大庆探区外围中新生代盆地类型及确定依据

王建强 2，薛林福 ，孙 晶 2

（1.国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室，山东青岛266071；

2.青岛海洋地质研究所，山东青岛266071；

3.吉林大学地球科学学院，吉林长春130061）

0 引言

中国东北地区中、新生代盆地类型是一个长期争论的问题，观点各异，主要有马杏垣教授的伸展盆地认识［1］，李思田教授的剪切-伸展盆地认识［2］及高明修教授的双弧后裂谷盆地认识［3］.大庆外围各个盆地的形成发育历史及其大地构造背景、盆地基底性质、盆地构造分区等仍然存在许多问题，亟待解决.大地构造位置、基底组成和结构的差异，导致在同一地区，不同成盆期的盆地类型可能不同，盆地类型应按构造演化阶段区别对待.盆地类型是油气远景评价的关键参数之一，不同盆地类型决定了不同油气远景［4］，不同的盆地叠合关系对烃类的生成、演化、迁移、保存或破坏，产生不同程度的影响.

大庆探区外围盆地群分布于黑龙江省、内蒙古自治区呼伦贝尔盟及吉林省境内，属东北含油气亚区.除松辽盆地、海拉尔盆地以外，面积大于200 km2的沉积盆地有27个，总面积18.53×104km2.大庆油田依据盆地充填与分布特征，将中、新生代盆地群划分为东部盆地群、中部盆地群、西部盆地群.以北东向的依舒断裂与松辽盆地西边界（嫩江断裂）为界，将依舒断裂以东的盆地归为东部盆地群；依舒断裂与松辽盆地西边界之间的盆地划为中部盆地群；松辽盆地西边界以西的盆地划为西部盆地群（图1）.外围盆地主要位于中朝板块与西伯利亚板块之间，经历强烈构造改造残留的叠合盆地［5］.近年来研究表明，东北地区晚古生代存在一个稳定陆块，即佳-蒙地块，其北由蒙古-鄂霍次克缝合线、南由西拉木伦-延吉缝合线、东由中锡霍特俯冲带所围限，基底主要由构成该地块的额尔古纳、兴安、松嫩、佳木斯等地块的基底岩系组成［6-8］.

1 主要盆地类型

不同时期构造活动的强度、方式在研究区3个盆地群存在一定差异.东部地区以发育逆冲推覆构造，新生代叠加了沿区域主干断裂发育的线性盆地为特征；中部地区以发育具有完整断陷和拗陷两个阶段的裂谷盆地为特征；西部地区以发育早—中侏罗世前陆（挤压）盆地和早白垩世火山断陷盆地为特征.

按照盆地的成因分类，研究区主要发育裂谷（断陷）、拉分、前陆（挤压）和拗陷4种盆地类型，各种类型盆地的时空发育情况如表1所示.

图1 东北地区中新生代盆地分布图Fig.1 Distribution ofMeso-Cenozoic basins in NortheastChina1—断裂（fault）；2—板块缝合带（plate suturezone）；3—盆地边界（boundary ofbasin）

表1 东部盆地群主要盆地类型Table1 Themajor typesof basinsofeastern basin group

2 盆地的叠加关系

盆地的叠加关系是指不同成盆时期所形成的盆地在空间上的相互叠置关系，不同类型盆地的叠加关系反映了不同时期成盆动力体系的不同.根据不同成盆时期盆地空间关系，研究区的盆地主要具有前陆断陷、断陷拗陷、陆缘裂谷断陷挤压拉分3种叠加形式（表2）.这3种叠加关系反映出研究区西、中、东3个盆地群中—新生代成盆演化历史的明显差异.

上述3种盆地叠加类型是3个不同盆地群的完全叠加关系的典型情况.从空间关系上，各不同时期的盆地的叠加关系具有如下4种类型.

（1）继承——一个时期的盆地在另一个时期盆地的基础上继承发展.东勃力盆地在K1时期属转换伸展盆地（或拉分盆地），K2时期的挤压盆地在其上继续发展.盆地的这种空间位置关系反映了控制盆地发展的构造的持续发育，一般与区域主干断裂的多阶段不同类型的活动有关.

（2）覆盖——包括两种情况.①全部覆盖：一个时期的盆地在一个更大的范围上发育，覆盖了前一个时期的盆地，例如松辽盆地K1时期的众多断陷盆地被广泛分布的K2时期发育的拗陷盆地所覆盖，反映了成盆动力体系的相关性；②部分覆盖：一个时期的盆地仅在另一个时期发育的盆地的一部分地区发育，例如三江盆地K2时期发育的挤压盆地仅在K1时期发育的拉分盆地的东部地区发育，是不同成盆机制的结果.

表2 大庆探区主要盆地叠加方式Table2 Themain overlyingmodesofbasins in Daqing exploration area

（3）偏移叠加，部分重叠——反映了不同动力机制或成盆动力体系的迁移.

