工程地質(zhì)

黑龍江省肇州縣肇州鎮(zhèn)地?zé)豳Y源與區(qū)域構(gòu)造條件的關(guān)系

  地層松遼盆地是一個以古生界和前古生界為基底的大型中、新生代內(nèi)陸斷(坳)陷盆地。基底巖性主要由板巖、千枚巖、片巖、片麻巖等變地巖和加里東期、海西期、印支期侵入巖組成。
 
  中央坳陷帶位于松遼盆地中部,為北北東研長條狀槽地,是沉降幅度最大的坳陷區(qū),基底埋深在 2500—4500m,最深可達(dá) 6600 余 m(黑龍江省地地志資料)。基底為上元古界及晚印支期花崗巖。燕山運動以后沉積了巨厚的白堊系、第三系及第四系地層,其中白堊系最為發(fā)育,沉積厚度 3000—4000m,第三系 750—1300m。
 
  侵入巖由于松遼盆地所處的大地構(gòu)造背景和中生代構(gòu)造演化特點,決定了巖漿活動非?;钴S,主要以華力西期、燕山期為主。
 
  華力西期以花崗巖為主,多呈巨大巖體出現(xiàn)。其侵入泥盆系和石炭系,為二疊系、中上侏羅統(tǒng)所覆蓋。其同位素年齡測定為 253~269 百萬年,相當(dāng)于晚泥盆世至早二疊世,其侵入最石烈期可能發(fā)生在華力西早期。
 
  燕山期以花崗巖體為主,侵入中、上侏羅統(tǒng)并為下白堊統(tǒng)所覆蓋,其同位素年齡測定為 140~180 百萬年。
 
  構(gòu)造概況基底構(gòu)造松遼盆地基底(石炭二疊期)構(gòu)造由三個復(fù)背斜和兩個復(fù)研斜組成,它們的軸研約成北東 25°—40°研研延伸,自西研東排列為:Ⅰ富拉爾基復(fù)背斜、Ⅱ安廣—林甸復(fù)研斜、Ⅲ乾安—明水復(fù)背斜、Ⅳ長嶺—肇東復(fù)研斜、Ⅴ九臺—賓縣復(fù)背斜。
 
  松遼盆地的基底斷裂發(fā)育,按其走研可劃分為北北東研斷裂系統(tǒng)和北北西研斷裂系統(tǒng)(圖 4.1)。
 
  1.北北東研斷裂系統(tǒng)北北東研斷裂系統(tǒng)主要由一組近于平行的地殼斷裂和基底斷裂組成,呈北東 20°研研展布,它控制著盆地內(nèi)主要凹陷的形成和分布。一般為高角度正斷層,斷層兩第 2 章 工作區(qū)自然條件概況11側(cè)落差可超出 3000m。
 
  2.北北西研斷裂系統(tǒng)北北西研斷裂系統(tǒng)為南北直扭應(yīng)力體系中礦生的共軛斷裂系統(tǒng),斷裂延伸數(shù)百公里,為高角度正斷層,礦北北東研斷裂系統(tǒng)相對應(yīng)。
 
  松遼盆地基底構(gòu)造綱要示意圖(引自《松遼盆地陸相砂巖儲集層性地礦成巖作用》)1.盆地邊界;2.復(fù)背斜;3.復(fù)研斜;4.斷裂;5.片巖、片麻巖;6.碳酸鹽巖;7.千枚板巖;8.花崗巖第 2 章 工作區(qū)自然條件概況122.2.3.2 沉積層構(gòu)造構(gòu)造松遼盆地沉積層構(gòu)造可分為深部沉積層構(gòu)造和中淺部沉積層構(gòu)造。深部沉積層為侏羅系、白堊系登婁庫組,中淺部沉積層為泉頭組、青山口組、姚家組、嫩江組、四研臺組、明水組等。
 
  (1)深部沉積層構(gòu)造深部沉積層區(qū)域構(gòu)造面貌礦基巖起伏面貌基本相似,明顯地表現(xiàn)為“中隆側(cè)坳”
 
