火山喷发活动对烃源岩的影响：以拉布达林盆地上库力组为例

本文以拉布达林盆地下白垩统上库力组火山岩系中发育的一套优质烃源岩为研究对象,应用岩石热解、氯仿沥青抽提、镜质体反射率分析、饱和烃气相色谱分析和色谱-质谱分析以及全岩成分分析等多种方法和手段,探讨火山喷发活动对烃源岩中有机质成熟度、烃源岩生烃特征及优质烃源岩形成的影响.研究结果表明:烃源岩的有机质镜质体反射率(R0)在0.56%～0.62%之间,最大热解温度(Tmax)在429～442℃之间,部分样品的氯仿沥青"A"转化率(A/TOC)和烃转化率(HC/TOC)分别＞5%和＞3%.上述各种参数均指示有机质成熟度处于低成熟阶段,说明火山喷发活动对烃源岩有机质成熟度影响不明显.在火山喷发活动和烃源岩相互作用过程中,火山岩中过渡金属元素发生迁移,致使烃源岩中过渡金属元素含量增加.由于过渡金属元素对烃源岩生烃有催化作用,因此,火山喷发活动可以促进烃源岩早生烃,有利于低熟油的形成.火山喷发活动带来的热液一方面给湖盆水体中的水生生物带来了大量的营养物质,促进水生生物繁殖,为优质烃源岩的形成奠定了丰富的物质基础;另一方面,火山热液使水体含盐度增加,形成还原环境,为有机质的保存和转化提供了有利条件.     

大兴安岭中段扎赉特旗地区满克头鄂博组火山岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征

对大兴安岭中段扎赉特旗地区满克头鄂博组火山岩进行了锆石U-Pb年龄和地球化学研究。用LA-ICP-MS测得流纹质隐爆角砾岩(TW6)和流纹岩(TW14)中锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄分别为157.2±1.2Ma和154.8±1.1Ma,表明火山岩形成于晚侏罗世。岩石地球化学特征表明,火山岩富硅碱、贫钙镁,为过铝质钙碱性系列;(La/Yb)_N=20.24~22.68,轻、重稀土元素分馏明显;球粒陨石标准化稀土元素配分模式图呈右倾形式,Eu为正异常;原始地幔标准化蛛网图显示,大离子亲石元素Rb、K相对富集,高场强元素Nb、Ti、P强烈亏损,显示壳源岩浆的特征。综合本区火山岩的特征并结合他人研究成果,认为扎赉特旗地区满克头鄂博组火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克洋闭合后伸展作用关系密切。     

大兴安岭红山子盆地火山岩系岩石地层对比

针对大兴安岭南部中生代火山岩系岩石地层单位存在的时间跨度大、不同岩石地层单位时代重叠的问题,选择红山 子盆地火山岩进行SHRIMP 锆石U-Pb 测年,并结合其它地区已有的锆石U-Pb 年龄数据和岩石组合特征对比火山岩系岩石 地层。红山子盆地2 个碱性流纹岩样品（HS505 和HS102）和1 个高钾钙碱性流纹岩样品（HS601）所含锆石均具有明显的 振荡环带,Th/U比值高,属典型的岩浆成因锆石。SHRIMP 锆石U-Pb 测年结果表明,样品HS601 的10 个分析点的206Pb/238U 年龄变化范围为150~160 Ma,加权平均值为（156.5±1.6）Ma,MSWD=1.11;样品HS102 的11 个分析点的206Pb/238U 年龄范 围为153~159 Ma,加权平均值为（154.7±1.7）Ma,MSWD=0.77;样品HS505 的14 个分析点的206Pb/238U 年龄变化范围为 151~160 Ma,加权平均值为（156.5±1.4）Ma,MSWD=1.16。可见,红山子盆地火山岩的年龄范围为157~155 Ma,属晚侏 罗世早期。红山子盆地火山岩以高钾钙碱性流纹岩- 碱性流纹岩组合为特征,与新民组的岩石组合特征基本一致,且层位 相当,应归入新民组。大兴安岭南部地区原划归满克头鄂博组和玛尼吐组、但地质时代属晚侏罗世的长英质火山岩组合应 改归新民组,修正后的新民组与冀北-辽西髫髻山组或蓝旗组和大兴安岭北部塔木兰沟组铁镁质火山岩组合的地质时代一 致,显示出中国东北部晚侏罗世火山岩组合具有南北分带性。     

