《地质概况内容》word版

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1、松辽盆地北部坳陷层序主要地层界面特征研究第一章盆地地质概况松辽盆地为一近北东向、北北东向的菱形盆地，周边为丘陵和山脉所环绕，西部为大兴安岭山脉，东部为张广才岭，北部为小兴安岭山脉，盆地内部则是松花江、嫩江和辽河水系冲积形成的平原沼泽。松辽盆地是中国东北部的一个大型中、新生代沉积盆地，面积达260000km2，地跨黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区。在亚洲地层分区中，处于北亚陆间区和环太平洋陆缘区的交接位置。白垩纪时期是盆地发育的主要阶段，沉积了厚达万米的非海相火山岩、火山碎屑岩及正常河流相、

2、湖泊相和沼泽相碎屑岩地层，地层剖面完整，化石丰富，是我国研究陆相白垩纪地层的理想地区之一。1.1区域地质背景松辽盆地位于中朝板块和西伯利亚板块复杂的构造演化带内（图1.1），属于克拉通内部转化型盆地。盆地深部结构位于亚洲东部巨型上地幔隆起带的中段，莫霍面33km等深线所圈闭的面积达14.17×104km2，与盆地现今边界内中央坳陷及南北延伸部分基本吻合；莫霍面深度小于29km的两个隆起与白垩纪大型坳陷的两个最深部位齐家－古龙凹陷和三肇凹陷相当。盆地基底为古生代和前古生代变质岩系，属天山－兴安岭华

3、力西褶皱带的一部分。在现今的地质结构中，松辽盆地被挟持在四周的隆起带之中，它与隆起带之间由深大断裂分开，北东向和北西向深大断裂控制了盆地构造、沉积演化发展史。盆地西界由嫩江深大断裂带控制，盆地东界则为哈尔滨－四平深大断裂带控制；扎鲁特－开原断裂则大体控制了其南部边界，盆地北界则大致由加格达奇－鸡西断裂带控制。图1.1松辽盆地及邻区大地构造略图1.2盆地基本构造特征据现有的研究成果，松辽盆地盖层可分为下部断陷沉积层序（包括火石岭组、沙河子组和营城组），中部坳陷沉积层序（包括登娄库组、泉头组、青山口

4、组、姚家组和嫩江组）和上部反转期沉积层序（包括四方台组、明水组和新生界）。以断陷期层序和坳陷期层序为主，二者在沉积特征和构造特征上又有很大差别，但都表现为受先存基底构造的严格控制。盆地演化过程中，规模较大的区域性深大断裂或基底断裂控制了盆地的边界、轴向、沉降沉积中心和构造单元分区，基底断裂的多期活动也直接影响了盖层断层发育、沉积建造和局部构造的形成。1.2.1盆地构造演化阶段划分松辽盆地主要经历了5个构造演化阶段，即成盆先期褶皱阶段、初始张裂阶段、裂陷阶段、沉陷阶段和萎缩平衡阶段（图1.2）。图

5、1.2松辽盆地形成及演化示意图成盆先期褶皱阶段：古生代末期欧亚板块向南东方向运动，与古太平洋板块碰撞，使大陆受到强烈挤压，中国东北和日本诸岛发生大规模褶皱，松辽板块大范围抬升，伴随强烈岩浆活动，有大规模的花岗岩浆侵入，深部莫霍面可能发生起伏。三叠纪早期经过侵蚀夷平，略具准平原化。初始张裂阶段：中、晚侏罗世，地表经前期剥蚀，岩石圈较薄，深部莫霍面拱起已达较高程度，上地幔造成局部异常，产生热点，导致了盆地早期的初始张裂，形成规模不等的裂陷，沿断裂发生强烈的岩浆活动。此时盆地西部地壳破裂较强，火山活动

6、强烈，而东部地壳破裂不完全，以产生裂陷为主，充填了巨厚的裂谷式补偿沉积。裂陷阶段：早白垩世早期，盆地中部莫霍面拱起异常，地幔作用明显，造成持续拉张。此时，孙吴—双辽地壳断裂活跃，中央断裂带隆起上升，两侧形成拉张断陷，断陷沉降速度快、物源多、水动力强，沉积补偿作用好，因而沉积物以较粗屑类复理石建造为主，并形成目前盆地的雏形。沙河子组形成时期盆地以伸展为主，伴随大规模的火山活动，形成一系列新的北东、北北东向展布的断陷盆地。营城组形成时期，松辽盆地受到古太平洋板块向西挤压，初始裂谷未能继续扩展，导致断

7、陷趋于萎缩，伸展率减小，构造沉降幅度降低，盆地周缘开始隆起。沉陷阶段：早白垩世晚期，岩石圈逐渐冷却，产生热收缩，盆地大幅度沉降，沉降速度和规模不断扩大，在上地幔拱起最高地带，形成中央深坳陷。随后分别在青山口组和嫩江组发生了两次大规模的湖侵，使松辽盆地在27Ma（92～65Ma）内形成了厚达3000m的河流、湖泊、三角洲相沉积的砂、泥岩互层含油建造。由于地壳沉陷的不均一性，使松辽盆地在发育的前期形成东部和中部两个沉降中心，中、后期东部沉降中心逐渐消失，造成东部发育早期断陷，中部多数发育中期坳陷，西

8、部为长期斜坡带。早白垩世末，由于蒙古鄂霍茨克洋的关闭，中国东北拼贴板块（包括松辽地块）与西伯利亚板块碰撞，产生强烈挤压，同时日本海开始扩张，向西的推挤波及盆地，即所谓的“嫩江运动”，产生压扭应力场，地壳普遍抬升，盆地东部地区抬升比较明显。因此，形成了盆地的二级构造单元，从而结束了沉陷阶段。萎缩平衡阶段：嫩江运动以后，盆地深部地质结构逐渐趋于均衡，盆地全面上升，湖盆收缩，仅为前期的四分之一。挤压运动一方面使先期地层发生褶皱；另一方面，挤压也使盆地边缘产生差异性隆起，而盆地中心则发生了差异性沉降。因