吉木萨尔南部、东天山博格达造山带以北地区,构造位置处于北天山山前冲断带(图1),研究区中上二叠统由老到新依次为:中二叠统芦草沟组(P2 lc)和上二叠统梧桐沟组(P3 wt)。芦草沟组岩性以灰黑色油页岩、白云岩为主,夹部分粉砂岩,见脊椎动物鱼类化石,厚度约为250 m,整体上为湖相沉积。芦草沟组顶部与上覆梧桐沟组呈角度不整合接触(图2),芦草沟组底部与下伏三叠系烧房沟组砂岩呈逆冲断层不整合接触,下伏烧房沟组紫红色砂岩蚀变明显、破碎严重45。梧桐沟组以砂岩夹灰黑色含碳泥岩为主,见植物化石,厚度约为150 m,整体上为三角洲相沉积。梧桐沟组顶部与上覆三叠系韭菜园子组块状砂岩呈角度不整合接触,下伏地层为芦草沟组,梧桐沟组和芦草沟组均发生明显褶皱变形(图2)。
图1 准噶尔盆地构造区划分(a)及研究区地层(b)

Fig. 1 The tectonic unit division of the Junggar Basin(a)and location stratum of the study area(b)

图2 研究区中上二叠统地层柱状简图(a)及地层概况(b)

Fig.2 Stratigraphic column(a) and stratum(b) of Middle-Upper Permian in the study area

2 样品与实验

2.1 样品概述

本文研究样品采自准噶尔盆地东南缘吉木萨尔县以南、大有镇以北的二叠系野外露头剖面(图1),共采集10件新鲜的暗色泥页岩样品(图2),其中中二叠统芦草沟组泥页岩样品7件,上二叠统梧桐沟组泥页岩样品3件。中二叠统芦草沟组7件泥页岩样品自下而上编号为P2 lc-1—P2 lc-7,上二叠统梧桐沟组3件泥页岩样品自下而上编号为P3 wt-1—P3 wt-3。本文对采集的10件泥页岩样品分别进行了有机地球化学生物标志化合物分析和微量元素地球化学分析。

2.2 实验方法

样品前处理、有机地球化学生物标志化合物和微量元素地球化学分析测试均在中国科学院西北生态环境资源研究院油气资源研究中心分析测试部完成,具体实验分析如下。
首先,取泥页岩岩石样品,清除表面杂质,将岩石样品在碳化钨锅中粉碎至200目粉末状,随后将粉末状样品在烘箱中烘干去除水分备用。
有机地球化学生物标志化合物分析测试,采用索氏抽提法对粉末样品进行抽提72 h,并进行组分分离,将饱和烃组分通过气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)进行饱和烃分析测试。有机地球化学生物标志化合物分析测试依据为《气相色谱—质谱法测定沉积物和原油中生物标志化合物》(GB/T 18606—2017),分析仪器为美国安捷伦公司的Agilent 6890N-5973N气相色谱质谱联用仪,色谱柱型号为Agilent J&W HP-5ms,全扫描方式GCMS。
微量元素采用酸溶法进行分析测试,称取烘干后的粉末样品50.00 mg放入聚四氟乙烯瓶中,用氢氟酸和硝酸进行样品溶解,电热板上蒸发赶尽氢氟酸,再用硝酸密封溶解,稀释后用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)内标法上机测定。微量元素分析测试所需的标准样品来自于国家质量监督检验检疫总局批准的岩石成分分析标准物质(GSR1-6、GSR13-15)。微量元素分析测试依据为《硅酸盐岩石化学分析方法 第30部分:44个元素量测定》(GB/T 14506.30—2010),分析仪器为英国Nu instruments公司的Attom ES高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS),分析误差小于2%。

3 实验结果

3.1 生物标志化合物特征

生物标志化合物因具有化学稳定、分子特异性、广泛存在于沉积物中且能够被检测到,能够传递沉积有机质的“遗传”信息,广泛被用于沉积古环境、沉积母质来源和类型、油气源对比以及油气运移与保存等研究31-3246。在沉积古环境与沉积母源输入研究中,常用的饱和烃生物标志化合物有正构烷烃、异戊二烯类烷烃、甾烷和萜烷47
在进行饱和烃气相色谱质谱分析前,对样品进行了有机质抽提和组分分离(表1),氯仿沥青“A”和总烃含量表明芦草沟组泥页岩整体要稍优于梧桐沟组,族组分整体表现出非烃>饱和烃≈沥青质>芳香烃的特点。图3为芦草沟组(P2 lc)和梧桐沟组(P3 wt)的泥页岩样品的饱和烃总离子流图,中二叠统芦草沟组泥页岩样品P2 lc-3、P2 lc-4、P2 lc-5、P2 lc-6具有相似的总离子流分布曲线,P2 lc-5、P2 lc-6、P3 wt-1色谱基线具有轻微的“驼峰”,指示芦草沟组和梧桐沟组部分泥页岩可能受到轻微的生物降解作用。梧桐沟组泥页岩样品P3 wt-2、P3 wt-3具有相似的总离子流分布曲线,且未见明显的生物降解作用。中、上二叠统自下而上从芦草沟组P2 lc-1到梧桐沟组P3 wt-3饱和烃气相色谱总离子流分布以中分子量碳数(nC15nC21)为主,中二叠统芦草沟组上段和下段呈“单峰”型,芦草沟组中段和上二叠统梧桐沟组呈“双峰”型分布。中、上二叠统泥页岩碳优势指数CPI值在1.12~1.38之间,正构烷烃轻重比ΣnC21 nC22 +值在0.74~2.50之间,P aq[(nC23+nC25)/(nC23+nC25+nC29+nC31)] 值在0.78~0.97之间,姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)值在0.64~1.21之间,Pr/nC17值在0.14~0.24之间,Ph/nC18值在0.17~0.31之间,见表2
表1 研究区芦草沟组和梧桐沟组泥页岩有机质特征

Table 1 Characteristics of organic matter in mud shale of Lucaogou and Wutonggou formations in the study area

样品编号

氯仿沥青“A”

