安徽巢湖平顶山剖面上二叠统大隆组有机质富集的地球生物学模式.docx

1、第12卷第2蝶古地理学板Vol.12No.22010年4月JOURNALOFPALAEOGEOGRAPHYApr.2010文章编号：1671-1505（2010）02-0202-10安徽巢湖平顶山剖面上二叠统大隆组有机质富集的地球生物学模式*雷勇'冯庆来2桂碧雯I1中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质教育部重点实验室，湖北武汉4300742中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室，湖北武汉430074摘要安徵巢湖平顶山地区上二登统大凌组主要为硅质泥岩和泥岩互层沉积。通过对该剖面微体古生物化石丰度的统计分析发现，其演化可到分出4个阶段：I（繁盛阶段）-»ii（衰亡

2、阶段）Tin（恢岌阶段）-IV（大衰亡阶段）。利用微量元素Cu、Ni和Zn估算了巢湖平顶山割面古生产力，其平均值为1.48gC/m2d,与北美二看系黑色页岩的古生产力平均值（1.40gC/m'd）和现代海洋大陆架的初级生产力（如委内瑞拉大陆架为l.50gC/m'd）较为一致。大隆鲍中有机碳质量分数为0.26%5.49%,有机质富集程度和古生产力大小与岩性关系密切：泥岩和粉砂质泥岩里有机质数为富集且古生产力较高；而在硅质泥岩中，两者含量相对较低。分析了有机质富集过程（从生物物质到沉积有机质，再到埋藏有机质）中各环节的主要影响因素，表明海洋古生产力是有机质富集的主导因素和的提条件，

3、直接影响沉祝物中的有机质含量、而海洋表层初级生产力的大小受上升流、营养盐和海水深度等环境因素壕合影响；在埋殴有机质阶段，其主控因素为沉积环境中的氧含黄和沉猊速率等。综合研究表明，本割面中有机质富集为生产力模式，3P:岩石中有机质的富集受古生产力的影响最大，其次为沉积环境中的氧含量。其中，古生产力由生产者贡献，但是受消费者的丰度影响较大。关键词有机质微体化石地球生物学模式古生产力巢湖上二金统大凌垢第一作者简介雷勇，男，1985年生，古生物学与地展学专业在读硕士疥究生，主要矫究方向为循体古生物学。中图分类号：TE122.1文献标识码：AGeobiologicalmodelfororganicenr

4、ichmentintheUpperPermianDalongFormationofPingdingshansectionatChaohu,AnhuiLeiYong1FengQinglai2GuiBiwcn'IKeylaboratoryofGeobiologyandEnvironmentalGeologyofMinistryofEducation,ChinaUniversityofCcosciences（Wuhan）,Wuhan430074,Hubei2StaleKeyLaboratoryofGeologicalProcessandMineralResources,ChinaUniver

5、sityofGeosciences（Wuhan）,Wuhan430074,HubeiAbstractTheUpperPermianDalongFormationinPingdingshansection,Chaohuarea,isaninterbeddingdepositioncomposedmainlyofsiliceousmudstoneandmudstone.Throughthestatisticalanalysis国家$4然科学基金顼目（编号：40839903）、中国石油化工股份有限公同海相油勘探前瞻性项目“海相优质炫源岩形成的地球生物学过程”（编C0800-06-ZS-3I9）和教育

6、部高等学校博士学科点专项科研基金项目（编号：20060491502）共同资助收Mllffi：2009-10-28改回日期：2009-12-30敢金南，越来时，左景晰.等.2005.安徽巢湖地区下三彘统综合房序J.地球科学一中国地质大学学报,30(1):40-46,王虹梅，相如，刘邓.等.2007.从生物脂类化合物到沉积有机质的变化及其对正演炷源岩有机质形成的启示Jl.地球科学一中国地质大学学报.32(6):748-754.谢树成.股沔福.解习衣.等.2007.地球生物学方法与海相优质煌源岩形成过程的正演和评价J】地球科学一一中国地质大学学报.32(6):727-740.解习农,股MIS.激树成

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17、hy».Cambridge:CambridgeUniversityPress,146-157.(责任编辑李新坡)ofthemicro-fossilsabundanceinPingdingshansection,wefoundthatitsevolutioncanbedividedintofourstages:theflourishstage,thedeclinestage,therecoverystageandthelargedeclinestage.TheaveragepaleoproductivitycalculatedbyCu,Ni,andZninthissectionis1.

