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晚侏羅世-白堊紀盆地的分布與劃分

中國東北地區廣泛發育晚侏羅世-白堊紀盆地(圖4-1)。總的來說,本區晚侏羅世-白堊紀盆地經歷了壹個從伸展裂陷到萎縮反轉的較為完整的發展旋回,主要包括前裂陷-裂陷(或裂陷)-坳陷-反轉(或萎縮)四個構造演化階段。其中早白堊世(K1)是主要的裂谷發育時期,也是晚中生代以來中國東北地區最重要的裂谷盆地發育階段。晚侏羅世-白堊紀盆地的發育和分布明顯受裂谷期前中國東北地區不同地質構造的控制(見第-章)。由於不同地區地質構造的差異,東北這壹時期的盆地可分為西、中、東三個盆地區,中間有兩個隆起(脊)區(圖4-1)。

圖4-1中國東北晚侏羅世-白堊紀盆地分布圖

(1)西區(壹區)

西部地區,即海拉爾-二連盆地地區,可進壹步分為兩個亞區,即海拉爾盆地亞區(I1)和二連盆地亞區(I2)。前者位於本區西北部,後者位於本區西南部,其構造走向優勢為東北和東北。

海拉爾盆地主要受德爾布幹深大斷裂和烏爾深大斷裂以及夾在它們之間的北東向海西早期褶皺帶控制,盆地構造走向以北東向為主(圖4-2)。根據受北東向主斷裂和基底構造控制,盆地呈北東向展布的“三坳陷兩隆起”總體構造格局,盆地自西向東由紮賚諾爾坳陷、本鋼隆起、貝爾胡坳陷、巴彥山隆起和呼和湖坳陷組成。海拉爾盆地以早白堊世斷陷為主,其上發育薄坳陷層序地層,所有斷陷被覆蓋並連成壹個統壹的盆地。早白堊世斷層主要發育在坳陷單元中,該時期的壹系列斷層也發育在較大的隆起單元中。呼和湖凹陷發育的斷層有鄂溫克斷陷、伊敏斷陷、呼和湖斷陷和九橋斷陷。巴彥山凸起的斷裂包括東明斷陷、烏古諾爾斷陷、莫達木吉斷陷和武夷牧場斷陷。貝爾湖凹陷內的斷層有和宏德斷陷、紅旗斷陷、新寶力格斷陷、烏爾遜斷陷和貝爾斷陷。紮賚諾爾凹陷的斷層包括呼倫湖斷陷、查幹諾爾斷陷和巴彥呼舒斷陷。

圖4-2海拉爾盆地構造單元劃分示意圖

二連盆地主要受二連-河根山縫合帶、索倫-林西深大斷裂、溫都廟-西拉木倫河縫合帶及其兩側的夾持或海西早期和晚期褶皺帶、加裏東期褶皺帶及中間微地塊等基底構造控制。由於受近東西向至東北向深大斷裂的影響,二連盆地總體上被劃分為北東向構造帶,可劃分為“烏敖隆”(圖4-3),即北部的馬尼特凹陷和烏蘭察布凹陷,中部的蘇尼特隆起和南部的單元凹陷、騰格裏辛格凹陷和川井凹陷。

圖4-3二連盆地構造單元劃分示意圖(根據華北油田石油地質1988)

二連盆地也以早白堊世斷陷為主。薄坳陷層序發育在五個坳陷單元區的裂谷層序上;而在中部的蘇尼特隆起之上,大部分地區基巖出露,坳陷期層序不發育。早白堊世斷層也主要發育在坳陷單元,但中部的蘇尼特隆起單元也發育了該時期的部分斷層。北部馬尼特凹陷發育的早白堊世斷層主要有巴音都蘭、哈邦、塔北、塔南、阿北、阿南、沙納、寶格達斷層。烏蘭察布凹陷發育的斷層有二連浩爾、準寶勒格、準彭、吉托勒、呼格吉勒圖、格日勒敖都、腦木更、維井等。這壹時期在蘇尼特隆起中部發育的斷裂有朝克烏拉、賽汗圖門、洪格爾、布朗沙爾、阿其圖烏拉、查幹裏門諾爾、伊合烏蘇和大廟斷裂。南部單元凹陷發育的斷層有地巖廟、巴彥花、高力汗、阿拉達布斯、包爾果吉、吉爾嘎朗圖、布日敦。騰格裏辛格凹陷發育的斷層有賽漢塔拉、都日木、布圖莫吉、賽罕烏力吉、額爾德尼蘇木、翁貢烏拉、紮格斯塔伊和霍裏斯塔伊。川井凹陷發育的斷層有白音查幹、寶龍和桑根達來斷層(圖4-3)。

