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大兴安岭西部盆地群岩浆作用与盆地形成演化

杜先利  
【摘要】:大兴安岭西部盆地群包括二连盆地、海拉尔盆地、拉布达林盆地、根河盆地和漠河盆地五大盆地,位于我国东北大兴安岭西侧,南北长约1650km,多个中生代沉积断陷盆地发育其中,盆地总面积约为20.0×10~4km~2。西部盆地群构造和地层在西部和北部受控于蒙古-鄂霍茨克缝合带,东部受黑河-贺根山缝合带、大兴安岭断裂带影响,南部主要为温都尔庙-西拉木伦河缝合带、华北板块北部分布的断裂带等。中国东北地区的古生代构造演化的特点是几个大陆地块的融合以及古亚洲海洋的最终封闭;中生代的构造作用与演化与环太平洋构造系统有关;自中-晚中生代以来,中国东北地区的演化主要受古太平洋板块的俯冲和蒙古-鄂霍茨克洋的封闭控制影响。可知,研究区构造复杂,受深部构造以及多个构造体系的影响,而盆地群的形成演化是否具有统一的成盆地质背景,盆地形成演化处于什么构造环境,盆地群之间岩浆作用有什么关系,盆地群的形成演化与油气资源潜力差异等需要得到解决。本文结合前人研究成果,利用地球物理资料、锆石U-Pb年代学以及岩石地球化学,对大兴安岭西部盆地群进行岩浆序列和岩浆作用研究,分析盆地群之间岩浆作用相互关系,对比松辽盆地形成演化,探讨盆地群油气资源潜力,为油气勘探工作提供理论基础。对大兴安岭西部火成岩锆石U-Pb年代学研究,大兴安岭西部划分了6期岩浆事件,发生于古生界奥陶世至中生界早白垩世。第一期:510~450Ma,裂解伸展环境;第二期:330~300Ma,碰撞挤压环境;第三期:290~270Ma,伸展拉张环境;第四期:255~230Ma,碰撞挤压环境;第五期:200~170Ma,先期伸展拉张,后期挤压抬升;第六期:150~110Ma,伸展拉张环境。其中后两期岩浆事件与区内盆地群关系密切。第二期岩浆事件,海拉尔盆地、拉布达林盆地基底形成;第三期岩浆事件与古亚洲洋的闭合和华北克拉通、西伯利亚克拉通的碰撞有关;第四期岩浆事件时期,海拉尔盆地、拉布达林盆地以及根河盆地地层逐渐开始沉积,二连盆地基底形成,此时北部的蒙古-鄂霍茨克洋开始闭合;第五期岩浆事件,二连盆地地层开始沉积,以北的海拉尔盆地、拉布达林盆地、根河盆地以及漠河盆地,被构造运动改造,出现伸展沉降或挤压隆升,形成了基底错综复杂的断陷盆地;第六期岩浆事件时期,西太平洋板块对北亚地区开始发生俯冲,大兴安岭西部盆地群基底和沉积地层被进一步改造。松辽盆地第三期岩浆事件及第六期岩浆与大兴安岭西部岩浆事件为同期发生。西部盆地群晚古生代受控于古亚洲构造域,晚中生代-新生代受控于蒙古-鄂霍茨克构造域以及古太平洋构造域叠加影响。二连盆地主要经历了挤压隆升-伸展断陷-挤压沉积-伸展断陷-构造反转,与大兴安岭西部第5、6期岩浆事件相关,从而形成了基底复杂的断陷盆地;海拉尔盆地经历了初始张裂期-断陷扩张期-持续稳定断陷期-断坳转化期-坳陷期-萎缩期,盆地基底形成并改造,沉积地层被构造抬升或沉降,与大兴安岭西部2~6期岩浆事件相关;漠河盆地经历了伸展-断陷-抬升-挤压-伸展,与大兴安岭西部第5、6期岩浆事件相关;拉布达林和根河盆地经历4期岩浆事件,主要与大兴安岭西部第2期以及第5、6期岩浆事件相关。最后一期岩浆事件后,各个盆地都已基本稳定。岩石地球化学特征来看,大兴安岭西部盆地群岩浆岩多为偏铝质-过铝质,高钾钙碱性,微量元素显示出轻稀土富集型,铕元素(Eu)总体上显示弱亏损-弱富集,且具有富集高场强元素,贫大离子亲石元素,富高场强元素等特征,表明岩浆可能存在岩浆的分离结晶作用以及地幔和地壳物质的岩浆混合作用,是洋-陆、陆-陆构造运动洋壳或下地壳部分熔融或后造山运动形成的,具有复杂性和多样性的特征。海拉尔盆地岩浆活动开始时间约为晚古生代,主要是由于古亚洲洋闭合导致构造运动,其它4个盆地岩浆活动基本都为中生代侏罗纪或白垩纪,主要受控于蒙古-鄂霍茨克洋的闭合以及西太平洋板块的运动。结合前人对西部盆地群烃源岩评价,并对比松辽盆地油气形成条件,西部盆地群具有良好的烃源岩分布和生烃潜力,具有较好的油气资源潜力。


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