主流观点关于黑色页岩有机质富集的成因，可能有问题。

    一般提到黑色页岩，都会提到几个关键词：暖湿气候，藻类勃发，高初级生产力,大洋缺氧，火山喷发。实际上这些假说和现代环境科学的固碳规律是矛盾的。于是，通过类比现代沉积，得出下面几点看法，欢迎大家指正。

    1）高固碳对应低初级生产力。固碳效率高的地区主要为寒温带，对应的是初级生产力较低的地区。因为气温提高后，生产力虽然提高一些（正向作用，近似线性增加），而矿化作用呈指数增加（负向分解作用）。以至于暖温带、亚热带、热带的虽然生物量高，高生产力，但均出现了低固碳，古今基本一致。如图1所示.

    2）气温对黑色页岩有机质富集程度的控制远大于氧化还原条件。低温下，不管富氧还是缺氧，有机质很难分解。如在冰川能看到完整的动植物残骸，但在热带，很难见到完整的。夏天或在海南，将买的猪肉抽真空包装，缺氧，过两个月看看？仍会变质；将猪肉也抽真空就放在漠河寒温带地区室外（但不要暴晒），过三个月，肉的变质程度不会太高。青藏地区人去世后，要天葬，为什么？埋在土里分解不了，这和北极地区人和动物死亡后一样，埋藏后分解不掉，只能烧掉。登珠峰的遇难者，虽然暴露在富氧环境，但保持原样仍可以很多年而不会被风化。这就进一步解释了气温对有机质的矿化作用，远大于氧化还原条件。

    3）中上扬子地区五峰-龙马溪组黑色页岩发育于地球第3次大冰期，处于寒温带，在海退背景下的低盐度潟湖环境，对应为低初级生产力。有几个理由：一是指示盐度的Sr/Ba<0.5；二是这套页岩的底部宝塔组灰岩有红层，临湘组部分地区有红层。现代沉积，红土、大型红土型铝土矿发育于赤道附近，古代各地质年代的红土型铝土矿均为赤道附近最高。红土、红层就代表低纬度热带雨林，炎热气候。因而黑色页岩相对于临湘宝塔组为降温过程，海退环境。页岩沉积时期，中扬子宜昌缺失这套地层，同时鄂尔多斯南部、塔里木盆地均缺失赫南特阶地层，反映当时为整体海退背景。凯迪阶在这三个地区也有地层发育，但贫有机质。如宜昌地区庙坡组含笔石页岩，为低TOC，鄂尔多斯盆地发育平凉组、背锅山组砂泥多个旋回，页岩段TOC<1.2%; 塔里木盆地印干组TOC也低<1.5%，反映凯迪阶大暖期贫有机，和现代赤道发育红层类似。

    4）古气候所引发的寒温带的纬向滑移控制了页岩油气与煤的分布。气候是波动的，但统计特征表明，高纬度发育泥炭，黑色页岩；中纬度发育蒸发盐；低纬度红层，红土型铝土矿。在气候波动时，会在同一地方，发育代表不同纬度的指相性矿产。如在北极发育红土型铝土矿，不是此时富氧了，而是大暖期北极也是高温；赤道附近有煤，黑色页岩，不是因为此时缺氧了，而是全球变冷，以至于赤道附近也是寒温带气候。对中低纬度地区，当全球变冷时，可能就由发育红层变至发育黑色页岩（凯迪阶到赫南特阶）；若全球变暖时，由发育黑色页岩变成发育红层（鲁丹阶至特列奇阶）。这个红黑转换并不是因为富氧或缺氧。气候带的波动导致寒温带的纬向滑移控制了煤及黑色页岩的分布。没有例外。

    5）寒温带及高原寒温带发育巨厚泥炭，煤及黑色页岩，不是因为寒温带缺氧；而赤道发育红层，不是因为赤道富氧。

    感谢《地质科学》接收了本文：黑色页岩有机质富集程度与古气候的关系：以中上扬子五峰—龙马溪组页岩为例。可点击《地质科学》期刊上传到知网的连接下载。

    并不是我们想挑战传统，而是传统的、主流的真的有错。拨乱反正才能让认识不断提高。

图1 我国湿地土壤碳储与纬度的关系

毛小平

中国地质大学（北京）能源学院，2024年7月1日