中国陆相盆地油页岩形成环境与成矿机制*

刘招君 孙平昌

1 吉林大学地球科学学院，吉林长春 130061 2 吉林省油页岩与共生能源矿产重点实验室，吉林长春 130061

截至21世纪初期，中国众多学者对油页岩开展了多方面的研究，其中主要集中在油页岩的定义及初步分类(赵隆业等，1991a，1991b)，油页岩热解特征(李术元等，1986；侯读杰等，1989；陆邵信等，1990；于海龙和姜秀民，2001)，干馏炉型设置及加热工艺(王贤清等，1992)，综合利用及环境问题初探(何红梅等，2002)，油页岩岩石学、地球化学特征及沉积环境分析(傅家谟等，1985；刘立和王东坡，1996；于志强等，2000；王炳山等，2001)和油页岩提取技术(郭树才等，1988)。在前人研究的基础上，近十多年来随着常规油气资源的短缺，非常规油气勘探和研究日益活跃，并取得重要的进展(邱振和邹才能，2020；邹才能等，2020)。其中，油页岩作为非常规油气资源的一种，具有资源巨大、分布范围广、埋藏浅的特点。自2003—2006年全国油页岩资源评价后，中国油页岩的勘探与开发利用工作欣欣向荣，油页岩理论研究和原位试采也取得丰硕的成果。本研究在系统收集近10年中国油页岩研究成果基础上，概要介绍中国油页岩勘探开发进展和资源现状，总结油页岩的形成环境和成矿机制等方面的进展，以期对中国油页岩勘探开发和成矿理论研究提供一些启示。同时，作者也提出一些新的想法和方向，也期待同行携手共同开展研究，使油页岩研究成为一门独立学科。

1 中国油页岩勘探开发进展及资源现状

2003—2006年中国实施全国油页岩资源评价后，国内企事业单位和高校陆续开展了大量的油页岩勘探工作(Xuetal.，2019)。新发现内蒙古银额和新疆大长沟2个含油页岩盆地，新开展了松辽盆地扶余—长春岭、准噶尔盆地上黄山街—潘家子口、柴达木盆地团鱼山等16个含矿区的油页岩资源评价工作(1)刘招君，柳蓉，孟庆涛，孙平昌，胡菲. 2019. 全国油页岩资源评价. 吉林大学内部资料: 91-174.。

近10年中国油页岩开发主要以炼油为主，从2006年年产29×104it，增至2015年的83×104it。近几年由于受油价低位震荡和环保高要求的影响，目前油页岩油年产量基本维持在70×104it左右(李术元等，2014，2015)。正在进行和进行过油页岩开发的有抚顺矿业集团等十多个企业，其中多个企业和高校、科研单位进行合作，共同挖掘油页岩高附加值，实现其综合利用，力争实现油页岩绿色环保开采(刘招君等，2009；徐学纯等，2016)。现阶段，国内也注重了油页岩原位试采技术的开发和攻关，众诚公司的原位竖井压裂化学干馏技术和吉林大学的TSA技术均取得了现场初试成功(Sunetal.，2015； Zhao，2017)，展现了未来油页岩规模开发利用的广阔前景。

2003—2006年首轮全国油页岩资源评价表明中国油页岩资源7199×108it，折合成油页岩油476×108t(刘招君等，2009)，截止到2008年底，国家地质调查局联合吉林大学评价全国油页岩1099×108it，油页岩油为487×108t(张家强等，2010)。经过近10年的勘探，松辽、鄂尔多斯等盆地油页岩资源大幅度增加(郭文秀等，2013；李玉宏和武富礼，2014)，2017—2019年自然资源部油气资源战略研究中心委托吉林大学开展了“十三五”全国油页岩资源评价，具体全国油页岩资源有待官方公布。

2 中国陆相油页岩形成环境

在中国油页岩大量勘探工作的基础上，油页岩成矿理论研究也取得丰硕的成果。关于油页岩的形成环境，作者在前期工作和文献梳理的基础上，从古大气和古构造背景、沉积环境、地质事件等方面进行概述。