18、48gC/m2d,whichisconsistentwiththepreviouslyreporteddata(1.40gC/m'd)fortheblackshaleofthePhosphoriaFormation,aPermianphosphatedepositinnorthwesternUnitedStates,andalsosimilartothatofthemoderndepositintheCari-acoBasin,Venezuela(1.50gC/m2(l).Thecontentoftotalorganiccarbon(TOC)in山eUpperPermianDalong

19、Formationrangesfrom0.26%to5.49%.TOCandthepaleoproductivityiscloselyrelatedwiththehostlithology.TheresultsshowthathighTOCandhighpaleoproductivityoccurinthemudstoneandthesiltymudstone,whilerelativelylowinthesiliceousshale.Thispaperanalyzesthemainfactoraffectingtheorganicmatterenrichmentprocess,whichis

20、fromorganismstodepositedorganicmattertoburialorganicmatter.Itindicatesthatthepaleoproductivitywhichcontrolslheorganicmatterinsedimentsisthepredominantfactorandtheprerequisitefortheenrichmentoforganicmatterinrocks.Theprimaryproductivityofthemarinesurfaceisinfluencedbyseveralenvironmentalfactors,sucha

21、supwelling,nutrientsalts,depthandsoon.Andthemainfactorswhichaffecttheorganicmatterenrichmentarethesedimentationrateandtheoxygencontentatthestageofdepositedorganicmatter.Thecomprehensiveresearchindicatesthatthemainfactorswhichaffectorganicmatterenrichmentinthissectionarethepaleoproductivity,andthenth

22、eoxygencontentofsedinientaryenvironment.Thepaleoproductivityisdeterminedbytheabundanceofprimaryproducers,while,affectedmainlybytheabundanceofcustomers.Keywordsorganicmatter,microfossil,geobiologypattern,paleoproductivity,Chaohu,UpperPermianDalongFormationAboutthefirstauthorLeiYong,bornin1985,isamast

23、ercandidateofpaleontologyandstratigraphyinChinaUniversityofGeosciences(Wuhan),andisengagedinmicropaleontology.E-mail:leiyongdida.岩石中有机质富集程度受到沉积环境中物理、化学和生物3方面肉素的影响，具体而言，是古海洋生产力、沉积速率、保存条件、海平面变化、上升流、海底热液活动和沉积环境等因素综合作用的结果（李天义等，2008）o陈践发等（2006）认为，古海洋生产力和氧化还原环境是有机质富集程度最重要的影响因索。谢树成等（2007）指出，关于沉积有机质富集机理存在生产

24、力模式和保存模式两种模式的争议。前1种观点认为有机质富集的主控因素是形成有机质的生物生产力（DemaisonandMoore,1980；PedersonandCalvert,1990；Hueetal.t2000）,后1种观点认为主控因素是沉积或底层水的缺氧条件（DemaisonandMoore,1980；TysonandPearson,1991）o一些证据表明，单纯的缺氧条件与富有机碳沉积层之间的关联性较弱，相反，生物的高产率与富有机碳沉积层之间具有更强的关联性（Parrish,1982）o事实上，良好的保存条件只是形成有机质高丰度的重要条件之一，而非唯一条件。1地质背景巢湖地区地处下扬于海盆

