楊子群 宿蕾 胡嘉良 張鴻君 盧磊
摘 要:膠萊盆地在中生代白堊系青山群發(fā)育一套中基性、中酸性火山巖,夾雜火山碎屑巖。該套地層由四次火山噴發(fā)旋回形成,從下到上分為后夼組、八畝地組、石前莊組、方戈莊組。其中后夼組主要為流紋巖,SiO2含量在63%~75%之間,以酸性巖火成巖為主;八畝地組主要發(fā)育安山巖、玄武安山巖、火山角礫巖等,SiO2含量在52%~57%之間,以中偏基性火成巖為主;石前莊組發(fā)育流紋巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰角礫巖,SiO2含量在70%~79%之間,以酸性火山巖為主;方戈莊組主要發(fā)育角閃安山巖、粗安巖,少數(shù)夾雜沉積碎屑巖,其SiO2的含量在51%~58%之間,與八畝地組巖性中基性巖。青山群整體偏高鈣鉀質(zhì)堿性。
關(guān)鍵詞:膠萊盆地;青山群;火山巖
1 區(qū)域地質(zhì)概況
膠萊盆地地處魯東地區(qū)中部, 南為膠南隆起,北為膠北隆起,面積2萬(wàn)多平方公里[1]。盆地內(nèi)發(fā)育有多條構(gòu)造斷裂帶,大體有北東向,東西向,北西向及南北向四組,南北向, 北東向, 北西向構(gòu)造與膠北隆起和膠南隆起貫通(圖1)。構(gòu)造活動(dòng)是導(dǎo)致膠萊盆地形成與演化的關(guān)鍵因素,其中斷裂作用尤為重要,一方面形成了盆地構(gòu)造格局的基礎(chǔ),另一方面對(duì)次級(jí)構(gòu)造的形成和火山噴發(fā)、巖漿侵入、熱液成礦等也起著重要作用。盆地中的魯東地區(qū)在中生代白堊系一共發(fā)育三套地層,由老及新為下白堊統(tǒng)萊陽(yáng)群、下白堊統(tǒng)青山群以及上白堊統(tǒng)王氏群。其中,萊陽(yáng)群是一套河湖相沉積, 巖性為沖洪積礫巖,普遍分布于盆地中的各個(gè)凹陷。王氏群為一套河流相沉積,主要發(fā)育紅色河湖相碎屑巖,局部有玄武巖夾層,可以反映出當(dāng)時(shí)沉積氣候是比較干旱的。而位于萊陽(yáng)群和王氏群中間地層的青山群卻是一套中基性和中酸性火山巖系, 部分夾雜有不等厚的碎屑巖。青山群角度不整合接觸于下伏萊陽(yáng)群地層和上覆地層王氏群地層。
2 青山群巖性特征
青山群發(fā)育的該套中基性、中酸性火山巖,具有雙峰式噴發(fā)的特點(diǎn)。差別于下伏地層萊陽(yáng)群,到青山群沉積期,之前的兩個(gè)相對(duì)單獨(dú)的盆地進(jìn)一步擴(kuò)展,成長(zhǎng)整合為一個(gè)盆地。角度不整合于下伏地層萊陽(yáng)群之上,向外圍擴(kuò)展跟膠北隆起前寒武紀(jì)變質(zhì)基底、膠南造山帶、沂沭斷裂帶汞丹山凸起奧陶紀(jì)地層不整合接觸,角度不整合于王氏群之下[2]?;鹕竭\(yùn)動(dòng)旋回在青山群形成后夼組、八畝地組、石前莊組、方戈莊組四組地層。
(1)后夼組:是青山期第一次火山運(yùn)動(dòng)的作用產(chǎn)物,在整個(gè)青山群地層中發(fā)育偏差,主要巖性為流紋質(zhì)火山角礫巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r,局部夾雜砂礫、砂巖、粉砂巖以及粗安巖、玄武粗安質(zhì)集塊巖。以流紋巖為主,主要為酸性巖。其流紋巖與玄武巖的組合特點(diǎn)證實(shí)了此次噴發(fā)旋回是雙峰式噴發(fā)。SiO2含量在63%~75%之間,呈連續(xù)分布,以鈣堿性為主,里特曼指數(shù)σ在0.35~3.8之間,K2O+Na2O的含量在0.15%~8.7%之間,大多樣品中K2O含量高于Na2O,可看出該套地層具有富硅、堿質(zhì),貧鎂、錳、鈦的特點(diǎn)。角度不整合于下伏曲格莊組、馬連坡組地層,平行整合于上覆地層八畝地組。