（4）新生——一个时期的发育盆地与前一个时期发育的盆地空间位置不同，是不同成盆动力作用的结果.

3 盆地类型确定依据

3.1 三叠纪—中侏罗世

3.1.1 东部盆地群发育陆缘裂谷盆地

三叠纪—早侏罗世东部盆地群东部地区发育的滨浅海相、深海相沉积为该时期盆地存在的沉积记录.该时期的盆地类型为陆缘裂谷盆地，主要依据为：

（1）沿敦密断裂带发育深海沉积，表明在该地区存在海槽.中三叠世受大和镇断裂和云山断裂控制，在大河镇断裂以东发育深海盆地，接受了放射虫硅质岩沉积.晚三叠世至早侏罗世基本继承了中三叠世的大地构造特征，深海大洋盆地面积不断缩小，并在虎林-密山一带形成海陆过渡相区.至早侏罗世早期沉积时期海域极为有限，仅饶河地区为深海环境，到早侏罗世中晚期演变成浅海-海陆交互环境［9］.

（2）晚二叠世—中三叠世期间，亚洲大陆与古太平洋板块处于碰撞阶段，但晚三叠世印支运动后，中国东北已进入板内（陆内）构造环境.晚三叠世—早侏罗世是古亚洲洋板块、地块后续运动的后碰撞阶段，也是造山晚期阶段，古亚洲构造域由古亚洲洋活动为主转化为陆内活动为主.一方面碰撞后全区隆起；另一方面处于造山带演化晚期，为伸展构造背景［10-12］.

3.1.2 中、西部盆地群发育前陆盆地

在中-西部地区发育的早—中侏罗纪沉积记录的该时期盆地的发育历史，以漠河盆地为代表，火山岩不发育，为挤压背景下形成的盆地，与蒙古-鄂霍次克盆地的形成密切相关［12］，属前陆盆地.主要依据为：

（1）漠河盆地在大地构造位置上紧邻蒙古-鄂霍次克造山带，走向东西，与相邻的蒙古－鄂霍次克造山带的走向基本一致，表明二者在空间上紧密相关.

（2）漠河盆地中的南北向的挤压逆冲构造发育.

（3）大地电磁测深、重磁资料解释结果和地震剖面等资料均表明，自南而北，盆地沉积厚度增大（图2）.

（4）垂向充填序列.盆地主要充填了砂岩、砂砾岩、砾岩组及煤线或煤层.垂向充填序列自下而上构成了粗—细—粗的沉积旋回［13］，具有前陆盆地的沉积特征.

（5）岩相古地理重建结果表明，二十二站组为漠河盆地湖盆面积最大时期，沉积相带呈东西向展布.由南向北，逐步发育深水相沉积，表明湖盆中心位于乌苏蒙盆地.此外乌苏蒙盆地存在海相夹层，表明该时期存在湖海沟通.推测靠近蒙古-鄂霍次克造山带的乌苏蒙盆地为漠河-乌苏蒙盆地沉降中心和深水发育区［14］.

（6）漠河盆地具有明显的早中生代的东西向构造被晚中生代的北东-北北东向构造叠加的特征.北东向构造具有隆凹相间的构造格局，推测为原始控盆构造.东西向构造是在蒙古-鄂霍次克洋造山带形成过程中，由于南北向挤压作用造成的，是成盆后构造.

3.2 晚侏罗—早白垩世

3.2.1 西部盆地群发育拉分和伸展裂谷盆地

近蒙古-鄂霍次克造山带盆地主要为海拉尔盆地、拉布达林盆地和根河盆地.该时期西伯利亚板块的向南推挤作用，使在大兴安岭地区北部发生左旋走滑、南部发生右旋走滑，大兴安岭向东运动［15-17］.盆地类型为拉分和伸展双重性质的裂谷盆地，主要依据为：

（1）野外地质研究发现在大兴安岭地区存在多条北东向韧性剪切带，测年结果表明与西部盆地群的形成时间一致［18］.

（2）包括海拉尔盆地的西部盆地群的控盆边界断裂以正断层为主.

3.2.2 中部盆地群发育裂谷盆地

发育在该区的盆地主要有松辽盆地、孙吴-嘉荫盆地，以及邻区的吉雅-布列亚盆地，盆地类型为裂谷盆地，主要依据为：

（1）具典型裂谷盆地的双层结构和“牛头状”剖面形态.

（2）控陷断层主要为正断层.

（3）松辽盆地火山岩具有似双峰特点，演化由基性为主到基性与酸性为主，中性少到中性为主的过程，具有裂谷与活动陆缘双重特点.

3.2.3 东部盆地群发育走滑伸展盆地

发育在近东北亚大陆边缘的盆地主要为三江、鸡西、勃利、虎林等盆地，该时期东北亚大陆边缘处于北东向左旋走滑状态，无明显俯冲作用.该带上发育的盆地主要属转换伸展盆地（裂谷盆地），主要依据为：

（1）敦化-密山断裂、佳伊断裂带控制着早白垩世的沉积，沉积受边界正断层控制，发育箕状断陷（如绥滨断陷），具有西断东超的沉积特征［19］，这与松辽盆地发育西断东超箕状断陷基本类似.