(EOM)/%

总烃(HC)/10-6 族组分/%
饱和烃 芳香烃 非烃 沥青质
P3 wt-3 0.12 273.16 21.58 2.17 58.60 17.65
P3 wt-2 0.14 178.97 7.94 5.04 57.04 29.98
P3 wt-1 0.05 78.70 9.79 7.12 60.09 23.00
P2 lc-7 0.13 445.92 26.87 7.60 51.99 13.54
P2 lc-6 0.11 605.51 54.33 2.15 5.81 37.71
P2 lc-5 0.06 178.18 21.60 8.41 59.88 10.11
P2 lc-4 0.13 196.35 11.50 4.18 59.58 24.73
P2 lc-3 0.13 195.68 10.38 4.16 64.43 21.02
P2 lc-2 0.37 1 081.42 26.16 2.85 61.10 9.89
P2 lc-1 0.18 624.95 28.82 5.05 57.22 8.91
图3 研究区芦草沟组和梧桐沟组泥页岩饱和烃GC-MS总离子流分布特征

Fig. 3 GC-MS distribution characteristics of total ion current in saturated hydrocarbon of mud shale of Lucaogou and Wutonggou formations

表2 研究区芦草沟组和梧桐沟组泥页岩生物标志化合物特征参数

Table 2 Biomarker characteristic parameters in mud shale of Lucaogou and Wutonggou formations in the study area

样品

编号

主峰碳 CPI ΣnC21 nC22 + P aq Pr/Ph Pr/nC17 Ph/nC18 规则甾烷/17α(H)-藿烷 C27规则甾烷/∑甾烷 C28规则甾烷/∑甾烷 C29规则甾烷/∑甾烷 规则甾烷C27/C29ααα20R 伽马蜡烷/C30藿烷 孕甾烷/C27规则甾烷
P3 wt-3 21 1.38 1.88 0.97 1.14 0.20 0.18 0.12 0.24 0.32 0.44 0.57 0.03 0.33
P3 wt-2 17 1.32 2.10 0.94 1.21 0.19 0.17 0.12 0.22 0.35 0.43 0.54 0.06 0.34
P3 wt-1 18 1.23 1.40 0.83 1.16 0.22 0.20 0.96 0.19 0.37 0.44 0.45 0.19 0.88
P2 lc-7 16 1.14 1.20 0.78 0.70 0.20 0.31 0.17 0.20 0.24 0.56 0.24 0.18 0.29
P2 lc-6 16 1.20 1.69 0.87 0.76 0.19 0.21 0.87 0.08 0.39 0.53 0.08 0.25 0.90
P2 lc-5 16 1.27 1.47 0.90 0.74 0.18 0.23 0.35 0.13 0.23 0.64 0.32 0.29 1.18
P2 lc-4 16 1.12 2.37 0.79 1.00 0.24 0.25 0.21 0.11 0.41 0.48 0.17 0.26 0.87
P2 lc-3 16 1.18 2.50 0.82 0.64 0.14 0.24 0.14 0.12 0.40 0.48 0.19 0.19 1.03
P2 lc-2 21 1.24 1.34 0.87 0.69 0.15 0.23 0.21 0.17 0.42 0.41 0.47 0.32 0.23
P2 lc-1 23 1.16 0.74 0.82 0.68 0.21 0.30 0.19 0.15 0.40 0.45 0.40 0.32 0.15
P3 wt平均值 1.31 1.79 0.91 1.17 0.20 0.18 0.40 0.22 0.35 0.44 0.52 0.09 0.52
P2 lc平均值 1.19 1.62 0.84 0.74 0.19 0.25 0.31 0.14 0.36 0.51 0.27 0.26 0.66
萜烷和甾烷系列生物标志化合物在指示有机质成熟度、沉积母质来源和沉积水咸化程度有重要意义,萜烷系列生物标志化合物常通过m/z=191被检测到,常用m/z=217检测甾烷系列生物标志化合物3247。研究区芦草沟组和梧桐沟组泥页岩萜烷(m/z=191)和甾烷(m/z=217)质量色谱图见图4,萜烷(m/z=191)质量色谱中以C21三环萜烷和C30藿烷为主峰,甾烷(m/z=217)质量色谱图中以孕甾烷和规则甾烷为主。规则甾烷/17α(H)-藿烷值在0.12~0.96之间,整体上芦草沟甾烷/藿烷值较梧桐沟组高;C27规则甾烷在0.08~0.24之间,C28规则甾烷在0.23~0.42之间,C29规则甾烷在0.41~0.64之间,整体上规则甾烷C29>C28>C27,芦草沟组和梧桐沟组规则甾烷分布相差不大。伽马蜡烷/C30藿烷值在0.03~0.32之间,梧桐沟组伽马蜡烷/C30藿烷值明显低于芦草沟组;孕甾烷/C27规则甾烷值在0.15~1.18之间,芦草沟组孕甾烷/C27规则甾烷值整体大于梧桐沟组且孕甾烷占优势(表2)。
图4 芦草沟组和梧桐沟组萜烷(m/z=191)、甾烷(m/z=217)质量色谱

Fig. 4 Mass chromatograms of terpenes(m/z=191)and steranes(m/z=217)from Lucaogou and Wutonggou formations

3.2 微量元素地球化学特征

沉积岩中的某些特征元素常常与其沉积时湖盆水体的沉积古环境和气候密切相关。反映湖盆水体环境氧化还原状态的元素指标有:V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、U/Th、δU、Cu/Zn等48-49,与古气候相关的参数有:Sr/Cu、Rb/Sr等1350-52,Li、Sr、Ni、Ga、Sr/Ba等常用来指示水体的盐度53,见表3。V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、U/Th、δU值越大则指示还原条件强,Cu/Zn值越大则氧化条件越强54。Sr/Cu值大于5.0则指示干热的气候条件,Sr/Cu值在1.3~5.0之间则指示温暖湿润的古气候条件51;温暖湿润环境下Rb/Sr值大,干旱环境Rb/Sr值小13。咸水环境下Li、Sr、Ni、Sr/Ba值较大,而Ga较不易富集。
表3 古环境元素参数判别指标

