蔡國(guó)剛

1)中國(guó)礦業(yè)大學(xué),北京 100083;

2)遼河油田公司研究院,遼寧盤錦 124010

遼河裂谷東部凹陷粗面巖成因機(jī)理探討

蔡國(guó)剛1,2)

1)中國(guó)礦業(yè)大學(xué),北京 100083;

2)遼河油田公司研究院,遼寧盤錦 124010

在渤海灣諸盆地中,唯獨(dú)遼河盆地東部凹陷發(fā)育粗面巖,引起了國(guó)內(nèi)地質(zhì)學(xué)界的廣泛關(guān)注。本文通過(guò)巖石學(xué)特征、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)背景和形成環(huán)境的綜合分析認(rèn)為:粗面巖的原始巖漿來(lái)源于上地幔的較深部位,與玄武巖等火成巖屬同源巖漿,但粗面巖經(jīng)歷了更長(zhǎng)時(shí)間的結(jié)晶分異作用;形成粗面巖的巖漿,在上涌過(guò)程中未經(jīng)歷任何地殼混雜作用,外部環(huán)境屬于水下噴發(fā);構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是巖漿活動(dòng)和火成巖巖性發(fā)育及其分布的內(nèi)因,東部凹陷沙三中段沉積時(shí)期所特有構(gòu)造運(yùn)動(dòng)背景造就了粗面巖發(fā)育的內(nèi)外部環(huán)境。

東部凹陷;粗面巖;結(jié)晶分異;混染;水下環(huán)境;成因機(jī)理;構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

遼河裂谷是渤海灣裂谷系的一部分(圖1),它的形成可能歸因于渤海灣地區(qū)的郯廬斷裂和地幔上窿的雙重作用。在早第三紀(jì),遼河裂谷所在地區(qū)在其所對(duì)應(yīng)的渤中幔窿區(qū)(三岔支中的北支)的上窿作用下,使大陸地殼伸展裂陷而形成主動(dòng)裂谷,期間巖漿沿著地幔上窿區(qū)地殼裂開的通道而噴溢,并在強(qiáng)烈的伸展期伴有侵入作用。加之當(dāng)時(shí)郯廬斷裂的頻繁活動(dòng),致使本區(qū)裂谷作用表現(xiàn)為火山作用與裂谷作用同時(shí)發(fā)生,而且在有些活動(dòng)部位往往是以巖漿活動(dòng)為先導(dǎo),繼而才表現(xiàn)為正常的沉積作用或與火山作用相間出現(xiàn),這種作用基本貫穿于早第三紀(jì)的始終,因而造就了遼河裂谷火成巖的高度發(fā)育。古新世以噴發(fā)作用為主,火山巖分布面積占裂谷的70%以上,西部和大民屯凹陷巖漿作用基本相似,均具有分布廣的特點(diǎn),而東部凹陷強(qiáng)度更大,最大厚度超千米;從始新世開始,巖漿活動(dòng)中心整體轉(zhuǎn)移到了東部凹陷,噴發(fā)作用和侵入作用都有發(fā)生,從始新統(tǒng)至上第三系明化鎮(zhèn)組均不同程度地發(fā)育了大量的火成巖體,受裂陷和地幔上窿雙重作用及其強(qiáng)度的影響,巖漿上涌速率和分異程度亦存在較大變化,造就了本區(qū)從基性到中性多種豐富巖石類型的發(fā)育。

經(jīng)中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)所、中科院無(wú)錫實(shí)驗(yàn)室、中科院廣州地化所、南京大學(xué)、長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院和具有國(guó)家質(zhì)量計(jì)量資質(zhì)的中國(guó)石油遼河油田試驗(yàn)中心等多家權(quán)威試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的聯(lián)合鑒定,遼河?xùn)|部凹陷的巖石類型可劃分為熔巖類(包括粗面巖、粗安巖、玄武安山巖、安山巖、粗玄巖、安山玄武巖、玄武巖)、脈巖類(輝綠巖)、火山碎屑巖類(包括火山角礫巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、凝灰?guī)r)3大類11個(gè)亞類。其中粗面巖、玄武巖、安山巖、輝綠巖為本區(qū)的主要火成巖類型,而粗面巖為渤海灣諸盆地中遼河盆地東部凹陷所特有。

