白垩纪北东向构造与松辽盆地演化和油气成藏.pdf

2 0 0 9年 1 2月 第 2 8卷第 6期 大庆石油地质与开发 P e t r o l e u m Ge o l o g y a nd Oi l fi e l d De v e l o p me n t i n Da q i n g De c ．． 2 0 0 9 V0 l _ 2 8 No ． 6 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． I S S N． 1 0 0 0 3 7 5 4 ． 2 0 0 9 ． 0 6 ． 0 0 1 白垩纪北 东 向构造 与松 辽盆地演化和油气成藏 吴根耀 梁江平 杨建国 朱德丰 陈均亮 赵 波 1 ．中国科学院地质与地球物理研究所 ，北京1 0 0 0 2 9 ；2 ．大庆油 田有限责任公 司勘探开发研究院 ，黑龙江 大庆1 6 3 7 1 2 摘要北东向断裂是早白垩世中国东部出现的新生构造，白垩纪经历 了剪切拉张一剪切挤压的里丁旋回。它在 发展壮大过程中，把共轭的北西向断裂、伴生的近南北 北北西向断裂和派生的- I L - I I 东向构造纳入 自己的运 动学体系。受其控制 ，松辽盆地演化可分为剪切一拉张期、断一坳转换期 、初次沉陷期、局部挤压期、再次沉 陷期、盆地萎缩期和反转闭合期 ，反映了盆地与西部的大兴安岭造山带和东部的东亚大陆边缘斜向汇聚一剪切 造山带之间的耦合关系。白垩纪变形可分为三大阶段，控盆断层发育阶段 、密集的低级别断层发育阶段和形成 一 系列背斜的盆地反转阶段 ，分别控制了火山岩气藏 ，断层一岩性 或岩性一断层油气藏和构造圈闭油气藏 的发育。松辽盆地成为富油气盆地的构造条件，是北东向新生构造在白垩纪的继承性发育。 关键词北东向构造；新生构造 ；继承性发育；“ 盆⋯ ‘ 山”耦合 ；油气成藏；松辽盆地 中图分类号T E l 2 1 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 3 7 5 4 2 0 0 9 0 6 - 0 0 0 1 1 1 CoNTRoL oF CRETACEoUS NE S TRUCTURE oN EVoLUATI oN oF S ONGLI AO BAS I N AND HYDROCARBON RES ERVoI R I NG W U Ge n y a o ，L I ANG J i a n g p i n g ，YANG J i a n g u o ，Z HU D e ． f e n g ，C HE N J u n ． 1 i a n g ，Z HAO B o 1 ． I n s t i t u t e o fG e o l o g y a n d Geo p h y s i c s ， C h i n e s e A c a d e m y ofS c i e n c e s ， B e ij i n g 1 0 0 0 2 9 ，C h i n a ； 2 ． E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t R e s e a r c h I nst i t u t e of D a q i n g O i lfie l d C o m p a n y L t d ． ， D a q i n g 1 6 3 7 1 2 ，C h i n a Ab s t r a c t NE f a u h i S n e o g e n i c s t r u c t u r e o c c ur r e d i n e a s t e r n Ch i n a o f Ea r l y Cr e t a c e o u s ． Cr e t a c e o u s un d e r g o e s R e a d i n g c y c l e f r o m s h e a r t e n s i o n t o s h e a r c o m p r e s s i o n ．