松科二井早白垩世早期玄武安山岩的发现及地质意义*

张钊 黄丰 许继峰 曾云川 张丽莹 杨旭立 张蔓

中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 地球科学与资源学院, 北京 100083

沉积盆地的成岩成矿研究一直是国内外关注的热点之一(Chen and Chang, 1994; Wangetal., 2016)。松辽盆地是中国东北地区存在时间最长，最大的白垩纪含油气陆相沉积盆地，其面积达260000km2，横跨黑龙江、吉林和辽宁三省(Wangetal., 2013)。它保存了中生代良好的火山-沉积记录，是研究中生代全球气候环境变化，白垩纪温室效应，寻找深部能源资源，探讨大庆油田成因并丰富陆相生油理论，揭示中国东北构造演化历史以及松辽盆地的形成机制的重要天然实验室(Chen and Chang, 1994; Wangetal., 2013)。松科二井获取了松辽盆地深至地下7018m，总长4134.81m的连续岩心，是亚洲最深的科学钻井(侯贺晟等，2018)。其钻遇地层包含上白垩统明水村组、四方台组、嫩江组、姚家组、青山口组，及下白垩统至上侏罗统的登娄库组、营城组、沙河子组及火石岭组。前人对松辽盆地早白垩世钻井样品的研究表明，盆地内火山活动集中于火石岭组与营城组中(Wangetal., 2006a, 2002; Lietal., 2019)。营城组流纹岩与安山岩分布范围广泛，在盆地南部的长岭断陷与盆地北部徐家围子断陷，盆地西缘，以及松科二井中均有报导(许文良等，2013; Changetal., 2017)，其时代为115～102Ma (Changetal., 2017)。营城组出露的A型流纹岩源自深部地壳的部分熔融，其中的出露的埃达克质岩暗示地幔上涌及岩石圈拆沉可能影响了该时期松辽盆地演化(Wuetal., 2002; Xuetal., 2002;许文良等，2013; Jietal., 2019a)。但是对于侏罗-白垩纪之交松辽盆地的形成和演化历史尚不清楚，该时期盆地底部主要为火石岭组沉积岩夹少量中基性火山岩。前人对其火石岭组形成时代存在两种认识：133～125Ma (裴福萍等，2008；袁伟等，2014；Changetal., 2017; Wangetal., 2017)与150～140Ma (Wangetal., 2002; 瞿雪姣等2014)。截至目前，对火石岭组火山岩没有很好的年代学和岩石成因限制，这严重制约了人们对松辽盆地早期形成过程的认识。本文通过对取自松科二井深-6035m～-6084m火石岭组中的玄武安山岩进行年代学和地球化学研究，初步确定其时代及岩石成因，反映了古太平洋俯冲对中国东北的影响，尝试揭示松辽盆地形成早期演化过程。

1 地质背景与样品描述

中国东北地区位于中亚造山带东段，向南以索伦-西拉木伦-长春-延吉断裂与华北板块分隔，向西北以蒙古-鄂霍茨克缝合带与西伯利亚克拉通分隔(图1; Wuetal., 2011; Xuetal., 2013; Liuetal., 2017)。以深大断裂为界，中国东北由多个微陆块组成，自西北向东南依次为额尔古纳地块、兴安地块、松嫩地块、佳木斯地块和兴凯地块(Xiaoetal., 2003, 2009; Li, 2006)，大部分地块被认为是从冈瓦纳大陆北缘(Wilde and Zhou, 2015)或西伯利亚克拉通(Zhouetal., 2015)分离出来的。中国东北各微陆块碰撞拼合集中于古生代时期，其中额尔古纳地块与兴安地块于510～490Ma拼合于新林-喜桂图缝合带(葛文春等, 2007；Miaoetal., 2015)，兴安地块与松嫩-张广才岭地块于早石炭世拼合(Lietal., 2014; Liuetal., 2017)，松嫩与佳木斯地块拼合始于早古生代，结束于中侏罗世(Wangetal., 2012; Liuetal., 2017)。早-中三叠世，古亚洲洋呈“剪刀式”闭合后中国东北与华北地块碰撞(Wangetal., 2018; Lietal., 2020)。中国东北中生代构造演化转变为受东部环太平洋构造域及西北部蒙古-鄂霍茨克洋俯冲闭合的叠加影响，发育了众多伸展断陷盆地和大量火山岩(Xuetal., 2009; Huangetal., 2017; Lietal., 2021; Wangetal., 2022; Zhuetal., 2022)。