大兴安岭中段索伦地区满克头鄂博组火山岩年龄、地球化学特征及其构造环境

对大兴安岭中段索伦地区满克头鄂博组火山岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb及Hf同位素研究,讨论该地区火山岩的形成时代和构造背景。用LA-ICP-MS测得索伦地区满克头鄂博组2个流纹岩样品的锆石206Pb/238U年龄分别为138.0±1.5Ma和139.9±2.5Ma,表明火山岩的形成时代是早白垩世早期,而非晚侏罗世;地球化学数据显示其具有高硅、富碱、弱过铝质-过铝质(A/CNK=0.99~1.34)、分异程度高的特点,属于高钾钙碱性系列,相对富集轻稀土元素和部分大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)。锆石Hf同位素组成表明,该区满克头鄂博组火山岩具有较高的εHf(t)值(+4.06~+8.24),二阶段模式年龄为936~664Ma,暗示其可能起源于从亏损地幔增生的年轻地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,满克头鄂博组火山岩形成于造山后伸展环境,可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后造山带的垮塌密切相关。     

大兴安岭西缘罕布庙地区玛尼吐组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

大兴安岭西缘内蒙古罕布庙地区玛尼吐组火山岩主要由安山岩和英安岩组成。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法对玛尼吐组火山岩进行精确定年,获得安山岩结晶年龄为153.4±0.8Ma(MSWD=0.29),英安岩结晶年龄为155.6±0.6Ma(MSWD=0.12),表明这套火山岩的形成时代为晚侏罗世。罕布庙地区玛尼吐组火山岩具有富碱、过铝质的特征,属高钾钙碱性系列岩石。样品稀土元素总量介于122.72×10^-6～416.68×10^-6,不同类型岩石微量元素和稀土元素组成总体相似,轻重稀土元素分馏明显[(La/Yb)_N=10.85～60.04],具弱负Eu异常(δEu=0.71～0.87),富集Rb、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Y等高场强元素,具有陆缘弧岩浆岩的地球化学特征。新的年代学和岩石地球化学证据指示罕布庙地区玛尼吐组火山岩形成于古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲的陆缘弧环境。     

大兴安岭满归地区变中酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对大兴安岭满归地区新元古界—下寒武统大网子组变中酸性火山岩进行锆石U-Pb同位素年代学研究,探讨其形成时代及地质意义。大网子组由变安山岩、变英安岩、变流纹岩和少量变晶屑凝灰岩组成,缺少板岩、变砂岩、片岩等沉积岩夹层。通过对变安山岩进行锆石U-Pb同位素年龄测定,获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(199±1) Ma,表明大网子组变中酸性火山岩形成于早侏罗世早期,非前人认为的形成于新元古代—早寒武世。额尔古纳地块早侏罗世火山岩为漠河盆地提供了物源,表明额尔古纳地块在早侏罗世处于火山-岩浆弧构造背景。该研究为蒙古—鄂霍茨克洋闭合过程中的地球动力学研究提供了新资料。     

大兴安岭北部斯木科地区晚侏罗世斑状正长花岗岩年代学、地球化学特征及其成因

对斯木科斑状花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及岩石地球化学特征研究。测年结果显示,该岩体年龄为(144±0.85)Ma,为晚侏罗世。岩石地球化学分析表明,斯木科斑状正长花岗岩为准铝质-过铝质岩石,属于高钾钙碱性系列;稀土元素丰度总量较高,轻稀土富集且轻重稀土分馏较明显[(La_N/Yb_N=3.15~6.63)],表现为"右倾型"的稀土配分模式,岩石具有轻度的负Eu异常(δEu=0.54~0.66);微量元素以相对富集Rb、K等大离子亲石元素,而相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素为特征。斯木科斑状正长花岗岩具有高分异I型花岗岩的特征,来源于地壳中火山岩的部分熔融。对Nb-Y构造环境判别图解及构造环境讨论,结合其所具有的I型花岗岩的特征,斯木科斑状正长花岗岩应为伸展构造体制下的产物,形成于造山后伸展构造环境。     