I n t h e p r o c e s s o f d e v e l o p m e n t ， c o n j u g a t e N W f a u l t ， a s s o c i a t e d n e a r N S N N Wf a u l t a n d d e ri v e d N N E s t r u c t u r e a r e b r o u g h t i n t o d y n a mi c s y s t e m．C o n t r o l l e d b y i t ， t h e e v o l u t i o n o f S o ng l i a o Ba s i n i s d i v i d e d i n t o s e r v e r a l p e rio d s，i n c l u d i n g s h e a r t e n s i o n p e rio d，f a ul t s a g t r a n s f o r ma t i o n， i n i t i a l d e p r e s s i o n a r e a，l o c a l c o mp r e s s i o n pe rio d，s e c o n d d e p r e s s i o n p e rio d，b a s i n s u pp r e s s i o n pe r i o d a n d i n v e r s i o n c l o s ur e pe r i o d，wh i c h r e fle c t a c o u p l i n g r e l a t i o n wi t h t h e Da x i n g’ a n l i n g o r o g e n y t o t h e we s t a nd t h e o bl i q u e c o n v e r g e n c e s h e a r o r o g e n y i n Ea s t As i a n c o n t i n e n t a l ma r g i n t o t h e e a s t r e s pe c t i v e l y．Cr e t a c e o u s d e f o r ma t i o n i s di v i d e d i n t o t h r e e s t a g e s，i n c l ud i n g f a ul t d e v e l o pme n t s t a g e o f c o n t r o l l i n g b a s i n，d e v e l o p me n t s t a g e o f de n s e f a u l t s wi t h l o w o r d e r a n d ba s i n i n v e r s i o n s t a g e o f f o rm a t i o n s t a g e o f a s e rie s o f a n t i c l i n e，c o n t r o l l i n g d e v e l o p me n t o f v o l c a n i c g a s r e s e r v o i r s ， f a u l t l i t h o l o gy o r l i t h o l o g y f a u l t h y d r o c a r b o n r e s e r v o i r s a n d t h e s t r u c t u r a l t r a p r e s e rvo i r s ．