25、边缘的深水陆棚上，北靠华北板块和扬子板块的缝合带°占生代下扬了区基本上连续下沉，形成了较大厚度的沉积地层（冯增昭等，1993；贾蓉芬等，1996）0平顶山一马家山向斜为向北大角度仰起的紧闭带皱，地层序列基本上由北往南变新，二登系一三登系界线及下伏二登系见于北部地区的山坡上和南部地区的山脚下（童金南等，2005）o文中研究的平顶山二叠系一三叠系剖面位于巢湖北郊一个人工采石场内（图1）,剖面基本垂直地层走向，长度约145m,露头好、层序清楚、化石丰富，上二登统由龙潭组和大隆组组成，下三登统自下而匕划分为股坑组、龙山组和南陵湖组。平顶山剖面第1一11层为黄褐色泥岩、黑色硅质泥岩，依据岩性特

26、征划归大隆组.第12-13层gm帙路【si他名河渔、褊泊|*!»山削面图1巢湖平顶山制面位置图Fig.1LocationofPingdingshansectionatChaohu图2巢湖平顶山剖面微体古生物的丰度变化Fig.2FluctuationofmicropaleobiontsabundanceofPingdingshunsectionatChaohu为泥岩、钙质泥灰岩，依据岩性划归股坑组。二叠系一三登系界线定在第12层内部（图2）。2微体古生物研究2.1样品处理和分析微体古植物样品处理和分析在中国地质大学（武汉）湖北省表层系统开放实验室微体占生物分室进行，采用常规酸处理及重液

27、浮选法富集。选择新鲜的样品，粉碎至100-150,然后称取50g粉碎过的样品进行常规酸处理，并加入一片石松抱子片（内含石松抱子27637粒）。对微体古植物的统计、鉴定工作在OlympusBX50生物显微镜下完成。统计时把微体古植物分为4类：抱粉、菌抱、疑源类和藻类、石松弛子，分别统计其数匿。微体古植物丰度用各类微体古植物与石松抱子数依的比值来表示。径1cm左右的碎块，或整块放入塑料杯中，用浓度为5%左右（因气温和岩石特征不同略有变化）的狙氟酸溶液浸泡。杯加盖，防止氢瓶酸蒸气扩散，也防止现代生物混入样品中被误作化石。12-24h后，将溶液缓慢倒出，过滤后，加适量知氟酸，重复使用；腐蚀后的样品用清

28、水轻轻冲洗，洗出的泥状试样集中到另外的烧杯中，岩石样品继续浸泡。上述操作重复10次左右，将集中的泥状试样置入250300目的筛中，将筛子放入盛有清水的塑料盆中，轻轻淘洗，洗净的样品放入干燥箱中烘干，然后在双目镜下挑选放射虫等化石个体并计数。其中微体动物化石丰度用每块样品中各种微体动物化石的数晕与总的微体动物化石数ht之比来表示。如放射虫化石丰度为各样品中放射虫化石的量与各样品中微体动物化石数战之比。2.2平顶山剖面大隆组微体古生物发育规律作为海洋有机质的生产者和消耗者，古生物是古海洋生产力的忠实反映（谢树成等，2007）o根据平顶山剖面各种微体古生物化石的丰度（图2）,很容易得到当时微体古生物

29、分布与演化规律：1）微体古生物的兴盛与岩性的相关程度较高。其中，放射虫、有孔虫和抱粉在硅质泥岩里的含量很高，而在泥岩里较少。的抱、藻类和疑源类的丰度变化受岩性的影响较小。2）根据微体古生物的兴盛与衰亡，可以把研究区划分为4个阶段。依次为：阶段I（繁盛阶段）：从第1层至第4层。该剖面第1层为黑色硅质泥岩；第2层是黄褐色粉砂质泥岩；第3层上部为深灰色泥岩，下部为黑色硅质泥岩；第4层为黑色硅质泥岩与深灰色泥岩组成的韵律旋回，以前者为主，后者较薄。该阶段中环境较为适宜，属于正常深水沉积，生态系统中各种微体古生物丰度较高并保持动态平衡状态，处于生物的繁盛时期。阶段口（衰亡阶段）：包括第5层至第7层。其中

