魯東白堊系青山群火山巖巖性探究

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