La Cuenca Songliao estuvo en el período de extensión del rift y depresión de fallas desde el período Yingcheng del Jurásico Tardío hasta el período Quantou del Cretácico Tardío; la Cuenca Liaohe y la Cuenca Jiyang estuvieron en el período Fangshenpao del; Paleoceno (período de Formación Kongdian) - Período de Formación Dongying a finales del Oligoceno, que es la etapa media y tardía del desarrollo del rift, la cuenca del Norte de Subei ha estado en la etapa de rift desde el Período Taizhou del Cretácico Superior hasta el Período Sanduo; del Eoceno Medio; la cuenca de la desembocadura del río Perla en el sur ha estado en la etapa de rift desde finales del Oligoceno hasta el Mioceno temprano fue la etapa de rift. Esta etapa evolutiva corresponde a la etapa principal de la cuenca del rift, con la actividad tectónica más intensa. También es un período favorable para el desarrollo de rocas volcánicas y rocas madre. En comparación con la etapa anterior de actividad volcánica, el período y la escala de actividad y las propiedades de las rocas han sufrido cambios significativos [47].
La investigación sobre las rocas ígneas de la depresión de la falla Xujiaweizi encontró que existen diferencias en el tipo de roca, composición química y oligoelementos entre las rocas volcánicas de la Formación Yingcheng y las rocas volcánicas de la Formación Huoshiling durante la formación inicial. período de ruptura, lo que indica que los dos formados El entorno estructural y el proceso evolutivo son diferentes. Las rocas volcánicas de la Formación Huoshiling son principalmente rocas neutras, mientras que las rocas volcánicas de la Formación Yingcheng son principalmente rocas ácidas, con solo una pequeña cantidad de rocas intermedias-básicas. Son una combinación de basalto, dacita y riolita, con riolita. para la mayoría (Figura 1-24).
Las rocas ígneas de la cuenca de la bahía de Bohai son diferentes de las de la cuenca de Songliao. Son principalmente basalto, seguido de diabasa, con una pequeña cantidad de andesita, andesita basáltica, traquita y rocas piroclásticas distribuidas localmente. . Se puede ver en el diagrama silicio-álcali (Figura 1-25) que el basalto es básicamente basalto alcalino, la mayoría del cual tiene una estructura criptocristalina y algunos tienen una estructura de pórfido, una estructura masiva y una estructura de estoma-almendra. El basalto en la Depresión de Liaohe está dominado por la fase de desbordamiento de lava, con un bajo coeficiente explosivo y muy pocas rocas piroclásticas. En las últimas etapas de cada erupción, se produce con él una pequeña cantidad de basalto toleítico, además del K2O/Na2O. La proporción es relativamente alta, generalmente entre 0,4 y 0,7, y el contenido de potasio aumenta gradualmente con el tiempo. Las rocas volcánicas en Dongying Sag son principalmente fases de desbordamiento, que incluyen basalto alcalino y basalto toleítico, que son de tipo ordinario con un contenido de potasio ligeramente mayor y de tipo potásico con un contenido de potasio menor.
Figura 1-24 Mapa de sílice total (TAS) de rocas volcánicas en la depresión de la falla de Xujiaweizi, cuenca de Songliao [47]
Figura 1-25 Rocas volcánicas de dióxido de silicio en Bohai Diagrama de relación alcalina de la cuenca de la bahía [48]
1) Diabase: La diabase en la cuenca de la bahía de Bohai se distribuye principalmente en las depresiones de Huanghua, Jizhong y Jiyang. La Depresión de Jizhong es la más desarrollada en el área de Caojiajia de la Depresión de Baxian. El espesor máximo de una sola capa puede alcanzar más de 100 m, y un solo pozo puede perforar hasta 12 capas. La roca es principalmente diabasa alcalina, los minerales principales son plagioclasa y piroxeno; los minerales secundarios incluyen biotita, apatita, etc. La diabasa en Beipu Sag de la depresión de Huanghua está compuesta principalmente de plagioclasa y piroxeno, y el contenido de cada uno representa aproximadamente la mitad. La roca tiene una estructura alargada de mosaico típica y una estructura de diabasa. La plagioclasa es relativamente euhédrica y el piroxeno es abundante. . Toma otras formas.
2) Andesita: Se encontró andesita durante la perforación en la sección de 3965-4008 m del pozo North 5 en Nanpu Sag, depresión de Huanghua. La roca tiene una estructura de pórfido, la matriz es una estructura vítrea entretejida y tiene una estructura almendrada. Los fenocristales de plagioclasa tienen diversos grados de carbonatación.