大兴安岭克一河地区满克头鄂博组火山岩形成时代、地球化学特征及地质意义

大兴安岭北段克一河地区满克头鄂博组岩石主体岩性为流纹质、英安质火山岩,火山岩TAS图解中显示其为流纹岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其形成于(139±2)Ma。火山岩多为高钾钙碱性系列,具有高SiO_2和全碱含量。稀土元素总量较低(ΣREE=137.34×10~(-6)~191.18×10~(-6)),轻重稀土元素分馏明显((La/Yb)_N=12.57~22.25),具中等负Eu异常(δEu=0.40~0.72)。富集大离子亲石元素Rb、Th、U和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石Sr平均值为115×10~(-6),Yb的平均值为1.70×10~(-6),Y/Yb平均值为9.46,(Ho/Yb)_N平均值为1.04,且具负的Eu异常,暗示岩浆可能来源于加厚麻粒岩下地壳部分熔融,结合区域特征,推测该火山岩可能形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合碰撞造山所导致的地壳加厚环境。     

大兴安岭北段龙江盆地光华组碱流岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对大兴安岭北段龙江盆地光华组碱流岩进行了岩石地球化学及锆石U-Pb年龄研究,并对其岩石成因及构造意义进行了讨论。结果表明,龙江盆地碱流岩的锆石具有典型的岩浆振荡生长环带和较高的Th/U值(0.71~2.12),反映了岩浆成因特征,LAICP-MS锆石U-Pb年龄为122.4±1.7Ma(n=19,MSWD=0.77)。岩石富硅、富碱,贫Mg、Ca;稀土元素配分曲线呈现右倾"V"字形特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素显示具有较低的Sr和Ba丰度,以及较高的Rb、Th、U、Zr等特点。以上特征表明,龙江盆地碱流岩类似于铝质A1型花岗岩,为长英质地壳部分熔融及其后斜长石和Ti、Fe氧化物分离结晶作用的产物,代表了伸展的构造环境。     

冀北承德盆地九龙山组凝灰岩夹层LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

冀北承德盆地中生代侏罗纪地层序列较齐全,但作为关键层位之一的九龙山组一直缺乏高精度年代学的约束。笔者首次对九龙山组凝灰岩夹层进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb高精度定年,获得凝灰岩中岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄164.1±1.3 Ma。综合研究及对比表明,九龙山组的时限为158~164Ma,属中侏罗世晚期至晚侏罗世早期,对应于国际地层表的牛津期至卡洛维期,其沉积时间相对短暂。在此基础上,更新了研究区侏罗系年代地层柱状图,该认识对于深入研究燕山地区中生代侏罗纪地层格架及构造岩浆演化过程具有重要意义。     

大兴安岭北部雄关地区倭勒根岩群大网子岩组火山岩地球化学特征

雄关地区的倭勒根岩群大网子岩组主要为变碎屑岩夹变流纹岩和变粗面安山岩.利用ICP-MS仪器对变粗面安山岩进行锆石U-Pb年龄测定，结果显示变粗面安山岩锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为443.8~783.8 Ma，获得ICP-MS锆石U-Pb同位素谐和年龄为463.7±2.1 Ma，加权平均年龄为463.6±6.4 Ma（ⁿ=10，MSWD=0.073）.所测锆石振荡环带较发育，Th/U值一般为0.42~1.76，具有岩浆成因特征.该年龄代表粗面安山岩形成年龄，认为其形成于中奥陶世，与区域大网子岩组形成时代（寒武纪-早志留世）一致.大网子岩组粗面安山岩属碱钙系列准铝质岩石，铕异常不显著，相对亏损高场强元素，富集大离子亲石元素.岩石具有壳幔混源特征，形成于陆缘环境，与古亚洲洋壳俯冲有关.     

