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济阳坳陷(胜利油田)为我国仅次于大庆油田的石油生产基地，区内第三纪火成岩广泛发育，且为重要的油气藏储层之一。有关该区火成岩与油气藏的成因联系一直是国内外地学工作极为关注的课题和生产部门亟待解的问题。前人对该区火成岩的研究主要集中在火山岩分布、岩石类型、储层性质等方面，很少涉及利用火成岩地球化学来探讨其成岩动力学背景、地幔地球化学、壳幔相互作用、不同岩石类型之间的成因联系以及在油气藏形成过程中的作用等方面的研究。
本论文主要对济阳坳陷惠民凹陷沙三段(Es3)广泛分布(钻孔揭露)的玄武岩和辉绿岩进行了较为系统的地质学、矿物学和地球化学研究，以此探讨了该区火成岩的成岩动力学背景、地幔源区特征、岩浆形成与演化，同时通过区内时空密切共生的玄武岩和辉绿岩地球化学对比，揭示了两类岩石的成因联系。论文获得的主要认识如下：
①惠民凹陷沙三段(Es3)火成岩广泛发育，主要为玄武岩和辉绿岩，沿区内深断裂分布；玄武岩呈层状，孔隙、裂缝、气孔发育，岩石经历过不同程度的蚀变作用，为该区油气藏的重要储层之一；辉绿岩主要呈岩墙侵位于沙三段(Es3)地层，典型辉绿结构，岩石同样经历过不同程度的蚀变作用，部分岩石中的斜长石和辉石已溶解产生次生孔隙，也是该区油气藏的重要储层之一。
②主要元素、微量元素和稀土元素(REE)的含量范围变化较大，富集高场强元素(HFSE)、具有异常Sr、Nd同位素组成(高(87Sr/86Sr)0和(143Nd/144Nd)0)是本区沙三段(Es3)火成岩重要的地球化学特征。相关分析结果表明，火成岩HFSE和REE的含量受磷灰石含量控制，HFSE和REE之间存在较好的正相关关系，证实其HFSE高含量与岩浆地壳物质混染作用有关。
③在一系列岩石分类和类型划分图解上，本区沙三段(Es3)火成岩为钠质碱性系列岩石；岩石具有相似的过渡元素、不相溶元素和REE配分模式，其大离子亲石元素(LILE)、HFSE和REE明显高于原始地幔(PM)和洋中脊玄武岩(MORB)；Sr、Nd同位素组成在87Sr/86Sr-143Nd/144Nd图中偏离典型地幔演化趋势，位于DMM与EM2地幔端元之间；成岩环境为大陆板内拉张环境；这些特征均表明本区火成岩具有异常地幔源区，为DMM、EM1和EM2三端元混合的混合地幔。
④研究区玄武岩和辉绿岩成岩时代相近，两类岩石不仅同时受区内深断裂控制，而且具有相似的主要元素、微量元素、稀土元素和Sr-Nd同位素组成，各种元素配分模式也不具明显区别，微量元素之间的比值变化范围重叠、且与交代富集地幔端元(EM1和EM2)相近，这些均表明两类岩石为同源不同岩相的产物，辉绿岩为玄武岩的次火山岩相。
⑤结合有关模拟计算结果，初步建立了研究区火成岩的成因模式。新生代，随着太平洋板块向西俯冲，引发北东向郯庐深大断裂带的重新活动，俯冲进行地幔楔中的沉积物脱水形成的流体和沿郯庐深大断裂带上升的地幔深部流体与亏损地幔相互作用，形成该区具DMM、EM1和EM2三端元混合特征的异常地幔；这种异常地幔部分熔融形成的熔体(原始岩浆)在岩浆房(或上升过程中)遭受地壳物质的混染作用，形成本区火成岩的母岩浆；大部分母岩浆沿区内构造薄弱地带快速喷发形成本区的玄武岩，少量喷发速度较慢的岩浆结晶形成次火山岩相的辉绿岩。