(2)中區(第二區)

中部地區是松遼-阜新盆地地區。本區最重要的特征之壹是在早白堊世晚期—晚白堊世演化為壹個具有厚層序的陸內坳陷。根據陸相坳陷發育程度的不同,可分為北部、中部和南部三個亞區。中部是松遼盆地的次區域,在陸相坳陷時期發育了壹套較厚的地層層序。塔西-雞西北西向深大斷裂和赤峰-開原近東西向深大斷裂分別與北部和南部亞區分開。北部為孫吳-嘉蔭盆地,南部為阜新-朝陽盆地,在陸相坳陷沈積序列中不太發育。該區盆地基底主要是前加裏東期的小興安嶺-松遼中間古地塊和華力西-印支晚期發育的斷褶帶。南部亞區是華北克拉通北緣的前中元古代和新元古代結晶基底。盆地的形成和演化受多條北東向、近東西向和北西向深大斷裂控制。

北部孫吳-嘉蔭盆地地區(塔西-績溪斷裂以北),坳陷期地層普遍不發育,主要發育壹些相對獨立的早白堊世斷裂,被隆起和剝蝕區隔開。早白堊世斷裂主要有孫吳斷裂、遜克斷裂、沾河斷裂和嘉蔭斷裂。南部阜新-朝陽盆地地區(赤峰-開原斷裂以南),坳陷期地層不發育,主要是壹些早白堊世斷裂,基本上是松遼斷裂群向北向南的延伸和擴展,其中阜新-義縣斷陷發育較好,規模較大。

圖4-4松遼盆地構造單元劃分示意圖

中部的松遼盆地是該盆地區的主體。松遼盆地的主要特點是坳陷期地層的特殊發育,厚度達3000m以上,在松遼盆地南部至西拉木倫河深大斷裂以南及兩側,坳陷期地層較松遼盆地中北部不發育,表現為南部逐漸上升,地層向南指向的特點。坳陷後地層以孫吳-大慶斷裂為界,西側發育晚白堊世四方臺組和明水組,東側不發育。根據基底構造形態、盆地結構和斷裂特征、坳陷期蓋層厚度變化和反轉期構造變形等特征,松遼盆地的構造單元可劃分為以下六個二級構造單元(圖4-4):中央坳陷區、西南隆起區、東南隆起區、東北隆起區、西部斜坡區和北部凹陷區。

松遼盆地早白堊世斷陷壹般埋藏在晚期的厚層坳陷和收縮層序之下。多年的油氣勘探基本揭示了這些斷層的分布輪廓(圖4-5)。盆地早白堊世裂谷系或斷陷帶主要受西部嫩江深大斷裂、中部孫吳-大慶-雙遼深大斷裂、東部四平-哈爾濱深大斷裂和東部依蘭-伊通深大斷裂南部控制。較大的斷陷主要分布在大慶-雙遼斷裂兩側和四平-哈爾濱斷裂西側、嫩江斷裂東側。前者如林迪安-李家圍子斷裂和安達-徐家圍子斷裂。後者如梨樹、德惠斷陷、陸家堡斷陷。根據控制斷陷發育的主要深大斷裂,松遼盆地早白堊世斷陷可分為西部斷陷組和東部斷陷組。西部斷陷群主要位於嫩江深大斷裂和孫吳-大慶-雙遼深大斷裂之間,發育的斷陷主要有訥河東、依安、烏裕爾、林迪安、梅裏斯、湯池、英臺、白城西、白城東、詔安、宇瞻、陸家堡、常家圍子、齊家-古龍、長嶺、甘、柘中、黑魚。東部斷陷群主要位於孫吳-大慶-雙遼深大斷裂和哈爾濱-四平深大斷裂之間,發育的斷陷主要有中和、古店、福龍泉、金寶屯-康平、北安、拜泉、綏化、興山、蘭西、英山、榆樹、德惠、十屋、柳條。

