准噶尔盆地西北缘晚石炭系-早二叠系火山岩岩石学和地球化学研究

晚石炭纪-早二叠纪,在准噶尔盆地西北缘,发育区域性的火山岩建造,岩性以酸性英安岩和流纹岩为主,同时发育少量中性玄武安山岩和安山岩,多属于中-低钾的钙碱性系列。样品全碱(Na₂O+K₂O)含量为0.99％ ～8.12％,K₂O的含量较低,为3.01％ ～0.05％,稀土元素总量(∑ REE)较低。稀土元素轻重分异,轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集:(La/Yb)_N=0.76～5.18,且部分样品显示轻微的Eu负异常和Ce正异常:δEu=0.533～1.148,δCe=0.979～1.224。微量元素中大离子亲石元素(LILE)富集,高场强元素Nb、Ta亏损。分析认为石炭系末期-二叠系早期,研究区所处构造环境为洋内弧附近的前弧盆地,发育的火山岩是母源岩浆经历了一定程度分异作用后的产物,以岛弧环境为主,兼具有部分板内大陆环境特征。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩储集性能及影响因素

准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系火山岩油气藏勘探近年来取得了重要进展.该区火山岩主要由中-基性火山熔岩和中-酸性火山碎屑岩组成.火山岩的储集空间可以分为原生孔隙和次生孔隙两类.火山岩储集性能主要受岩性与岩相、风化和次生溶蚀作用、构造作用和形成环境等多种因素的共同影响.最有利的储集岩为火山角砾岩和流纹岩,其次为安山岩,而最有利的储集部位为石炭系顶面较厚的风化壳.此外,研究区火山岩岩石类型、火山岩的储集性能及储集空间组合类型等都具有区域性的差异.其中,陆东地区火山岩的储集性能最理想,五彩湾地区火山岩的储集性能略差,三个泉地区火山岩的储集性能最差.     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩地球化学特征及其构造背景

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩位于上石炭统巴塔玛依内山组地层中,主要为玄武岩、玄武质安山岩和安山岩,基本属于钙碱性系列。火山岩的Mg^#介于38~57之间,全碱含量较高K₂O＋Na₂O为4.75%~6.16％）,TiO₂的含量（0.96%~2.04％）和Na₂O/K₂O比值（均大于2）较高,轻稀土元素（LREE）相对重稀土元素（HREE）富集（(La/Yb)_N=2.4~4.7）,同时显示有轻微的重稀土分馏（(Gd/Yb)_N=1.5~1.8）,无明显的Ce异常,大部分样品具有轻微的Eu负异常（δEu＝0.89~1.05）,大离子亲石元素（LILE）相对高场强元素（HFSE）富集,Nb、Ta相对于LREE和LILE明显亏损,La/Nb比值为2.0~2.8,Th/La比值（≈0.1）较低,Zr/Y比值（3.95~7.03）较高。火山岩(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i＝0.70278~0.70365,ε_Nd(t)＝＋5.69 ~ ＋8.24,t_DM为0.47~0.67Ga。这些特征连同相关判别图解一起表明,这套火山岩不是形成于典型的板内或岛弧环境,而是形成于后碰撞期伸展背景下,是软流圈物质上涌发生部分熔融、产生的岩浆在上升和侵位的过程中受到了晚石炭世之前弧组分混染的产物。其所携带的弧岩浆特征继承自混染的碰撞前的弧组分。     