30、第5层为灰白色黏土层，第6层为黄褐色泥岩，第7层底部为黑色泥岩，中上部为黑褐色泥岩。在该阶段，除疑源类之外，所有的微体占生物都极为稀少，而疑源类仍处于波动状态，受影响不大。而且微体古植物（抱粉和函抱）的衰减时间明显比微体古动物早，从第4层顶部就已经开始。阶段DI（恢复阶段）：第8层硅质泥岩段为生物恢复期，不管是微体古梢物还是微体古动物，其丰度都明显提高。阶段IV（大衰亡阶段）：从第9层泥岩段开始，所有的生物又有一次大加模减少，在第10层黏土岩段衰减程度最大，涉及面最广。其中，阶段II没有发生太大变化的疑源类，这次的衰减程度也很大。横向观察，文中涉及到的所有微体古生物都没有逃过此阶段。而疑源类在

31、这两次衰亡期的不同变化说明两次衰亡的诱因不同，但是有一点相同的是，所研究的微体古植物不管是在衰亡期还是在复苏期，其开始发生变化的时间都要早于微体古动物。3）研究剖面内，藻类和疑源类的丰度持续波动，前3个阶段差别不大，在阶段IV出现一次短暂的衰亡过程。3用地球化学方法估算古生产力31样品处理和测试由于研究样品均采自人工采石场内，岩石新鲜。对其中12个样品进行了微员元素测试。有机碳和微量元素分析由中国地质大学（武汉）生物地质和环境地质教育部重点实验室完成。3.2古生产力估算研究区从沉积学上类似于北美二叠系黑色页岩（blackshale,富含有机质的硅质页岩）。Piper和Perkins（2004）

32、用元素Cd、Cu、Me、Ni和Zn计算北美Permianblackshale的古生产力,其结果和在Venezuelashelf中汁算的结果很相似。所以，用Piper和Perkins（2004）的计算公式可以定量估算古生产力。其公式为：（1）Pg=O/x6.67；（2）O/=4RxPcx358gC/kg；（3）AR0=mQ/t=pxv；（4）AR=PmxAR0=Pmxpxv；（5）Pm=PmA-TiMBx（元素/Ti）PAAS式中：Pg表示海洋表层的初级生产力；0/表示到达海底的有机碳通量；6.67表示假定只有15%的初级生产力沉积到水底；4/?表示稀有元素的沉积速率；也表示浮游生物中富集的微量

33、元素的最；358gC/kg是Piper和Perkins（2004）总结的计算。/时的常数；彳坤表示岩石的沉积速率；m。表示单位体积岩石质量；，表示沉积时间；p表示岩石的密度；"表示岩石的沉积速率；Pm表示元素的最；Pm忌表示某种元素的总量；陆*表示某种元素陆源成分的量；（元素/TDpaas是后太古宙澳大利亚贞岩（TaylorandMclennan,1985）中元素和Ti的比值，在这里用于扣除元素总虽中的陆源成分。后太古宙漠大利亚页岩（PAAS）中部分元素的值见表1。表1后太古宙澳大利亚页岩（PAAS）中部分元素的值（据Taylor和McLennan,1985）TableISomeel

34、ementsvaluesofPAAS（fromTaylorandMclennan,1985）TiO2/%Cu/igg'1Ni/也g'1Zn/jigg'11.0050.0055.0085.00通过计算，本剖面长兴期的沉积速率为27.4cm/100kao假设该剖而岩石的平均密度为2.5g/cm，,曲、Ni和Zn在浮游生物中的虽分别为0.011mg/g,0.019mg/g和0.110mg/g（PiperandPerkins,2004）o3.3微量元素的选择生物体中的营养元素Cu、Ni和Zn等随着生物体而沉积到沉积物中，在后期的成岩过程中变化不大（PiperandPerkins