S o n g l i a o Ba s i n b e c o me s s t r u c t u r a l c o n d i t i o n f o r p r o l i fic h y d r o c a r b o n ba s i n， b e i n g i n h e r i t e d d e v e l o p me n t o f NE n e o g e ni c s t r u c t u r e i n Cr e t a c e o u s ． Ke y wo r d s NE s t r u c t u r e；n e o g e n i c s t r u c t u r e；i n h e r i t e d d e v e l o p me n t ；b a s i n o r o g e n y c o u p l i n g；h y d r o c a r bo n r e s e r - 收稿 日期 2 0 0 9 - 0 5 1 0 作者简介吴根耀，男，1 9 4 6年生，研究员，博士生导师，从事区域大地构造和 “ 盆”“ 山”耦合分析。 E ma i l wug e n y a o ma i l ．i g c a s ．a c ． c n 2 大庆石油地质与开发 2 0 0 9钲 v o i r f o r mi n g；S o n g l i a o Ba s i n 松辽盆地位于大兴安岭以东 ，是 白垩纪陆相张 扭 断陷一坳陷盆地 ，盆 内可分为西部斜坡区、 北部倾没区、东北隆起区、东南隆起区、西南隆起 区和中央坳陷区 6个一级构造单元 图 1 。研究 以 “ 盆” “ 山”耦合理论 。 为指导，以早 白垩世 东亚大陆边缘区出现 的北东向新生构造 刮发育为 主线 ，探讨了松辽盆地 以北部为主 的演化和油 气成藏规律。 1基底构 造与北 东向新生构 造 松辽盆地位于宽阔的海西 期阿尔泰型 增 生 弧型造 山带上 ，基底 岩 石 是浅 变 质 的上 古 生 界 。在 中 、俄 、蒙 交 界 区，兴 安 岭 一蒙 古洋新元古 代一古 生代 发生过 3个 方 向的消 减 ，向北西消减于克鲁伦一额尔古纳地块之下 ，以 得尔布干 北 和赛音山达一海拉尔一呼玛 南 缝合线为记录；向南消减于华北克拉通之下，以巴 音查干一温都 尔庙一柯丹 山 南 和索伦 山一二 连一贺根山 北 缝合线 为记 录 ；此外 ，向 东偏北消减于布列亚一佳木斯地块之下 ，奥陶纪的 消减以鹤 岗缝 合线 为记 录 曾称 张广 才 岭陆 缘 带 。 。 。最近的研究 表明这一向西偏南后退的消 减活动至二叠纪才结束 ，留下的缝合线称 尚志一铁 力带 J 。综上所述 ，松辽 盆地 的海西期基底 构造 有 2组方向，一是索伦山一二连一贺根山缝合线 的 方向即北东东向，二是鹤岗和尚志一铁力缝合线的 方向即北北西向。 三叠纪兴一蒙造山带总体处于隆起状态 ，仅局 部山间盆地 内有沉积。中、晚侏罗世 ，受北部的蒙 古一鄂霍次克洋闭合及嗣后的陆一陆碰撞激活，原 向西北和向南俯冲的缝合线活化 ，控制了燕山期陆 内造山运动的发育 。早侏罗世 已有火 山喷发 和花岗岩侵入 ’ ” ，中、晚侏罗世形成四条磨拉石 盆地 带 ，自南 向北 为燕 山一 阴 山盆 地 、二 连 盆 地 H ] 、海拉尔盆地 和漠河盆地 ] 。其 中，二 连盆地的发育受北东东 向断裂控制 ，反映了海西期 基底断裂在燕山期 的继承性活动。值得注意的是 在黑龙江省西南的龙江、大庆等地可见与二连盆地 相同的侏 罗系 ，说 明当时大兴 安岭隆起并不存 在 ，二连盆地东延可达松辽地 区 ’ ” 。松辽盆地东 部地 区尽管未见侏罗纪地层发育 ，但仍可见到北东 东向基底构造的明显证据 朝阳沟阶地和长春岭背 岭带呈北东东走 向，反映了基底构造的控制 。 白垩纪的面貌 明显不同于侏罗纪，表现如下。 1 因部分新特提斯洋在侏 罗纪末 闭合 ，亚洲大 陆的雏形 出现 ，郯庐断裂带 形成并 成为 以 1 0 0 X 1 0 m为数量级的北东向陆内走滑断层 。 2 沿 东亚大陆边缘的北东 向断层有一系列移置地体的拼 贴 ，控制了斜 向汇聚一剪切造 山带发育 。 3 亚洲大陆的演化从早 白垩世起发生东 、西两部 的分 异 ，西部新特提斯洋闭合及嗣后的陆一陆碰撞 的造 山特征与古特提斯造山带不乏相似之处 ，而东部是 斜向 汇 聚一剪 切造 山，造 山 动力 学 机 理 明 显不 同 ， 。 4 中国中一东部 的广大地区因北 东向 的古缝合线或深断裂的复活而发生晚燕 山期的陆内 造山作用 ，如华北克拉通东部成为燕山期高原 的一 部分 ，以吕梁山冲断带为西界 j 。