图1 中国东北地区构造单元、地质简图和松辽盆地纵剖面图

松辽盆地位于中国东北中部的松嫩地块之上，长750km、宽330～370km，为白垩纪最大陆相含油气沉积盆地(Wangetal., 2016; Lietal., 2020)。其基底主要由浅变质的古生代和中生代花岗岩类以及前寒武纪地层构成(Wangetal., 2014)。根据盆地内三个角度不整合面，可将盆地划分为：(1)同裂谷期(150～110Ma)，包括火石岭组中基性火山岩、沙河子组沙泥岩和营城组中酸性火山岩; (2)后裂谷期(110～79.1Ma)，包括登娄库组、泉头组、青山口组、姚家及嫩江组的巨厚层沉积岩; (3)构造反转期(79.1～64Ma)，包括四方台组与明水村组(Wangetal., 2016; Lietal., 2021)。

松科二井位于位于松辽盆地内的黑龙江省安达市，于2018年完钻，其钻井深度达-7018m，取心层位覆盖营城组、沙河子组、火石岭组等盆地内侏罗系至白垩系地层(侯贺晟等，2018)。本文火山岩样品取自松科二井岩心深-6035～-6084m，该段岩心呈深绿色，岩性均一为玄武安山岩，部分岩心有大量方解石脉体侵入，受蚀变影响严重(图2a, b)。通过手标本及镜下观察，本文选择了9个新鲜的玄武安山岩样品进行分析，它们均具有斑状结构，斑晶以单斜辉石与斜长石为主，呈半自形，直径为400～600μm，含量约为20vol.%，基质具有典型玻基交织结构，斜长石呈混杂交织状(图2c, d)。

图2 松科二井样品岩心(a、b)和显微结构(c、d)照片

2 分析方法

将获得的松科二井岩心样品清洗后粉碎至200目以下备化学分析。锆石采用常规的重力和磁力法进行分选，将获得的锆石粘贴至环氧树脂靶上，并抛光至露出核部，拍摄透射光、反射光以及阴极发光(CL)照片准备锆石U-Pb年龄测试。

锆石U-Pb定年测试在中国地质大学(北京)矿物激光微区分析实验室(Milma Lab)通过LA-ICP-MS方法完成的。使用连接Angilent 7900型ICP-MS的NewWave 193UC型ArF准分子激光器进行剥蚀取样，激光束斑直径25μm。实验过程中采用锆石91500和NIST 610作为同位素比值和元素标样，锆石GJ-1作为监控标样。数据处理和谐和图绘制分别采用ICPMSDataCal和Isoplot完成。

全岩主量元素测试在中国科学院地质与地球物理研究所进行，取200目样品粉末烘干后称取0.5g于陶瓷干锅中，将干锅置于马弗炉中加热至1000℃，保温3h。将保温到期的干锅置于干燥皿中完全冷却后，再次称量其质量，计算得出样品烧失量LOI。将陶瓷干锅中样品全部取出，添加助熔剂烧制成玻璃片，使用XRF-1500 X-ray荧光光谱仪(XRF)完成测试，其精度优于1%～3%。