35、,2004）,可以用来表征古生产力的量°在此选择Cu、Ni和Zn来计算的原因还在于：（1）如上面所述，研究区在沉积阶段和早期成岩阶段的大部分时间处于贫氧或厌氧沉积成岩环境，因而有利于Cu、Ni和Zn等的化合物的保存；（2）它们的含量相对较高，用仪器测鼠可以达到较高的精度；（3）通过计算发现其陆源成分较少（表2）,即它们的含量:受陆源因素影响不大，其陆源成分占总届的比值分别为20%、23%和14%03.4古生产力演变规律山于不同的微地元素在岩石中的保存率不一致等因素的影响，利用不同的微量元素恢夏古生产力时，在数值上会产生一定系统误差，但是其变化趋势是一致的，这在前人的研究中是存在的（P

36、iperandPerkins,2004）o因此，有些研究采用不同元素的平均值来估算古生产力。由上述公式（3.2）计算的古生产力的详细结果见表2和图3。由上述结果可知得出下列认识：表2平顶山剖面地球化学原始数据及古生产力计算结果样品编号/岫g，（扣除陆源之后）/ng-g-*/gC判别指标TOC/%CuNiZnCuNiZnCuNiZn平均值k(V)/w(Cr)»(V)/w(V+Ni)4-2-48712618972.64110.36164.492.962.600.672.086.260.671.204-2-2764813460.6830.97108.132.470.730.441.211.

37、880.780.844-2-1835617370.2042.16151.352.860.990.621.499.510.731.224-1-3626211047.0645.4984.561.921.070.341.111.950.691.454-1-212S140248109.55122.89220.544.462.900.902.757.350.903.624-145118.68191.282.992.800.782.1913.960.885.497-2445514732.2542.21127.431.311.000.520.946.760.660.907-1637

38、816150.3164.59139.732.051.520.571.385.420.620.798-3838816469.1072.53140.632.821.710.571.702.750.661.118-2936918477.8852.67158.351.693.350.740.868-1494216538.5630.78147.621.570.730.600.974.410.680.269-1373714222.3921.57117.620.910.510.480.639.640.780.70Table2Geochemistryoriginaldataandcal

39、culatedpalropnxiuctivilyofPingdingshansection元素的总做元素的量占生产力块机和富假的1）总体上，平顶山剖面的有机质保存应好。在所分析的样品中，只有一个样品的总有机碳含量没有达到有效圾源岩标准（TOC在0.40%0.50%以上，据胡见义和黄第藩，1991）,其中有2个样品达到优质炷源岩的要求（T0CN2%,据胡见义和黄第藩，1991）,且最高达到了5.49%。碰质泥岩常K相贫氧相-准厌K相准厌H相-厌氧相泥灰岩粉砂质泥岩黏土岩图3平0(山削面地球化学数据及古生产力计算结果对比Fig.3Comparisonofgeochemicalindicatorsw

40、ithcalculatedpaleoproductivityofPingdingshansection2) 巢湖平顶山剖面古生产力的平均值为1.48gC/m2d,与Piper和Perkins(2004)计算的北美二叠系黑色页岩的古生产力平均值(1.40gC/m2d)和现代海洋大陆架的初级生产力(如委内瑞拉大陆架为1.50gC/m2d)(PiperandPerkins,2004)非常一致。3) 有机质的富集程度和古生产力大小与岩性相关程度较高。在泥岩和粉砂质泥岩里，有机质最为富集且古生产力较高；而在硅质泥岩里，两者含饿相对较低。4) 沉积阶段的含氧址波动与有机质的富集程度和古生产力的大小变化趋势

41、较为符合。4古氧相特征古氧相指反映地层(或沉积物)形成时沉积环境水体中、特别是底层水体中溶氧量特征及其变化的各种岩石、生物和地球化学特征等的综合(颜佳新和张海清，1996)。颜佳新和刘新宇(2007)提出古氧相应包括：常氧相、贫氧相、准厌氧相和厌氧相，其各自对应的氧含最见表3。Hatch和Leventhal(1992)、Jones和Manning(1994)通过研究北美、北欧黑色页岩的地球化学特征，提出过渡元素质量分数及w(V)/w(V+Ni)xw(U)/w(Th).w(V)/w(Cr)和w(Ni)/v(Co)比值均为古氧化还原条件的判识标志，并确定出相应标准和对应的氧含愀(表3)。上述指标是