圖1 遼河坳陷構(gòu)造單元分區(qū)圖Fig.1 Tectonic unit division of Liaohe Depression

1 巖石學(xué)特征分析源漿成因與演化

粗面巖系指以粗面巖為主要成分(含量)的巖石,它的顯著特點(diǎn)是斑晶發(fā)育,具有“粗面”結(jié)構(gòu),本區(qū)粗面巖的顏色多為灰、綠灰、深灰色,塊狀構(gòu)造(圖2、3)。巖石標(biāo)本總體呈斑狀結(jié)構(gòu)、聚斑結(jié)構(gòu);基質(zhì)為粗面結(jié)構(gòu)、霏細(xì)結(jié)構(gòu)。斑晶發(fā)育,一般占總體積的15%～30%,為堿性長(zhǎng)石,種屬主要為透長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石,也含少量歪長(zhǎng)石、角閃石和橄欖石。透長(zhǎng)石呈柱狀或板條狀有規(guī)律排列,斜長(zhǎng)石多為環(huán)帶結(jié)構(gòu),呈“凈邊臟心”形態(tài),兩者大多發(fā)生了中-深程度蝕變,為綠泥石化、方沸石化等;斜長(zhǎng)石種屬有鈉長(zhǎng)石、中長(zhǎng)石、拉長(zhǎng)石。暗色礦物含量低,為黑云母、輝石等,具暗化邊,亦有中-深程度的綠泥石化?；|(zhì)以微晶堿性長(zhǎng)石為主,少量斜長(zhǎng)石,長(zhǎng)石排列具定向性,同時(shí)也發(fā)生了綠泥石化、方沸石化等次生變化;次含少量玻璃質(zhì)、蝕變暗色礦物、鐵質(zhì)等。總體上,巖石長(zhǎng)石含量較高(鉀長(zhǎng)石+鈉長(zhǎng)石均＞55%),粘土含量低(＜10%)。這些特征與粗面巖的源漿成分及后生環(huán)境密不可分。

1.1 主量元素特征

東部凹陷重點(diǎn)巖性的全堿與SiO2確定的硅堿關(guān)系如圖4所示,從中可以看出:巖石主要落入三個(gè)區(qū)域,即粗面巖-粗面安山巖區(qū)、粗面玄武巖區(qū)和玄武巖區(qū),表明本區(qū)巖石偏堿性。此外,在粗面巖中還發(fā)現(xiàn)了霓輝石斑晶,亦進(jìn)一步證明東部凹陷的粗面巖屬堿性巖類。而堿度分析結(jié)果表明,本區(qū)粗面巖大多樣品 δ在7.2～8.6之間(表1),按 δ的劃分標(biāo)準(zhǔn)及 AR和 SiO2關(guān)系,不難證實(shí)本區(qū)的粗面巖屬堿性系列。

圖2 歐15-2306.1m,粗面巖,粗面結(jié)構(gòu),正交偏光100×Fig.2 Ou15-2306.1m,trachyte,trachytic texture,crossed nicols 100×

表1 熱河臺(tái)—?dú)W利坨子地區(qū)粗面巖σ與AR值統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of trachyte δ and AR in Rehetai-Oulituozi area

將陽(yáng)離子標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果投在 Trnive的Ab-An-Or三角圖上,則分布于鉀質(zhì)系列范圍;在SiO2－K2O 圖解中,本區(qū)粗面巖具有高鉀含量的特點(diǎn),綜上所述,說(shuō)明本區(qū)的粗面巖屬堿性鉀質(zhì)系列。