Table 3 Judging indexes of element parameters related to paleoenvironment

氧化还原条件 V/Cr Ni/Co V/(V+Ni) U/Th δU Cu/Zn
缺氧还原 >4.25 >7.0 >0.84 >1.25 >1 <0.21
弱氧化弱还原 2.0~4.25 5.0~7.0 0.60~0.84 1.25~0.75 ~1 0.21~0.63
富氧氧化 <2 <5.0 <0.6 <0.75 <1 >0.63
古盐度 Li/(μg/g) Sr/(μg/g) Ni/(μg/g) Ga/(μg/g) Sr/Ba 古气候 Sr/Cu Rb/Sr
咸水 >150 800~1 000 > 40 <8 >1.0 温暖湿润 1.3~5.0
半咸水 90~150 500~800 25~40 8~17 0.6~1.0 干热 >5.0
淡水 <90 100~500 20~25 >17 <0.6
研究区中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组泥页岩反映沉积环境及气候特征的元素地球化学特征参数见表4图5。中、上二叠统泥页岩样品的氧化还原指标V/Cr值在1.80~2.81之间,Ni/Co值在2.21~5.53之间,V/(V+Ni)值在0.69~0.83之间,U/Th值在0.28~0.85之间,δU值在0.92~1.44之间,Cu/Zn值在0.36~0.93之间。样品的沉积水体古盐度指标:元素Li含量在20.81~96.92 μg/g之间,Sr含量在87.18~632.96 μg/g之间,Ni含量在15.11~43.41 μg/g之间,Ga含量在9.01~17.60 μg/g之间,Sr/Ba值在0.31~2.25之间。样品的古气候指标Sr/Cu值在2.5~24.19之间,Rb/Sr值在0.08~0.68之间。
表4 研究区芦草沟组和梧桐沟组泥页岩元素地球化学特征参数

Table 4 Geochemical characteristics parameters of elements in mud shale of Lucaogou and Wutonggou formations in the study area

地层 样品编号 V/Cr Ni/Co V/(V+Ni) U/Th δU Cu/Zn Li/(μg/g) Sr/(μg/g) Ni/(μg/g) Ga/(μg/g) Sr/Ba Sr/Cu Rb/Sr
P3 wt-3 2.81 4.60 0.72 0.58 1.27 0.68 20.81 170.56 28.42 10.19 0.61 5.96 0.34
梧桐沟组 P3 wt-2 2.25 5.53 0.78 0.45 1.15 0.55 39.51 129.50 28.08 14.88 0.74 4.18 0.39
P3 wt-1 2.51 2.81 0.75 0.85 1.44 0.67 36.91 443.87 22.28 9.27 1.67 13.28 0.12
P2 lc-7 1.97 4.08 0.69 0.28 0.92 0.36 27.37 87.18 43.41 17.60 0.31 2.50 0.68
P2 lc-6 2.46 2.21 0.81 0.69 1.35 0.77 40.90 476.18 15.88 9.01 1.57 14.52 0.12
P2 lc-5 1.88 2.82 0.74 0.31 0.97 0.87 32.12 477.93 16.65 9.29 2.25 22.29 0.09
芦草沟组 P2 lc-4 2.31 3.48 0.74 0.34 1.00 0.93 96.92 565.34 22.90 10.77 1.45 16.00 0.09
P2 lc-3 2.32 2.86 0.83 0.42 1.12 0.83 24.08 632.96 15.11 11.68 1.87 24.19 0.08
P2 lc-2 2.67 3.88 0.75 0.54 1.24 0.58 55.46 415.94 24.81 10.31 1.50 13.85 0.16
P2 lc-1 1.80 3.70 0.75 0.35 1.03 0.54 29.85 325.61 24.83 13.34 0.99 9.91 0.18
平均值 P3 wt 3.05 4.10 0.75 0.60 1.29 0.63 32.41 247.97 26.26 11.45 1.03 7.99 0.22
P2 lc 3.07 3.36 0.75 0.40 1.09 0.62 43.82 425.88 23.37 11.71 1.40 13.97 0.13
图5 研究区芦草沟组和梧桐沟组泥页岩微量元素地球化学特征

Fig.5 Geochemical characteristics of trace elements in the mud shale of Lucaogou and Wutonggou formations

4 讨论

4.1 泥页岩母质类型

饱和烃的正构烷烃分布特征能够反映母质类型,当生油母质以低等水生生物为主时,其饱和烃分布曲线呈“前单峰型”,主峰碳以低碳数为主,高碳数部分少;当生油母质以高等植物为主时,其饱和烃分布曲线呈“后单峰型”,主峰碳以高碳数为主,高碳数部分多,且具有明显的奇碳数优势;当生油母质混合有低等水生生物和高等植物时,其饱和烃分布呈“双峰型”。有研究表明沉水、挺水/漂浮大型水生植物是中分子碳数(nC21nC23nC25)正构烷烃的重要来源55-56,利用参数P aq[(nC23+nC25)/(nC23+nC25+nC29+nC31)]值可以反映沉、浮、挺水等大型水生植物的贡献57P aq<0.1对应陆生植物,P aq在0.1~0.4之间对应挺水植物,P aq在0.4~1之间对应沉水植物;另外,nC23/nC29nC23/nC31值反映泥炭藓相对其他高等植物丰度,较低的nC23/nC29nC23/nC31值反映泥炭藓相对丰度低58-59。中二叠统芦草沟组泥页岩饱和烃整体上以中低分子碳数为主,P aq值在0.78~0.90之间(均值为0.84),nC23/nC29值在2.60~5.60之间(均值为4.08),nC23/nC31值在5.33~121.20之间(均值为27.13);芦草沟组下段和上段碳数呈“前单峰型”分布以中低碳数为主,P aqnC23/nC29nC23/nC31值高于芦草沟组中段;芦草沟组中段碳数呈明显的“双峰型”分布以偏低碳数和部分高碳数为主,P aqnC23/nC29nC23/nC31值低于芦草沟组上段和下段;结合正构烷烃碳数分布、P aqnC23/nC29nC23/nC31值,反映了芦草沟组整体上以沉水生植物和低等水生生物为主,芦草沟组中段可能混有少量高等植物。上二叠统梧桐沟组泥页岩饱和烃以中低碳数和少部分高碳数为主,P aq值在0.83~0.97之间(均值为0.91),nC23/nC29值在2.70~29.02之间(均值为14.25),nC23/nC31值在55.01~148.36之间(均值为105.31),P aqnC23/nC29nC23/nC31值整体上高于芦草沟组,反映了梧桐沟组可能有较多的沉水植物和低等水生生物以及少部分高等植物输入。
规则甾烷/17α(H)-藿烷可以定性评价真核生物与原核生物的输入,规则甾烷主要来自真核生物(主要是藻类和高等植物),17α(H)-藿烷主要来自原核生物(主要是细菌)55-56。一般情况下,高比值(≥1)规则甾烷/17α(H)-藿烷反映真核生物输入相对较为丰富,低的规则甾烷/17α(H)-藿烷值则反映原核生物输入相对较为丰富60。上二叠统梧桐沟组规则甾烷/17α(H)-藿烷值为0.12~0.96(均值为0.40),中二叠统芦草沟组规则甾烷/17α(H)-藿烷比值为0.14~0.87(均值为0.31),这说明上二叠统梧桐沟组和中二叠统芦草沟组原核生物活动性相对较强、原核生源输入相对较多,指示原核生物是沉积有机质来源的重要组成部分。
C27、C28、C29规则甾烷的相对含量可以反映母质来源,C27甾烷通常来源于低等水生生物和藻类,C28可能与浮游植物群(如湖藻)有关,C29甾烷可以来源于藻类和高等植物61。ααα20R型C27—C28—C29规则甾烷含量分布显示,芦草沟组下段呈现“C27<C29<C28”的特征,芦草沟组上段呈现“C27<C28<C29”的特征,梧桐沟组呈现“C27<C28≈C29”的特征;芦草沟组C27/C29ααα20R值在0.08~0.47之间62(均值为0.33),梧桐沟组C27/C29ααα20R值在0.45~0.57之间(均值为0.55),反映了芦草沟组可能有少部分高等植物输入。C27—C28—C29规则甾烷相对比例在描述不同环境生源输入有重要应用56,芦草沟组和梧桐沟组泥页岩甾烷三元图见图6。芦草沟组C27、C28、C29规则甾烷相对比例均值分别为0.14、0.36、0.51,梧桐沟组C27、C28、C29规则甾烷相对比例均值分别为0.22、0.35、0.44,显示出芦草沟组和梧桐沟组C29规则甾烷相对优势、C27规则甾烷相对劣势,因C29规则甾烷相对含量并不是很高,因此可能反映了芦草沟组和梧桐沟组有少部分的高等植物来源,这与饱和烃离子流分布图中芦草沟组具有少部分高碳数的特征相吻合。规则甾烷三元图显示出芦草沟组和梧桐沟组可能具有湖泊—陆生—河口或海湾的有机质来源。芦草沟组C27甾烷相对含量低于梧桐沟组,C29甾烷相对含量高于梧桐沟组,可能反映了芦草沟组也具有少部分高等植物生源输入。
图6 规则甾烷与有机质来源关系61