42、在泥质岩研究基础上提出的，并被国内外广泛应用(李红敬等，2009)o文中选择.w(V)/w(V+Ni)和w(V)/w(Cr)的比值来分析其沉积阶段及早期成岩时期的古环境条件。结合表2和表3.可知：所有测试的样品中w(V)/w(V+Ni)的值全部大于0.6,而w(V)/w(Cr)也只有2处小于2.0。这表明研究区在沉积阶段及表3古氧相分类和沉积古环境氧化还原条件的部分判识标志Table3Classificationofpaleoxygenationfaciesandoxidation-reducingconditionindicatorsofsedimententarypalaeocnviron

43、mcnts古叙相分类古机相常机相贫纵相准厌机相厌轼相W含ft/mL-L-*8.0-2.02.0-0.20.2-0.00.0(H2S)沈积占环境机化还原条件的部分判识标志沉积古环境富叙环境贫钗环境厌机环境氧含ft/mL-L-*>1.01.0-0.1<0.1u/(V)/w(V+Ni)<0.460.46-0.60>0.60u»(V)/ir(Cr)<2.002.00-4.25<4.25早期成岩时期儿乎都处于贫氧或厌氧沉积成岩环境,其古氧相介于准厌氧相和厌级相之间。5有机质富集的地球生物学模式5.1有机质沉积的基本过程古海洋生产力沉积到沉积盆地内形成沉积有机

44、质，经过细菌的分解之后，保存下来的埋藏有机质最后演变成粉源岩。此过程先后经历了两个阶段，即从生物物质到沉积有机质的形成阶段和从沉积有机质到埋藏有机质的炷源岩形成阶段，后者包括沉积有机质在未熟阶段经历生物化学作用成为埋藏有机质和在成熟一过成熟阶段经历热解作用成为残余或风化残余有机质两个亚阶段（解习农等，2007）o而地球生物学是正演炷源岩形成的基本过程，评估其最大资源量，因而需要定技评估从生物生产力，到沉积有机质，再到埋藏有机质这3个关键环节和过程中有机质的变化及其数研和类型（谢树成等，2007）o作者将从这3个方面来分析岩石中有机质的富集模式。与现代海洋初级生产力类似，古海洋初级生产力大小主要

45、受到当时的光照、温度、营养盐、海水深度和上升流等环境条件的影响。综合考虑即在真光层较浅，离海岸近，温度较低，营养盐浓度高和光照变化较大的海区其初级生产力较高，反之较低（沈国英和施并章，2002）o根据Lalli和Parsons（1997）（表4）对现代大洋不同水文特征的海域初级生产力变化范围的统计可以看出，在上升流区，初级生产力最高；其次为沿岸和近岸海域；而大洋表4不同海区年平均初级生产力范围（据Lalli和Parsons,1997）Table4Annualaveragevalueofprimaryproductivityindifferentmarineareas(fromLalliandP

46、arsons,1997)海区类型平均年初级生产力/gCm'2a,大陆架上升流区（如秘仰海流、本古拉海流）500-600大陆坡（如欧洲陆架）300500亚北板区（如西太平洋，北太平洋）150-300反气旋取涡旋区（如北太平洋亚.热带海区）50-150北极（冰覆盖）<50区初级生产力最低。虽然海洋表层的初级生产力较高，但是据国内外学者对现代大洋的研究表明，其中近60%的初级生产力进入食物链被浮游动物消耗（Fronemanelal.,1996；张武昌和王荣，2001；苏强等，2007）,约20%被浮源植物自身呼吸消耗；只有大约20%的初级生产力和小部分陆源碎屑（约占初级生产力的2%）起