全岩微量元素测试在中国科学院广州地球化学研究所进行，其溶样流程为：(1)准确称取已烘干的40mg样品粉末于Teflon溶样杯中，加入0.8mL 1:1纯化HNO3与HF，10滴1:3 HClO4，100℃保温2天后，加热蒸干。(2)再次加入0.8mL 1:1纯化HNO3并100℃保温12小时，加入0.8mL HF与10滴1:3 HClO4 密封于高压釜中，190℃加热两天将样品完全溶解。(3)蒸干后再次加入4N纯化HNO3密封于高压釜中，170℃加热4h。(4)将获得溶液用3%纯化HNO3稀释定容，定容重量为样品重量的250倍。(5)取0.25g定容后溶液，以3%纯化HNO3稀释至2.00g，并加入等质量Rh内标，准备ICP-MS测试。标样AGV-2、BHVO-2、GSR-1、GSR-2、GSR-3、GSD-9等与测试样品一同溶解，用于微量校正。样品测试使用Thermo iCAP Q电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)，其测试精度优于5%～10%。

全岩Sr-Nd同位素在广西桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查国家重点实验室完成。根据微量测试获得样品的Rb、Sr、Sm、Nd元素含量，分别称取80～120mg样品于Teflon溶样杯中，使用HF+HNO3混合酸120℃加热溶样一周，通过特效阳离子柱分离Sr与REE，再通过HDEHP树脂富集Nd，使用Neptune plus MC-ICP-MS进行测试。143Nd/144Nd及86Sr/88Sr测试结果分别用146Nd/144Nd=0.7129及86Sr/88Sr=0.1194进行标准化，详细测试过程见Huangetal. (2021)和Chenetal. (2013)。

3 分析结果

3.1 锆石U-Pb年代学

分选出的锆石粒径约为50μm，呈透明状扇形或棱柱状。锆石颗粒内部结构均匀，具有板状环带或弱震荡环带，具有较高的Th、U含量(Th=300×10-6～500×10-6, U=2300×10-6～3000×10-6，表1)以及高的Th/U比值(0.17～0.59)，说明该锆石为岩浆锆石。因岩心样品较少，仅分选出少量锆石，锆石206Pb/238U加权平均年龄为141.6±1.4Ma (1σ，n=6，MSWD=0.7)(图3)，指示该松科二井该段玄武安山岩形成于早白垩世早期，与前人对火石岭组形成于140～150Ma的认识相一致 (Wangetal., 2002；瞿雪姣等，2014)。

表1 松科二井玄武安山岩锆石U-Pb年龄数据

图3 松科二井玄武安山岩锆石U-Pb年龄谐和图与代表性锆石阴极发光图像

3.2 主微量元素

样品的主微量元素组成详见表2，样品的SiO2含量为47.32%～57.24%，K2O+Na2O含量为3.82%～6.30%，具有较高的Fe2O3T(6.72%～9.65%)、Al2O3(13.7%～16.6%)含量和较低的CaO (1.77%～7.59%)含量，其Mg#值在53～60之间。在Nb/Y-Zr/TiO2图解中样品主要落入亚碱性玄武岩-安山岩区域(图4b)。在Th-Co图解中样品落入钙碱性玄武岩至玄武安山岩区间内(图4a)。松辽盆地西侧大兴安岭地区同时代中基性岩石具有更高的Th含量，落在高钾钙碱性甚至碱性粗面安山岩范围内，与本文火石岭组玄武安山岩样品具有不同的岩石类型(图4a)。随MgO含量降低，松科二井样品中的Al2O3、CaO、Cr、Ni含量降低，呈现正相关趋势，而TiO2含量升高，具有负相关趋势(图5a-f, i)。样品稀土元素总量较低(ΣREE=101×10-6～144×10-6)，且不具有明显的Eu异常(δEu=0.77～1.56，平均值1.01，图6b);富集轻稀土元素(LREE)，相对亏损重稀土元素(HREE)，呈现右倾的稀土元素配分模式((La/Yb)N=8.40～11.88，图6b)。在原始地幔标准化微量元素蛛网图中，这些玄武安山岩样品相对富集Th、U等大离子亲石元素，轻微亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(图6a)。它们具有与大兴安岭北部根河及南部地区同时代玄武岩相似的稀土元素配分模式，以及具有相似的Nb、Ta亏损的特征。但松科二井样品具有更高的Zr、Hf与Ti含量，以及更高的Nb/Ta比值，指示松科二井样品可能与大兴安岭～140Ma玄武岩具有不同的构造背景。

