摘要
海拉尔盆地作为大庆油田外围探区，深层存在大规模侏罗系火山岩地层，有巨大的油气勘探潜力。但对盆内侏罗系地层的序列、年代学及分布特征认识不足，在早期的勘探实践中，侏罗系地层被统一命名为“塔木兰沟组”或“兴安岭群”，喷发期次模糊不清，制约了盆内火山岩油气藏的勘探部署。本文以海拉尔盆地周缘发育的中侏罗统塔木兰沟组和上侏罗统满克头鄂博组火山岩为研究对象，结合前人在大兴安岭地区对侏罗系及上下地层序列的研究成果，通过野外地质调查、岩石学、年代学和地球化学的方法，确定海拉尔盆地中上侏罗统形成时代及构造背景，建立海拉尔盆地周缘地层序列。在此基础上结合对盆内乌尔逊凹陷侏罗系地层的研究，进行海拉尔盆地盆内与盆缘侏罗系地层对比，总结盆内外侏罗系地层对应关系，细化盆内侏罗系塔木兰沟组序列，为探讨盆内火山岩储层的重点勘探层位提供依据。 对海拉尔盆地周缘剖面和乌尔逊凹陷采集的中上侏罗统火山岩样品进行锆石U-Pb测年，结合样品岩相学特征和前人研究结果，显示海拉尔盆地周缘塔木兰沟组形成于中侏罗世（167~158.1Ma），下部主要发育中基性熔岩及少量火山碎屑岩和酸性熔岩，上部主要发育中基性熔岩和酸性火山碎屑岩；满克头鄂博组形成于晚侏罗世（156.1~152.7Ma），岩性以酸性熔岩为主。而乌尔逊凹陷塔木兰沟组一段形成于晚侏罗世（158~157.5Ma），岩性为中基性火山岩、酸性火山岩和沉积岩均发育，对应盆缘塔木兰沟组上部；塔木兰沟组二段形成于晚侏罗世（156~152.4Ma），岩性以酸性熔岩为主，对应盆缘满克头鄂博组。 海拉尔盆地周缘塔木兰沟组和满克头鄂博组酸性火山岩以流纹质熔岩和火山碎屑岩为主，亏损Sr、Ba、Eu、Ti和P；具有明显的铕负异常，与A型花岗岩表现出明显的地球化学亲缘性。具有高铝（12.96%~15.18％）的地球化学特征，说明壳源岩浆对岩石形成起决定性作用，火山岩多为高钾钙碱性系列和钾玄岩系列，具有造山后花岗岩主量元素的特征。蒙古-鄂霍茨克洋形成于古生代早期，中侏罗世发生碰撞造山后使陆壳增厚，晚侏罗世发生拆沉作用，导致该阶段处于伸展环境，与研究区火山岩的形成时间相似。而塔木兰沟组与满克头鄂博组两套酸性火山岩相似的地球化学特征表明研究区中侏罗世晚期至晚侏罗世期间始终处于蒙古-鄂霍茨克洋构造域的影响之下。因此认为海拉尔盆地中上侏罗统塔木兰沟组和满克头鄂博组火山岩的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后岩石圈伸展环境有关。 通过盆内外地层对比，结合前人研究结果，可以将海拉尔盆地盆内塔木兰沟组划分为两期：第1期，盆内塔木兰沟组一段（钻井揭示火山岩年龄166~157Ma）对应于盆缘的中侏罗世塔木兰沟组（168~157Ma），发育中基性、酸性火山岩和沉积岩组合；第2期，盆内塔木兰沟组二段（钻井揭示火山岩年龄157Ma~148Ma）对应于盆缘的晚侏罗世满克头鄂博组（157~144Ma），发育酸性火山岩和少量中基性火山岩。 在野外地质调查过程中，满克头鄂博组流纹岩中气孔构造发育，并有大量氧化沥青残余，证实海拉尔盆地侏罗系火山岩具有一定的成储成藏能力。在后续盆内油气勘探过程中，塔木兰沟组二段酸性火山岩层系可作为发育火山岩储层的重点勘探层位。
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