Question

抚顺盆地油页岩成矿主控因素

Answer 1

(1)沉积条件

抚顺盆地主要发育了滨浅湖和和湖泊棚沉积，进一步可以划分为湖沼、浅湖、半深湖和深湖4个亚相。

滨浅湖相湖沼亚相主要发育在抚顺盆地的底部古城子组含煤段，是成煤的主要环境之一，主要由煤层和泥质粉砂岩互层组成。煤层底板为凝灰质页岩，顶板为浅湖环境的炭质页岩和粉砂质泥岩，煤层中含有丰富的植物茎干化石和大量的碳屑。

湖泊相主要分为浅湖、半深湖和深湖亚相。浅湖亚相主要发育在抚顺盆地始新统计军屯组底部和西露天组。计军屯组底部粉砂质泥岩或泥质粉砂岩中水平层理和透镜状层理发育，并含有大量的鱼类化石和植物化石残片。西露天组主要由褐色页岩、绿色泥岩和灰—绿色泥灰岩互层组成，这3种不同颜色的沉积物交互出现，表明当时水体不会太深，同时在页岩中水平层理发育，含有浅水介形虫化石和大量的碳屑。半深湖、深湖亚相主要发育在抚顺盆地计军屯组，半深湖亚相主要沉积了巨厚的灰黑色的油页岩，水平层理较发育；深湖亚相主要沉积了巨厚的褐色油页岩，块状层理较发育，贝壳状断口。根据油页岩含油率的测试结果，深湖相油页岩的含油率和厚度明显高于半深湖相油页岩，高含油率的油页岩在野外风化后呈页片状。

抚顺盆地始新统沉积相演化规律主要表现从湖沼亚相—浅湖亚相—半深湖亚相—深湖亚相—半深湖亚相—浅湖亚相，水体深度变化总体表现为由浅—深—浅的过程。油页岩主要沉积环境为半深湖—深湖湘环境。

(2)古气候条件

油页岩是一种富含有机质的岩石，主要由藻类及一部分低等生物遗骸或高等植物残体演化而成。大量藻类、低等生物和陆地植被的繁盛是油页岩形成的基本物质基础，气候是控制地球表面外生作用和生物界繁衍的基本因素。气候的变化会影响到沉积盆地中水体的酸碱度、含盐度和氧化还原环境的变化，影响沉积盆地中有机物质的形成和分布。古气候是沉积盆地控制油页岩聚集的重要因素之一。

抚顺盆地油页岩中黏土矿物非常丰富，其中高岭石含量高于伊蒙混层，并含有少量伊利石，这种黏土矿物组合指示一种温暖湿润、降雨量大的气候特征。

温暖湿润的气候一方面可以降低湖泊陆源碎屑物质的供给；另一方面可以带来充足的营养物质，使湖泊的生产力大大提高。抚顺盆地油页岩沉积时期，气候温暖湿润，降雨量充足，植被比较繁盛。湖盆范围扩大、水体加深，沉积物有机质类型从Ⅲ型变为I和Ⅱ₁型，有机质来源从以陆源高等植物供给为主，变为以浮游生物和藻类供给为主，表明该时期湖泊的生产力逐渐增大，并成为油页岩中有机母质的主要来源。

温暖湿润的气候也有利于有机质的保存。在抚顺盆地，油页岩中有机碳含量较高，一般介于8.5%～13.1%之间，平均为11.4%，最高可达20.4%。有机质类型主要以I型和Ⅱ₁型为主，且油页岩中含有黄铁矿，油页岩富矿层水平层理发育，这都表明当时属较深水环境，具备湖水长期分层的条件，不利于上下水层的混合与交换，使底层水处于严重缺氧的还原环境，有利于有机质保存。

(3)构造条件

构造对于油页岩矿的控制作用体现在沉积时期的控制作用和沉积之后的控制作用。

前者主要体现在同沉积断裂的控制，通过对比分析计军屯组贫、富矿油页岩等厚图以及古城子组地层等厚图、计军屯组地层等厚图、西露天组地层等厚图等可见，在抚顺盆地，沿着控盆断裂F₁，油页岩厚度明显加厚。盆地内部的同沉积断层控制了油页岩矿带整体展布及较厚油页岩的块段分布。对比计军屯组贫、富矿油页岩含油率等值线图，得出从南至北边有控盆断裂，含油率也有增高趋势。

沉积之后的控制作用，主要指的是后期构造对油页岩矿体的破坏作用。在抚顺盆地，后期构造的破坏作用主要指的是，F₁逆冲断层造成上盘油页岩全部抬升遭受剥蚀。此外，其伴生的F₁₆断层导致油页岩地层发生反转。