图4 松科二井玄武安山岩Th-Co图解(a, Hastie et al., 2007)及Zr/TiO2×10-4-Nb/Y图解 (b, Winchester and Floyd, 1977)

图5 松科二井玄武安山岩及大兴安岭地区同时代中基性岩二元图

图6 松科二井玄武质安山岩原始地幔标准化微量元素蛛网图(a)和球粒陨石标准化稀土元素配分图(b)(标准化值据Sun and McDonough, 1989)

3.3 Sr-Nd同位素

松科二井样品的Sr-Nd同位素数据见表2，样品的初始87Sr/86Sr同位素比值为0.704956～0.704802，其初始143Nd/144Nd比值为0.512512～0.512540，对应的εNd(t)值为1.05～1.61，其模式年龄为0.81～0.88Ga (图7)，与大兴安岭中基性岩的Sr-Nd同位素组成相近。

表2 松科二井玄武安山岩全岩主量元素(wt%)、微量元素(×10-6)和Sr-Nd同位素数据

续表2

图7 松科二井玄武安山岩εNd(t)-(87Sr/86Sr)i协变图

4 讨论

4.1 东北早白垩世火山岩分布

本文系统总结了中国东北已有的早白垩世早期中基性火山岩的年代学数据(表3)，大兴安岭地区早白垩世早期火山岩发育于大兴安岭北部玛尼土组及大兴安岭南部塔木兰沟组火山岩地层中(Wangetal., 2006b; Yingetal., 2010)，与大规模出露的花岗岩相比，中基性岩的报道较为有限。大兴安岭北部早白垩世中基性岩沿满洲里至根河分布于大兴安岭西缘，Wangetal. (2006a)使用40Ar-39Ar法获得大兴安岭北部满洲里地区玄武岩锆石年龄为143～140Ma；Zhangetal. (2008)使用40Ar-39Ar与LA-ICP-MS测试大兴安岭北部山河镇地区塔木兰沟组橄榄玄武岩，获得了一致的年龄为139Ma；崔玉斌等(2021)与吴涛涛等(2018)在根河及其附近的奇力滨林场地区获得了玛尼土组141～140Ma的安山岩与玄武安山岩。大兴安岭南部地区早白垩世早期火山岩主要发育于靠近松辽盆地西缘的突泉等地，其锆石U-Pb年龄为142～138Ma，属于塔木兰沟组与玛尼土组(Zhangetal. 2008; Yingetal., 2010; Yangetal., 2015a)。

表3 早白垩世早期中国东北中基性火山岩年龄

松辽盆地早白垩世火山岩以中酸性岩为主，其年龄集中于120～100Ma的营城组中。早白垩世早期火山岩罕有报导，裴福萍等(2008)在盆地西部松南190井获得的火石岭组粗面安山岩锆石U-Pb年龄为133～129Ma，是目前松辽盆地北部发现的最老的白垩纪火山岩年龄。对区域上已有岩浆岩的时空分布研究显示，在松辽盆地以及黑龙江-吉林东部地区可能存在晚侏罗世(～160Ma)持续至早白垩世早期(～130Ma)的岩浆间歇期(Jietal., 2019b; Wuetal., 2019; Ma and Xu, 2021)。因此早白垩世早期岩浆作用主要集中于松辽盆地以西。本文获得松辽盆地火石岭组玄武安山岩形成时代为141.6±1.4Ma，反映了早白垩世早期岩浆活动很可能蔓延至松辽盆地内部。