简言之 ，北东 向构造是东亚大陆边缘地区早 白垩世出现的新生构 造。他的发育控 制了吉黑蒙地 区的白垩纪 盆地演 化 。 2松 辽盆地演化 对松辽盆地的演化 ，以往研究已统一把它分为 3个阶段 ，即断陷、坳陷和反转阶段。相应地 ，火 石岭组 、沙河子组和营城组称断陷构造层 ，登娄库 组 、泉头组 、青山口组 、姚家组和嫩江组属坳陷构 造层 ，四方台组 、明水组 及新生界 构 成反转 构造层 地层剖面见 图 ’1 c 。以区域上北东 向 断裂的活动特征为依据 ，将该盆地演化分为 7个时 期。 2 ． 1剪切 一拉 张期 剪切一拉张期 原称断陷阶段松辽地区盆地 发育的主要特点如下。 1 由张扭性断裂控制 了 3 0个相互分隔的张扭盆地 ，单个盆地常为半地堑 箕状盆地 ，形 成西部 、中部和东部 3条近北东 向的张扭盆地带 。 2 垂 向上出现 2套火 山岩 夹 1套沉积岩的堆积序列 ，营城组火山岩喷发时单 个盆地的面积有所扩大 ，并因新的北东向张扭断层 包括相反倾向的 出现而使盆地结构复杂化 ，但 坳 、隆相间的构造格局未变。 3 因共轭 的北西 向断裂的活动，北东 向的张扭 盆地带被错 成若干 段。 4 火山活动的时代为早 白垩世早一 中期 j 。 4 大庆石油地质与开发 2 0 0 9正 大兴安岭地 区发育相应的火山岩 ，称塔木兰沟 组 龙江组和上库力组 九峰山组 。对塔木兰 沟组 ，内蒙古 自治 区地质矿产局报道其 K A r 等时 线年龄 1 4 4 ． 5 Ma ，R b S r 等时线年龄 1 4 5 ． 1 Ma ， 应属早 白垩世早期 ；黑龙江省地质矿 产局报道其 K A r年 龄 为 1 5 7 ． 4 1 Ma 、1 6 0 ． 1 7 Ma和 1 6 6 ． 0 6 Mal 2 ，应为中一晚侏 罗世。最近的研究表 明塔木 兰沟组火 山岩确可分为 2套 ，早期火山岩年龄 值 1 6 0～1 6 4 M a ，主要 见于满洲 里 ；晚期火 山岩 1 4 0～ 1 5 0 Ma ，见于额尔古纳等地，可与火石岭组 对比。上库力组年龄值 1 2 1～1 3 0 M a ，可与营城 组对 比。该期 火 山活 动受 5条 近北 东 向的断 裂 自西 向东为根河断裂 ，图里河镇断裂 ，新 帐房 断裂 ，毕力格断裂和牛尔坑河 断裂 控制 ，在 大兴安岭区广泛分布。 海拉尔地区广泛分布的火山岩曾被称为兴安岭 群。最近的研究已将该群下段的中酸性火山岩划归 侏罗系，与北东东走向的陆内造山的磨拉石盆地有 关 ，上段的中基性火 山岩属早 白垩世 5 J 。后者有 2期 ，1 4 1 ． 9 3 Ma的凝灰岩 属贝里阿斯期 ，可与 火石岭 组对 比，呼伦 湖 1 2 75 M a的碱 性玄 武 岩 和 1 2 52 Ma的碱性流纹岩口 属 巴列姆期 ， 可与营城组火山岩对比。 综上所述 ，早 白垩世早一中期 贝里 阿斯一 巴列姆期 吉黑 蒙地 区有 统一 的盆 地发育样 式 为北东 向断裂的剪切一拉 张活动控制 的张扭盆地 常为箕状盆地成带分布，带与带之间为隆起相 隔 ；2套火山岩隔 1 套沉积岩 含煤的岩石组合 和火山岩的岩性空间分布较为稳定 。 2 ． 2断一坳转换期 登娄库组沉积期 松辽盆地登娄库组与下伏营城组问常为角度不 整合接触 ，登一段 的杂 色砾 岩分 布十分局 限 常 见登二段不整合覆于营城组之上 。登娄库组沉积 时没有火山活动 ，但北东向断裂仍有活动，隆、坳 相间的构造格局依然存在 ，如古中央隆起区及两侧 的张扭盆地带。 大兴安岭区持续有火 山活动 ，即伊列克得组 甘河组 ，已有 研究 表 明其年 龄值 为 1 0 6～1 1 6 Ma ． 2 4 J 。这一持续的大面积热事件导致大兴安岭在 晚白垩世成 为北东 向的隆起 区 ，整体缺失上 白垩 统 ，仅在 湖侵 全盛 期 于 靠近 松 辽盆 地 的低 洼处 如大杨树盆地 有嫩江组沉积。 大兴安岭西部的海拉尔盆地 ，上述碱性玄武岩 和碱性流纹岩喷发后有铜钵庙组粗碎屑岩沉积 ，明 显反映了断层张扭活动的控制 ，故陈均亮等仍将之 归为剪切一拉张期沉积，其上的南屯组是断一坳转 换期的记录 。 