總體來(lái)說(shuō),東部凹陷的火成巖堿質(zhì)和 Al2O3含量較高,并表現(xiàn)出較強(qiáng)的分離趨勢(shì),各種主量元素與 Mg#(鎂質(zhì),Mg#=(Mg2+×100)/(Mg2++Fe2+))的關(guān)系均呈連續(xù)變化的負(fù)相關(guān),顯示了這些巖石可能源于同一巖漿系列的演化。粗面巖樣品的Mg#變化范圍在 30～47之間,表明該類巖石中發(fā)生了較高程度的分異結(jié)晶作用,或具有明顯的殼源物質(zhì)的混入(后文說(shuō)明無(wú)此作用);而玄武巖仍具有很高的Mg#值,基本上所有的樣品都大于 65,反映其巖漿基本沒有受到地殼物質(zhì)的混染。

圖3 歐52-2681.64m,粗面巖Fig.3 Ou52-2681.64m,trachyte

圖4 TAS圖解Fig.4 TAS diagram

K2O+Na2O和SiO2之間的關(guān)系呈現(xiàn)為連續(xù)變化的正相關(guān),表明隨著巖漿的演化,堿性元素含量增加,堿度增加。一般認(rèn)為,堿性火成巖來(lái)自較深的、部分熔融程度低的源區(qū),其構(gòu)造背景為張裂的環(huán)境。這一點(diǎn)可以由對(duì)壓力靈敏的Ti元素含量的變化來(lái)進(jìn)行判斷,從 Al2O3/TiO2-TiO2圖中(圖5)可看出,研究區(qū)的樣品跨越了從夏威夷型火山巖到紅海裂谷型火山巖的區(qū)域,反映了它們形成于張裂環(huán)境的特征。本區(qū)火成巖形成于張裂構(gòu)造環(huán)境,不同類型的火成巖的主要元素由基性到堿性呈現(xiàn)出連續(xù)的變化趨勢(shì),和本區(qū)的中生代火成巖相比,這一特征尤其明顯。上述主要元素的變化特征表明,本區(qū)不同類型的火成巖呈現(xiàn)出一個(gè)巖漿序列的演化趨勢(shì),可能是同一個(gè)源區(qū)巖漿演化的結(jié)果。

1.2 稀土元素特征

稀土元素(REE),是巖漿巖成因的良好標(biāo)志,其特征可以分析確定巖漿形成的構(gòu)造環(huán)境,劃分巖石類型,以及巖石是部分熔融還是分離結(jié)晶的產(chǎn)物等。

本區(qū)粗面巖的稀土總量∑REE變化于138～2288 ppm之間,(La/Lu)C為8.9～17.5,稀土配分曲線呈右傾型,為輕稀土富集型,δEu*為0.5～0.94,Eu呈明顯呈負(fù)異常(圖6)。

粗面巖與本區(qū)另外兩種主要巖石——玄武巖、輝綠巖的一個(gè)共同特征是均具輕稀土富集、曲線形態(tài)為明顯的右傾形式,分配型式相似,反映了它們具有相似的源區(qū)特征。但粗面巖的稀土總量∑REE普遍高于玄武巖和輝綠巖,輕重稀土元素分餾程度高,并出現(xiàn)了明顯的Eu負(fù)異常,反映了早期的成巖過(guò)程中斜長(zhǎng)石的結(jié)晶分異作用的影響及可能混有殼源物質(zhì)的特點(diǎn)。

綜上所述,本區(qū)的粗面巖與玄武巖類(包括輝綠巖)都具有堿性特征,來(lái)源于上地幔較深部位,屬同源巖漿,粗面巖是同源的堿性玄武巖漿后期演化的結(jié)果。

1.3 微量元素特征

微量元素,隨著主量元素含量的變化也呈有規(guī)律的變化,是巖石形成的物理?xiàng)l件的重要指示。從本區(qū)玄武巖微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化比值蛛網(wǎng)圖中可見,隨元素在從左到右相容性逐漸增大,元素含量總體降低。但其中有明顯的Rb和Pb的虧損,Ce也略有虧損(圖7)。其中Rb和Pb為上地殼明顯富集的元素,由此可見,該區(qū)玄武巖幾乎沒有受到上地殼混染作用。