4.2 岩石成因

源自岩石圈深部的基性岩浆形成后喷发至地表过程中需经过较厚的大陆地壳，地壳物质可能混染岩浆组成，使用这些岩浆化学成分反演源区组成前需剔除可能的地壳混染过程。相对于地幔熔体，地壳物质通常具有较低的Nb、Ta含量、较高的Th含量，和较低的Nb/Ta比值(8.33～13.33, Hofmann, 1988)，地壳混染会导致熔体中Nb/Ta比值下降，Th/La比值上升。本文松科二井火山岩样品的Nb/Ta比值在16.2～17.7之间，平均值17.2, 更接近于地幔熔体(如N-MORB，Ta=0.192×10-6，Nb=3.507×10-6，Nb/Ta=18.27; Hofmann, 1988)。样品Nb/Ta和Th/La比值与Mg#之间未呈现任何趋势(Caoetal., 2019, 图5g-h)说明在松科二井玄武安山岩形成过程中，未受明显地壳混染。相比于原始岩浆，地壳混染后的岩浆具有较高的Th/Nb (>5)，Th/Ta值(>10)(Woodenetal., 1993; Nealetal., 2002)，而松科二井样品的Th/Nb值(0.15～0.46)与Th/Ta值(2.50～8.13)均较低，没有表现出地壳混染的特征。因而，松科二井玄武安山岩样品的地球化学特征可以反映其地幔源区的特征。

松科二井玄武安山岩样品Mg#值介于53～60之间，略小于地幔Mg#值(68～75; Nealetal., 2002)，Ni含量(68×10-6～160×10-6)较低，说明岩浆经历过镁铁质矿物的分离结晶作用。如图5中所示，Cr-Ni呈现明显的正相关性，Mg#与CaO、Al2O3、Cr、Ni均具显示正相关关系，而与TiO2具有负相关性，说明岩浆演化早期可能有橄榄石和单斜辉石等镁铁矿物分离结晶。根据100(Fe+Mg+Mn)/Ti-100Si/Ti图解(图8)，松科二井玄武安山岩样品数据分布于单斜辉石分离结晶线附近，同样说明岩浆演化过程中发生了以单斜辉石为主的分离结晶作用。在球粒陨石标准化稀土元素配分图中(图6b)没有显示出Eu与Sr的负异常，说明长石未发生分离结晶。

图8 松科二井玄武安山岩100(Fe+Mg+Mn)/Ti-100×Si/Ti图解

松科二井样品显示了明显富集大离子亲石元素和亏损高场强元素，为典型的弧岩浆特征。在排除地壳混染的影响后，其Nb、Ta亏损特征很可能继承自源区，指示其源区岩石圈地幔受到了俯冲作用的改造。俯冲板片熔融的熔体更富集Th等高场强元素，若样品受到了熔体改造，其高场强元素的变化范围较大。本文样品具有变化范围较小的Th/Nd比值(0.07～0.18)，Zr/Nd比值(7.32～14.65)，且在稀土元素配分图上(图6b)，HREE较为平缓，说明样品未受俯冲熔体的改造，相对富集的大离子亲石元素含量可能受到了俯冲过程中板片流体的改造。

板片脱水流体对岩浆中活动性强的大离子亲石元素影响较大，而对流体活动性弱的稀土元素和高场强元素基本没有影响，因此可以使用La，Sm, Nd和Yb等稀土元素对地幔熔融程度和源区组成进行反演(Xuetal. 2000; Huangetal., 2017, 2021)。由于Yb等重稀土元素易于进入石榴石中，而轻中稀土元素La，Sm等在石榴石中含量较低，石榴石的熔融能够显著改变初始岩浆Sm/Yb比值，而在尖晶石稳定相中，La/Sm比值基本保持不变。在Sm/Yb-La/Sm图解(图9;Aldanmazetal., 2000)，松科二井玄武安山岩样品位于石榴石:尖晶石=1:1源区批式部分熔融的曲线上，显示其初始岩浆可能为地幔中石榴石-尖晶石相变带经低程度部分熔融产生。松科二井玄武安山岩的Sr-Nd同位素特征((87Sr/86Sr)i=0.704802～0.704956，εNd(t)=1.05～1.61)与松科二井内早侏罗世玄武岩的同位素特征相近(图7)，表明自侏罗纪以来，松辽盆地下部岩石圈地幔并未受到明显的同位素改造。因此，松科二井早白垩世早期玄武安山岩可能是较浅的石榴石-尖晶石相转变带经低程度部分熔融形成。