(2)八畝地組:是青山期第二次火山運(yùn)動(dòng)的作用產(chǎn)物,也是發(fā)育最好、分布范圍最廣的一個(gè)組。主要發(fā)育玄武巖、安山巖、玄武安山巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r等(圖2)。SiO2含量在52%~57%之間,巖性偏中基性。均為鈣堿性巖石,里特曼指數(shù)σ在2~2.7之間,K2O+Na2O的含量在0.3%~6.5%之間,大多在5.2%左右,K2O含量略微高于Na2O,具有顯而易見的富硅及堿質(zhì),貧錳、鈦特點(diǎn),鎂的含量較后夼組有明顯提升。整合于下伏后夼組地層和上覆石前莊組地層。
(3)石前莊組:形成于青山期第三次火山運(yùn)動(dòng),主要發(fā)育為流紋巖、凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰角礫巖、熔結(jié)凝灰?guī)r,少數(shù)地區(qū)發(fā)育粗面巖、英安巖(圖2)。SiO2含量在70%~79%之間,為酸性噴發(fā)巖,以鈣堿性系列為主,里特曼指數(shù)σ在0.5~3.2之間,K2O+Na2O的含量較高,在4.2%~9.75%之間,K2O的含量明顯比Na2O的含量高,貧錳、鎂、鈦等[3]。石前莊組巖石組合在橫向改變不大,巖性與后夼組相似,以酸性火山巖為主,對(duì)比明顯,層位相對(duì)比較穩(wěn)定,但地層厚度在縱向上變化較大。石前莊組與下伏地層八畝地組和上覆方戈莊組都為整合接觸。
(4)方戈莊組:是青山期第四次火山運(yùn)動(dòng)的作用產(chǎn)物,主要發(fā)育角閃安山巖、玄武粗安巖等,部分地區(qū)的巖層中夾有些許沉積碎屑巖,整體呈偏堿性的中基性火山巖。SiO2的含量在51%~58%之間,里特曼指數(shù)σ在0.2~4.25之間,K2O+Na2O的含量在4.5%~6.85%之間,總體特征和八畝地組類似,但K2O+Na2O的含量比八畝地組總體偏高。整合于下伏石前莊組地層,角度不整合接觸上覆的林家莊組地層。
3 結(jié)論
綜上可以得出:(1)膠萊盆地青山群主要發(fā)育流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)熔結(jié)角礫巖、玄武安山巖、英安巖、粗安巖等,具有明顯的雙峰式噴發(fā)的特點(diǎn)。該套火山巖多為鉀質(zhì)或是高鉀質(zhì)鈣堿性巖石,整體上貧鐵、低鈦、過鋁質(zhì);(2)在青山群四次噴發(fā)旋回所形成的地層中,后夼組和石前莊組巖性相似,SiO2含量相對(duì)于八畝地組和方戈莊組偏高;前兩者同屬于酸性火山巖,后兩者同屬于中性火山巖;(3)在堿性含量方面,前期噴發(fā)的后夼組和八畝地組低于后期噴發(fā)的石前莊組和方戈莊組,這說明了在火山噴發(fā)過程中火山巖堿性物質(zhì)的含量逐漸增加。
參考文獻(xiàn)
[1]山東省地質(zhì)礦產(chǎn)局.山東省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1992.
[2]付文釗. 膠萊盆地南緣白堊系青山群火山巖地球化學(xué)特征[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2014,88(6):1106-1119
[3]凌文黎. 山東早白至世青山群火山巖地球化學(xué)組成隨時(shí)間和空間的變化及對(duì)下地殼折沉作用的指示[R].2006全國(guó)巖石學(xué)與動(dòng)力學(xué)研討會(huì),2006