准噶尔盆地石炭纪火山岩岩石地球化学特征及其构造环境意义

准噶尔盆地石炭纪发育区域性的火山岩建造,火山岩岩性以中基性为主,主要为玄武岩、玄武安山岩,同时发育少量酸性的流纹岩,基本属于钙碱性系列。样品全碱(Na_2O+K_2O=2.99%～8.07%)和TiO_2(0.30%～2.57%)含量较高,K_2O含量(0.13%～3.29%)较低,稀土元素含量(∑REE)中等。球粒标准化的REE配分表现轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集((La/Yb)_N=2.47～7.45)、轻重稀土分异的特征,部分样品的Eu和大部分样品的Ce显示轻微的负异常(δEu=0.543～1.088,δCe=0.787～0.987)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)富集及高场强元素Nb、Ta亏损的特征,大部分样品(Rb/Yb)_N均远大于1。这些特征结合元素相关环境判别图解表明,准噶尔盆地石炭纪火山岩是原始岩浆经历了一定程度分异作用后的产物,以板内大陆环境为主,兼具有部分岛弧特征,形成于俯冲碰撞造山期后伸展背景下,火山岩所具有的岛弧特征是碰撞前混染弧组分的继承。     

准噶尔盆地腹部二叠系火山岩

准噶尔地区晚古生代火山岩及岩浆演化研究主要集中于准噶尔盆地周边褶皱造山带,盆地腹部地区因被中、新生代连续沉积覆盖,研究较少.通过对准噶尔盆地腹部二叠系火山岩岩石学特征及岩浆分异演化地球化学特征研究,得到如下认识:①准噶尔盆地腹部二叠系火山岩岩性从下向上逐步由玄武岩演化成为安山岩,表明岩浆不断地从基性向酸性演化;②通过分异指数、SI(固结指数)、地球化学及火山岩K2O和Na2O含量随深度变化关系分析,得知该区火山岩向富含碱铝硅酸盐方向演化;③准噶尔盆地腹部二叠系火山岩岩浆从基性向中酸性及不断富碱分异演化的结论,与二叠纪准噶尔处于大洋消亡、闭合阶段后期,碰撞活动趋于减缓的整体构造背景相吻合.     

西准噶尔托里地区卡拉岗组火山岩地球化学特征及其构造意义

对西准噶尔托里地区卡拉岗组火山岩进行了系统的岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究。卡拉岗组火山岩从底部到顶部依次发育6个岩性段,其中中下部第4岩性段英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(298±3)Ma,为晚石炭世-早二叠世产物。火山岩整体上为准铝质-过铝质高钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损高场强元素和重稀土元素。火山岩及周围同时代A型花岗岩的年龄、主微量元素、Sr-Nd及锆石Hf同位素综合对比表明,卡拉岗组火山岩主要源于新生地壳的部分熔融。火山岩相关构造判别图解及区域构造-岩浆演化综合研究显示,卡拉岗组火山岩与区域上A型花岗岩均形成于后碰撞伸展环境。卡拉岗组火山岩的形成表明,西准噶尔晚古生代增生造山作用应早于晚石炭世。     

阿尔泰诺尔特地区火山岩岩石地球化学特征及构造背景

诺尔特地区火山岩赋存于上泥盆统忙代恰组及下岩炭统红山嘴组中，火山岩属钙碱性系列，主要是酸性陆相火山岩，是诺尔特地区中地壳物质经部分熔融作用形成的，构造背景的研制表明，火山岩形成于新陆壳演化阶段，泥盆纪火山岩是固结构的产物，石炭纪火山岩是固结期→驰张期→活化期演化过程中的产物。     

准噶尔盆地陆西地区石炭纪火山岩岩石学特征及其地质意义

准噶尔盆地陆西地区(即陆梁隆起西部地区)构造背景复杂,石炭系火山岩广泛发育,长期以来对盆地原型认识不清,导致油气勘探程度低。对英西凹陷火山岩锆石LA-ICP-MS年龄、地球化学与构造环境等系统研究发现,英西凹陷英2井火山岩锆石LA-ICP-MS谐和年龄为310.8±2.9Ma,主量元素具有高硅、高钾、低钛含量特征,Mg#含量中等,Al2O3含量较高(铝过饱和指数A/CNK均大于1),总体表明该套火山岩建造为形成于晚石炭世的中钾钙碱性—高钾钙碱性酸性岩火山岩系列,且具有准铝质特征。另外,稀土元素总量中等,有轻微铕负异常,轻稀土元素较富集,(La/Yb)N变化范围为3.75~7.22;重稀土元素分馏不明显,(Gd/Yb)N值介于1.43~1.73;原始地幔标准化蛛网图指示富集K、Rb、Ba、La等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,表明英西凹陷石炭系火山岩具有壳源和幔源混合成因特征,为大洋岛弧环境形成产物。结合西准噶尔造山带露头、盆内钻井综合研究表明,西准噶尔洋持续活动到晚石炭世,并发生北西—南东向的俯冲,西准噶尔地区晚石炭世是由北东向展布的有限的西准噶尔洋盆、增生杂岩带和链状岛弧带、弧间—弧后盆地等组成,英西凹陷位于弧后盆地区,为自生自储型、古生新储型油气藏的有利勘探区。     