图9 松科二井玄武安山岩La/Sm-Sm/Yb(a)与Th/Yb-Sm/Yb(b)图解

4.3 构造动力学意义

中国东北地区中生代构造演化受古亚洲洋、蒙古-鄂霍茨克构造域与环太平洋构造域影响(Xuetal., 2009)。已有研究显示，古亚洲洋关闭于早-中三叠世前(Wangetal., 2018; Lietal., 2020)，中生代末期中国东北主要受控于蒙古-鄂霍茨克洋与古太平洋的俯冲或闭合作用影响，然而目前对两大构造域的影响范围尚无统一认识。侏罗纪以来，蒙古-鄂霍茨克洋始终向北俯冲至西伯利亚克拉通之下，在早白垩世(Sorokinetal., 2003)或晚白垩世开始南北双向俯冲 (Chenetal., 2011; Lietal., 2020)，并在东北北部和中部诱发形成了碱性-钙碱性岩浆作用(Xuetal., 2013; Lietal., 2018)。Smirnovaetal. (2017)认为蒙古-鄂霍茨克洋关闭于早-中侏罗世，而Yangetal. (2015b)认为在早白垩世时期，蒙古-鄂霍茨克洋的主体已经关闭，但在漠河以北仍有残留洋盆(Parfenovetal., 2010; Yangetal., 2015b)，蒙古-鄂霍茨克洋关闭于晚侏罗至早白垩世(155～135Ma)。因此，蒙古-鄂霍茨克洋的影响时代与范围覆盖了松辽盆地形成和演化的时期(侏罗至白垩纪)，Zhangetal. (2017)认为大兴安岭南部140Ma玄武岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋盆关闭后的岩石圈伸展构造环境，但蒙古-鄂霍茨克洋板片南向俯冲是否影响了松辽盆地的形成和演化尚不清楚。本文报道的松科二井盆地内部的早白垩世火山岩显示了与盆地早侏罗世玄武安山岩及盆地西侧大兴安岭地区类似的Sr-Nd同位素组成(图7)，但是具有明显不同的岩石组合和主量元素特征(图4、图5)，表明它们很可能未受到蒙古-鄂霍茨克洋俯冲和闭合过程的影响。

对于环太平洋构造域，位于东北地区东部的佳木斯地块东缘早侏罗世钙碱性火山岩及中部的松辽盆地内双峰式火山岩指示它们分别对应活动大陆边缘和弧后伸展背景，共同指示东侧古太平洋俯冲始于早侏罗世(Wuetal., 2007; Tangetal., 2018; Wangetal., 2019)。松辽盆地西侧出现大量中-晚侏罗世至早白垩世早期岩浆作用，表明古太平洋板块持续往东北内部俯冲(Tangetal., 2018)。Jietal. (2019b)通过收集整理中国东北地区侏罗至白垩纪火山岩的年龄数据，发现侏罗纪至早白垩世期间，中国东北地区的火山活动呈现出时空上的迁移特征：(1)侏罗纪(200～145Ma)期间从黑龙江-吉林省东部至松辽盆地西缘火山岩由老至新; (2)白垩纪(145～80Ma)期间由松辽盆地西缘至黑龙江-吉林省东部火山岩年龄逐渐年轻; (3)松辽盆地及黑龙江-吉林东部在晚侏罗世至早白垩世期间存在较长时间的岩浆间歇期(ca.160～135Ma)。Ma and Xu (2021)及Wuetal. (2019)也发现了这一特征，他们认为在～145Ma的时期古太平洋板片由东向西低角度俯冲转变为板片后撤回转是导致岩浆活动迁移的主要原因。松辽盆地内早白垩世晚期(120～100Ma)广泛发育的A型流纹岩及埃达克质岩同样暗示早白垩世时期盆地处于拉张环境(Yangetal. 2015a), Jietal. (2019a)认为埃达克质岩与A型流纹岩成因与古太平洋板片后撤回转导致的拆沉作用与地幔上涌相关。Jietal. (2019b)通过对比在海拉尔盆地出露的145Ma的高钾与低钾两种不同埃达克质岩的成因，提出古太平洋俯冲至少抵达了松辽盆地以西的海拉尔盆地。因此，松辽盆地晚侏罗世至早白垩世的构造演化应主要受古太平洋构造域的影响，但由于盆地内早白垩世早期火山岩极少出露，古太平洋俯冲与回转对盆地演化的影响尚不明确。