此外,蜘網(wǎng)圖上本區(qū)的各類巖石基本表現(xiàn)出相同的配分模式,K呈現(xiàn)正異常,這和本區(qū)巖石偏堿性的巖石特征是一致的;Ta、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)(HFS)元素呈現(xiàn)負(fù)異常,表明早期鈦鐵礦的結(jié)晶分離作用的發(fā)生,反映了巖漿曾發(fā)生過(guò)結(jié)晶分異作用,這和前面的結(jié)論是一致的;Sr、P等元素具有不同程度的虧損,以及 Nb的正異常表明巖漿演化過(guò)程中沒有明顯的殼源物質(zhì)混入。

圖5 Al2O3/TiO2- TiO2關(guān)系圖Fig.5 Al2O3/TiO2-TiO2 diagram

圖6 粗面巖巖稀土元素配分曲線圖Fig.6 Condrite-normalized REE patterns of trachyte

圖7 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化比值蛛網(wǎng)圖Fig.7 Spidergram of chondrite-normalized ratios

普遍的Ta、Ti、P、Sr的負(fù)異常,K、Rb、Th的正異常是本區(qū)火成巖主要特征,這些異常特征都與世界上板內(nèi)巖漿系列的特征相似,考慮巖性偏堿性具有高鉀的特性,因此認(rèn)為這一看法是合理的。

1.4 同位素特征

同位素地質(zhì)學(xué)在解決火成巖的年齡、巖石成因、成巖、成礦物質(zhì)的來(lái)源及地殼、上地幔的演化問(wèn)題中都具有較好的應(yīng)用,在源區(qū)特征研究中,Rb-Sr、Sm-Nd同位素的研究,占有重要地位。東部凹陷粗面巖樣品的87Sr/86Sr 含量為0.7046～0.7049,εNd為＋1.4～＋1.9。由于粗面質(zhì)巖漿本身鍶含量很低,如有地殼物質(zhì)加入,即使其量甚微,也會(huì)使87Sr/86Sr值明顯升高,證明本區(qū)粗面巖的源漿上涌過(guò)程中未經(jīng)歷任何地殼混染作用。

根據(jù)東部凹陷早第三系火成巖代表巖石同位素組成變化特征、Sr-Nd同位素?cái)?shù)值以及區(qū)域地幔地球化學(xué)的綜合分析,本區(qū)火成巖的源區(qū)可能有三種來(lái)源:(1)虧損的上地幔軟流圈,其成分相當(dāng)于大洋中脊玄武巖(MORB,εNd＝10～12);(2)略虧損的地幔源,其成分相當(dāng)于主體大洋島玄武巖(εNd＝0～6);(3)略虧損－富集的古老巖石圈地幔。三種源區(qū)不等比例的混合,有可能說(shuō)明本區(qū)巖漿源區(qū)的特征。

2 構(gòu)造演化與巖漿活動(dòng)

按板塊構(gòu)造觀點(diǎn),遼河斷陷屬大陸裂谷盆地,是渤海灣裂谷系的一部分,大地構(gòu)造位置處于華北板塊東北部。整個(gè)渤海盆地是晚白堊世至早第三紀(jì)時(shí)期由地幔底辟所導(dǎo)致的伸展裂陷作用的構(gòu)造背景上發(fā)育起來(lái)的含油沉積盆地。地震測(cè)深和大地電磁測(cè)深及地?zé)豳Y料,證明遼河盆地下面存在地幔上窿構(gòu)造。根據(jù)渤海灣盆地莫霍面埋深、重力等地球物理資料,結(jié)合火山巖在噴發(fā)地區(qū)的時(shí)空分布所反映的巖漿活動(dòng)特點(diǎn),該盆地應(yīng)屬于軟流圈底辟和區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)聯(lián)合作用的結(jié)果。在區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的作用下,太平洋板塊對(duì)歐亞板塊的俯沖可能起著主導(dǎo)作用。軟流圈底辟促使地幔熱柱的形成,從而使巖石圈上隆及伸展減薄,導(dǎo)致大陸裂谷擴(kuò)張。遼河斷陷是郯廬斷裂和地幔上窿的雙重作用下發(fā)育的主動(dòng)裂谷盆地,巖漿是沿著地幔上窿區(qū)地殼裂開的通道而噴溢或侵入的。