Fig. 6 Relationship between sources of regular steranes and organic matter sources61

综合正构烷烃分布特征、P aqnC23/nC29nC23/nC31、规则甾烷/17α(H)-藿烷、C27—C28—C29甾烷相对分布、Pr/nC17—Ph/nC18等参数,表明芦草沟组和梧桐沟组母质来源整体以低等水生生物、原核生物(细菌)、沉水植物等输入为主,在某些时期可能混有少部分的高等植物。与芦草沟组相比,梧桐沟组可能有较多的沉水植物、泥炭藓、原核生物。

4.2 氧化还原条件

生物标志化合物参数Pr/Ph、Pr/nC17、Ph/nC18值是重要的沉积环境氧化还原状态判别参数63-64。沉积有机质在缺氧条件下,植基侧链断裂产生植醇,植醇经过脱羟加氢被还原为植烷;在含氧条件下,植醇被氧化为植烷酸,植烷酸脱羧基加氢被还原为姥鲛烷。缺氧条件下姥植比低,低姥植比(Pr/Ph<0.6)反映缺氧还原环境;氧化条件下姥植比高,高姥植比(Pr/Ph>3.0)反映氧化条件下陆源有机质输入4765。芦草沟组Pr/Ph值在0.64~1.0之间,梧桐沟组Pr/Ph值在1.14~1.21之间,表明芦草沟组相比于梧桐沟组处于还原性偏强的沉积环境。Pr/nC17—Ph/nC18关系图可以有效判断母质类型和沉积环境3063。由Pr/nC17—Ph/nC18关系图表明:中二叠统芦草沟组泥页岩氧化还原状态为弱还原—还原环境,沉积有机质类型以II型干酪根为主;上二叠统梧桐沟组泥页岩氧化还原状态为弱氧化—弱还原环境,沉积有机质类型以II型—III型干酪根为主(图7)。
图7 芦草沟组和梧桐沟组泥页岩Pr/nC17—Ph/nC18关系30

Fig.7 Pr/nC17-Ph/nC18 relationship diagram of mud shale in Lucaogou and Wutonggou formations30

Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、Th、U等过渡金属元素的富集,很大程度上受沉积环境内氧化还原条件变化的影响,因此利用这些元素能够反映沉积环境氧化还原状态的情况66-67。V、Ni、U、Zn等在还原环境中更易在沉积物中富集,本文选取V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、U/Th、δU、Cu/Zn元素地球化学参数对研究区氧化还原条件进行研究。另外,ELDERFIELD等68提出Ceanom指数(Ceanom=Lg[3CeN/(2LaN+NdN)],N为北美页岩标准化),认为Ceanom值小于-0.1为Ce负异常,反映水体氧化环境,大于-0.1为Ce正异常,反映水体还原环境68。芦草沟组Ceanom值在-0.031~-0.002之间,梧桐沟组Ceanom值在-0.036~0.007之间,反映了研究区芦草沟组和梧桐沟组均为偏还原的环境。结合V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、U/Th、δU、Cu/Zn等指示氧化还原条件的元素地球化学指标表明(表3):二叠系芦草沟组和梧桐沟组泥页岩整体上处于弱氧化—弱还原的沉积环境,芦草沟组中段部分处于氧化性较强的弱还原环境。
综合上述生物标志化合物参数和元素地球化学参数,认为中二叠统芦草沟组沉积期处于贫氧的弱还原环境,有机质来源整体上以低等水生生物为主,中期混有陆源高等植物输入;上二叠统梧桐沟组泥页岩处于弱氧化—弱还原的环境,有机质来源整体上以低等水生生物为主,混有部分的陆源高等植物来源,前人在准噶尔东南缘的一些工作也印证了本研究810-14