准噶尔盆地石西油田石炭系火山岩储层特征及成藏规律

准噶尔盆地石炭系火山岩储层分布广泛,明确火山岩储层特征及成藏规律,对于高效开发这类特殊油气藏具有积极意义。本文以石西油田石炭系火山岩为例,综合运用岩心、薄片、地震、测井、分析化验等资料,对该区火山岩储层特征及成藏规律进行分析。研究表明：石炭系火山岩岩性以条带状熔岩和集块岩为主,岩相主要为溢流相;次生孔隙和构造裂缝是重要的储集空间,构造裂缝的发育受岩性岩相、构造位置及古地貌的控制,形成的溶蚀—裂缝孔隙对于提高储集性能具有重要意义;孔隙结构类型可以分类4类,以Ⅰ类孔隙结构最优,集块岩和角砾熔岩表现为较高孔—较高渗,条带状熔岩为较高孔—较低渗特征;石炭系火山岩储层油气成藏条件优越,表现为“两个优势运移通道、两次成藏”的特征,油藏厚度、构造形态及岩性岩相条件是火山岩油气富集高产的重要因素。     

西准噶尔萨吾尔地区吉木乃组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及构造背景

西准噶尔萨吾尔地区吉木乃组为一套以火山碎屑岩、火山熔岩、沉积岩为主的火山-沉积地层。对该剖面顶部玄武安山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,吉木乃组顶部火山岩结晶年龄为（294.0±1.4） Ma,为早二叠世。结合吉木乃组内古生物化石组合,将其时代归属为晚石炭世—早二叠世。该组火山岩w（SiO₂）介于48.10%~54.35%之间,主要为玄武岩、玄武安山岩;w（TFeO）为7.38%~10.92%,w（MgO）为3.35%~5.16%,Mg^#介于41.02~55.05之间,主要为拉斑系列。稀土分配模式呈右倾型,轻稀土富集（（La/Yb）_N为4.00~6.04）且重稀土轻微分异（（Gd/Yb）_N为1.68~2.26）,δEu=0.91~1.07,δCe=0.91~1.06。微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素（Rb、Ba、Sr、P）富集,除样品JM2和JM3外均表现为高场强元素（Nb、Ta、Ti）相对亏损的特征。大部分样品（Th/Nb）_N值介于1.39~2.10之间,Nb/La值介于0.39~0.74之间,显示样品受到岩石圈地幔和地壳的轻微混染。吉木乃组火山岩Zr/Y值以及微量元素质量分数较高,结合相关判别图解,该组火山岩形成于后碰撞构造背景,是源于软流圈地幔的玄武质岩浆上涌,在上升过程中受到岩石圈地幔和地壳轻微混染后的产物。     

青海宽沟地区奥陶纪火山岩地球化学特征及其形成的构造背景

宽沟地区奥陶纪祁漫塔格群火山岩的SiO2含量在46.74%~53.35%之间,Na2O+K2O为3.71%~7.63%,K2O/Na2O为0.07~4.16,属于过铝质的低钾钙碱性-碱性系列火山岩。稀土元素特征：∑REE为96.19×10-6~119.37×10-6,LREE/HREE为2.97~6.07,δEu为0.70~0.86,（La/Yb）N为2.23~7.2,球粒陨石标准化曲线为右倾的弱铕正异常的轻稀土富集型平滑曲线.微量元素研究结果：La/Nb比值在1.57~3.08之间,Zr/Hf比值为35.28~48.23,相对富集大离子亲石元素（K、Rb、Ba、Th、LREE）,亏损高场强元素（Nb、P、Ti）,表现出类似于岛弧环境的地球化学特征.综合分析认为,该区火山岩具有洋岛玄武岩的特征,岩浆源于较富集地幔的部分熔融,形成于与大洋俯冲有关的洋内岛弧环境中.     