東部凹陷是其中一個(gè)北東向展布的箕狀凹陷,主干斷裂走向和盆地邊界基本一致。作為各時(shí)期的巖漿活動(dòng)中心,從上到下,具有晚第三紀(jì)坳陷構(gòu)造層—中新生代斷陷構(gòu)造層—被改造的古老印支期褶皺構(gòu)造層。其形成演化可分以下幾個(gè)階段:(1)裂前成穹期(k2)－熱柱生成:由于太平洋板塊俯沖,上地幔物質(zhì)熱膨脹作用造成局部異常,在400km處誘發(fā)上地幔熔融,形成一熱柱。垂直上升的熱柱或?qū)α魃仙牡蒯Ｎ镔|(zhì)對(duì)巖石圈的加熱必然使巖石圈軟化、上隆。(2)張裂破碎期(E1)－熱柱迅速上升:太平洋板塊俯沖強(qiáng)烈,上地幔物質(zhì)熱膨脹作用加劇,巖漿沿巖石圈的弱化帶或破裂帶噴出地表,地殼拉伸,產(chǎn)生營(yíng)口-佟二堡等深大斷裂,斷裂活動(dòng)導(dǎo)致盆地初始斷裂,并伴有強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng),形成巨厚的火山巖層。(3)拉張沉陷期(E3s-Ed)－熱柱迅速上升:中 國(guó)北方大陸下的地幔亞熱柱,相對(duì)長(zhǎng)期地固定在遼河地區(qū),控制了遼河裂谷的火山活動(dòng)和裂谷演化,斷塊、斷陷差異陷落十分強(qiáng)烈,形成新生代斷陷構(gòu)造層。(4)坳陷發(fā)育階段:太平洋板塊俯沖減弱,俯沖帶向東遷移,上地幔物質(zhì)由熱膨脹轉(zhuǎn)為冷卻收縮,本區(qū)脫離了地幔熱柱的控制,引起上部地殼整體下沉,形成近于水平狀態(tài)的沉積層。

早第三紀(jì)晚期太平洋板塊西緣俯沖方向由NNW 轉(zhuǎn)變?yōu)镹WW;同時(shí),印度板塊向 NE方向運(yùn)動(dòng),在這種情況下,郯廬斷裂從左旋活動(dòng)向右旋活動(dòng)。在它影響下新生代以來(lái),發(fā)生的6次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)伴隨有強(qiáng)度不等的火山噴溢和噴發(fā),尤其是新生代早期最為發(fā)育,早期(下第三系)以堿性玄武巖、拉斑玄武巖和粗面巖為主,晚期(上第三系)以堿性玄武巖和輝綠巖為主,與整個(gè)渤海灣盆地具有一定的可比性,具有沿北東向主干斷裂展布的特點(diǎn)。

綜上分析認(rèn)為,東部凹陷之所以不同地區(qū)或不同期火成巖巖石類型不同,原因可能有以下幾點(diǎn):(1)巖漿房?jī)?nèi)巖漿成份有差異;(2)斷裂切入巖漿房?jī)?nèi)深度不同,導(dǎo)致巖漿類型不同,一般認(rèn)為巖漿房?jī)?nèi)主要有三層巖漿,底下較厚為玄武巖巖漿,中間較薄過(guò)渡帶為粗面巖巖漿,上部較厚為花崗巖巖漿。那么斷裂切入較深可形成玄武巖,較淺則形成花崗巖,只有當(dāng)深度適中時(shí),才可形成粗面巖。(3)受力機(jī)制或斷裂性質(zhì)不同,導(dǎo)致巖漿上涌通道是否暢通,進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)晶時(shí)間和程度不同,所形成的巖石類型不同,如在黃沙坨-歐利坨子地區(qū),受沙三段沉積中期界西斷裂活動(dòng)特征影響,巖漿上涌速度慢,結(jié)晶充分,多形成粗面巖.。