4.3 古盐度与古气候特征

在高盐咸水环境中,生物标志化合物孕甾烷、升孕甾烷、伽马蜡烷的含量通常比较高69-70,孕甾烷/C27规则甾烷、伽马蜡烷/C30藿烷值在一定程度上能够反映沉积水体盐度环境。伽马蜡烷/C30藿烷值(伽马蜡烷指数)范围在0.78~1.45之间为咸化湖相,在0.30~0.82之间为半咸化湖相,在0.08~0.30之间为淡—微咸水湖相3171。中二叠统芦草沟组孕甾烷/C27规则甾烷值在0.15~1.18之间,伽马蜡烷/C30藿烷值在0.18~0.32之间;上二叠统梧桐沟组孕甾烷/C27规则甾烷值在0.33~0.88之间,伽马蜡烷/C30藿烷值在0.03~0.19之间,整体上低于中二叠统芦草沟组。由此可知芦草沟组比梧桐沟组沉积水体相咸化程度较高,芦草沟组处于偏微咸水环境,梧桐沟组处于偏淡水环境。
指示古盐度的元素或元素地球化学参数如Li、Sr、Ni、Ga、Sr/Ba等能够反映沉积环境古水体的盐度,Li、Sr、Ni、Ga、Sr/Ba值越大,指示古水体咸化程度越高53。综合表3中Li、Sr、Ni、Ga、Sr/Ba等古盐度指标表明:芦草沟组和梧桐沟组泥页岩沉积水体有一定程度的咸化,中二叠统芦草沟组水体以咸化程度较高的半咸水环境为主,上二叠统梧桐沟组以咸化程度较低的淡水环境为主,芦草沟组至梧桐沟组沉积水体咸化程度呈现明显降低的趋势。
Sr/Cu值对气候变化敏感,广泛被用于古气候分析,Sr/Cu值在1.5~5.0之间为温湿气候,大于5.0指示干热气候50。Rb/Sr值在古气候研究中有一定参考价值,温暖湿润的气候下Rb/Sr值大,干热气候下Rb/Sr值小13。芦草沟组Sr/Cu值在2.50~24.19之间(均值为14.75),Rb/Sr值在0.08~0.68之间(均值为0.20);梧桐沟组Sr/Cu值在4.18~13.28之间(均值为7.81),Rb/Sr值在0.12~0.39之间(均值为0.28)。结合芦草沟组和梧桐沟组泥页岩的Sr/Cu和Rb/Sr值变化(图5)表明:中二叠统芦草沟组沉积期为相对干热的古气候环境,而上二叠统梧桐沟组为相对温暖湿润的古气候环境,芦草沟组至梧桐沟组由相对干热的古气候转为相对温暖湿润的古气候。另外,古盐度特征也可能间接地反映古气候条件,芦草沟组水体咸化程度较高和白云岩的出现可能与该时期相对干热的古气候条件相关,而梧桐沟组水体咸化程度较低可能与该时期相对温暖湿润的古气候条件相关。
综合芦草沟组和梧桐沟组泥页岩生物标志化合物参数和元素地球化学参数认为:二叠系芦草沟组和梧桐沟组沉积期古水体呈现一定程度的咸化特征,芦草沟组相比于梧桐沟组沉积水体咸化程度较高;古气候条件中二叠统芦草沟组沉积时期气候相对较为干旱,上二叠统梧桐沟组沉积期气候相对较为湿润810-12

4.4 沉积古环境演化

从野外地层中发现中二叠统芦草沟组泥页岩地层中有鱼类化石,梧桐沟组中发现植物化石。结合生物标志化合物特征,显示了芦草沟组和梧桐沟组母质来源整体以低等水生生物、原核生物(细菌)、沉水植物等输入为主,在某些时期可能混有少部分的高等植物;与芦草沟组相比,梧桐沟组可能有较多的沉水植物、泥炭藓、原核生物。从博格达山前北部整体沉积体系演化来看,中二叠世至晚二叠世末,沉积体系由湖泊相演化至前三角洲相沉积11,在一定程度上影响了沉积母质来源和沉积古环境,使得中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组泥页岩的生物标志化合物和微量元素地球化学特征发生了变化。结合泥页岩的生物标志化合物和微量元素地球化学沉积古环境相关指标,表明了中二叠世至晚二叠世阶段,整体上研究区为氧化程度有所增加的弱氧化弱还原环境,湖盆水体呈现咸化程度降低,古气候由干热变为温暖湿润的演化趋势。

5 结论

通过对准噶尔盆地东南缘吉木萨尔南部中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组泥页岩进行有机地球化学生物标志化合物和元素地球化学特征综合分析,研究了准噶尔盆地东南缘中上二叠统芦草沟组和梧桐沟组泥页岩沉积水体环境的氧化还原条件、古盐度和古气候特征,取得了如下认识:
(1)中二叠统芦草沟组沉积期处于贫氧的弱还原环境,有机质来源整体上以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,芦草沟组中段混有少量高等植物输入;上二叠统梧桐沟组沉积期处于弱氧化—弱还原的环境,有机质来源整体上以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,且混有少量的高等植物,与芦草沟组相比有较多的沉水植物、泥炭藓、原核生物等。
(2)中二叠统芦草沟组沉积期湖盆为咸化—半咸化的水体,以干热的古气候条件为主;而上二叠统梧桐沟组沉积期则为弱咸化—淡水的湖盆水体环境,以温暖湿润的古气候条件为主。
(3)中二叠世至晚二叠世,研究区湖盆水体整体上呈现咸化程度降低,沉积有机质来源以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,古气候由干热变为温暖湿润的演化趋势。
1
何登发,陈新发,张义杰,等. 准噶尔盆地油气富集规律[J]. 石油学报,2004,25(3):1-10.

HE D F,CHEN X F,ZHANG Y J,et al. Enrichment characteristics of oil and gas in Jungar Basin[J]. Acta Petrolei Sinica,2004,25(3):1-10.

2
匡立春,唐勇,雷德文,等. 准噶尔盆地二叠系咸化湖相云质岩致密油形成条件与勘探潜力[J]. 石油勘探与开发,2012,39(6):657-667.

KUANG L C,TANG Y,LEI D W,et al. Formation conditions and exploration potential of tight oil in the Permian saline lacustrine dolomitic rock,Junggar Basin,NW China[J]. Petroleum Exploration and Development,2012,39(6):657-667.

3
陈磊,杨镱婷,汪飞,等. 准噶尔盆地勘探历程与启示[J]. 新疆石油地质,2020,41(5):505-518.

CHEN L,YANG Y T,WANG F,et al. Exploration history and enlightenment in Junggar Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology,2020,41(5):505-518.

4
陈业全,王伟锋. 准噶尔盆地构造演化与油气成藏特征[J]. 石油大学学报(自然科学版),2004,28(3):4-8.

CHEN Y Q,WANG W F. Structural evolution and pool-forming in Junggar Basin[J]. Journal of the University of Petroleum (Edition of Natural Sciences),2004,28(3):4-8.

5
QIU Z,TAO H F,ZOU C N,et al. Lithofacies and organic geochemistry of the Middle Permian Lucaogou Formation in the Jimusar Sag of the Junggar Basin,NW China[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering,2016,140:97-107.