2.1 油页岩成矿期次及古大气背景

从寒武纪到新近纪，均发育油页岩沉积(钱家麟和尹亮，2008)，但是油页岩存在主要的成矿期次。以往常规认为油页岩为深水沉积，沉积于烃源岩主要时期，如古生代中二叠世准噶尔盆地芦草沟组沉积时期，中生代中、晚三叠世鄂尔多斯盆地延长组沉积时期和晚白垩世松辽盆地青山口组和嫩江组沉积时期(刘招君等，2009)，值得注意的是新生代古近纪始新世为最近的一期烃源岩成矿期，如渤海湾盆地沙河街组沉积时期(罗佳强和沈忠民，2005)。这些时期沉积的油页岩资源量占中国陆相盆地油页岩总资源量的90%以上，为油页岩形成的4个主要成矿期。

图 1 中国5种典型的煤与油页岩共生组合(据王东东等，2016)Fig.1 Five types of coexistence of coal and oil shale in China(after Wang et al.，2016)

此外，在古生代晚石炭世—早二叠世、 中生代中侏罗世、 早白垩世和古近纪古新世—始新世等主要的成煤期，一些盆地在构造沉降最大阶段，稳定的深水区也沉积油页岩，油页岩矿床规模相对较小，同样是油页岩形成的重要时期。 如鄂尔多斯盆地晚石炭世—早二叠世太原组沉积时期(熊熠华，2017)、 柴达木盆地中侏罗世石门沟组沉积时期(李永红，2018； Mengetal.，2019； Wangetal.，2020)、 辽西盆地群早白垩世九佛堂组沉积时期(Zhangetal.，2020a)，敦密断裂带与依兰伊通断裂带盆地群始新世含油页岩层系沉积时期(柳蓉等，2008，2012； 刘招君等，2009，2016b； 刘志逊等，2014； Sunetal.，2016； Baietal.，2017)和伦坡拉盆地始新世丁青湖组沉积时期(杜佰伟等，2016； 谢尚克等，2018)等。 值得注意的是，近几年众多学者在成煤期的含煤层系中也发现共生油页岩矿床(刘招君等，2016a，2016b； 王东东等，2016； Songetal.，2017； Lüetal.，2017； 徐银波等，2019； Wangetal.，2020)，这些油页岩往往为煤层的顶底板(图 1)，厚度较小，是与煤协同开发的优质资源，目前民和盆地中侏罗统窑街组和黄县盆地始新统李家崖组煤系油页岩得到了良好的开发利用。

沉积岩中有机质富集往往受大气组成的影响(张水昌等，2005；王平丽等，2013；曹新星等，2016)。在各个地质历史演化阶段，大气成分存在明显的不同，主要表现在O2和CO2含量的消长关系(Boucot and Gray，2001；张水昌等，2005)。显生宙以来大气中O2和CO2的演化趋势表明，中、晚石炭世—早二叠世，侏罗纪—早白垩世和古近纪均为成煤高峰期，对应的大气O2含量基本为周期性O2循环的最高值，尤其古生代成煤高峰期的O2含量已超过30%，其他成煤期也基本保持在25%以上，而CO2浓度基本保持在4%以下。中、晚二叠世，中、晚三叠世和晚白垩世为主要的烃源岩形成时期，大气O2浓度基本保持在20%以上，CO2浓度也不超过6%。煤和烃源岩形成时期大气CO2浓度高于现代CO2浓度，表明这些富有机质沉积岩也易于形成于温室背景中。烃源岩和煤形成时期相对高O2和低CO2浓度，一定程度上抑制了碳酸盐沉积与大气CO2、海洋水CO2的循环，促进光合作用，诱发高的陆生高等植物和水生生物生产力，为煤、烃源岩和油页岩形成奠定基础。但是相对于煤和烃源岩，油页岩形成的条件更为特殊，因此各个油页岩成矿期持续时间明显小于成煤期或成烃源岩期。结合上述油页岩成矿期次，基本可以确定大规模油页岩矿床形成的古大气背景为中高O2和中低CO2浓度，而小规模油页岩矿床形成于高O2和低CO2浓度的古大气背景(图 2)。

图 2 地质历史时期大气中O2与CO2含量变化的关系 (据Boucot and Gray，2001；张水昌等，2005；修改)Fig.2 Relationship between the atmospheric O2 and CO2 variations in geological history(modified after Boucot and Gray，2001;Zhang et al.，2005)

