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蟒山讲坛第四十二期：地球中年期的平静与动荡
- 来源：
- 学校官网
- 收录时间：
- 2026-03-17 19:21:56
- 时间：
- 2025-12-28 08:30:00
- 地点：
- 主楼C308
- 报告人：
- 张水昌
- 学校：
- 中国石油大学
- 关键词：
- Earth's mid-age, boring billion years, organic matter enrichment, oxygen level, climate cycle, eukaryotic algae, shale oil, petroleum geology
- 简介：
- 报告通过解析华北燕辽盆地下马岭组黑色页岩，揭示14亿年前地球中年期存在氧含量升高、轨道力驱动气候旋回及真核藻类参与生油母质等现象，挑战了‘无聊十亿年’的传统认知，推动对地球早期环境演化和油气资源潜力的重新认识。
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报告介绍：
距今18至10亿年的中元古界被认为是地球演化平静期，大气含氧量极低，化学风化弱，氮磷等关键营养元素匮乏，不能满足真核生物生存需要，难以形成大规模有机质富集，缺乏油气生成物质基础，是油气勘探禁区。张水昌院士的报告带你走进“无聊的”地球中世纪，通过系统解析我国华北燕辽盆地下马岭组黑色页岩元素-同位素-有机质-生物标志物，获得三项科学发现。（1）发现14亿年前氧含量升高与有机质制造相耦合，促进了优质生油岩发育。基于绿硫细菌标志物和氧化还原敏感元素特征，识别出“最小含氧带”(OMZ)海洋结构。OMZ调节氮磷循环，控制海洋生态系统，加速有机碳(TOC)埋藏，形成了TOC高达20%的生油岩/油页岩。海洋学模型计算，维持OMZ所需大气氧含量为现今水平的4~8%，远高于Science论文提出的<0.1%，足以满足初级动物呼吸需要。（2）发现14亿年前轨道力驱动的气候旋回和哈德里环流动力学，控制了巨厚生油岩沉积。基于高精度年代限定和高密度地球化学分析，揭示了中元古代气候变化与现代地球一样，控制了风型、降雨和大气环流，形成了长达3千万年、极具韵律的富/贫TOC岩层交互沉积和石油“源‒储”组合，是迄今最古老的页岩油潜在资源。相关论文入选国际地球化学协会2015年“十大最值得关注论文”。（3）发现真核藻类参与14亿年前生油母质构成，有机质生油能力与显生宙优质生油岩相当。对干酪根缓慢加热并超净提取，检测到大量原生甾烷类脂化合物，据此提出藻类的红、绿分支在14亿年前已经出现，远早于Nature论文提出的6亿多年前，被认为是元古宙真核生物活跃的关键证据。这些发现动摇了国际上关于“无聊十亿年”的传统认知，推动了对地球早期环境和油气资源潜力的重新认识，在学术界和工业界产生广泛影响。
报告人介绍：
张水昌，中国科学院院士，石油地质学和地球化学家，现任中国石油勘探开发研究院首席专家、博士生导师。长期致力于深层-超深层海相油气基础理论研究与应用，探索地球早期环境演化和油气资源形成的关联机制，在地球圈层作用控制有机质富集和海相油气形成、高温环境有机‒无机作用控制超深层天然气生成和分布方面，取得了系统性和原创性成果。获国家自然科学二等奖1项，省部级科技进步特等奖和一等奖9项；2018年获何梁何利基金科学与技术进步奖，第二届中国石油天然气集团公司“杰出成就奖”。