可以发现 松辽盆地演化中的断一坳转换期实 际上是区域上 的构 造格局变化期。从 阿普 提期 开 始 ，大兴安岭隆升 ，分开了其西 的海拉尔盆地 、二 连盆地与其东的松辽盆地 ，形成 区域上 “ 两盆 夹 一 山” 的格局 ，今 日所见 的 “ 盆” “ 山” 面貌 出 现 。 2 ． 3初次沉陷期 沉积记录是泉头组和青山口组一 、二段 ，主要 特征如下 。 1 一个统一的湖盆 出现 ，原古 中央 隆起 区不但消失且逐渐成为沉 陷一沉积 的中心区 深水沉积区 。该 时期是湖侵期 ，至青 山 口组二 段沉积时湖盆达到最大。 2 尽管为坳陷 即剪 切一拉张期的北东向控盆断层此时并不活动 ，深 部的基底断裂仍有活动并控制了玄武岩或橄榄玄武 岩喷发 ，故在金 6 、乾深 1和乾深 2等井钻进 中见 泉头组和青山 口组 中有基性火山岩夹层 。 3 有断层形成 ，尽管规模小 延伸长度一般为数千 米 ，个别 达十余 千米 ，垂直 和水平 断距 常为数十 米 ，个别可逾百米 ，对沉积不起控制作用 ，但它 们密集出现 ，表明新生的断裂构造在盆地 内发育 。 4 这些 断层常发育于砂岩 内，泥岩等 因属非能 干层 在成岩程度较低的情况下尤其如此 ，因而 断层常只限于砂岩层 内而不切穿上覆 和下伏 的泥 岩层 ，如泉头组 三 、四段砂 岩 中发育 的断层 ，既 不穿过下伏泉二段 的泥岩 ，也不 断穿上覆青 山 口 组一段的泥岩。因泉头组与青 山 口组 之间的界面 对应地震 反射 的 T 界面一，这些 隐伏断层 被称 为 T 断层。 2 ． 4局部挤压隆起期 最近的研究发现 青山口组二段与三段之间存 在一个局部不整合面 ，在北部的乌裕尔凹陷和黑鱼 泡凹陷，西部 的龙虎泡一大安阶地 ，东部 的三肇 凹 陷和明水阶地 ，青二段上部地层都受到剥蚀 ，在隆 起最强烈的部位青二段可能剥蚀殆尽 。 青山 口组与上覆姚家组之间的不整合面是区域 性的不整合面，在盆地东部普遍可见。这一不整合 面标志 的隆升事件不仅使青 三段 中、上部遭受剥 蚀 ，而且对盆地演化有重要影响。 1 盆地东部 、 北部及西北部地区隆起 ，姚家组一段沉积时湖盆面 积已大为缩小 ，青三段沉积 时湖 盆面积 3 ． 5 X 1 0 k m ，姚一段沉积时仅 1 ． 01 0 k m ，姚二段沉积 第2 8卷第6期 吴根耀等白垩纪北东向构造与松辽盆地演化和油气成藏 5 时湖侵 ，湖盆 面积 达到 4 ． 0 X 1 0 k m 图 2 。 2 控制了姚 家组一段沉 积 的发育 ，该段 内的 2 个不整合面显然成为划分三级层序 的界面 姚 家 组底部不整合面 自身构 成二级层序界 面 ，对 应地 震反射 的 T 界面 。 3 泉三段至姚一段沉积期 间频繁的升降反映了构造的活动性，因而在 T 界面上 、下会有密集 的小断层发 育 ，向上 、向下 都不切穿泥岩层 。由于大 面积不 均衡隆起导致 盆 地的翘倾 ，剪切一拉张期 的北东 向断层可 能重新 活动 。 1 一 青 山口组三段的盆地边 界 ；2 姚家 组一 段的盆地边界 ； 3 一 姚家组二段的盆地边 界 ；4 一现 今盆地边界 ；5 一 钻井 ；6 ～地 名 图2姚家组一段与上、下地层沉积时松辽盆地 北部 的边 9 ] F i g ． 2 B o u n d a r y o f S o n g l i a o B a s i n n o r t h w h e n M e m b e r I o f Y a o J i a F o r m a t i o n a n d U p p e r o r Lo we r fo r mati o n de po si t 2 ． 5再次沉陷期 姚家组二段到嫩江组二段沉积期盆地再次发生 沉陷。尽管原盆地 的东南部此 时可能处 于隆起 状 态 ，盆地仍在嫩二段沉积 时达到最大 大于青 二段沉积时的湖盆面积 ，形成厚度巨大且空 间分 布稳定 的泥岩层 。除没有玄武岩夹层外 ，该期盆地 演化的特征与初次沉陷期相同，尤其是小规模张扭 性层间断层 的密集发育有相同的面貌 ，向上延伸未 切穿嫩二段泥岩 ，称 T 断层 嫩二段底面对应地 震反射的 界面 。 