2.2 盆地古构造与古气候协同控矿作用

从宏观时空角度看，大气组成影响油页岩的成矿期次。从盆地角度看，古气候和古构造对油页岩矿床规模起控制作用。构造和古气候协同影响盆地的充填状态(Carroll and Bohacs，1999)，潜在可容纳空间(构造沉降)与沉积物+水体(古气候作用)的相对平衡控制着古湖泊的发生、分布和特征。湖盆充填状态可分为过补偿、补偿和欠补偿(图 3)，而油页岩在这3种盆地状态下均发育，只不过矿床特征存在明显的差别(Carroll and Bohacs，1999，2001；Sunetal.，2013；刘招君等，2016b)。

图 3 湖型模型示意图(据Carroll and Bohacs，1999)Fig.3 Schematic lake-type model(after Carroll and Bohacs，1999)

过补偿环境发生在温暖湿润的古气候背景下，大量的水体和沉积物供给，盆地构造沉降相对较小，湖盆易于快速充填淤浅，发生大规模的湖沼化，促进煤层及与之共生的薄层油页岩沉积，同时油页岩展布不稳定。该类型以民和盆地中侏罗统窑街组二段(郭巍等，2006)、老黑山盆地下白垩统穆棱组(Songetal.，2017)、黄县盆地始新统李家崖组(Lüetal.，2017)和茂名盆地中新统油柑窝组的油页岩(李殿超等，2006)较为典型。

中国陆相盆地油页岩普遍形成于补偿环境中，该阶段也普遍为温暖湿润的古气候背景，水体和沉积物供给较多，伴随着与供给速率相似的盆地沉降速率，湖盆中心地带长期处于深水环境，促进厚度相对较大、展布稳定的油页岩矿床的发育，该类型以准噶尔盆地中二叠统芦草沟组(Carroll，1998；Taoetal.，2013；Lietal.，2019)、鄂尔多斯盆地中晚三叠统延长组(卢进才等，2006；Zhangetal.，2020)、柴达木盆地中侏罗统石门沟组页岩段(Mengetal.，2019；Wangetal.，2020)、松辽盆地上白垩统青山口组和嫩江组(贾建亮，2012；孙平昌，2013)、抚顺盆地始新统计军屯组(柳蓉等，2008；Strobletal.，2014)和茂名盆地中新统尚村组油页岩(李殿超等，2006；刘招君等，2009)较为典型。另外，中国还存在一些油页岩矿床沉积于不稳定的补偿环境中，由于水体和沉积物供给具有一定的波动性，导致深水环境持续时间相对较短，沉积的油页岩厚度相对较小，以辽西盆地群下白垩统九佛堂组(王宇林等，2009)、桦甸盆地始新统桦甸组油页岩(Sunetal.，2013；Strobletal.，2015)为典型实例。

欠补偿环境中形成的油页岩相对较少，该环境多数形成于干燥的古气候背景下，以蒸发环境为主，缺少水体和沉积物供给，伴随着一定的构造沉降，形成欠补偿环境，间歇性降雨会导致富有机质沉积岩发育，形成蒸发岩与薄层油页岩互层的沉积建造，油页岩分布局限。该类型以桐柏盆地始新统五里堆组油页岩为代表(周珍琦等，2006；许圣传等，2012)。

关于古构造和古气候协同控矿作用还可以从更宏观的角度进行研究，如地质历史时期不同期次的油页岩成因对比；也可以从更小的地层单元进行识别，如单个准层序内含油页岩层系演化机制分析。

2.3 沉积环境的直接作用

具体的沉积环境是油页岩沉积的直接场所。笔者曾总结沉积环境及其导致的有机质来源和保存差异是造成不同类型油页岩沉积的关键因素(刘招君等，2016a)。中国陆相油页岩普遍沉积于深水(深湖—半深湖)和浅水(湖沼)中，但是不同盆地中相似的沉积环境还存在明显的物理、化学及生物特征差异。

