辽河盆地东部凹陷新生代火山岩K-Ar地质年代学及其地质意义

［!$］ 组、 明化镇组地层 。东部凹陷恰是郯庐 断 裂 带 通
!
区域地质概况
辽河盆地是环渤海湾盆地东北部的一个构造单
过的部位， 处于环渤海湾拉分盆地的东北部， 经历了 新生代早 期 的 伸 展 构 造 运 动 和 后 期 的 走 滑 拉 分 作 用， 其间伴随着 强 烈 的 火 山 活 动， 发 育 大 量 火 山 岩，
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代大陆裂谷盆地， 由 东 部 凹 陷、 西 部 凹 陷、 大民屯凹 陷及中央 凸 起、 东部凸起和西部凸起构成 “三 凸 三 凹” 的构 造 格 局 （图 ! ） 。东部凹陷为一沿北东向展 也是辽河盆地 布的狭长含油气凹陷， 面 积 " #$$ %&" ， 三大凹陷中地质条件最为复杂的凹陷。凹陷内自下 而上发育了太古 界、 古 生 界、 中 生 界、 下第三系房身 泡组、 沙 河 街 组 三、 二、 一 段、 东 营 组、 上第三系馆陶
杨默函 侯贵廷 史
%）
（北京大学地球与空间科学学院， 造山带与地壳演化教育部重点实验室， 北京，<##?=<） 摘 要 辽河盆地是中、 新生代发育起来的裂谷盆地， 东部凹陷是辽河盆地新生 代 火 山 活 动 最 为 频 繁 的 地 区， 发育
大量火山岩。通过对东部凹陷测得的 "? 个火山岩样品 @>&. 年 龄 数 据， 结 合 区 域 火 山 岩 石 学、 地 球 化 学 研 究 结 果， 对比前人曾发表的 @>&. 年龄数据， 将本区新生代火山活动分为房身 泡、 沙 三、 沙 一 和 东 营 ! 个 时 期， 始 于 $A ;)， 并 在 !" B %? ;) 和 %" B "A ;) 经历 " 个活动高峰期。这为渤海湾 盆 地 新 生 代 构 造 演 化 乃 至 中 国 东 部 新 生 代 裂 谷 活 动 研究， 增加了同位素年代学方面的有力证据。 关键词 火山岩；@>&. 定年；新生代；东部凹陷；辽河盆地 6 A%! : $ 中图分类号
（ !#<="#$$ 和 !#%<!<!<） 资助项目 <）国家自然科学基金 收稿日期： "##!>#?>%< ；修回日期："##$>#<>#=
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万方数据
第 " 期
杨默函等：辽河盆地东部凹陷新生代火山岩 =>?0 地质年代学及其地质意义
岩形成时代、 主要活动高峰和时空分布规律等等， 在 一定程度上反映 了 新 生 代 各 时 期 的 火 山 活 动 情 况， 这对于全面了解中国东部新生代裂谷活动及构造演 化具有重要意义。另外东部凹陷是辽河盆地发现火 山岩油气藏最多 的 地 区， 所以进行火山活动研究对 于火山岩 油 气 藏 的 成 因 和 储 集 性 研 究 也 具 有 实 际 意义。
［<S — "<］ ［A］ 。陈文寄等 人在本区测量了 <S 块岩芯 适用
， 并对本区火山岩从岩
石类型、 分布、 储 层 特 征、 地球化学和年代等方面也
［<# — <?］ 。前人多是通过盆地边缘第 进行了大量 研 究
样品的 @>&. 年龄数据， 对整个辽河盆地早第三纪火 山活动和地层时 代 进 行 了 研 究， 将辽河盆地早第三 纪火山活动分为 早、 中、 晚 三 期， 并建立了辽河盆地 下第三系地层及火山活动时代简表。本文在辽河盆 地东部凹陷对火山岩进行系统采样， 进行 @>&. 地质 年代学研究， 并结合前人数据及地层对比， 分析火山
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Hale Waihona Puke 此更不能根据地 层 证 据 来 判 断 其 真 实 的 侵 入 时 代。 基于火山岩快速 喷 发 和 冷 却 的 特 点， 当全岩样品新 鲜， 又无过 剩 !# &. 存 在 时， @>&. 年 龄 可 以 代 表 火 山 岩的结晶年龄， 因此 @>&. 同位素定年方法对于火山 岩， 尤其对年轻的中、 新生代火山岩年龄的测定十分
四纪火山岩露头 研 究 新 生 代 裂 谷 盆 地 火 山 活 动， 而 盆地内部第三纪和晚第三纪是本区火山活动的重要 时期， 因此， 只有通过对盆地内部火山岩钻孔岩芯的 研究， 才能全面认 识 新 生 代 火 山 活 动 情 况， 另 外， 像 辉绿岩这类侵入 岩 往 往 比 其 侵 入 的 地 层 要 年 轻， 因
北京大学学报 （自然科学版） ， 第 !" 卷， 第 " 期， "##$ 年 % 月 &’() *’+,-(+)./0 1)(/.)2+/0 3-+4,.5+()(+5 6,7+-,-5+5，892 : !" ，19 : "（ ;). : "##$）
辽河盆地东部凹陷新生代火山岩 !"#$ 地质年代学及其地质意义
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的北部和 中 南 部 最 为 发 育
。本区火山岩发育各
种岩相， 主要包括： 爆 发 相 粗 面 质 角 砾 岩， 熔岩相玄 武岩和粗面岩， 火山沉积岩相的凝灰岩和次火山岩 相辉绿岩及粗面斑岩。
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熔 岩 类
玄武岩：玄武岩岩芯宏 观 观 察 为 黑 色、 深 黑 色、
灰黑色和黑绿 色， 块 状 构 造。 薄 片 上 多 数 为 斑 状 结
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辽河盆地是 华 北 板 块 东 部 中、 新生代发育起来 的裂谷盆地， 东部 凹 陷 是 辽 河 盆 地 新 生 代 火 山 活 动 最为频繁的地 区。 中 国 东 部 广 泛 分 布 着 中、 新生代 火山岩， 近 "# 年 来 对 这 些 火 山 岩 作 了 大 量 岩 石 学、 年代学及地 球 化 学 研 究
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火山岩类型
东部凹陷火 山 岩 主 要 为 新 生 代 火 山 岩， 在凹陷
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构， 基质为间隐结 构、 间 粒 结 构 和 交 织 结 构， 主要矿 物为斜长石和 辉 石， 多 数 含 橄 榄 石。 本 区 玄 武 岩 长 石含量最高， 大于 ;$ < ， 说 明 其 属 于 碱 性 系 列， 钾含 量普遍低于 # < （表 !） 。 粗面岩类：岩芯总体上呈浅灰色、 灰色、 灰绿 色 和深灰色， 块状构造， 少数有气孔构造。岩石具有斑 状结构， 基质为粗面结构。斑晶主要是碱性长石， 包 括透长石 和 歪 长 石， 呈 柱 状 或 板 条 状 有 规 律 排 列。 粗面岩在岩石化 学 成 分 上 明 显 比 玄 武 岩 要 富 钾， 属 于碱性系列火山岩。钾含量普遍高于 # < （表 !） 。