6
林会喜,宋明水,王圣柱,等. 叠合盆地复杂构造带页岩油资源评价——以准噶尔盆地东南缘博格达地区中二叠统芦草沟组为例[J]. 油气地质与采收率,2020,27(2):7-17.

LIN H X,SONG M S,WANG S Z,et al. Shale oil resource evaluation in complex structural belt of superimposed basin:A case study of Middle Permian Lucaogou Formation in Bogda area, southeast margin of Junggar Basin[J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2020,27(2):7-17.

7
张逊,庄新国,涂其军,等. 准噶尔盆地南缘芦草沟组页岩的沉积过程及有机质富集机理[J]. 地球科学,2018,43(2):538-550.

ZHANG X,ZHUANG X G,TU Q J,et al. Depositional process and mechanism of organic matter accumulation of Lucaogou shale in southern Junggar Basin,Northwest China[J]. Earth Science,2018,43(2):538-550.

8
马东正. 准噶尔盆地东南缘中上二叠统烃源岩地球化学特征及构造背景[D]. 兰州:兰州大学,2019.

MA D Z. Geochemical Characteristics and Tectonic Settings of the Middle and Upper Permian Hydrocarbon Source Rocks in the Southeastern Margin of Junggar Basin[D].Lanzhou:Lan-zhou University,2019.

9
QU Y Q,TAO H F,MA D Z,et al. Biomarker characteristics and geological significance of Middle and Upper Permian source rocks in the southeastern Junggar Basin[J]. Petroleum Science and Technology,2019,37(3):1-15.

10
蒋中发,丁修建,王忠泉,等. 吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩沉积古环境[J]. 岩性油气藏,2020,32(6):109-119.

JIANG Z F,DING X J,WANG Z Q,et al. Sedimentary paleoenvironment of source rocks of Permian Lucaogou Formation in Jimsar Sag[J]. Lithologic Reservoirs,2020,32(6):109-119.

11
史燕青,王剑,张国一,等. 新疆博格达地区中二叠世—早三叠世构造—气候—沉积演化及耦合机制[J]. 古地理学报,2021,23(2):389-404.

SHI Y Q,WANG J,ZHANG G Y,et al. Tectono-climatic-sedimentary evolution and coupling mechanism during the Middle Permian-Early Triassic in Bogeda area,Xinjiang[J]. Journal of Palaeogeography,2021,23(2):389-404.

12
史美超,雷国明,梁斌,等. 准南阜康地区中二叠统芦草沟组暗色泥岩地球化学特征及意义[J]. 新疆地质,2021,39(3):461-469.

SHI M C,LEI G M,LIANG B,et al. Characteristics and significance of dark mudstone geochemistry of Middle Permian Lucaogou Formation in Fukang area,southern Junggar Basin[J]. Xinjiang Geology,2021,39(3):461-469.

13
张明明. 基于生物地球化学的博格达山北麓二叠系芦草沟组含油页岩系中有机质聚集模型的建立[D]. 长春:吉林大学,2016.

ZHANG M M. Establishment of the Organic Matter Aggregation Models in the Oil Shale Bearing Series of Permian Lucaogou Formation in the Northern Bogda Mountain Based on Biogeochemistry[D]. Changchun:Jilin University,2016.

14
王炳凯,冯乔,田方正,等. 新疆准噶尔盆地南缘二叠系芦草沟组烃源岩生物标志化合物特征及意义[J]. 地质通报,2017,36(2-3):304-313.

WANG B K,FENG Q,TIAN F Z,et al. The characteristics and significance of biomarker compounds in the Permian Lucaogou Formation hydrocarbon source rock on the southern margin of the Junggar Basin[J]. Geological Bulletin of China,2017,36(2-3):304-313.

15
李锋,杜小弟,徐银波,等. 准东地区二叠系芦草沟组发育期古环境特点恢复的地球化学记录[J]. 石油地质与工程,2016,30(2):12-16.

LI F,DU X D,XU Y B,et al. Geochemical records of the restoration of paleo-environmental characteristics during the development of Permian Lucaogou Formation in eastern Junggar area[J].Petroleum Geology and Engineering,2016,30(2):12-16.

16
申华梁. 准噶尔盆地米东区芦草沟组沉积学研究及有机地球化学特征[D]. 成都:成都理工大学,2015.

SHEN H L. Research on Lucaogou Group Sedimentology in Midong District of Junggar Basin and Organic Geochemical Characteristics[D]. Chengdu:Chengdu University of Technology,2015.

17
熊志. 准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组油页岩地球化学特征[D]. 西安:长安大学,2015.

XIONG Z. The Organic Geochemical Characteristics of Middle Permian Lucaogou Formation Oil Shale in the Southern Edge of Junggar Basin[D].Xi’an: Chang’an University,2015.

18
王东营,许浩,李婧婧,等. 博格达山北麓大黄山地区芦草沟组油页岩地球化学特征与沉积环境分析[J]. 内蒙古石油化工,2008(3):62-65.

WANG D Y,XU H,LI J J,et al. Analysis on the oil shale geochemical characteristics and sedimentary environments of Lucaogou Formation in Dahuangshan area[J]. Inner Mongolia Petrochemical Industry,2008(3):62-65.

19
但顺华,陈春勇,向辉,等. 吉木萨尔凹陷二叠系梧桐沟组沉积演化规律[J]. 新疆石油天然气,2018,14(2):17-22.

DAN S H,CHEN C Y,XIANG H,et al. Sedimentary evolution of the Permian Wutonggou Formation in Jimusaer Sag,Junggar Basin[J]. Xinjiang Oil & Gas,2018,14(2):17-22.

20
谭强,张小红,岳红星,等. 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷北部二叠系梧桐沟组沉积模式研究[J]. 新疆石油天然气,2018,14(4):1-7.

TAN Q,ZHANG X H,YUE H X,et al. Study on sedimentary model of Permian Wutonggou Formation in northern Jimusaer Sag,Junggar Basin[J]. Xinjiang Oil & Gas,2018,14(4):1-7.

21
朱键. 吉木萨尔凹陷东部二叠系梧桐沟组沉积相研究[D]. 武汉:长江大学,2013.

ZHU J. Research of Sedimentary Facies of the Permian Wutonggou Formation of Jimusar Sag, Eastern in Junggar Basin[D]. Wuhan: Yangtze University,2013.

22
楼章华,金爱民,唐忠华,等. 气候、构造演化在大龙沟仓房沟群沉积环境演化过程中的响应[J]. 浙江大学学报(理学版),2002,29(4):464-469.