2 ． 6盆地萎缩期 指嫩江组三段至 明水组沉积期。 1 因为频 繁的隆起 ，在地层记录内可见到多个不整合面，如 嫩二段 与嫩三段之间 T 界面 ，嫩三段与嫩 四 一 五段 之 间 T ∞界 面 ，嫩 江 组 与 四方 台 组 之 间 T 。 界面 ，曾被 称为嫩 江运 动 均 为 平行 不 整合接触 。 2 嫩三 一五段沉积时期 ，盆地的东 、 西两部均发生隆起 ，可认为盆地 向中央萎缩 ；四方 台组和明水组沉积时期 ，盆地东部继续隆起 ，沉积 向西超覆 ，西界几乎与嫩江组一 一二段沉积时的西 界一致 参阅付晓飞等 的图 3 ，可理解为盆地 在萎缩的同时发生 了向西的迁 移。 3 盆地萎缩 实际上是盆地 闭合反转的先声 ，构造活动重又趋于 强烈 。嫩三 一五段沉积时期有高密度的小规模压扭 性断层发育 ；因嫩五段顶部粉砂质泥岩层是非能干 层 ，这些断层在四方台一明水组沉积时并未上延切 入四方台组一明水组 内 称 T 断层 。四方 台一 明水组内的断层是盆地闭合反转时形成的 图 3 。 2 ． 7闭合反转期 白垩纪末 明水组沉积期末 ，松辽盆地闭合 反转并隆起剥蚀 ，直至渐新世才有依安组沉积。依 安组及其上的新 近系实 际上是另 一世代 的盆地记 录，不应划归 “ 反转构造层 ” 。松辽盆地的反转构 造可分为断层型 、褶皱型和混合型 3种 ，研究 认为以褶皱型反转为主。 褶皱 型反转 的典型实例是 中央坳 陷的大庆长 垣。长垣区自泉头组沉积以来一直位于沉降一沉积 中心 ； 即使在姚一段沉积时盆地发生 了强烈翘倾 ， 沉 积 中心西移至齐家一古龙凹陷 区， 该地仍有连续发 育的姚一段 。令人注意的是大庆长垣的位置与古 中 央隆起大致对应 长垣偏西 ， 且表现 为近北 东向， 反映了北东 向构造 的继承性发育 北北东向构造是 北东向构造 的派生构造 。因大庆长垣形成 ， 松辽 盆地中央坳陷今 日所见的次级构造单元 出现。 东南隆起有完全相似的次级构造格局 ，自西 向 东为长春岭背斜带 、宾县一莺山凹陷 、青山口背斜 和榆树 凹陷 图 4 。无独有偶 ，青 山 口背斜也位 于剪切一拉张期 的隆起区上 。长春岭背斜带见火山 岩地层发育较好 ，但该背斜是所有反转期形成的背 斜 中的一个特例 受基底 中的北东东 向构造复活控 制而呈北东东 向 ；其他 的反转期 背斜 ，如北部 倾没区的三兴背斜带和克山一依龙背斜带 ，东北隆 起 的绥棱背斜带等都 呈近北东走 向 参 阅陈均亮 等_ 1 的图 1 ，背斜形态则常为西翼陡，东翼缓。 6 大庆石油地质与开发 2 0 0 9年 O 一1 2 量 一 3 一 4 燧 一 5 6 7 C 松辽盆地反转闭合后 距离／k m l l _ _ l l 0ll 00 ’一 量 ≯ 0蔓蠹 _ “ 童 _ 辫 琴 L 毒 ＼ j I - 、 ] L 。‘ 目 ＼ 送 j ＼ ≯ ＼ ． I - ＼ ] 4 8距离／ k I nl 2 1 6 2 0 0 隧 4 0 0 d 嫩二段变形后 图3大庆长垣南部地区嫩江组二段沉积后的构造演化 [ 3 2 1 示多阶段的变形史 F i g ． 3 S t r u c t u r a l e v o l u t i o n a f t e r s e d i 皿 e n t a t i o n o f e m b e r I I o f N e n j i a n g F or m ati o n i n s o ut he r n Da qi ng Pl a c ant i cli n e 距离／ k m S E E 图4 松辽盆地北部近东西剖面图[ 示盆地反转期形成的背斜 Fi g ． 4 Ap pr o xi mat e e as t - wes t se ct i on i n t he n or t h of S o ngli ao B asi n 平面上 ，三兴背斜带、克山一依龙背斜带和大庆长 垣 背斜呈雁行 斜列，指示 了反转期 的剪切一 挤压应力场。 因为导致盆地反转的挤压应力场来 自东南 ，反 转期形成的褶皱构造有 向东增强之势，东部褶皱 的 幅度高 ，隆起剥蚀强 ，故至今未发现代表最大湖侵 期盆地东界的边缘相沉积。