吉林大学学报(地球科学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (2): 531-545.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20230173

• 地质与资源 • 上一篇    下一篇

渤海湾盆地新生代玄武岩成因——地球化学和Sr-Nd-Hf-Pb同位素证据

孙晶1,2，蒋蕾茵2，侯文3   

  1. 1．油气资源与探测国家重点实验室 （中国石油大学（北京）），北京102249

    2．中国石油大学（北京）地球科学学院，北京102249

    3．中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第七采油厂，西安710200

  • 出版日期:2024-03-26 发布日期:2024-04-09
  • 基金资助:

    国家自然科学青年基金项目（41602045）


Petrogenesis of  Cenozoic Basalts in Bohai Bay Basin:Geochemical and Sr-Nd-Hf-Pb Isotopic Evidences

Sun Jing1,2, Jiang Leiyin2, Hou Wen3   

  1. 1. State Key Laboratory of Petroleum Resources and Engineering（China University of Petroleum（Beijing））, Beijing 102249, China

    2. College of Geosciences, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China

    3. The Seventh Oil Production Plant of Changqing Oil Field Branch of PetroChina, Xi’an 710200, China


  • Online:2024-03-26 Published:2024-04-09
  • Supported by:
    Supported by the National Natural Science Foundation of China (41602045)

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267

摘要：

渤海湾盆地新生代玄武岩是华北克拉通东北部新生代玄武岩的重要组成部分，由于该地区的玄武岩在地表出露较少，之前的研究程度一直很低。本次研究在辽河油田选取了钻孔岩心样品，通过岩石学、地球化学、Sr-Nd-Hf-Pb同位素方法进行分析，探讨了新生代玄武岩的成因。结果表明：渤海湾盆地新生代玄武岩主要为玄武岩和粗面玄武岩，玄武岩的w（SiO2）为49.08%~50.70%，w（MgO）为2.63%~5.80%，具有明显的轻重稀土元素分馏，(La/Yb)N和(Dy/Yb)N值分别为7.96~11.61和1.71~1.84，Eu和Ce没有明显的负异常，高场强元素（HFSE）和大离子亲石元素（LILE）富集，具有明显的Nb、Ta和Sr正异常；全岩的Sr、Nd、Hf同位素比值(87Sr/86Sr)i值为0.704 622~0.706 581、εNd(t)值为1.1~1.9和εHf(t) 值为1.6~4.6，(206Pb/204Pb)i、(207Pb/204Pb)i和(208Pb/204Pb)i值分别为17.257 7~17.409 9、15.201 5~15.335 4和37.185 8~37.912 9，显示渤海湾盆地新生代玄武岩具有洋岛玄武岩（OIB）的地球化学特征和同位素组成。综合本文研究，表明渤海湾盆地新生代玄武岩是软流圈地幔低程度部分熔融的结果，且源区中地壳混染和分离结晶作用不显著。


关键词: 新生代, 玄武岩, 地球化学, 地幔, 渤海湾盆地

Abstract: The Cenozoic basalts in the Bohai Bay basin are an important part of the Cenozoic basalts in the northeast of the North China craton. However, the limited exposure of basalt on the surface in the region hinders research of this place. In this study, we selected drill core samples from Liaohe oil field and analyzed their major and trace elements, and Sr-Nd-Hf-Pb isotopic compositions. The Cenozoic basalts from the Bohai Bay basin in this study are mainly tholeiite and trachybasalt. Their SiO2 and MgO contents are ranging from 49.08% to 50.70%, and 2.63% to 5.80%, respectively. Moreover, they are enriched in LREEs with highly fractionated LREEs and HREEs ((La/Yb)N = 7.96-11.61 and (Dy/Yb)N =1.71-1.84). These samples are enriched in high field strength elements (HFSE) and large ion lithophile elements (LILE), with evidently positive Nb, Ta and Sr and without Eu and Ce anomalies. The Sr, Nd and Hf isotope ratios of the whole rock are （87Sr/86Sr）i=0.704622-0.706581, εNd(t)=1.1-1.9, εHf(t)=1.6-4.6, respectively. The ratios of （206Pb/204Pb）i,（207Pb/204Pb）i and （208Pb/204Pb）i are 17.257 7-17.409 9,15.201 5-15.335 4 and 37.185 8-37.912 9, respectively. All these characteristics are similar to those of the oceanic island basalts (OIBs). The geochemical features, combined with petrographic observations and Sr-Nd-Hf-Pb isotopic compositions, suggest weak crustal contamination and fractional crystallization in their origin. In conclusion, the Bohai Bay Cenozoic basalts were derived from slight partial melting of asthenospheric mantle.

Key words: Cenozoic, basalt, geochemistry, mantle, Bohai Bay basin

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