LOU Z H,JIN A M,TANG Z H,et al. Response of the evolution of sedimentary environment to climate and tectonic evolution in Dalonggou area,Junggar Basin,Xinjiang Province[J]. Journal of Zhejiang University(Science Edition),2002,29(4):464-469.

23
冯乔,李海斌,周海峰,等. 准噶尔盆地东南缘西大龙口梧桐沟组—锅底坑组烃源岩地球化学特征[J]. 山东科技大学学报(自然科学版),2017,36(2):1-10.

FENG Q,LI H B,ZHOU H F,et al. Geochemical characteristics of hydrocarbon source rock in Wutonggou-Guodikeng Formation of West Dalongkou,Southeast of Junggar Basin[J]. Journal of Shandong University of Science and Technology(Natural Science),2017,36(2):1-10.

24
傅家谟,盛国英. 分子有机地球化学与古气候、古环境研究[J]. 第四纪研究,1992(4):306-320.

FU J M,SHENG G Y. Molecular organic geochemistry and its application to the study of paleoclimate and paleoenvironmentes[J]. Quaternary Sciences,1992(4):306-320.

25
腾格尔,刘文汇,徐永昌,等. 缺氧环境及地球化学判识标志的探讨——以鄂尔多斯盆地为例[J]. 沉积学报,2004,22(2):365-372.

TENGER,LIU W H,XU Y C,et al. The discussion on anoxic environments and its geochemical identifying indices[J]. Acta Sedimentologica Sinica,2004,22(2):365-372.

26
熊小辉,肖加飞. 沉积环境的地球化学示踪[J]. 地球与环境,2011,39(3):405-414.

XIONG X H,XIAO J F.Geochemical indicators of sedimentary environments[J].Earth and Environment,2011,39(3):405-414.

27
谢建磊,赵宝成,战庆,等. 元素地球化学在古环境和古生态研究中的应用综述[J]. 上海国土资源,2015,36(3):64-70.

XIE J L,ZHAO B C,ZHAN Q,et al. Review of geochemical applications for paleoenvironmental and paleoecological analyses[J]. Shanghai Land & Resources,2015,36(3):64-70.

28
BROOKS J D,GOULD K,SMITH J W. Isoprenoid hydrocarbons in coal and petroleum[J]. Nature,1969,222(5190):257-259.

29
POWELL T G,MCKIRDY D M. Relationship between ratio of pristane to phytane,crude oil composition and geological environment in Australia[J]. Nature Physical Science,1973,243(124):37-39.

30
HUNT J M. Petroleum Geochemistry and Geology[M]. New York:W. H. Freeman and Company,1995.

31
傅家谟,盛国英,许家友,等. 应用生物标志化合物参数判识古沉积环境[J]. 地球化学,1991,20(1):1-12.

FU J M,SHENG G Y,XU J Y,et al. Application of biomarker compounds in assessment of paleoenvironments of Chinese terrestrial sediments[J]. Geochimica,1991,20(1):1-12.

32
PETERS K E,WALTERS C C,MOLDOWN J M. The Biomarker Guide[M]. Cambridge:Cambridge University Press,2005.

33
NICKEL E. Lakes-chemistry,geology,physics[J]. Engineering Geology,1981,17(1-2):72-74.

34
常华进,储雪蕾,冯连君,等. 氧化还原敏感微量元素对古海洋沉积环境的指示意义[J]. 地质论评,2009,55(1):91-99.

CHANG H J,CHU X L,FENG L J,et al. Redox sensitive trace elements as paleoenvironments proxies[J].Geological Review,2009,55(1):91-99.

35
TAO H F,QIU Z,JI H J,et al. An integrated approach to understanding the depositional environment and organic matter enrichment factor in Carboniferous source rocks,Junggar Basin,NW China[J]. Geological Journal,2020,55(1):31-43.

36
林晓慧,詹兆文,邹艳荣,等. 准噶尔盆地东南缘芦草沟组油页岩元素地球化学特征及沉积环境意义[J].地球化学,2019,48(1):67-78.

LIN X H,ZHAN Z W,ZOU Y R,et al. Elemental geochemical characteristics of the Lucaogou Formation oil shale in the southeastern Junggar Basin and its depositional environmental implications[J]. Geochimica,2019,48(1):67-78.

37
金秉福,林振宏,季福武. 海洋沉积环境和物源的元素地球化学记录释读[J]. 海洋科学进展,2003,21(1):99-106.

JIN B F,LIN Z H,JI F W. Interpretation of element geochemical records of marine sedimentary environment and provenance[J]. Advances in Marine Science,2003,21(1):99-106.

38
蔡忠贤,陈发景,贾振远. 准噶尔盆地的类型和构造演化[J]. 地学前缘(中国地质大学,北京),2000,7(4):431-440.

CAI Z X,CHEN F J,JIA Z Y. Types and tectonic evolution of Junger Basin[J]. Earth Science Frontiers(China University of Geosciences,Beijing),2000,7(4):431-440.

39
吴孔友,查明,王绪龙,等. 准噶尔盆地构造演化与动力学背景再认识[J]. 地球学报,2005,26(3):217-222.

WU K Y,ZHA M,WANG X L,et al. Further researches on the tectonic evolution and dynamic setting of the Junggar Basin[J]. Acta Geoscientica Sinica,2005,26(3):217-222.

40
方世虎,贾承造,郭召杰,等. 准噶尔盆地二叠纪盆地属性的再认识及其构造意义[J]. 地学前缘,2006,13(3):108-121.

FANG S H,JIA C Z,GUO Z J,et al. New view on the Permian evolution of the Junggar Basin and its implications for tectonic evolution[J]. Earth Science Frontiers,2006,13(3):108-121.

41
张义杰,齐雪峰,程显胜,等. 准噶尔盆地晚石炭世和二叠纪沉积环境[J]. 新疆石油地质,2007,28(6):673-675.

ZHANG Y J,QI X F,CHENG X S,et al. Approach to sedimentary environment of Late Carboniferous-Permian in Junggar Basin[J]. Xinjiang Petroleum Geology,2007,28(6):673-675.

42
BIAN W H,HORNUNG J,LIU Z H,et al. Sedimentary and palaeoenvironmental evolution of the Junggar Basin,Xinjiang,Northwest China[J].Palaeobiodiversity and Palaeoenvironmen-ts,2010,90(3):175-186.

43
CARROLL A R,GRAHAM S A,SMITH M E. Walled sedimentary basins of China[J].Basin Research,2010,22(1):17-32.

44
王家林,吴朝东,朱文,等. 准噶尔盆地南缘二叠纪—三叠纪构造—沉积环境与原型盆地演化[J]. 古地理学报,2016,18(4):643-660.

