吉林大学学报(地球科学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (4): 1203-1226.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20240147

• 地质与资源 • 上一篇    下一篇

甘蒙北山地区扎格高脑盆地白垩系黑色页岩地球化学特征及沉积古环境

史冀忠1,2,姜亭1,2,韩小锋1,2,王宝文1,2,许伟1,2,宋博1,2   

  1. 1.中国地质调查局西安地质调查中心(西北地质科技创新中心),西安 710054
    2.中国地质调查局北方古生界油气地质重点实验室,西安 710054
  • 收稿日期:2024-06-30 出版日期:2026-07-26 发布日期:2026-08-11
  • 通讯作者: 姜亭(1978—),男,正高级工程师,硕士,主要从事油气基础地质调查方面的研究,E-mail:929726833@qq.com
  • 作者简介:史冀忠(1983—),男,正高级工程师,硕士,主要从事沉积学及油气基础地质调查方面的研究,E-mail:shijizhong0241@sina.com
  • 基金资助:
    中国地质调查局项目(DD202402008,DD20240200805);陕西省自然科学基金项目(2024JC-YBMS-204)

Black Shales in Zhagegaonao Basin, Beishan Area, Gansu-Inner Mongolia

Shi Jizhong1,2, Jiang Ting1,2, Han Xiaofeng1,2, Wang Baowen1,2, Xu Wei1,2, Song Bo1,2   

  1. 1. Xi’an Center of China Geological Survey(Northwest China Center for Geoscience Innovation),Xi’an  710054,China
    2. Key Laboratory of Paleozoic Oil and Gas Geology in Northern China,China Geological Survey,Xi’an 710054,China
  • Received:2024-06-30 Online:2026-07-26 Published:2026-08-11
  • Supported by:
    the Project of China Geological Survey (DD202402008,DD20240200805) and the Natural Science Foundation Project of Shaanxi Province (2024JC-YBMS-204)Geochemical Characteristics and Sedimentary Paleoenvironment of Cretaceous 

摘要: 甘蒙北山地区白垩系赤金堡组发育一套有机碳质量分数较高的黑色页岩,显示出良好的油气勘探前景,对其沉积古环境的研究亟待加强。本文基于扎格高脑盆地MGD1井白垩系岩心资料,等间距采集相关样品,运用X射线荧光光谱法、X射线衍射法和电感耦合等离子质谱仪法研究黑色页岩的地球化学特征,恢复其沉积时的古气候、古盐度、古水深和氧化还原条件,并应用孢粉资料对古气候进行验证。研究表明:黑色页岩主要为泥质页岩,其物源主要为长英质岩石,属于近源沉积,未经历沉积再循环,并且后期未受热液作用影响,可以利用其地球化学数据进行古环境分析。综合分析Sr、Ba、Cu、B、V、Ni、Co等环境敏感元素,并在孢粉数据的约束下发现:MGD1井黑色页岩下段沉积于干热、咸水、还原的环境,古水深呈现振荡上升;中段沉积于温暖潮湿、半咸水、还原的环境,古水深保持高位震荡;上段沉积于干热、咸水、还原的环境,古水深略有下降。MGD1井黑色页岩有机质富集受古气候、古盐度、古水深和氧化还原条件等因素共同控制。

关键词: 北山地区, 白垩系, 黑色页岩, 地球化学, 古环境, 扎格高脑盆地

Abstract: The Cretaceous Chijinbao Formation has developed a suite of black shales with high organic content, indicating significant potential for oil and gas exploration in the Beishan area of Gansu and Mongolia. Further research into the sedimentary paleoenvironment of these black shales is necessary to enhance our understanding. Based on the MGD1 Cretaceous core data in Zhagegaonao basin, samples were collected at equal intervals. The geochemical characteristics of black shale have been studied by X-ray fluorescence spectrometry, X-ray diffraction, and inductively coupled plasma mass spectrometry. The paleoclimate, paleosalinity, paleowater depth, and oxidation-reduction conditions of black shale formation were reconstructed with geochemical data and verified by palynological data. The black shales are mainly argillaceous shale. The provenance is predominantly feldspar rock,and they are near-source sediments,which have not undergone sedimentary recycling and have not been affected by later hydrothermal action. The paleoenvironment can be analyzed with its geochemical data. The comprehensive analysis of environmentally sensitive elements, such as Sr,Ba,Cu,B,V,Ni,Co,shows that the lower section of black shale in well MGD1 was deposited in the dry-hot,saline-water and reductive environment,and the paleowater depth rose with oscillation. The middle section of black shale was deposited in warm,humid,brackish water and reductive environment,and the paleowater depth kept high oscillation. The upper section of black shale was deposited in a dry-hot,saline-water and reductive environment,and the paleowater depth decreased slightly. The accumulation of organic matter in the black shale in well MGD1 is the result of the combined action of paleoclimate,paleosalinity,paleowater depth, and oxidation-reduction conditions. 

Key words: Beishan area, Cretaceous, black shale, geochemistry, paleoenvironment, Zhagegaonao basin

中图分类号: 

  • P59
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