长期稳定的深水环境普遍发育水体分层的现象，湖底基本为缺氧—贫氧环境，对有机质来说，具有良好的保存条件。但是深水环境也存在一定的水体性质差异，如松辽盆地青山口组一段沉积时期，水体基本为咸水—半咸水(Bechteletal.，2012；贾建亮，2012；孙平昌，2013)，导致水体含氧层较薄，有效减少了有机质沉降过程中氧化和呼吸等破坏作用，较大程度保存了有机质(图 4)。而以淡水为主的松辽盆地嫩江组二段沉积时期的古湖泊(孙平昌，2013；Xuetal.，2019)，水体最大深度可达200im(Fengetal.，2010)，导致有机质沉降过程中经历长时期的破坏作用，油页岩品质较青山口组差(孙平昌，2013)。当然除保存条件外，湖泊生产力和有机质供给也对深水油页岩沉积起到重要作用。抚顺盆地计军屯组油页岩也沉积于深湖淡水环境，推测最大水深可达上百米(Strobletal.，2015)。抚顺盆地和松辽盆地油页岩均形成于缺氧的环境，但抚顺盆地油页岩品质明显优于松辽盆地，厚度明显大于松辽盆地，这与抚顺盆地高古湖泊生产力和大量的陆源有机质供给有直接的关系。因此，基本可以推测在深水环境中沉积的油页岩的形成过程中，有机质来源及生物生产力的作用要比保存条件更重要一些。同时，湖泊自身调节能力、生态效率等也对油页岩品质起到重要的影响作用。值得注意的是，在深水和浅水高频变化的区域，往往不具备稳定深水中长期的还原环境，也不及河口和滨岸带生物生产力高，但是该区域恰是频繁的良好保存条件和大量有机质供给的耦合地带，水体相对较浅，有机质沉降过程中破坏作用持续时间较短，兼具相对较高的沉积速率，有机质易于快速埋藏，因此极易形成高品质、厚度较小的油页岩矿层(孙平昌等，2011)，如桦甸盆地始新统油页岩，单层厚度基本小于3im，最高含油率可达24.8%。由于该区域水文条件的复杂性，导致该区域沉积的油页岩矿床无论在横向还是纵向，都具有较强的非均质性(Sunetal.，2013)(图 5)，盆地间油页岩矿床更是差异明显，如东北地区依兰盆地始新统达连河组半深湖沉积油页岩最高含油率仅为4.9%，单层厚度多为1im左右，与桦甸盆地油页岩相差甚远。

图 4 中国东北地区中生代松辽盆地上白垩统青山口组半深湖—深湖油页岩形成环境模式(据Xu et al.，2019)Fig.4 Formation environment model of semi-deep to deep lake oil shale in the upper Cretaceous Qingshankou Formation in the Mesozoic Songliao Basin，Northeast China(after Xu et al.，2019)

图 5 中国东北地区新生代桦甸盆地古近系桦甸组油页岩特征(据Sun et al.，2013)Fig.5 Oil shale characteristics of the Paleogene Huadian Formation in the Cenozoic Huadian Basin，Northeast China(after Sun et al.，2013)

湖沼环境位于极浅水和水上地带，充分与大气接触，在清水草型时期基本为含氧环境；而在浊水藻型时期，水底含氧性普遍变差(秦伯强等，2004)。高低位沼泽区域植被繁盛，原地埋藏碳化成煤。沼泽区域水体覆盖基本可形成2种环境，一种为清水草型浅湖，具有一定的水动力条件的活水，水草改善水体营养程度，完成湖泊水体修复(Jeppesenetal.，2007)，此种环境在煤层上部往往沉积含大量植物化石的粉砂岩及浅灰色泥岩，有机质丰度相对较低，如中生界中侏罗统柴达木盆地大煤沟组煤层顶底板(黄献好等，2020)；另一种则是在沼泽之上、由于基准面抬升直接形成浊水藻型浅湖，基本为死水，湖泊发生营养化，藻类繁盛(秦伯强等，2004)，沼泽聚集的大量有机质和营养化的水体共同导致水底基本为缺氧环境，极浅水促进有机质快速沉降，浊水引发相对较高的沉积速率，有机质得以快速埋藏，形成油页岩，以柴达木盆地中生界中侏罗统石门沟组和老黑山盆地下白垩统穆棱组煤层顶底板为典型代表(宋宇，2017；Wangetal.，2020)(图 6)。这种类型的环境持续时间相对较短，分布范围较小，导致该类型的油页岩矿床往往具有有机质丰度高、厚度小、分布局限、横纵向非均质性强的特点(刘招君等，2016a)。

无论在深水还是浅水沉积的油页岩，均与湖平面变化有直接的关系。油页岩层均可以作为湖平面抬升的标志，往往为每期准层序的底界面(图 5，图 7)(Passeyetal.，1990；刘立和王东坡，1996；Bohacsetal.，2000；Petersetal.，2000；刘招君等，2011；Sunetal.，2013；王东东等，2016)。在层序格架中，油页岩主要沉积于水进体系域和高水位体系域，并随着基准面的抬升，油页岩的展布范围和厚度逐渐增大，品质逐渐变好，并在高水位体系域达到最佳(图 5，图 7)(刘招君等，2011；Sunetal.，2013；Lüetal.，2017；Wangetal.，2020)。