3) Rocas piroclásticas: Las rocas piroclásticas incluyen brechas volcánicas y tobas, que se distribuyen en la Depresión de Liaohe, Depresión de Huanghua y Depresión de Jiyang. Son producto de períodos de intensa actividad magmática. En las brechas volcánicas se desarrollan poros y estructuras almendradas que pueden ser utilizadas como reservorios.
Las rocas volcánicas cenozoicas en la cuenca de Liaohe son principalmente basalto, seguidas por basalto de piroxeno, basalto de olivino e ignimbrita basáltica y brecha basáltica. La fase principal de desbordamiento de lava tiene un coeficiente explosivo bajo. El contenido de SiO2 está entre 45 y 53, y es básicamente una roca volcánica básica. En la clasificación de las series de rocas volcánicas, la mayoría de ellas pertenecen a la serie de basalto alcalino (58.3), algunas pertenecen a la serie de basalto toleítico (24.4) y algunas son series de basalto con alto contenido de aluminio (calco-alcalino) (3.6). Las rocas de la serie del basalto alcalino se pueden dividir en tipos sódicos y potásicos. Los basaltos alcalinos del hundimiento occidental son del tipo sódico (Figura 1-26), y unos pocos (todos en el hundimiento oriental) son del tipo sódico (Figura 1-26); tres fases) son del tipo potásico.
Figura 1-26 Ilustración de la división en series de potasio-sodio de rocas volcánicas alcalinas en el hundimiento este y oeste[11]
El diagrama de división en series de potasio-sodio de rocas volcánicas muestra ese basalto alcalino Principalmente serie de sodio. Según el diagrama álcali-sílice total (TAS) de rocas volcánicas, se puede observar (Figura 1-27) que las rocas volcánicas en la depresión occidental (principalmente la primera fase) son principalmente basalto, seguido de traquibasáltico, traquiandesita basáltica , y roca basáltica y basalto picrita; la depresión oriental está dominada por basalto y basalto, seguido por basalto traqui, traquiandesita basáltica y basalto picrita.
Figura 1-27 Diagrama de álcali-sílice total (TAS) en el hundimiento este y oeste de la depresión de Liaohe[11]
Con el aumento del contenido de SiO2, Fe2O3, FeO, MnO , Los contenidos de MgO, CaO, P2O5 y TiO2 disminuyeron, mientras que Al2O3, K2O y Na2O aumentaron. En el mapa de silicio-álcali de Qiu Jiaxiang, los puntos de muestra de roca volcánica en la cuenca de depresión de la falla de Liaohe se encuentran principalmente en el área de andesita basáltica-andesita-andesita-cuarzo y en el área de traquita alcalina basalto-basáltica-traquiandita-cuarzo. área, el índice de combinación (σ) está entre 1,8 y 9,0, que pertenece a la serie calco-alcalina a alcalina; algunos puntos de inversión están ligeramente sesgados hacia el área de fonolita (Figura 1-28).
Figura 1-28 Características de la composición química de las rocas volcánicas mesozoicas y cenozoicas en la depresión de Liaohe[49]
Figura 1-29 Diagrama La/Sm-La de rocas volcánicas en el este depresión[11]
Figura 1-30 Ilustración de la clasificación total de sílice-álcali de las rocas volcánicas en la depresión de Huanghua [41]
La cantidad total de elementos de tierras raras en las rocas ígneas varía de 37,5×10-6 a 236,7×10-6 Las tierras raras ligeras (LREE) están fuertemente separadas, mientras que la fracción de tierras raras pesadas (HREE) es relativamente plana con anomalías positivas de europio. El contenido de Nb es 3×10-6~13×10-6, con un promedio de 7×10-6, el contenido de Ta es 0,16×10-6~1,88×10-6, con un promedio de 0,63×10-; 6, cerca o ligeramente La abundancia es menor que la de la corteza terrestre, y el contenido de Nb es menor que el de la corteza terrestre. El contenido de Ti oscila entre 3201×10-6 y 5456×10-6, con una media de 4176×10-6; el contenido de Co oscila entre 6×10-6 y 35×10-6, con una media de 20×; 10-6, lo que concuerda bastante con la abundancia de la corteza. El valor La/Ya es 4,7~19,3, el valor La/Sm es 1,2~4,5 y el valor Ga/Yb es 0,9~2,8. La relación entre (La/Sm)N y La (Fig. 1-29) refleja que el magma ha experimentado un cierto grado de diferenciación de cristalización en profundidad. Además, La-Ce y Sm-Nd entre los elementos de tierras raras tienen una buena relación lineal, lo que indica que las rocas volcánicas y el magma provienen de la misma zona de origen.