酉天山阿吾拉勒—带大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造环境分析

新疆阿吾拉勒山一带大哈拉军山组火山岩是陆缘弧构造环境.通过研究,测区火山岩具高K、高Al和低碱、低Ti的特点;微量元素地球化学组成与典型火山(岛)弧环境玄武岩的地球化学组成一致;稀土总量97.89×10-6~222.87×10-6,平均含量为140.71×10-6,具轻稀土亏损,重稀土富集特点;各种构造环境判别图解表明,大哈拉军山组火山岩位于靠大陆边缘的岛弧区.大哈拉军山组火山岩记录了西天山阿吾拉勒地区在早石炭世处于板块俯冲碰撞环境的重要信息.     

西天山阿吾拉勒一带大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造环境分析

新疆阿吾拉勒山一带大哈拉军山组火山岩是陆缘弧构造环境.通过研究,测区火山岩具高K、高Al和低碱、低Ti的特点;微量元素地球化学组成与典型火山(岛)弧环境玄武岩的地球化学组成一致;稀土总量97.89×10-6~222.87×10-6,平均含量为140.71×10-6,具轻稀土亏损,重稀土富集特点;各种构造环境判别图解表明,大哈拉军山组火山岩位于靠大陆边缘的岛弧区.大哈拉军山组火山岩记录了西天山阿吾拉勒地区在早石炭世处于板块俯冲碰撞环境的重要信息.     

东营凹陷中生代火山岩地球化学初步研究

东营凹陷早白垩纪火山岩,沿青城断裂分布,是一套弱碱性-钙碱性、富钠的大陆玄武岩、玄武安山岩.其84Sr/86Sr=0.705197,K-Ar同位素年龄为116.8±2.4～121.6±2.5Ma,稀土含量在84.93×10-6～90.60×10-6,∑LREE/∑HREE=6.99～7.24.岩浆主要来自上地幔,并受地壳物质混染.研究表明,该套火山岩产出的大地构造背景是活动大陆边缘火山弧后,左旋压扭应力场中的Nww向展布的次级张性盆地.     

新疆博乐地区下二叠统乌郎组火山岩特征与构造环境分析

乌郎组火山岩分布于哈萨克斯坦-准噶尔板块（Ⅰ级）伊犁微板块（Ⅱ级）阿拉套晚古生代陆缘盆地（Ⅲ级）与准噶尔微板块（Ⅱ级）接壤带附近.火山活动相对较弱,火山岩浆从基性-中性-酸性均有活动.区内碱玄岩为板内玄武岩,安山岩及流纹岩为陆内碰撞造山带环境形成.乌郎组碱玄岩的碱度为强碱性;安山岩、流纹岩、流纹斑岩的碱度为亚碱性.中性安山岩铷锶等时线同位素年龄为282.5±2.6 Ma,时代为早二叠世.由此推断,阿拉山口地区伊犁微板块与准噶尔微板块在早二叠世时就已经缝合,形成陆内断陷盆地,并发育陆相火山岩-碎屑岩建造.     