2.4 地质事件对油页岩形成的影响

部分地质事件往往在油页岩成矿过程中扮演推动者的角色。作为细粒富有机质沉积岩，油页岩也是记录这些地质事件的档案。研究表明，影响油页岩成矿的主要地质事件包括缺氧、热液、海侵和火山等。

图 6 中国东北地区中生代老黑山盆地下白垩统穆棱组准层序内部油页岩与煤形成环境模式(据宋宇，2017)Fig.6 Formation environment model of oil shale and coal in single parasequence in the lower Cretaceous Muling Formation in the Mesozoic Laoheishan Basin，Northeast China(after Song，2017)

(1)缺氧事件

大洋缺氧事件(Oceanic Anoxic Events，OAE)促进了全球黑色富有机质页岩沉积(Sheridan and Larson，1992;Jenkynsetal.，2002)(图 8)。表层水具有高繁殖率容易造成缺氧环境，还可以促进中深水低氧区的扩大，促进有机质的保存和富集(Deanetal.，1984)。缺氧事件对中国油页岩成矿也具有重要的促进作用，羌塘地区侏罗系油页岩形成于Toarcian缺氧(T-OAE)背景中(伊帆等，2016)；Aptian-Albian缺氧事件(OAE1)促进了东北地区辽西盆地群下白垩统义县组—九佛堂组油页岩沉积(万晓樵等，2017)；基于松辽盆地上白垩统新的地层年龄数据(Heetal.，2012；Wangetal.，2013)，Cenomanian-Turonian缺氧事件(OAE2)导致了青山口组优质油页岩的形成，嫩江组油页岩则与Coniacian-Santonian缺氧事件(OAE3)有关(孙平昌，2013)。发生于55iMa左右的古新世—始新世极热事件(PETM)引起的缺氧事件对古近系油页岩形成应该也具有一定的促进作用。

(2)火山活动和热液事件

火山灰及热液中存在的大量生命营养元素进入水体之中，会发生水解作用，成为生物生存的养料，促进水生生物的大量繁盛，有效提高生物生产力(Frogneretal.，2001；梁钰等，2014；邱振等，2019)。此外，热液还可以提高水体的温度，形成适宜生物生长的古水温条件(张文正等，2010)。火山灰及热液对油页岩形成的影响研究主要集中在鄂尔多斯盆地延长组(图 8，图 9)(贺聪等，2017；袁伟等，2019；Zhangetal.，2020)。此外，在中国辽西盆地群下白垩统义县—九佛堂组、松辽盆地青山口组和嫩江组油页岩层中均发现火山灰沉积，其对该地区油页岩的影响也值得进一步研究。

据邹艳荣等，2008，修改。地质年龄据He et al.，2012。全球洋壳生长速率据Zhao，2005。LIPs(大火成岩省)据Weissert and Erba，2004。邓晋福等，2005；Zhao，2005。海平面变化曲线①据Miller et al.，2005；曲线②据Watts and Steekler，1979；曲线③据Sahagian，1993；曲线④据Haq et al.，1987； 曲线⑤据Vail et al.，1977。古气温曲线据Zhao，2005；灰色区域古气温数据点据Emiliani et al.，1978。大气CO2(PAL： 现在大气压水准)据Robinson et al.，2002。OAE(大洋缺氧事件)黑色泥岩层和ORB(大洋红层)据Leckie et al.，2002；Weissert and Erba，2004；胡修棉，2005图 8 白垩纪全球碳循环相关的地质事件及其变化Fig.8 Geological events related to the Cretaceous global carbon cycle and their changes

图 9 中国中部中生代鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段油页岩沉积模式(据Zhang et al.，2020b)Fig.9 Sedimentary model of oil shale in the Member 7 of Triassic Yanchang Formation in the Mesozoic Ordos Basin，central China(after Zhang et al.，2020b)