此外 ，随褶皱强度增大 有断层发育 ，成为混合型反转构造 ，这些断层常是 剪切一拉张期断层 或基底断层 的活化，如控 制杏树岗反转构造 的杏树 岗断层 ，下延 已穿过 T 界面 火石岭组底面 ，上延则止于姚家组底部的 不整合面 参阅胡望水等 刮的图 5 ，属下正上逆 型反转断层。 断裂型反转构造 ，如孤店 和红 岗构造_ 3 ，由 基底断裂或剪切一拉张期断裂在反转期 的活化控 制，常形成相对宽阔的北东向反转构造带。这些断 裂向上延伸时常止于姚家组底部的不整合面 ，少部 分止于嫩江组二段泥岩 或其他层位的泥岩 ，仅 第 2 8卷第 6期 吴根耀等白垩纪北东向构造与松辽盆地演化和油气成藏 7 盆缘断裂能切穿全部白垩系而通达当时的地表 。此 外 ，盆内尚有北西 向断裂发 育 自北 至南 有富裕 一 明水断裂、滨洲断裂 和第二松花江断裂 。作为 控盆的北东向断裂的共轭组份，滨洲断裂是一条长 期发育的断裂 ；白垩纪末滨洲 断裂 的盆 内段活 动并成为油气运移 的通道 ，盆外部份则不活动 。 松辽盆地 浅层 嫩江组 中的小断层常呈北西走 向 图 5 ，可能反映了滨洲断裂 白垩纪末 的活动 对这些断层发育的制约，这些断层是滨洲断裂 的低 级别构造 。 图5 大庆长垣南部T 2 断层、Tl 一 1 断层 、T l 断层和T 0 3 断层分布图[ 。 沿层相干切片 Fi g ． 5 Di s t ri b u ti o n of T 2 f a ul t ， Tl _ 1 f a ul t ， T1 f a ul t a nd T o 3 f a ul t i n s o ut h e r n D a qi n g Pl a c a nti cl i n e 3“ 盆 “ “ 山“ 耦合和北 东向构造发 育 3 ． 1松辽盆地发育的背景 长期以来认为松辽盆地的断陷构造层是大陆裂 谷作用的记录 ，该裂谷是中国东部乃至东北亚晚中 生代裂谷 系的分子 。罗志立等则提 出它是 晚 中生代火山岩穹窿塌陷基础上形成的塌陷盆地 。 1 中国东部 就北方而言前 中生代存在二大 构造单元 中朝克拉通和兴一蒙造山带 。二者在早 中生代仍有明显不 同的演化 前者为大盆地阶段 ， 兴一蒙造山带则三叠纪隆起 ，侏罗纪活化并发生陆 内造山，这一陆 内造 山带席卷 了吉黑蒙的广大地区 相应地 ，侏罗纪的二连盆地和海拉尔盆地均从 内 8 大庆石油地质与开发 2 0 0 9正 蒙东延人黑龙江境 内 。 2 松辽盆地早 白垩世早 一 中期 可能始 自侏罗纪末 的火 山活动标 志侏 罗纪 早燕 山期 陆 内造 山带 的坍 塌，故剪切一 拉张期的盆地应属坍塌裂谷 ，不是大陆裂谷。坍塌 裂谷的发育为早 白垩世 出现 的北东 向新生构造控 制 。 3 以郯庐断裂带和长乐一南澳断裂带为代 表 的东亚大陆边缘区的北东 向断裂白垩纪内总体发 生左行走滑 只是时强时弱并叠加有斜 向冲断或 斜 向正断作用 ， ，故应把松辽盆地置于这一区 域上左行剪切的大背景下讨论其发育 。 3 ． 2松 辽盆地 邻侧 的造 山带 前 已述及 ，今 日的 “ 盆” “ 山” 面貌是断一坳 转换期才出现 的。即早 白垩世 晚期 阿普提一 阿尔卑期大兴安岭 区因持续 的大规模 的火成活 动而隆起 ，其两侧的张扭盆地 带 却 被坳陷上 叠成统一的盆地并发生湖侵。晚白垩世大兴安岭保 持为一个隆起 ，因没有持续 的造 山作用 而老化夷 平 ，故松辽盆地内青山口组到嫩江组二段的沉积可 以逐层向西超覆 盆地扩大 。 本文作者之一曾提出松辽盆地的发育与大兴安 岭耦 合 ，后 者是 一 类较 特 殊 的燕 山期 陆 内造 山 带 J ，表现在 1 直接上叠在侏罗纪 陆内造 山 带之上 ，是在侏罗纪造 山带坍塌 的过程中发生 的， 因拆沉作 用原增厚 的岩石 圈 “ 圈根” 已被 去除。 2 原陆 内造 山带 的坍塌因新的造 山作用发生而 中止，原增厚 的地壳 “ 壳根” 未被拆 掉，故该造 山带是 “ 薄圈厚壳”的。 3 北东向断裂对山体 的隆升和火成活动有明显的控制作用 ，形成线型的 以热作用为主的陆内造山带。 