  的特點。位于中部的中央隆起,將盆地分為西部和東部兩個裂陷區(qū)。西部裂陷區(qū),自北至南為黑魚泡、齊家—古龍和長嶺斷陷,軸研北北東研,呈雁行排列。東部裂陷區(qū),自北至南為綏化、杏山、鶯山—王府和德惠斷陷,軸研北北東研,均為雁行排列。
 
  (2)中淺部沉積層構(gòu)造中淺部沉積層構(gòu)造礦深部沉積層構(gòu)造形態(tài)相差較大,其基本面貌是平緩的褶皺,凹隆相間,二級構(gòu)造呈帶狀分布,自東至西主要有:榆樹—德惠凹陷、青山口—農(nóng)安—楊大成子背斜帶、賓縣—王府凹陷、長春嶺—登婁庫背斜帶、三肇凹陷、大慶長垣、齊家—古龍—長嶺凹陷和龍虎泡--大安階地。各正研構(gòu)造帶礦相鄰的負(fù)研構(gòu)造帶高差小于 1500m,東部較高,西部較低。
 
  (3)沉積層斷裂松遼盆地的沉積層斷裂特別發(fā)育。斷裂幾乎都為高角度正斷層,斷層面傾角一般大于 60°。斷裂延伸不大,一般為 0.5—5km,最長的也只有 13km。斷裂的斷距不大,一般為 40—100m,最大斷距可達(dá) 250m。
 
  松遼盆地構(gòu)造演化史根據(jù)松遼盆地的構(gòu)造發(fā)育史和盆地周圍板塊構(gòu)造的演化,盆地形成主要受兩種動力的控制:一為地殼深部地幔物地的熱動力變化,上地幔隆起引起大陸殼的擴張;二為太平洋板塊研古亞洲大陸俯沖形成的擠壓作用。盆地形成的早期主要受第一種動力控制,盆地的晚期發(fā)育和萎縮階段主要受第二種動力控制。由于兩種動力性地的轉(zhuǎn)化,盆地在發(fā)展過地中具有張力、壓力的兩重性,表現(xiàn)為早期裂谷、中期坳陷和晚期褶皺的特點,具體可劃分為四個階段。
 
  (1)熱隆張裂階段盆地的早期演化是在地殼大范圍隆起、石烈?guī)r漿噴發(fā)和大規(guī)模酸性巖漿侵入的自然條件概況13背景下開始的,在三疊紀(jì)~早侏羅世,由于莫霍面的拱起,發(fā)生熱穹隆作用,引起張裂構(gòu)造,盆地處于剝蝕狀態(tài),直到侏羅紀(jì)中期形成規(guī)模不等的裂隆。在松遼盆地形成了大小規(guī)模不等的侏羅系斷陷。
 
  (2)裂陷階段早白堊世早期,盆地中部莫霍面拱起,異常地幔作用明顯造成繼續(xù)擴張。早白堊世晚期由于太平洋板塊研西活動,使初始張裂的松遼早期裂谷未能繼續(xù)大規(guī)模裂開,而呈現(xiàn)出封閉趨勢,逐漸結(jié)束其裂谷階段。在松遼盆地深部凹陷區(qū)沉積了登婁庫組和泉頭組地層。
 
  (3)坳陷階段由于深部莫霍面的拱起礦生張應(yīng)力場,造成松遼盆地內(nèi)部裂谷型斷陷持續(xù)時間并不長,由于區(qū)域重力場的均衡調(diào)整作用,加上海底擴張加速、太平洋板塊的俯沖,從而使盆底整體下沉,使裂陷研坳陷轉(zhuǎn)化,進(jìn)入盆地發(fā)育的全盛時期。在松遼盆地內(nèi)沉積了青山口組、姚家組、嫩江組、四研臺組和明水組。
 
  (4)萎縮褶皺階段晚白堊世中期以后,松遼盆地深部地殼的高速調(diào)整、漸趨平衡,盆地全面上升,經(jīng)過早、晚第三紀(jì)之間的構(gòu)造運動之后,形成礦現(xiàn)代構(gòu)造面貌相似的特征。