二连盆地乌尼特地区重力场及断裂特征研究

郭阳阳

（西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安 710065）

地处于二连盆地东北部的乌尼特坳陷，是二连盆地“五坳一隆”中的五坳之一。前人对盆地构造特征、断裂等方面有过一定程度的研究工作，但也发现基于重力资料的研究仍不够充分。因此，本文主要根据二连盆地乌尼特坳陷的重力场特征并结合其他地震钻进等资料综合前人的相关研究成果对研究区的断裂特征进行研究分析。

1 区域地质概况

二连盆地地处内蒙古高原的中部，东邻大兴安岭，西接索伦山，面积约10×104km2，区域地质构造位置上处于华北板块和西伯利亚板块之间，为许多结构复杂的小湖盆组合而成的中生代形成的裂陷盆地[1，2]。乌尼特坳陷位于二连盆地东北部，坳陷基底由晚古生代海西期复式向斜及二连-贺根山混杂岩带组成[3]。二连盆地整体经历了前裂陷沉积期，裂陷变形期和后裂陷沉积变形期三期构造演化。二连盆地缺失三叠系地层，其填充陆相地层包含侏罗系，下白垩统白垩、上白垩统三大层序，其中侏罗系的主要岩性为火山岩和火山碎屑岩，分布范围广[4，5]。

二连盆地充填的陆相地层包括侏罗系、下白垩统、上白垩统三大层序，缺失三叠纪地层，其中，侏罗系主要为火山岩、火山碎屑岩，分布广泛。

2 重力场特征及地质意义

分析该地区的布格重力异常图，发现乌尼特及邻区重力异常显现出异常值自西向东为低值和高值交替出现的特征，且在宏观上行为为北北东和近东西向的条带状展布，异常值在-55×10-5m/s2～-99×10-5m/s2，根据布格重力异常值大小及分布特征大体将异常划分为以下四个部分（见图1）。

图1 乌尼特坳陷及邻区布格重力异常图

（1）西部低值区：异常值在-99 mGal～-76 mGal，异常走向大体为北北东向，局部形成低的圈闭，异常表现为宽大的重力低，推测西部发育的地层密度相对较小，盖层沉积厚度大，基底埋深较大，该区域位于乌里雅斯太凹陷带内。

（2）中部高值区：异常值在-76 mGal～-58 mGal，异常走向整体呈北北东向，发育有密集的梯级带。剩余异常图中此部分显示为几个小范围不连续的圈闭异常高，表明该区构造活动强烈，断裂发育。

（3）中部低值区：该区异常带位于乌尼特坳陷的主体部位，异常值变化最大，在-99 mGal～-66 mGal，异常走向为北北东、南北走向，剩余异常表现为几个不连续的圈闭异常低，梯度变化比较大。

（4）东部高值区：异常位于西乌珠穆沁旗至额仁高壁之间，异常值在-74 mGal～-54 mGal，呈北北东、南北向展布，表现为梯度较大的异常高，表明强烈的构造活动导致基底隆升。

总的来说研究区的重力异常整体上呈北北东向展布，局部有南北向，异常最高值位于研究区东部大约为-55 mGal，异常最低值在研究区中部即坳陷的主体部位大约为-99 mGal。重力低和重力高的过渡部位有相对密集的梯级带，根据异常特征并结合已有资料大致可以推测研究区为“隆陷相间”的格局。

图1中的重力异常值特征反映出研究区盆地中部深，向东西两侧延伸变浅；重力异常值形成的高值和低值圈闭显示盆基底起伏明显，发育隆起凹陷；重力高值与低值之间的梯级带密集，显示该地区发育有复杂的断裂构造（见图2）。

图2 断裂与总水平导数叠加图

3 断裂构造特征

利用滑动平均、向上延拓、方向导数、垂向二阶导数和水平导数等处理方法，可分离区域场和局部场，在此研究的基础上结合已有研究成果和区域地质特征，可推测出研究区的断裂构造特征。

由图2可以明显的看出，研究区断裂发育，主要断裂的走向为北北东、南北向，局部小的次级断裂为近东西向。研究区主要断裂的走向与区域构造带的走向吻合，基本反映研究区地层走向；断裂延伸距离长，规模大，研究区内地层发育受其控制，部分断裂形成盆内次级构造边界；次级断裂规模较小，主要类型为盖层断裂。研究区主要断裂特征如下：

3.1 F1断裂

如图2所示该断裂位于乌尼特坳陷西缘，长度约115 km，呈北北东向展布，是划分乌里雅斯太凹陷的东部边界断裂。在重力异常图上表现为重力高与重力低的密集梯级带上，在布格重力水平总梯度图上显示为极值连线。结合相关资料分析，该断裂为一基底断裂，断层发育于早白垩世为一控凹正断层。

3.2 F2断裂

该断裂位于二连-贺根山断裂带上，在研究区长度约140 km，总体呈北东向展布。沿断裂带出露大量的花岗岩体与超基性岩体，说明其是一条重要的超岩石圈断裂，该断裂活动对于盆山格局变化、盆地发育、沉积演化及关键的地质事件都有明显的控制作用[6]。

3.3 F3断裂

该断裂属于研究区中央坳陷带内断裂，研究区延伸约110 km，呈近北东向展布。该断裂形成于晚白垩世为一主要控凹正断层，倾向西北，控制着包尔果吉凹陷东部边界。在重力异常图上表现为重力高与重力低的过渡带，在总水平导数图上表现为极值连线。

3.4 F4断裂

该断裂位于研究区东部，断裂北部南北向南部北北东向展布，研究区延伸约是划分东部隆起与西部凹陷带的边界断裂。该断裂东北部所处地表主要出露石炭系花岗岩，南部有二叠系出露。异常图上，该断裂位于重力高与重力低之间，有密集的梯级带和明显的线性异常带，断裂以西是阿拉达布斯凹陷区，以东是额仁高壁隆起区。

4 结论

（1）研究区布格重力异常由西向东表现出低-高-低-高相间分布的特点，异常值在-55×10-5m/s2～-99×10-5m/s2，异常走向整体上呈北北东和近东西向展布，根据布格重力异常值大小及分布特征大体将异常划分为西部低值区、中部高值区、中部低值区、东部高值区四个部分。

（2）研究区发育断裂构造，大型断裂带的走向为北北东、南北向，次级断裂带走向为近东西向。大型断裂延伸距离长，与区域构造走向吻合，与盆内地层走向一致，是研究区内凹陷边界形态的主控因素，次级断裂规模小，延伸距离短，以盖层断裂为主。