肖庆辉等把这种 由热 作用控制 的垂 直运动称 为东亚型 软流层上 涌 造山作用 。大兴安岭的隆起及造成的 “ 两盆夹 一 山”格局 ，反 映了北东 向新生构造 的壮大和 向 陆内的发展 。 松辽盆地的演化还与东亚大陆边缘晚中生代的 斜向汇聚一剪切造山带的发育耦合。晚侏 罗世开 始 ，一系列移置地体沿 郯庐 断裂带 北段称敦化 一 密山断裂 和长乐一南 澳断裂带 北延为朝鲜 半岛的湖南断裂和 日本的 中央构造线断 裂拼贴 到亚洲大陆 雏 形 的边缘 ，有的在拼贴到东亚 大陆边缘后继续 向北东错移 。早 白垩世末一晚 白垩世拼贴在东亚大陆边缘的有俄罗斯 的基玛地 体 、海岸地体 和 日本 的 日高等地 体 J 。这一挤压 应力场传递到陆内，造成了青二段沉积末、青三段 沉积末和姚一段沉积时 的多次 隆起 以不整合 面 为标志 ，尤 以青 山口组沉积期末的隆起范 围大。 随这一挤压应力场的松弛 ，嫩江组一 一 二段沉积时 发生湖侵 ，湖盆发育达到鼎盛。这些移置地体的拼 贴在 白垩纪末达到高 峰并 可延 至古 近纪 j ，因而 在嫩江组二段以上的地层中发育多个不整合面，四 方台一 明水组沉积时盆地向西迁移萎缩。这一造山 作用最终导致松辽盆地于 白垩纪末 闭合并长期隆 起 。 3 ． 3北东向构造的发展壮大 早白垩世早一 中期 ，受新生的北东 向张扭性断 裂活动的控制有一系列箕状盆地发育。断一坳转换 期吉黑蒙地 区出现 “ 两盆夹一山” 西为海拉尔和 二连盆地 ，东为松辽盆地 ，两者为大兴安岭隆起分 隔的格局 ，控盆 断裂 和火 山喷发通道均 为北东 向，指示了北东 向构造的发展壮大。在嗣后的盆地 发育过程 中，除北北东向构造属北东向构造 的派生 构造 外 ，还有 不 同方 向的小 规 模密 集 断层 出现 它们常是层间断层 。 泉头组内的断层 T 断层 和青 山组 内的断 层 T 断层以近南北走 向为主 ，平面上呈雁行 斜列 _ 3 ，南延可转为北北西 向 图 5 ，并参 阅 吕 延防等 的图 2 。近南北向断层是左行走滑 的北 东 向断层 的伴生低级别构造 可称 “ 入 ”字型构 造 ，其南延 在靠近北东向断层处 偏转为北北 西 向显然是走滑的牵引所致。与 T 断层相 比，T 断层的规模相对较大 相应地 ，密度变小 ，可能 是叠加了青山 口组沉 积期末 的翘倾作用 盆地向 西倾斜 的结果 。此外 还见有 北西 向断层发 育。 前 已述及，姚家组一段沉积时除东部隆起外 ，北部 也隆起 ，盆地边界在齐齐哈尔一绥化 以北 ，与北西 向富裕一 明水断裂的位置基本一致 ，反映该断裂可 能在此时活动 东北盘斜冲 ，控制了低级别 的北 西 向小断层发育。 再次沉陷期的高密度小规模断层 的发育有相同 的特征 ，如姚二 一三段 中的断层 T 断层 主要 为近南北 一北北西 向，见少量北西向断层。在盆地 的萎缩期和反转期 ，北西 向的滨洲断裂活动 ，故低 级别的北西向断裂逐渐成为主要分子。 综上所述 ，北东向新生构造在其发展壮大的过 程 中，除了形成北东及t k J k 东 向断裂和褶皱外 ，还 出现了2组其它方向的断裂 ，一是与之共轭的北西 向断裂 ，二是与之伴生的近南北一北北西 向断裂。 这一特点完全是为北东向断裂 白垩纪发生左行剪切 活动的区域背景决定 的；相应地 ，白垩纪 主要 第2 8卷第 6期 吴根耀等白垩纪北东向构造与松辽盆地演化和油气成藏 9 是晚白垩世 出现 的北西 向共轭断裂和近南北一 北北西向伴生断裂 ，常是低级别的密集 出现 的小型 断层 。 4油气勘探意义 对松辽盆地 内的断层 ，以往研究倾 向于分为断 陷期形成 、坳陷期形成和反转期形成的三类 ，再据 后期继承性活动组合出若干情况。按构造变形的样 式 、方向和规模 ，讨论 剪切一拉 张期 的北东 向断 裂 、低级别的北西向和近南北一北北西向断裂及反 转期的近北东向背斜的油气勘探意义 ，这三者实际 上反映了松辽盆地演化中变形经历 的三大阶段。 4 ． 1剪切一拉张期的北东向断裂 在徐家围子断陷 ，深层的天然气藏勘探 已取得 突破 。源岩是火石岭组 和沙河子组 的煤 和暗色泥 岩 ，火山岩既是储层又是盖层。北东向断裂