塔河地区海西晚期火山岩地球化学特征及地质意义

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1、第37卷第2期2010年4月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．37。NO．2Apr．，2010塔河地区海西晚期火山岩地球化学特征及地质意义崔泽宏12唐跃3(1．中国石油勘探开发研究院，北京100083；2．中国石油大学盆地与油藏研究中心，北京102249；3．中国地质调查局发展研完中心．北京100037)提要：通过岩心观察。塔河地区海西晚期先后发育基性火山岩和中酸性火山岩两大类。两类火山岩具有不同地球化学组成：基性火山岩Kz-lD+Na20=3．490／矿,-4．25％，K20／Na_O=0．18咖．38<1，为钠质系列玄武岩，富集大离子亲石元素K、

2、Rb、Ba、Th和高场强元素Nb、Ta、Ti、Zr、P，6Eu一1，无明显亏损；中酸性火山岩表现为高场强元素Nb、Ta、Sr、P、Ti亏损，大离子亲石元素K、Rb、Ba、n较为富集，稀土元素6Eu=0．43"0．66<1，铕具明显负异常特征，K20+Na20---6．86％8．82％，K20／Na20=I．25-1．59>1，为钾玄或高钾钙碱性系列英安岩。强不相容元素T11／Ta、Nb／U比值说明，玄武岩与英安岩成因没有明显亲缘性．玄武岩来源于地幔，英安岩来源于地壳。结合邻区火成岩对比分析，塔河地区发育的玄武岩、英安岩分别与塔中地区玄武岩和南天山分区花岗岩具有

3、相同的地球化学特征．构造判别图解表明，玄武岩形成于板内主裂陷期，英安岩、花岗岩形成于板块边缘岛弧构造环境，作为特殊古构造位置，塔河地区先后发育的玄武岩、英安岩为板内主裂陷盆地边缘和弧火山边缘相互耦合的产物。关键词：玄武岩；英安岩；地球化学；构造环境；地质意义中图分类号：P588．1文献标志码：A文章编号：1000—3657(2010)02—0334—13海西晚期．塔里木盆地及周缘广泛发育不同类型火山岩和侵入岩【卜固。20世纪70至80年代，地质学家们就开始先后对野外露头区火山岩和侵人岩作过大量详细研究。20世纪90年代以来。随着油气勘探的大规模开展．与露头区同

4、期发育的盆地内部火山岩也逐渐被揭示。目前．在塔北隆起塔河地区二叠系剖面中．钻井不仅揭示有基性火山岩．而且还发育大面积连片发育的中酸性火山岩。虽然盆地内部火山岩至今还尚未取得大规模油气突破．但海西晚期基性火山岩和中酸性火山岩成因关系值得进一步研究．对重塑海西晚期的大地构造背景及盆地性质具有一定的意义。1火山岩岩性与分布通过岩心观察．塔河地区在海西晚期共发育两套类型不同的火山岩。在火山岩剖面，中下部为基性火山岩，上部为中酸性火山岩(表1)。基性火山岩呈黑色、灰黑色，部分岩性呈致密块状。大都分为气孔一杏体状构造。气孔和杏仁含量为350／∥50％．孔径1～15inln

5、，以3"-6nun居多，呈圆形一椭圆形。气孔多呈彼此孤立状。一半以上的气孔被次生方解石、石英和绿泥石充填．杏体充填体类型较多。充填的矿物主要有褐铁矿、玉髓和方解石。中酸性火山岩呈灰色、灰绿色。块状构造十分发育，气孔构造欠发育。单矿物锫石u—Pb定年【司和火山岩顶、底地层微古化石组合研究朔表明。塔河地区火山岩形成于二叠纪。火山岩顶、底具明显古风化剥蚀面[61。与上覆三叠系底砾岩和下伏石炭系卡拉沙依组砂泥岩薄互层段均呈不整合接触。采用通用的国际地科联TAS图解IS]．对塔河发育的基性火山岩和中酸性火山岩进行了岩性定量分析，并辅以坷坪露头区进行比较。塔河地区火山岩样

6、收稿日期：2009-12-10；改回日期：2010—01—25项目基金：国家973项目(2005CB422107．G1999043305)资助。作者简介：崔泽宏，男，1976年生，博士，从事大地构造及石油地质研究；E—mail：cuizehong@cnpcint．com。第37卷第2期崔泽宏等：塔河地区海西晚期火山岩地球化学特征及地质意义335表l塔河地区二叠系火山岩及上下围岩地层简表TablelStratigraphictimescaleofPermianvolcanicrocksaswellasoverlying地层系统厚度m岩性简述系统组(群)代号地震波

7、组上部为深荻、灰色泥岩、炭质泥岩与灰色细札长石砂上统哈拉哈塘组T3h98一174岩不等瓦层。下部为灰色细粒岩屑石英砂岩、长石砂——岩央深灰色泥岩、泥质粉砂岩=舟Ff『U上为二个由粗一细的旋网组成，旋回F部为砂叠中统阿克库勒组176-298砾岩、含砾砂岩、细一l}1砂岩灾薄层深灰色泥岩，旋Tz口回上部为深灰、灰黑色泥岩夹泥质粉砂岩、粉砂岩及系薄层细砂岩下统柯吐尔组T1女40-120灰、深灰色泥岩为主。局部为棕、棕褐色泥岩夹灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及少量薄层细砂岩个0主体岩性为灰色英安岩，部分地区中下部为较薄灰黑二叠系中统P2O一2lO色玄武岩，‘上部为灰色英安

8、岩个4上部灰、棕褐色泥岩与灰白色砂岩、