孕育黑金的沃土

清晨暖暖的阳光洒在青藏高原高耸的雪峰之上，高原之上，天清云淡，和风拂过，牧歌悠扬。雪山上的高山融水和着昨日降下的雨水，潺潺地流向地势更低的地方，汇聚成一条条的溪流，千溪汇聚成河，水势如龙，浩浩汤汤，奔流赴海。

也许很多人会好奇，为什么河流上游的水很清澈，但到了下游，水就会变的浑浊，例如黄河。这和环境污染或多或少有些联系，但其影响的直接因素是河流水体中携带物质的多少。很多老一辈的人会有这样的经验，从江中打来的水不能直接用于生活，要江水（或加入明矾）静置一段时间，然后再来使用，而且，桶底或缸底的水是不能用的，会有很多的杂质，而这些杂质就是水中所携带的一些物质，流水将这些物质由一地带往另一地的这样的一种现象就像搬运货物一样，所以，在地质上，我们称其为“搬运作用”，而流水的搬动物体“力气”的大小和流体的密度及流动速度有关，流体的密度越大，流动速度越大，它的“力气”就越大，就能扛着更多的物质运向远方。但就对于河流来说，水体的密度变化是不大的（温度对水体的密度会有影响），因此，水流的速度将会对其携带能力的好坏起决定性因素。因此，当水体流速变快，就能带着更多的物质运动，当水体速度降下来，流水的“力气“变小，就会丢掉它扛着的一些物质，在这个地方沉降下来。这个流水将其携带的物质卸下来并发生物质沉降的过程，我们在地质上称其为”沉积作用“。

沉积作用发生的环境不同，沉积物（也就是被水流卸下来的物质）特征也会有所不同。现在，我们来谈谈一种比较特殊的沉积――缺氧沉积。

缺氧沉积，顾名思义，就是在缺氧环境下产生的沉积。缺氧环境一般指水体中溶氧量小于1.0mL/L的环境，缺氧环境可以分为厌氧环境（<0.1mL/L）和贫氧环境（0.1～1.0mL/L）。

那缺氧环境是如何产生的呢，水体中的溶氧又是如何消耗掉的呢？

海水的透光能力是有限的，因此，当水深深到一定深度时，海底将是一片漆黑，而在黑暗中绿色植物是无法生存的，自然就无法进行光合作用，造成海底环境的缺氧;生物死去后，其本身也会成为海水携带物质的一部分，当水体的运动速度减弱到一定程度，生物遗体也会发生沉降，而在沉降过程中，生物遗体会腐败，也是水体中溶氧消耗的原因。

因此随着深度增加，海底光合作用减弱，并伴随着生物遗体的沉降腐败耗氧，会在水深500-1000m的深度形成缺氧环境。因此，再海平面上升这一过程（即地质上说的海侵过程）中，海平面的上升能造成原本并未缺氧的水体缺氧形成却氧环境。

水体在横向上是运动的，在纵向上也是运动着的。水的密度是随着温度的不同而变化的，其密度随着温度的降低而增大（在4℃达到最大）。自然界中阳光射入水中，表层的水体会吸收大部分的热量，仅有少部分热量供深层的水体吸收，自然水体由浅及深的水体温度因该是逐渐降低。若水体表层水的温度因为外界气温的剧烈变化而降低，会造成表层水的密度大于下层水体的密度，这时，就会发生水体垂向上的交流，表层密度大的水体向下运动，深层密度相对较小的水体向上运动。这种水体交换能将表层的富溶氧水带到较深的部位中。

若四季温度变化不大，对表层水体温度变化无较明显影响，则水体会在垂向上缺乏这种交换，表层的富溶氧水无法交换到深层，而深层中的耗氧过程，如生物的呼吸耗氧，遗体腐败耗氧等，仍在继续，就会造成深层的水因水体的停滞而缺氧，形成缺氧环境。而这种缺氧成因在地质上叫做停滞缺氧。

上升流的发育也能造成水体的缺氧。上升流就是指深层的水体向上涌升的一种洋流，但其涌升成因区别于上文中的因密度变化而造成的水体交换，而是因表层流场的水平辐散，使表层以下的海水铅直上升的流动。通俗的讲，就是海水表层的水体被风吹走了，而其下部的水体为了补偿这一部分水体的损失，而向上部运动，造成深层水体上涌。而底部的水体中富含大量的因生物遗体沉降腐败而释放出的营养盐，这些营养物质被上升流带到水体表层后，表层水体的富氧和富营养条件就能使得水体中生物大量繁殖，生物的呼吸作用会消耗水体中的溶氧量，当生物繁盛到一定程度后，水中的溶氧量无法负担如此众多的生物数量时，水体中的溶氧量就会下降，水中生物数量开始衰弱，而生物遗体的腐败耗氧会使得水体中的氧气含量进一步降低，形成缺氧环境。

缺氧环境中会有独特的生物种群。缺氧沉积中底栖生物稀少，浮游生物发育。底栖生物往往生活在水体较浅，阳光充足的江河湖海底部，如海星，螺类，贝类，藻类等。他们需要丰富的营养物质来源，阳光和氧气，在缺氧的环境中难以生存。而对这些需求不高的浮游生物如放射虫，菊石等则可以在缺氧环境中很好的沉积下来。

缺氧环境有特定的沉积特征。缺氧环境中水体溶氧量较低，有机质难以被氧化分解，从而很好地保存了下来，导致岩石的颜色较暗。而缺氧环境多为安静深层的水体，水动力条件较弱，此时水体只能搬着一些相当细小的颗粒运动，而这些小颗粒沉积后形成泥页岩。

缺氧环境的研究对油气勘探又有什么意义呢？石油，天然气是国民经济的命脉所在。而石油、天然气大部分是有机成因的，即是由原有沉积物中未被氧化分解的生物残骸经过一系列的生物化学变化而形成的，因此对有机物质能够较好保存的缺氧环境下产生的沉积物中能够含有更多的有机物质，也就具有相比于其他沉积环境有更好的生油潜力。

大自然的鬼斧神工造就了这样的黑金沃土，在一次又一次的沉积旋回中，再这样特殊的沉积环境中，经历了一亿多年的沉淀，我们的油气资源应运而生，油气资源是国民生活的命脉，所以打开“缺氧沉积”这个宝库将成为以后油气勘探工作中的重中之重。