(3)海侵事件

海侵作用会使陆相湖盆水体咸化，也有利于水体分层，这种条件有利于藻类体的保存与生烃转化。并且海水侵入向湖泊内带入大量海洋浮游生物，从而促进富有机质沉积岩的发育，水体盐度的增加也促进了水底缺氧环境的形成，为有机质保存提供良好的条件(侯读杰等，1999； 孟志勇，2016)。众多学者研究表明，松辽盆地青山口组和嫩江组油页岩沉积均受到海侵作用的影响(图 8)(王东坡等，1994；冯子辉等，2009；席党鹏等，2010；Bechteletal.，2012；Caoetal.，2016)。此外，山东黄县盆地油页岩的形成也与周期性海水进退有关(许圣传等，2006； Lüetal.，2017)。

3 油页岩成矿机制及成矿规律

从古大气组成、古构造和古气候的协同作用及沉积环境方面概述了不同类型油页岩有利的形成条件，从有机质的形成到有机质的埋藏建立不同类型油页岩的成矿机制，并揭示其成矿规律。由于半深湖和深湖油页岩形成条件具有相似性，我们将其归类为陆相深水沉积油页岩，湖沼沉积的油页岩则对应于浅水沉积油页岩。以此建立2种油页岩成矿机制。

3.1 深水油页岩成矿机制

在较高的大气O2浓度背景下，温暖湿润的古气候背景和盆地沉降最大阶段促进深水区域的形成，陆上径流、火山灰携带营养物质进入湖泊，也可能存在湖底热液或软泥释放营养物质，诱发藻类等生物勃发，继而湖泊生物和陆源有机质发生沉降。在全球缺氧、海侵事件、生物爆发或湖水分层等作用下，深水区域形成稳定的含氧层和贫氧—缺氧层。在有机质沉降过程中，经过含氧层遭受氧化和呼吸等破坏作用，在贫氧—缺氧层至埋藏阶段发生硫化和生物降解甲烷化等作用(谢树成等，2007)。直至经历一定埋藏和成岩作用，生物作用逐渐减弱，最终形成深水沉积油页岩。在这个形成过程中，某些因素发生改变，就会导致油页岩品质发生变化，而深水区面积和有利条件的持续时间控制油页岩的矿床规模。

3.2 浅水油页岩成矿机制

在高的O2浓度背景下，温暖湿润的古气候导致沼泽环境基准面上升，形成浅湖区域，脆弱的浅水系统易于发生富营养化，导致浑浊的浅湖藻类勃发，同时也存在大量的浅水植物，这些生物基本原地沉积埋藏。勃发的藻类和先期沼泽沉积的有机质促进了水底还原环境的形成。浑浊水体促进黏土和有机质快速沉降和埋藏，期间有机质也受到短暂的呼吸、氧化、硫化、甲烷化等作用的破坏。经历一定埋藏和成岩作用，生物作用逐渐减弱，形成与煤互层的浅水沉积油页岩。湖泊系统的自身恢复和古气候的调节作用，导致富营养化浅水区域持续时间较短，因此，此种类型的油页岩厚度薄，分布局限。

3.3 中国陆相油页岩成矿规律

中国大陆区域构造总体上发育三大构造域，即古亚洲构造域、特提斯构造域和环太平洋构造域(任纪舜，2005)。这3个构造域也控制了中国陆相油页岩的时空分布特征。

(1)古亚洲构造域

古亚洲构造域已发现的含油页岩盆地有中国西部新疆的准噶尔盆地和甘肃宁县地区的六盘山盆地。准噶尔盆地属于古亚洲构造域天山—兴安造山系的斋桑—准噶尔造山带，六盘山盆地属于古亚洲构造域昆仑—祁连—秦岭造山系的祁连造山带，2个含油页岩盆地油页岩形成时代均为晚古生代。此阶段油页岩主要分布于中国西部，在温暖湿润古气候背景下，在准噶尔等前陆盆地前渊凹陷处形成稳定的深水区域，形成厚度巨大、分布范围广的深水油页岩。

(2)特提斯构造域

特提斯构造域中发现了许多的含油页岩盆地，主要有柴达木、民和、羌塘等盆地，这些盆地油页岩形成于中生代。其次，在羌塘盆地边缘、滇藏造山带和华南加里东造山带也分布着一些新生代含油页岩盆地，如伦坡拉、兰坪—思茅和北部湾等盆地。其形成与分布具有由北向南(西藏地区)或由东向西(滇西地区)盆地形成时代依次变新的特征，受其控制，滇藏造山带含油页岩盆地分布规律也是由北向南(西藏地区)或由东向西(滇西地区)形成时代变新。在中侏罗世，气候相对温暖湿润，含煤层系和深水泥岩层系在盆地中交替发育，大型盆地中易于形成深水油页岩和浅水油页岩2种类型，而在小型盆地中则以浅水油页岩沉积为主。古近纪，在一系列的断陷盆地中受古气候和盆地规模的双重控制，除伦坡拉盆地外，多数发育浅水油页岩。