本文样品具有与板内玄武岩相近的Hf/Th比值(1.10～2.87)与Th/Nb比值(0.15～0.46) (Hf/Th<8，Th/Nb>0.11)，具有较高的Zr含量(206×10-6～409×10-6)及Zr/Y比值(10.13～18.69)，并在Zr/Y-Zr构造判别图解上落于板内玄武岩区域上方(图10a)，在Zr/Y-Ti/Y图解上位于板内玄武岩区域(图10b)，在Th/Hf-Ta/Hf图解中落于陆内裂谷玄武岩区域(图10c)，指示松科二井早白垩世玄武安山岩形成于板内环境，这与蒙古-鄂霍茨克洋南向俯冲及古太平洋西向俯冲产生的大量弧岩浆明显不同。可能指示早白垩世早期松辽盆地玄武安山岩的形成与蒙古-鄂霍茨克洋南向俯冲及古太平洋低角度俯冲并非直接相关，主要受控于古太平洋板片俯冲回转过程。

图10 松科二井玄武安山岩的构造判别图解

古太平洋初始俯冲诱发的岩石圈伸展可能引发了松科二井中侏罗世早期的玄武质岩浆作用，并导致了盆地雏形的形成(Huangetal., 2021)，中侏罗世至晚侏罗世时期古太平洋持续西向低角度俯冲，导致中国东北岩浆活动由黑龙江-吉林东部向西迁移至大兴安岭西缘，其俯冲过程可能一定程度上改造了松辽盆地岩石圈地幔。在早白垩世早期，古太平洋板片回转导致的地幔上涌加热了浅部岩石圈地幔，并促使其发生低程度部分熔融，形成早白垩世早期玄武安山岩，而地幔上涌引发的岩石圈减薄则影响了松辽盆地早期沉降，从而形成了早白垩世时期大量火石岭组、沙河子组及营城组沉积岩。

5 结论

(1)锆石U-Pb定年揭示松科二井火石岭组玄武安山岩形成于早白垩世早期，其年龄为141.6±1.4Ma，暗示松辽盆地内早白垩世火山活动始于～140Ma。

(2)松科二井玄武安山岩具有轻微亏损的Sr-Nd同位素特征，起源于较浅的石榴石-尖晶石地幔相变带低程度部分熔融。

(3)松科二井玄武安山岩具有板内玄武岩的地球化学特征，可能暗示其形成于古太平洋板片回转导致的地幔上涌，指示松辽盆地早期演化主要受控于古太平洋板片回转引发的地幔上涌与岩石圈减薄。

致谢感谢两位匿名审稿人提出的宝贵建议；感谢薛丁帅、孙胜玲、涂湘林、张银慧、余红霞和张亮亮老师在锆石定年和全岩化学分析过程中提供的帮助；感谢范子尘，杨昌琦，陈钦和李明键同学在岩心取样和样品处理过程中提供的帮助。