Se puede ver en el diagrama de clasificación TAS de la petroquímica de rocas volcánicas en la depresión de Huanghua (Figura 1-30) que la distribución de los puntos de muestra es básicamente la misma que la de la depresión de Liaohe, con la mayoría de ellos distribuidos. en el área B y S1, y una pequeña cantidad Distribuida en las áreas u1, S2, etc., es principalmente basalto, basalto traqui y una pequeña cantidad de basalto alcalino. Con el paso del tiempo, la alcalinidad de la roca tiene una tendencia. para disminuir. Según el contenido de potasio, los basaltos en el área B de la depresión se dividen en basaltos con alto contenido de potasio y basaltos con contenido medio de potasio; las rocas volcánicas en el área S1 se dividen en basaltos traqui potásicos y rocas hawaianas. Contenido de K2O No hay mucha diferencia.
Las principales litologías de las rocas ígneas de la Depresión de Jiyang son andesita, basalto, pórfido diorítico, diabasa, lamprofiro, etc., existiendo también una pequeña cantidad de riolita y granito. Según el estándar de clasificación de minerales estándar CIPW, las rocas volcánicas de la cuenca se dividen en tres categorías: basalto toleítico de cuarzo, basalto toleítico de olivino y basalto de olivino alcalino (sus moléculas minerales estándar se caracterizan por la presencia de cuarzo, olivino o nefelina respectivamente). . Para la misma depresión, generalmente el basalto toleítico de cuarzo y el basalto toleítico de olivino aparecen en la etapa inicial, y el basalto de olivino alcalino aparece en la etapa posterior (como el área de Linpan en el mismo período (como Es2), en las depresiones dentro del; cuenca (como el área de Linpan),) puede ser basalto toleítico olivino, pero las depresiones en el borde de la cuenca (como el área de Yangxin) son basalto de olivino alcalino, es decir, desde temprano hasta tarde en el tiempo, y desde el interior Desde la cuenca hasta el borde de la cuenca en el espacio, el magma evoluciona con tendencias alcalinas de mejora sexual.
Los patrones de distribución de elementos de tierras raras de las rocas volcánicas del Paleoceno-Oligoceno y Mioceno se muestran en la Figura 1-31 y en la Figura 1-32. Las curvas se inclinan hacia la derecha, no hay anomalía de Eu y ∑REE. está entre (70,89 ~154,47)×10-6, LREE/HREE es 4,6~10,2, (La/Yb)N es 4,96~15,98, ambos muestran las características de enriquecimiento de elementos ligeros de tierras raras, pero el grado de enriquecimiento de la luz Los elementos de tierras raras son más altos que los de las rocas volcánicas mesozoicas débiles.
Figura 1-31 Modelo estandarizado de condritas de roca volcánica del Paleoceno-Oligoceno [46]
Figura 1-32 Modelo estandarizado de condritas de roca volcánica del Mioceno [46]
Figura 1-33 Patrón geoquímico de elementos múltiples de rocas volcánicas del Paleoceno-Oligoceno [46]
Figura 1-34 Patrón geoquímico de elementos múltiples de rocas volcánicas del Mioceno [46 ]
El Los patrones geoquímicos de elementos múltiples de las rocas volcánicas del Paleoceno-Oligoceno y Mioceno son similares (Figura 1-33, Figura 1-34), que son significativamente diferentes del patrón de las rocas magmáticas del Mesozoico, mostrando un tipo de "gran elevación", todas excepto Y, Yb, Sc y Cr están obviamente enriquecidos, y el grado de enriquecimiento aumenta gradualmente de Sr a Ba, y se debilita gradualmente de Th a Ti. Tiene el patrón geoquímico del basalto intraplaca y es consistente con la placa de Gregory. Los valles del rift internos indican que se formaron en el fondo estructural de la extensión intraplaca, lo que se puede verificar aún más a partir de sus puntos de proyección en el diagrama Hf/3-Th-Ta (cayendo en la zona de basalto intraplaca).
El contenido de elementos de tierras raras del basalto terciario en Huimin Sag de la depresión de Jiyang es relativamente alto, generalmente (67~217)×10-6, que es 20~60 veces mayor que el de las condritas ligeras raras; Elementos terrestres En comparación con las tierras raras pesadas, que están mucho más enriquecidas, las tierras raras ligeras y pesadas están muy fraccionadas. En todas las rocas volcánicas en fase extrusiva, incluidas las rocas basálticas y volcánicas, la anomalía del europio no es obvia y δEu está cerca de 1, lo que indica que no se produjeron eventos de agotamiento o enriquecimiento del europio durante el proceso de formación de la roca, lo que indica que después de que el magma basáltico original se generado, continuó durante los procesos de ascenso y cristalización, no fueron fuertemente contaminados por materiales corticales. Los basaltos de cada etapa son productos de la consolidación del magma primario derivado del manto.