（2）敦化-密山断裂是郯庐断裂带北段最重要的分支，具有长期活动特点.在中生代侏罗纪—白垩纪，由于太平洋板块俯冲欧亚板块，整个断裂带发生大规模左旋平移［20］，使敦化-密山带发生构造反转.敦化-密山断裂切割了完达山造山带（地体），并使完达山造山带西界错断，而完达山造山带的形成时间为中侏罗世末期，已知资料表明新生代敦化-密山断裂发生右旋走滑，因此推断敦化-密山断裂的左旋走滑时期主要发生在早白垩世.

（3）该时期，三江盆地发育于依兰-伊通断裂与跃进断裂之间的阶梯状叠合部位，断裂与盆地之间的几何关系明确指示左旋走滑拉分.沿敦化-密山断裂带发育的一系列拉分盆地，包括宁安盆地、鸡西盆地、勃利盆地等.

图2 漠河盆地MT剖面解释结果Fig.2 The interpretation resultofMT profile of theMohe basin

综上所述，该时期的盆地形成主要与走滑和引张伸展作用有关.盆地类型为左旋走滑伸展作用下的转换伸展盆地.

3.3 晚白垩世

3.3.1 西部及中部盆地群发育拗陷盆地

西部地区仅在海拉尔盆地有小幅沉降，应为热沉降.中部地区发育了松辽拗陷盆地，是松辽盆地裂谷后热沉降的结果.

3.3.2 东部盆地群发育挤压盆地（或弧后前陆盆地）

东部地区近东北亚大陆边缘的地区发育了三江盆地前进拗陷、鸡西盆地、勃利盆地、宁安盆地、延吉盆地.该时期东北亚大陆边缘主要表现为古太平洋板块向东北亚大陆下的斜向俯冲，东部盆地群处于弧后地区，盆地形成受斜向俯冲所引起的左旋走滑作用和挤压造山作用的影响.推断该时期的盆地为挤压盆地（或弧后前陆盆地），主要依据为：

（1）发育磨拉石建造，推断可能处于一种造山环境.在靠近完达山西侧及南侧前进拗陷、虎林盆地、东勃利盆地、鸡西盆地、宁安盆地发育上白垩统.以发育分割湖泊环境为特色，其余地区遭受风化剥蚀.

（2）三江盆地下白垩统主要发育在绥滨断陷，具有西厚东薄特点；上白垩统主要发育在前进拗陷，并具有东厚西薄的特点（图3），沉积中心位于那丹哈达岭一侧.表明从早白垩世到晚白垩世，沉积中心有从西向东迁移的趋势.浓江凹陷位于三江盆地东北部，属于东部拗陷区内的一个二级凹陷，凹陷轴线北东向，显示为东南翼陡、西北翼缓的不对称凹陷.

3.4 新生代

东北地区新生代盆地的形成主要是依-舒断裂带和敦-密断裂带的古近纪右行走滑-伸展活动的产物 .中生代时期佳－伊、敦－密断裂以走滑为主，断裂深切到地幔，走滑断裂的深切割作用造成道台桥组玄武岩沿断裂喷发和广泛分布.新生代时期沿着这两条高角度区域断裂发育单断箕状和双断地堑型裂陷.

佳－伊断裂带主要表现为由两条主干断裂组成，形成8～20 km的地堑式断裂带，断裂带走向40～55°，倾向多变.在黑龙江省大部分地段，东、西两条主干断裂相向倾斜，倾角70～80°.在吉林省一些地段，两条主干断裂总体外倾，两侧的老地层和侵入岩向地堑仰冲，形成“逆地堑式”断裂，倾角较陡.

佳－伊地堑在横剖面上呈不对称地堑，盆地一侧断裂陡而深，沉积厚度大，另一侧断裂较浅，沉积厚度小，说明在断裂发展过程中仅有一侧断裂起主要作用.沿地堑走向，不对称盆地的断超方向左右变位，北段为东断西超，南段为西断东超［22］.这一特征是裂陷盆地的重要标志.

4 结论

（1）不同时期构造活动强度、方式在不同盆地群具有不同的特点，按照盆地的成因类型划分为裂谷（断陷）、拉分、前陆（挤压）和拗陷4种盆地类型.

（2）不同类型盆地的叠加关系反映了不同时期成盆动力体系的不同，根据不同成盆时期盆地空间关系，研究区的盆地主要具有前陆断陷、断陷拗陷、陆缘裂谷断陷挤压拉分3种叠加形式.

（3）根据构造层的划分，大庆外围盆地中新生代存在4个成盆时期：三叠纪—中侏罗世、晚侏罗—早白垩世、晚白垩世、新生代.

图3 三江盆地地质剖面图Fig.3 Geologicalprofile of the Sanjiang Basin

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