圖4-5松遼盆地早白堊世斷裂分布圖(根據張功成等1996,略有修改)

(三)東區

東部地區是三江-延吉盆地地區。本區主要發育壹些早白堊世陸相裂谷坳陷,坳陷期大部分地區地層不發育,只有少數大型盆地略有發育。本區盆地的分布、形成和改造受南北向的牡丹江斷裂、大河鎮縫合帶、北西向的塔西-雞西斷裂、東西向的赤峰-開原斷裂、北東向的依蘭-伊通斷裂和密山-敦化斷裂以及其間的加裏東期、晚海西期-印支期、燕山期增生褶皺帶和佳木斯-興凱古地塊控制。該區盆地具有以下特點:①以斷裂控制的斷陷為主,斷陷主要分布在北北東向、北北東向和NNS方向,但也有北西向、東西向或不同方向的組合;②基底結構非常復雜,塊體非常破碎;③盆地改造程度強於中西部地區,常以殘留盆地的形式出現。由於晚中生代盆地基底構造和內部構造的復雜性和破碎性,盆地遭受了強烈的改造,按照目前的研究水平很難進行詳細的構造劃分。本書以東北密山-敦化斷裂為界,暫分為兩個亞區。密山-敦化斷裂西北側與依蘭-伊通斷裂之間為三江-雞西盆地亞區;密山-敦化斷裂的東南側為延吉盆地亞區。三江斷陷盆地、雙鴨山斷陷盆地、勃利斷陷盆地和雞西斷陷盆地主要分布在三江-雞西盆地亞區。延吉盆地亞區主要發育延吉、東寧和虎林斷陷盆地。

三江盆地的區域構造在東北方向呈“兩脊兩窪”相間分布(圖4-6),自西向東分別為佳木斯隆起、綏濱坳陷、富錦隆起和前進坳陷。由於坳陷期地層不發育,坳陷主要由早白堊世斷層組成。在整體隆升格局的基礎上,疊加了晚新生代斷陷盆地,覆蓋了這壹時期的盆地。

圖4-6三江盆地構造單元劃分示意圖(周誌祥等,1992)

雙鴨山、勃利、雞西盆地主要由晚侏羅世-早白堊世斷陷組成,但其盆地總體分布方向為近東西向,斷陷主要受NE、近東西向和NW向斷層控制,往往使斷陷在NE-近東西向-NW向彎曲(圖4-7)。其形成原因有:①北東向斷陷主要是沿斷裂伸展形成的,而東西向和北西向斷裂可能是沿密山-敦化斷裂和依蘭-伊通斷裂走滑-拉張形成的;(2)由於本區不僅有北東方向的密山—敦化斷裂和依蘭—伊通斷裂,還有由近東轉向西北的雞西—塔西深大斷裂,弧形斷陷可能在這些早期基底構造的控制下三維伸展形成;③也可能雙鴨山、雞西、勃利等盆地是統壹沈積盆地後期擠壓改造形成的殘留盆地。郭(1985)引用黑龍江省煤炭勘探公司的研究成果,認為雞西群城子河組沈積時,雞西勃利等七個盆地為統壹沈積區,在西側的佳木斯古隆起東翼有統壹的沈積中心和邊緣相。後來由於早白堊世末和晚白堊世的構造運動和剝蝕,形成了7個孤立的殘留盆地(圖4-7)。以上觀點哪個更符合實際還有待進壹步研究證實,但筆者傾向於以上三種原因綜合作用的結果。

延吉盆地的區域構造呈近南北向分布,由“兩脊兩窪”四個二級構造單元組成(圖5-8),自西向東分別為西部隆起、中央坳陷(或朝陽川坳陷)、太平隆起和東部坳陷。早白堊世主要是斷陷,坳陷期地層不發育。斷陷內早白堊世沈積地層可達3000米以上;隆起區壹般有較薄的沈積物,有些地區可暴露於地表並被侵蝕。

圖4-7勃利地區煤田分布圖(根據黑龍江煤炭勘探公司,1990)

圖4-8延吉盆地構造單元劃分示意圖(根據高瑞琦等,1995)

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