3 粗面巖形成機(jī)理分析

3.1 粗面質(zhì)巖漿起源與演化分析

據(jù)目前資料分析認(rèn)為,東部凹陷主斷裂活動(dòng)具有多期性,在沙三沉積時(shí)期,駕掌寺、界西等斷裂強(qiáng)烈活動(dòng);其中駕掌寺斷層生長(zhǎng)指數(shù)一般為2.0,最大生長(zhǎng)指數(shù)為4.0,活動(dòng)速率最大達(dá)120 m/Ma,最大古落差達(dá) 600 m;界西斷層早期活動(dòng)速率一般為150 m/Ma,最大達(dá)522 m/Ma,最大古落差為2610 m,生長(zhǎng)指數(shù)為10。由于斷裂活動(dòng)強(qiáng)度大,巖漿沿?cái)嗔芽焖賴姲l(fā),形成玄武巖。沙三中期這些斷層的活動(dòng)強(qiáng)度明顯減弱,活動(dòng)速率降低,導(dǎo)致巖漿噴溢速度降低,造就了巖漿能夠長(zhǎng)時(shí)間分異的外部條件。因此,對(duì)于整個(gè)渤海灣盆地唯獨(dú)遼河地區(qū)出現(xiàn)粗面巖的問(wèn)題可解釋為:本區(qū)的粗面巖均發(fā)育在沙三中沉積時(shí)期,這是遼河裂谷擴(kuò)張深陷期,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)平靜-持續(xù)穩(wěn)定沉降,盡管深大斷裂仍在活動(dòng),但由于強(qiáng)度弱,巖漿上涌速度大幅度減慢,結(jié)晶分異作用加強(qiáng),鎂、鐵礦物大量析出,SiO2、鉀、鈉礦物含量增高,進(jìn)而形成了粗面巖,而其它地區(qū)不具備這些條件。

傳統(tǒng)的相平衡實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為,粗面質(zhì)巖石只能在高壓環(huán)境下(＞1.5 GPa),由下地殼物質(zhì)部分熔融產(chǎn)生(造山帶環(huán)境橄欖安粗巖系中的粗面質(zhì)巖石),或在低壓環(huán)境下(＜1.0 GPa),由堿性或過(guò)渡性玄武質(zhì)巖石直接分離結(jié)晶產(chǎn)生(裂谷或地幔柱環(huán)境的粗面巖),后者以較大的Eu負(fù)異常為特征。本區(qū)粗面巖產(chǎn)于遼河盆地早第三紀(jì)裂谷盆地之中,粗面巖中地殼物質(zhì)加入很少,具較高的Nb值,較低的Pb、Rb及Sr 含量;經(jīng)歷過(guò)顯著的斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用,具強(qiáng)烈的Eu,Sr負(fù)異常;粗面巖的稀土元素特征表明它可由伴生玄武巖巖漿經(jīng)歷斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用產(chǎn)生;未發(fā)現(xiàn)與下地殼部分熔融有關(guān)的花崗質(zhì)巖石;這些特征均表明,遼河盆地早第三紀(jì)粗面巖不是下地殼物質(zhì)高壓下部分熔融的結(jié)果,而是玄武巖漿在低壓(＜1.0 GPa,相當(dāng)于32km的深度)環(huán)境下經(jīng)歷了橄欖石、輝石、斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石等大比例分離結(jié)晶作用的產(chǎn)物。此外,輝石和長(zhǎng)石中的包裹體研究還發(fā)現(xiàn),這種成因類型粗面巖漿分離結(jié)晶過(guò)程的壓力極低(約為100MPa),而溫度較高(950～1200℃),這也與中國(guó)東部早第三紀(jì)總體拉張的構(gòu)造背景以及渤海灣盆地早第三紀(jì)較高的大地?zé)崃鞅尘跋嘁恢隆?/p>

