摘要
白垩纪是地球演化历史中一个非常重要的阶段,在此期间全球发生了一系列重要地质事件,因此白垩纪一直是地球科学的研究热点。胶莱盆地是一个晚中生代形成的伸展断陷盆地,发育比较完整的陆相白垩系地层。虽然前人已建立起胶莱盆地白垩系基本的地层年代学框架,但现有地层年代学框架较低的准确度和分辨率制约了对胶莱盆地白垩纪演化开展深入研究。磁性地层学无疑是构建胶莱盆地高质量地质年代学框架的重要手段。 中国大陆科学钻探项目—鲁科一井钻孔(CCSD-LK-I)在胶莱盆地高密凹陷钻取了~1601.9m的岩心。胶莱盆地鲁科一井钻孔岩心的岩性为沉积岩和火山岩,岩性地层属上白垩统王氏群。该孔火山岩分为上、下两段,上火山岩(615.0~768.9m)以灰色-暗灰色玄武岩为主,中间夹数个沉积岩夹层;下火山岩(1112.3~1601.9m)以灰色玄武岩为主,含少量灰白色安山岩和浅灰色英安岩,部分岩心存在绿泥石化和赤铁矿化现象。下火山岩下部(1507.1~1601.9m)岩性较为复杂,含数个沉积岩夹层。本论文依托鲁科一孔对胶莱盆地上白垩统火山岩开展了系统的岩石磁学和磁性地层学研究,以期为最终建立胶莱盆地上白垩统地层的年代学框架提供依据。 岩石磁学结果显示,上火山岩的载磁矿物为粒径较细的假单畴磁铁矿,部分样品含(磁)赤铁矿;下火山岩的载磁矿物为粒径较粗的假单畴磁铁矿,大部分样品含少量赤铁矿,少量样品的载磁矿物以赤铁矿为主。磁化率各向异性结果表明,上、下火山岩的磁化率各向异性度都较低(1.002<Pj<1.209),大部分样品的磁面理大于磁线理,磁化率最大轴接近平行于水平面分布,最小轴接近垂直于水平面分布。这些特征表明上、下火山岩均保存了原始岩浆流动磁组构特征,并指示火山岩地层产状接近水平。 对上火山岩175块样品的系统热退磁结果显示,169块样品获得稳定的特征剩磁。剩磁倾角数据服从Fisher边缘分布,磁铁矿记录的剩磁倾角与赤铁矿记录的无显著差别,表明从鲁科一井上火山岩分离出的特征剩磁为原生剩磁。对下火山岩503块样品的系统热退磁结果显示,450块样品获得稳定的特征剩磁,除去剩磁倾角异常偏低的样品(I<30°),剩磁倾角数据服从Fisher边缘分布,磁铁矿记录的剩磁倾角与赤铁矿记录的无显著差别,通过倾角倒转检验,表明从鲁科一井下火山岩分离出的特征剩磁为原生剩磁。 根据特征剩磁的倾角获得地磁极性变化序列。结果显示,上火山岩以正极性为主,包含两个正极性带N1(615.0~619.5m),N2(621.0~768.9m)和1个疑似负极性漂移事件P1(619.5~621.0m)。结合Ar-Ar法测定的上火山岩同位素年龄结果(贺怀宇,未发表数据),并与地磁极性年表对比,初步将上火山岩疑似负极性漂移事件P1对应于C32r(73.0~73.6Ma),正极性带N1对应于C32n,正极性带N2对应于C33n。 下火山岩上段以负极性为主R1(1112.3~1465.2m),下段以包含两个正极性带N1(1465.2~1505.7m),N2(1547.3~1588.2m)和两个混合极性带M1(1505.7~1547.2m),M2(1588.2~1600.1m)。由于缺乏同位素年代学以及上、下火山岩之间沉积地层古地磁结果,暂未将下火山岩地磁极性结果与地磁极性年表进行对比。