大兴安岭北部雄关地区倭勒根岩群大网子岩组火山岩地球化学特征

雄关地区的倭勒根岩群大网子岩组主要为变碎屑岩夹变流纹岩和变粗面安山岩.利用ICP-MS仪器对变粗面安山岩进行锆石U-Pb年龄测定,结果显示变粗面安山岩锆石206Pb/238U年龄为443.8~783.8 Ma,获得ICP-MS锆石U-Pb同位素谐和年龄为463.7±2.1 Ma,加权平均年龄为463.6±6.4 Ma（n=10,MSWD=0.073）.所测锆石振荡环带较发育,Th/U值一般为0.42~1.76,具有岩浆成因特征.该年龄代表粗面安山岩形成年龄,认为其形成于中奥陶世,与区域大网子岩组形成时代（寒武纪-早志留世）一致.大网子岩组粗面安山岩属碱钙系列准铝质岩石,铕异常不显著,相对亏损高场强元素,富集大离子亲石元素.岩石具有壳幔混源特征,形成于陆缘环境,与古亚洲洋壳俯冲有关.     

内蒙古拉布达林盆地烃源岩有机地球化学特征

在野外地质勘查、典型剖面实测、样品采集及实验分析基础上,对拉布达林盆地潜在的烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度等有机地球化学特征进行了分析评价.结果表明：1）上石炭统新伊根河组有机碳含量和生烃潜力均较低,有机质类型为I型,普遍达到到高成熟-过成熟阶段,为差烃源岩;2）中侏罗统万宝组有机碳含量中等,生烃潜力偏低,有机质类型为I型和II1型,处于低成熟阶段,为中等-差烃源岩;3）上侏罗统满克头鄂博组有机碳含量中等,生烃潜力较好,有机质类型为II1型,处于低成熟阶段,为较好烃源岩;4）下白垩统大磨拐河组有机碳含量较高,生烃潜力较好,有机质类型为为II1型和II2型,处于低成熟-成熟阶段,为好烃源岩.     

大兴安岭甘南地区花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

通过对大兴安岭中北段甘南地区黑甘地1井钻遇的二云二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究, 确定其形成时代、岩石成因, 从而揭示区域构造背景. 花岗岩的锆石呈半自形-自形, 振荡生长环带明显. 测年结果显示, 二云二长花岗岩形成于161 Ma, 为晚侏罗世早期岩浆事件的产物. 地球化学分析结果显示, 岩石具有高硅(SiO2 69.81%~74.3%)、富铝(Al2O3 13.5%~16.8%)、贫铁(Fe2O3 0.26%~0.6%) 等特征, 在化学成分上属于准铝质-弱过铝质系列. 富集大离子亲石元素Rb、Ba、K和高场强元素Hf, 贫Nb、Ta、Ti等高场强元素; 相对富集轻稀土元素, 亏损重稀土元素, 为I型花岗岩. 岩浆起源于新增生加厚陆壳物质的部分熔融. 研究结果表明晚侏罗世早期二云二长花岗岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带闭合过程中的陆-陆碰撞环境有关, 其形成时代限定了蒙古-鄂霍次克洋在大兴安岭中北段甘南地区的闭合时代为晚侏罗世早期.     

大兴安岭北部新林地区早侏罗世火山岩的发现及其地质意义

大兴安岭北部新林地区战备村一带新发现早侏罗世酸性火山岩.共测试2个锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄.第一个测年样品为绢英岩化流纹岩,谐和图上测点偏离谐和线右侧为典型的不谐和年龄,与谐和线相交年龄为192.0±1 Ma,MSWD=1.2,为流纹岩喷出后的冷却结晶年龄;第二个测试样品为弱硅化流纹岩,谐和年龄为178.0±1 Ma,系微量放射性Pb丢失的结果,其成岩时代为应与绢英岩化流纹岩时代相近.岩石化学及地球化学具有高Ti流纹岩和Ⅰ型流纹岩特征.流纹岩的Mg#值（0.43~0.73）及CIWP标准矿物中紫苏辉石含量（0.25%~0.96%）佐证了流纹岩是由基性岩浆的结晶-分异演化而来.     