Las características de las rocas volcánicas de la cuenca de Subei son similares a las de la cuenca de Jiyang. Están dominadas por lavas basálticas. La mayoría de ellas pertenecen a la serie de basalto toleítico olivino, y sólo unas pocas pertenecen a la. la serie de transición de basalto. A juzgar por las características geoquímicas de las rocas volcánicas, el contenido medio total de álcali (K2O Na2O) de los basaltos terciarios es 5,99, Na2O>K2O, entre los cuales los basaltos de la Formación Taizhou y la Formación Dainan tienen la alcalinidad más alta, el rango de SiO2 es estrecho. con un promedio de 48,61, y el contenido de Al2O3 es promedio de 16,49. El contenido total de álcali disminuye gradualmente de viejo a nuevo, el contenido de K2O es el más alto en la Formación Dainan y hay una tendencia ascendente en la Formación Yancheng. El contenido de Al2O3 disminuye gradualmente y los otros contenidos de óxido no tienen una tendencia de evolución obvia (. Tabla 1-11).
Tabla 1-11 Composición de óxidos del basalto terciario en la cuenca norte de Jiangsu [34]
Nota: El número entre paréntesis es el número de muestras.
En el Período Terciario Temprano (Paleógeno) de la cuenca de la desembocadura del río Perla, hubo erupciones de magma básico y más formación de magma ácido intermedio. Los cinturones de elevación de fallas (como el levantamiento central Dongsha-Shenhu Shosha y el levantamiento norte) son en su mayoría riolita, y algunas son rocas volcánicas dacíticas y andesíticas, que pertenecen a la serie de rocas calco-alcalinas. El basalto toleítico se forma principalmente en la zona de depresión de la falla. A finales del Terciario (Neógeno), todas las erupciones de magma básicas estaban compuestas de basalto alcalino y basalto toleítico, lo que es consistente con las características comunes de la combinación de rocas volcánicas del Cenozoico tardío en el sur de China e incluso en el este de China. Entre los basaltos del mismo período, el basalto alcalino tiene un mayor valor de Mg y un mayor contenido de TiO2, P2O5 y K2O que el basalto toleítico, lo que indica que la separación por cristalización no es el factor principal en la formación de diferentes tipos de basalto. La tendencia general de desarrollo de la actividad magmática cenozoica es desde la serie calco-alcalina que contiene más rocas ácidas intermedias hasta la serie de basalto alcalino y basalto toleítico (Figura 1-35). Los materiales de fuente profunda en la composición del magma aumentan gradualmente, lo que representa. El entorno tectónico de la extensión de tracción de anillos es similar a la secuencia de desarrollo del magmatismo en los mares del margen continental de Asia oriental, como el Mar de Japón y el Rift del Río Grande en el oeste de América del Norte, y es similar al de África Oriental. Actividad volcánica de tipo rift que desarrolla grados alcalinos y básicos con el tiempo. A medida que la profundidad del área de la fuente disminuye, la profundidad del área de la fuente disminuye.
Figura 1-35 Diagrama de álcali-sílice total de rocas volcánicas cenozoicas en la cuenca de la desembocadura del río Perla[38]
La curva de distribución estandarizada del manto original de oligoelementos en basaltos cenozoicos en la Como muestra la cuenca de la desembocadura del río Pearl (Figura 1-36), los elementos litófilos de iones grandes (LILE) y los elementos ligeros de tierras raras (LREE) en el basalto de esta área están enriquecidos. El Nb del basalto toleítico del Terciario temprano muestra una anomalía ligeramente negativa en relación con La (o Ce), que es consistente con la depresión del valle del río Colorado (CRT) en el suroeste de América del Norte antes y al comienzo de la extensión del grupo A del Mioceno temprano. de basaltos es similar, mientras que el Nb del basalto alcalino Neógeno y del basalto toleítico aumenta y muestra una anomalía positiva, que es similar al basalto volcánico submarino Neógeno en la cuenca del Mar de China Meridional y al segundo grupo de basaltos en la vaguada del Valle del Río Colorado; . Los valores de Ti/Yb, Nb/La y Nb/Y del basalto y andesita del Paleógeno en esta zona son bajos, pero el valor de K/P es alto, mientras que los valores de Ba/Nb y K/Ba varían ampliamente; el basalto neógeno tiene Los valores de Ti/Yb, Nb/La y Nb/Y son mayores, pero el valor de K/P es menor, mientras que los valores de Ba/Nb y K/Ba cambian menos (Tabla 1-12 ). Esto puede reflejar diferencias en las características de la región de origen del magma o el grado de contaminación de la corteza terrestre.