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《西北大学》 2004年 硕士论文
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新疆三塘湖盆地二叠纪火山岩研究

邢秀娟  
【摘要】:位于新疆东部的三塘湖盆地是新疆北部古生代造山带的重要组成部分,与阿尔曼泰构造带、乌伦古-库普坳陷带、克拉麦里构造带相间分布,共同构成新疆东部地区北西向盆山构造带。盆地内二叠纪火山岩的发育不仅构成了盆地形成发育过程的一类重要物质建造,其岩石组合和同位素定年及地球化学特征,对限定盆地形成时期、盆地形成的动力学背景及其古构造环境提供了客观的物质基础,而且也为研究与二叠系生油岩相关的储层和成藏机制提供了重要的岩石组合类型。本文主要从一下几个方面对盆地火山岩进行了分析研究,并取得一些认识: 1、通过火山岩的~(40)Ar-~(39)Ar、锆石U.Pb SHRIMP、K-Ar等方法同位素定年及生物地层学分析研究,认为三塘湖盆地卡拉岗组为一穿时的岩石地层单位,时代为晚石炭世~早二叠世,由此对盆地内二叠系不同期次火山岩的展布起到限定作用。条湖凹陷内部无中二叠世火山岩,仅在其南缘发育,而卡拉岗组火山岩厚度巨大;马朗凹陷二叠纪火山岩发育较全,卡拉岗组、芦草沟组、条湖组均有不同程度的发育。 2、依据地震、测井资料建立了火山岩岩相模型,结合火山岩同位素定年、地震、测井、相关生物化石等的综合分析,确定了盆地内各个期次火山岩的展布特征,认为:卡拉岗组火山岩主要为一套以安山岩、英安岩、流纹岩及玄武岩为主的爆发相、溢流相火山岩系,具有分布范围广、厚度大、横向上较连续的特征;而芦草沟组和条湖组火山岩仅在马朗凹陷及条湖凹陷的西南缘发育,且以南缘推覆带中的厚度最大,主要为一套以玄武岩、玄武安山岩为主的溢流相中基性火山岩系。 3、通过盆地二叠纪火山岩岩石学、岩石地球化学的研究,对盆地二叠纪古构造环境进行了探讨。其主要岩石类型为玄武岩、辉绿岩、安山岩以及少量英安岩和流纹岩,显示亚碱性系列特征。火山岩稀土元素总量变化比较大(92ppm~207.93ppm),轻、重稀土元素含量比值在3.8和10.40之间变化,不同岩石类型均具有LREE富集的特征,玄武岩和玄武安山岩Eu异常不明显(δEu=0.92~1.13)或显轻微正Eu异常,LILE富集,Nb、Ta相对于Th、Ce强烈亏损,具有“TNT”负异常,火山岩源区与“滞后型弧火山岩”特征类似,既显示碰撞后的陆内环境,又携带俯冲带地球化学信息。综合区域地质特征,三塘湖盆地乃至整个北部地区在晚泥盆-早石炭世结束了洋盆的俯冲作用,中-晚石炭世发生碰撞造山作用,早二叠世是盆地乃至全疆地区的构造转换期。因此,认为二叠纪火山岩形成于造山期后的伸展裂陷环境,三塘湖盆地是叠置在前二叠纪造山带之上的伸展、裂陷型盆地。 4、三塘湖盆地主要的生油凹陷是条湖凹陷和马朗凹陷。二叠纪火山岩相关油气藏作为其油气产量的另一个增长点越来越引起注意。构造裂缝及溶蚀孔缝是火山岩的主要储集空间,加之中二叠世芦草沟组是盆地内最好的烃源岩,因此火山岩具有近源储集的特点,在一些钻井裂缝火山岩中已发现了油气显示,部分具有油流。研究表明,三塘湖盆地南缘的逆冲推覆构造带是火山岩厚度最大、构造变形最发育、火山岩相关油气藏寻找最有利的区带。


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