3.2 粗面巖噴發(fā)環(huán)境

東部凹陷的火山巖噴發(fā)環(huán)境有水上和水下兩種類型,粗面巖主要發(fā)育于沙三中段,屬陸相水下火山噴發(fā)。主要依據(jù)有以下幾點(diǎn):

A.粗面巖中的正長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石和歪長(zhǎng)石斑晶具有中空骸晶,反映在水下噴發(fā)所特有的急速冷卻特點(diǎn);

B.上、下均為湖相泥巖、砂巖組合,尤其是歐利坨子和黃沙坨地區(qū),巖體上部均覆蓋了湖相暗色泥巖,湖相沉積巖明顯上超于巖體表面,其上覆地層披蓋現(xiàn)象明顯;

C.粗面巖均顯示深灰、灰綠、褐綠等水下噴發(fā)所特具的還原色;

D.絕大多數(shù)樣品Fe2+含量高于Fe3+,證明噴發(fā)于還原環(huán)境中;

E.分布范圍局限,而局部厚度大,原始傾角較大,為陸相噴發(fā)所特有現(xiàn)象;

F.化學(xué)成分上的高堿,亦顯示為陸相噴發(fā)特征。

4 結(jié)論

根據(jù)上述對(duì)粗面質(zhì)巖漿的起源與演化分析和噴發(fā)環(huán)境的分析可知,這種特有的水下噴發(fā)環(huán)境,構(gòu)成了本區(qū)粗面巖結(jié)晶成巖的重要外部條件,導(dǎo)致其成巖過(guò)程散熱慢,結(jié)晶充分,斑晶粗大、定向排列等,在未發(fā)生次生變化時(shí),顏色多呈與主要造巖礦物相一致的灰色、淺灰色等,是造就本區(qū)粗面巖裂縫高度發(fā)育,成為良好油氣儲(chǔ)集體的重要因素之一。

陳義賢,陳文寄,周新華.1997.遼西及鄰區(qū)中生代火山巖——年代學(xué)、地球化學(xué)和構(gòu)造背景[M].北京:地震出版社.

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Genetic Mechanism of Trachyte in the Eastern Depression of Liaohe Rift

CAI Guo-gang1,2)
1)China University of Mining and Technology,Beijing100083;
2)Research Institute of Liaohe Oil Company,Panjin,Liaoning124010

In various basins of the Bohai Bay,only the East Liaohe depression has well-developed trachyte.This phenomenon has long aroused much attention among geologists in China.Based on an integrated analysis of rock characteristics,tectonic movement and formation background,this paper holds that the original trachyte magma was derived from the deeper part of the upper mantle,the basalt and other igneous rocks were comagmatic rocks,but the trachyte experienced a longer time of crystallization differentiation.It is also considered that the formation of trachyte magma in the upwelling process did not experience any mixing action,with the external environment being part of the underwater eruption,that the tectonic movement constituted the internal cause for the development and distribution of magmatic activities and igneous rocks,and that the unique characteristics of the three middle sedimentation periods of the eastern sag created the internal and external environment background for the development of trachyte.

east depression;trachyte;crystallization differentiation;contamination;underwater environment;genetic mechanism;tectonic movement

P588.143;P588.113;P542.5

A

1006-3021(2010)02-245-06

2010-01-31;改回日期:2010-04-15。

蔡國(guó)剛,男,1965年生。在讀博士,高級(jí)工程師。油田公司勘探部署專業(yè)崗技術(shù)專家,現(xiàn)擔(dān)任勘探開發(fā)研究院盆地勘探研究所所長(zhǎng)。主要從事油氣勘探部署研究工作。通訊地址:124010,遼寧省盤錦市興隆臺(tái)區(qū)石油大街95號(hào)。電話:0427-7805578。Email:caiguogang@sina.com。