(3)环太平洋构造域

环太平洋构造域含油页岩盆地的形成与分布主要受西太平洋构造域的控制，从西向东即从板块内部向板块边缘，含油页岩盆地类型依次为克拉通盆地、裂谷盆地和走滑盆地，油页岩整体发育在温暖湿润的古气候背景下，且呈现形成时代逐渐变新的规律。中国中部地区鄂尔多斯、四川盆地为大型的克拉通盆地，油页岩发育的时代主要为三叠纪—侏罗纪，整体以深水油页岩为主；中国东部和北部地区分布有大杨树盆地、辽西盆地群，为陆内裂谷断陷期盆地，在早白垩世普遍发育含煤及烃源岩层系，目前与烃源岩发育同期层位中发现了众多深水油页岩矿床；而松辽盆地为大型陆内裂谷拗陷期盆地，深水油页岩沉积于晚白垩世。新生代含油页岩盆地主要是发育于古近纪的一系列走滑盆地，形成夹持于太行山东断裂和郯城—庐江断裂之间以渤海湾盆地为主体的盆地群，北延到东北的依兰—依通和敦密断裂带盆地群，构成一个北北东向的经向含油页岩走滑盆地带，沉降幅度相对较小的盆地发育多层浅水油页岩，而在沉积幅度较大的地区易于形成厚层的深水油页岩。

4 展望

油页岩作为一个单独的矿种，受开发规模的影响，相对于煤和烃源岩，其研究程度要低很多。从理论方面，煤和烃源岩成因研究已经有200多年的历史，煤田地质学和石油地质学都具有完整的理论体系。目前非常规油气地质学理论体系也在逐步建设和完善过程中(邹才能，2014)，油页岩作为一种能源矿产也有待于参考煤与石油地质学研究框架，搭建其独特的理论体系，并有望成为一门独立的学科——油页岩地质学。

油页岩的有机质丰度是常规烃源岩的数倍，甚至数十倍，其成因具有特殊性，其应该为常规富有机质沉积岩形成背景下，某些因素发生突变的“事件”沉积。建议多结合现代湖泊沉积特征，运用比较沉积学的手段，深入剖析油页岩形成的突发机制。湖沼沉积油页岩与煤具有密切的关系，其成因研究尚处于初步阶段，有待于依托煤成因理论和湖沼学，结合精细的沉积学和地球化学研究，完善湖沼沉积油页岩的有机质富集理论。作为富有机质沉积岩，油页岩可以与页岩油气存在共生关系，因此系统研究油页岩的形成和后期热演化机制，有利于揭示多类型页岩能源矿产共生机理及建立协同勘探开发模式。

5 结论

近10年来，中国油页岩勘探开发和成矿理论研究取得重要进展，文中概要总结了中国陆相油页岩形成环境和成矿机制。

1)油页岩形成于较高O2和低CO2浓度大气背景，存在4个主要成矿期次，分别为古生代中二叠世、中生代中—晚三叠世和晚白垩世、新生代古近纪始新世；盆地内古构造和古气候协同控制盆地充填状态，过补偿环境沉积与煤互层的薄层湖沼油页岩(浅水油页岩)，补偿环境形成相对稳定的半深湖和深湖油页岩(深水油页岩)。

2)稳定深水油页岩形成环境具有高湖泊生产力和良好保持条件，有机质沉降过程中遭受氧化、呼吸、硫化等破坏作用，有机质供给量决定油页岩品质；波动深水油页岩形成于良好保存条件和大量有机质供给耦合带，盆地内矿层非均质性强，盆地间矿床差异明显；湖沼油页岩形成于富营养的浊水藻型湖泊中，湖泊自身恢复和古气候调节作用导致矿层薄且分布局限。

3)缺氧、火山活动和热液、海侵等地质事件易于诱导高生物生产力和低含氧区的增加，促进油页岩沉积；结合地质事件和各环境要素，分别建立深水油页岩和浅水油页岩成矿机制；中国油页岩时空展布受古亚洲、特提斯和环太平洋构造域的控制。