银根盆地早白垩世火山岩特征及形成的大地构造环境

根据化石组合和地层的接触关系,认为发育于银奶盆地中央隆起带两侧的苏红图组火山岩,形成于早白垩世中晚期,岩石化学成分富含ＳｉＯ２,Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ,钾钠比值（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）近于１,ＭｇＯＣａＯ〈ＦｅＯ〉富集程度低,氧化程度高（Ｆｅ２Ｏ３／ＦｅＯ比值大）,加一套钾玄岩系列而有别于一般的碱性玄武岩,岩石类型包括粗面玄武岩,玄武粗安岩,粗安岩等,岩石化学和岩石系列表明,其形成的构造环境为陆内造山带。     

纸房地区晚古生代海相火山岩组合特征及构造环境

纸房地区位于准噶尔东北晚古生代沟－弧－盆系和准噶尔南陆缘活动带。晚古生代海相火山岩相岩石组合较复杂。在晚古生代岛弧带、弧前海沟带、弧后盆地或陆缘活动带等构造环境下发育有不同的火山岩组合     

甘肃宕昌一带中生代火山岩岩石地球化学特征及构造环境探讨

甘肃宕昌彭都-簸箕一带中酸性火山岩的岩石化学研究表明为钙碱性火山岩系列,具富钾,低钛特点。稀土总量较高,轻稀土分馏明显,铕具负异常。微量元素K、Rb、Ba、Th等强不相容元素强烈富集,Sc、Cr等相容元素亏损。岩石地球化学特征表明火山岩形成于一个正常陆壳或形成于双倍陆壳的中上部。形成的构造环境为陆内碰撞构造环境。同位素研究表明其形成时间为早中侏罗世。     

木孜塔格-鲸鱼湖地区新生代火山岩地球化学特征及其构造意义

木孜塔格-鲸鱼湖地区分布的新生代火山岩,主要由玄武安山岩、安山岩、安山玄武岩、白榴碱玄岩等组成.中性火山岩约占99.1%,具钙碱性/钾质中性火山岩特征.富集Ba、Rb、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Zr、Hf、Nb等高场强元素,并呈现相似的轻稀土元素富集的分布模式.火山岩沿区域深大断裂分布,深大断裂起到岩浆通道的作用.岩石地球化学环境判别表明它们都源自EMⅡ型地幔,属于轻稀土元素富集的一种壳-幔物质的混合地幔,形成于板内拉张构造环境.     

东昆仑万保沟群火山岩(Pt2w)岩石地球化学特征及其构造背景

东昆仑万保沟群火山岩(Pt2w)为一套溢流相的基性火山岩夹少量的碳酸盐岩-硅质岩、泥质岩,形成时代为中元古代(Pt2),其玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为1343 Ma±30 Ma。火山岩的爆发指数Ep=0.18,岩石类型以变质玄武岩为主体,变质玄武质火山角砾岩和变质玄武质凝灰岩少量。万保沟群火山岩(Pt2w)在主量元素成分上表现为低SiO2(42.95%～52.68%,平均为47.52%)、低K2O(0.06%～1.62%,平均0.53%)和高Na2O(1.53%～4.23%,平均2.76%),火山岩中碱性系列与拉斑系列并存。稀土元素含量高(ΣREE=83.71×10-6～232.59×10-6),稀土元素配分模式呈轻稀土强烈富集的右倾斜型,其(La/Yb)N=1.92～10.72,无铈异常(Ce/Ce*=0.92～1.06),铕异常也不明显(Eu/Eu*=0.83～1.10)。普遍高U(0.42×10-6～4.2×10-6)、Th(0.93×10-6～7.0×10-6)、Nb(9.9×10-6～44×10-6)、Ta(0.83×10-6～2.7×10-6)、Zr(141×10-6～357×10-6)和Hf(4.6×10-6～9.6×10-6),微量元素比值蛛网图呈现为一个“大隆起”的分布型式。火山岩以典型的洋岛玄武岩为绝对主体,洋脊型玄武岩少量。Pt2w洋岛玄武岩与Pt2q碳酸盐岩共同构成了洋岛(或海山)的“双层型”结构,洋岛(或海山)的下部为Pt2w玄武岩,上部沉积的则为Pt2q的碳酸盐岩。火山岩的形成环境为东昆仑地区在中元古代时期的一有限洋盆。