WANG J L,WU C D,ZHU W,et al. Tectonic-depositional environment and prototype basin evolution of the Permian-Triassic in southern Junggar Basin[J].Journal of Palaeogeography,2016,18(4):643-660.

45
童勤龙,刘德长,张川. 新疆吉木萨尔西大龙口地区航空高光谱油气探测[J]. 石油学报,2017,38(4):425-435.

TONG Q L,LIU D C,ZHANG C. Airborne hyperspectral exploration in the west Dalongkou area,Jimusar,Xinjiang[J]. Acta Petrolei Sinica,2017,38(4):425-435.

46
VOLKMAN J K. Biological marker compounds as indicators of the depositional environments of petroleum source rocks[J]. Geological Society London Special Publications,1988,40(1):103-122.

47
陈义才,沈忠民,罗小平. 石油与天然气有机地球化学[M]. 北京:科学出版社,2007.

CHEN Y C,SHEN Z M,LUO X P. Organic Geochemistry of Oil and Gas[M]. Beijing:Science Press,2007.

48
HATCH J R,LEVENTHAL J S. Relationship between inferred redox potential of the depositional environment and geochemistey of the Upper Pennaylvanian (Missourian) stark shale member of the Dennis limestone,Wabaunsee County,Kansas,USA[J]. Chemical Geology,1992,99(1-3):65-82.

49
JONES B,MANNING D A C. Comparison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancient mudstones[J].Chemical Geology,1994,111(1-4):111-129.

50
LERMAN A. Lakes-Chemistry,Geology,Physics[M]. New York, Berlin, Heidelberg:Springer-Verlag,1978.

51
ELDERFIELD H,PAGETT R. Rare earth elements in ichthyoliths:Variations with redox conditions and depositional environment[J].Science of the Total Environment,1986,49:175-197.

52
刘刚,周东升. 微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以江汉盆地潜江组为例[J]. 石油实验地质,2007,29(3):307-310.

LIU G,ZHOU D S. Application of microelements analysis in identifying sedimentary environment-Taking Qianjiang Formation in the Jianghan Basin as an example[J]. Petroleum Geology & Experiment,2007,29(3):307-310.

53
宋明水. 东营凹陷南斜坡沙四段沉积环境的地球化学特征[J]. 矿物岩石,2005,25(1):67-73.

SONG M S. Sedimentary environment geochemistry in the Shasi section of southern ramp,Dongying Depression[J]. Journal of Mineralogy and Petrology,2005,25(1):67-73.

54
梅水泉. 岩石化学在湖南前震旦系沉积环境及铀来源研究中的应用[J]. 湖南地质,1988,7(3):25-31.

MEI S Q. Application of rock chemistry in the study of Presinian sedimentary environment and the source of uranium mineralization in Hunan Province[J]. Hunan Geology,1988,7(3):25-31.

55
CRANWELL P A. Lipid geochemistry of sediments from Upton Broad,a small productive lake[J]. Organic Geochemistry,1984,7(1):25-37.

56
VISO A C,PESANDO D,BERNARD P,et al. Lipid components of the Mediterranean seagrass Posidonia Oceanica[J]. Phytochemistry,1993,34(2):381-387.

57
FICKEN K J,LI B,SWAIN D L,et al. An n-alkane proxy for the sedimentary input of submerged/floating freshwater aquatic macrophytes[J].Organic Geochemistry,2000,31(7-8):745-749.

58
NOTT C J,XIE S C,AVSEJS L A,et al. n-Alkane distributions in ombrotrophic mires as indicators of vegetation change related to climatic variation[J]. Organic Geochemistry,2000,31(2-3):231-235.

59
NICHOLS J E,BOOTH R K,JACKSON S T,et al. Paleohydrologic reconstruction based on n-alkane distributions in ombrotrophic peat[J].Organic Geochemistry,2006,37(11):1505-1513.

60
TISSOT B P,WELTE D H. Petroleum Formation and Occurrence[M].New York,Berlin,Heidelberg:Springer-Verlag,1984.

61
HUANG W Y,MEINSCHEIN W. Sterols as ecological indicators[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,1979,43(5):739-745.

62
AZZAM B,MOHD S I,MAMAN H,et al. Biomarker characteristics of Montney source rock,British Columbia,Canada[J]. Heliyon,2021,7(11):1-14.

63
梅博文,刘希江. 我国原油中异戊间二烯烷烃的分布及其与地质环境的关系[J]. 石油与天然气地质,1980,1(2):99-115.

MEI B W,LIU X J. The distribution of isoprenoid alkanes in China's crude oil and its relation with the geology environment[J]. Oil & Gas Geology,1980,1(2):99-115.

64
BRASSELL S C,EGLINTON G,MO F J. Biological marker compounds as indicators of the depositions!history of the Mao-ming oil shale[J]. Organic Geochemistry,1986,10(4-6):927-941.

65
DIDYK B,SIMONEIT B,BRASSELL S,et al. Organic geochemical indicators of palaeoenvironmental conditions of sedimentation[J]. Nature,1978,272(5650):216-222.

66
CALVERT S E,PEDERSEN T F. Geochemistry of recent oxic and anoxic marine sediments:Implications for the geological record[J]. Marine Geology,1993,113(1-2):67-88.

67
DEAN W E,GARDNER J V,PIPER D Z. Inorganic geochemical indicators of glacial-interglacial changes in productivity and anoxia on the California continental margin[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta,1997,61(21):4507-4518.

68
ELDERFIELD H,GREAVES M J. The rare earth elements in seawater[J]. Nature,1982,296(5854):214-219.

69
HAVEN H L T,LEEUW J W D,PEAKMAN T M,et al. Anomalies in steroid and hopanoid maturity indices[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta,1986,50(5):853-855.

70
张立平,黄第藩,廖志勤. 伽马蜡烷——水体分层的地球化学标志[J]. 沉积学报,1999,17(1):136-140.

ZHANG L P,HUANG D F,LIAO Z Q. Gammacerane-geochemical indicator of water column stratification[J]. Acta Sedimentologica Sinica,1999,17(1):136-140.

71
王志勇,卫延召,赵长毅. 三塘湖盆地低熟油的发现及其地球化学特征[J]. 沉积学报,2001,19(4):598-604.

WANG Z Y,WEI Y Z,ZHAO C Y. The immature oils in Santanghu Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2001,19(4): 598-604.

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