47、沉积到大洋底部。而这部分有机质正是洋底碎屑食物链的物质和能量来源。其中75%的碎屑先经过细菌的分解消耗，促使细菌繁盛，再被底栖生物所利用，只有少虽（25%）可以直接被底栖生物（主要为植食性动物）利用（沈国英和施并章，2002）。因而当时沉积环境中的氧含量是此阶段沉积有机质被分解多寡的决定性因素°Harvey等（1995）、Nguyen和Harvey（1997）对徒藻、蓝细萌和腰鞭毛虫的不同生化组分在海水中的变化进行了研究，结果表明在氧化条件下，所研究的各种有机组分在海水中的周转周期不超过45天，而在还原条件下也不超过160天。在还原条件下，有机质的周转周期至少是在氧化条件下的1.4-

48、10.4倍。因此，有机质在沉降过程中大多数会被降解，而氧化还原条件则对有机物的周转周期有着取要影响。然而，只要经过此阶段的生物作用，能够埋藏到洋底的有机质只占初级生产力的0.1%,不超过1%（TissotandWelle,1978）o不难看出，此阶段影响埋藏有机质富集程度的因素主要是海洋初级生产力、次级生产力和沉积环境的氧含量。生物物质进入洋底形成埋藏有机质之后，沉积速率是影响沉积物中有机质富集程度的重要因素。沉积速率过快影响到沉积物中有机质稀释程度，沉积速率过慢影响到有机质的保存效率（解习农等，2007）o通常在快速堆积的地层中，有机质丰度都较低。Rullkotter（1999）认为，在海相

49、沉积中富有机碳沉积物分布在最小含氧带区域，这些区域的沉积速率相对较低，而在有机碳含鼠低的区域表现出很高的沉积速率（SchulteMqL,2000）o在沉积速率一定的条件下，氧化还原条件及各种微生物的发育仍然是此阶段影响有机质富集程度的主要因素。如果在浅埋藏沉积物中为强氧化环境，则各种微生物会相当繁盛，将会使有机质发生强烈的分解和破坏，大大地减少埋藏有机质的含域（解习农等，2007）o5.2平顶山剖面有机质富集的地球生物学模式已有的研究表明，平顶山大隆组沉积时期的盆地水深介于东攀大隆组和煤山长兴组之间，大约为60-200m（Guietal.92009）,与现代海洋外陆棚盆地类似。现代海洋调查表明

50、，大陆架初级生产力为500600gC/m'a之间（LalliandParsons,1997）O而文中计算的平顶山剖面古生产力平均值*1.48gC/m2d（相当于540gC/m2a）,与其非常接近。从微体古动物、微体古植物和微量元素角度，对巢湖平顶山二性系一三登系界限剖面的古生产力进行了估算，其结果清楚反映了古生产力的演化,比岩石总有机碳（TOC）含鼠反映的变化更清晰，但其演化趋势具有一些联系（图4）。研究区4个生物演化阶段中，阶段II的T0C平均值最高，为4.55%；阶段I最低，为0.77%；阶段HI、IV较高，分别为1.17%和1.20%。有机质富集的具体影响因素为：有孔虫含量/%藻

51、类&疑源类w(V)/w(Cr)TOC/%层岩性柱和样品编号统组上8大统泥灰岩生物演化阶段踣土岩硅质泥岩松砂质泥岩常餐相贫H相-准厌叙相准厌顿相-厌叙相图4巢湖平顶山剖面有机质富集的综合影响因素股坑组泥岩Fig.4ComprehensiveinfluencingfactorsoforganicmatterenrichmentinPingdingshansectionatChaohuIII阶段I中，与现代海洋环境类似，虽然海洋初级生产者（藻类和疑源类）较为丰富，但是以它们为食的消费者（有孔虫和放射虫）的丰度也很大，消耗了大部分初级生产力，从而导致保存到沉积物中的有机质较少。加之当时的沉积环境为厌氧或者贫轼相，其底栖生物和分解者仍然较多，导致沉积物中的有机质进一步被消耗，于是最终有机质富集程度很低（图4）。