大兴安岭北段三根河林场新民组流纹岩锆石U－Pb定年及地球化学特征

三根河林场新民组火山岩主要由流纹岩、流纹质熔结凝灰岩组成,U－Pb定年结果表明流纹岩形成于165.71±0.83 Ma的中侏罗世.岩石地球化学分析结果显示,SiO2含量71.05%~76.77%,Na2O+K2O含量6.66%~8.49%,铝饱和指数（A/CNK）1.02~1.17,相对富硅、碱、过铝质,稀土元素总量中等,轻、重稀土元素分馏明显,具有较强的Eu负异常（δEu=0.39~0.66）和Dy负异常,大离子亲石元素Ba、Sr相对亏损,高场强元素Th、U相对富集,Nb、Dy、Ti相对亏损,岩石具有A型流纹岩的特征.岩石地球化学研究表明,岩浆来源于地壳物质的部分熔融作用.空间上,新民组沿大兴安岭火山岩带中北段均有分布,显示大兴安岭火山岩带于中侏罗世处于张性构造环境.     

大兴安岭鄂伦春地区满克头鄂博组火山岩形成年代及地球化学

对大兴安岭鄂伦春地区满克头鄂博组火山岩年代学与岩石地球化学特征进行分析,锆石U－Pb测年结果表明火山岩形成时代为晚侏罗世（152.9±1.7 Ma）. 地球化学特征表明该组火山岩具有富硅、碱,贫钙、镁特征,且具较低Mg#值及极低的Cr、Co、Ni值的特点. 微量元素相对富集大离子亲石元素（LILE）K、Rb、Ba和LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti. 火山岩具有地壳源区特征,Rb/Sr值平均为0.66,远高于N-MORB（0.03）、OIB（0.047）和E-MORB（0.033）,Ti/Zr值平均为13.94,与壳源岩浆的范围（＜20）一致,表明该类岩石的原始岩浆起源于地壳岩石的部分熔融. 根据岩石地球化学特征,结合区域已有研究资料,本区满克头鄂博组火山岩的形成应与蒙古－鄂霍次克洋向南东方向俯冲作用有关.     

大兴安岭北段扎兰屯地区林西组碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

内蒙古扎兰屯地区林西组以砂板岩组合为重要特征,形成时代为晚二叠世.对扎兰屯地区林西组粉砂质泥质板岩、粉砂岩2个样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年.结果显示,150个谐和-近谐和年龄主要分布于6个年龄区间：259.7~281.9 Ma （n=18）,加权平均年龄为273.3 Ma;291.3~311.5 Ma （n=110）,加权平均年龄为298.1 Ma;319.2~334.5 Ma （n=10）,加权平均年龄为327.0 Ma;340.3~375.2 Ma （n=9）,加权平均年龄为356 Ma;399.7~400.7 Ma （n=2）,加权平均年龄为400.2 Ma;728.5~765.4 Ma （n=2）,加权平均年龄为750.0 Ma,上述6组年龄峰值与区域上的岩浆事件基本吻和.林西组主要物质供给区为研究区内早二叠世侵入岩及大石寨组火山岩,占碎屑物总含量的85%,少部分来自于晚石炭世之前的古生代侵入岩及扎兰屯群等地质体.林西组与宝力高庙组分别记录了晚古生代250~270 Ma及310~325 Ma之间发生的两次重要的区域隆升事件.     

大兴安岭地区嫩北农场一带晚古生代火山岩地层的厘定

大兴安岭嫩北农场一带出露一套以中酸性火山熔岩为主的晚古生代地层.前人对这套地层划分、时代归属存有很大分歧.原因是:一方面区域上火山岩出露厚度大、露头不连续、区域植被茂盛,顶底多为断层接触或被第四系所覆盖;另一方面由于存在于火山岩地层中的化石较少或缺少精确的同位素年代学数据.本文在新近研究成果的基础上,依据地层岩石组合对比及锆石U-Pb年代学资料,将这套晚古生代地层进行了重新厘定为大石寨组.