二连盆地早燕山期构造体制及原型盆地推测
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地质学报 0 连翁地 兰 竺兰苎 弧 徉 {I脊 个:额尔登苏木凹陷、赛罕乌力吉凹陷、扎格斯台凹 陷和何日思太凹陷。 地震资料的构造解析表明,根据与上覆地层的 言 20( /| 醚40( ’il 接触关系,侏罗系在盆地区内不同区域存在两种不 同的分布型式:①侏罗系与白垩系受共同的边界性 断层的控制,在边界断层附近厚度达到最大,与白垩 图2二连盆地成因模式图(据肖安成等,2001) Fig.2 The origin model of Erlian basin (after Xiao Ancheng et a1.,2001) 勘探都有重要的意义。 本文在已有区域地质调查研究成果的基础上, 结合盆地区内钻井资料和三维地震资料的构造解 析,研究分析了侏罗纪地层的分布特征和分布型式, 并在编制了侏罗系分布的构造纲要图的基础上,研 究分析控制侏罗系分布的构造因素,确定早燕山期 的构造体制,并对侏罗系的原型盆地进行了初步的 推测。 1 侏罗系的分布特征和规律 露头观测和盆地区内的钻井揭示表明,侏罗纪 地层在盆地周边广泛出露,在盆地区内也有分布。 侏罗系纵向沉积剖面在露头区域和盆地区内存在一 定的差异,表现为:盆地区内中部和南部地区侏罗系 主要为中下侏罗统阿拉坦合力群,下部为灰绿色砂 砾岩、砂岩、泥质和碳质泥岩互层;中部为煤层、深灰 色、浅灰色泥岩和变泥岩;上部为深灰色泥岩、白云 质泥岩与浅灰色砂岩互层夹煤层。盆地北部和露头 区内侏罗系下统为沉积一火山地层;中统下部为含煤 地层,上部为粗碎屑岩;上统,自下而上,为安山质一 玄武质熔岩、玄武岩、火山凝灰岩。 露头区内,特别是大兴安岭隆起区,侏罗系广泛 分布(图3)。露头区侏罗系分布受断裂的影响较 小,具有坳陷沉积的特征。 通过钻井资料分析、地震资料(二维和三维)解 释,发现盆地区内侏罗系广泛分布,确定有侏罗系分 布的凹陷有23个,分别为乌力雅思太凹陷、高力罕 凹陷、包尔果吉凹陷、布日敦凹陷、阿拉坦合力凹陷、 阿北凹陷、阿南凹陷、洪浩尔舒特凹陷、吉尔嘎郎图 凹陷、赛汉图门凹陷、朝克乌拉凹陷、红格尔凹陷、布 朗沙尔凹陷、额仁淖尔凹陷、脑木根凹陷、呼格吉勒 图凹陷、伊各乌苏凹陷、阿其图乌拉凹陷、赛罕塔拉 凹陷、都日木凹陷、翁贡乌拉凹陷、宝勒根涛海凹陷、 布图莫凹陷(图4),推测有侏罗系分布的凹陷有4 纪地层继承性发育,侏罗系的分布范围与白垩系凹 陷的范围基本一致,它们之间为平行不整合接触(图 5);②侏罗系与白垩纪呈显著的角度不整合接触,与 白垩系的分布没有明显的关联(图6),与白垩系凹 陷的分布范围完全不一致。这样,本文根据侏罗纪 地层是否与白垩纪地层继承性发育,即是否受白垩 纪裂陷作用的控制,将其分为:“继承发育型”(I型 一“叠合型”)(图5)和“广盆分布型”(U型一“非叠 合型”)(图6)。其中“叠合型”发育的侏罗系在二连 盆地区广泛分布,盆地区内大部分凹陷内分布的侏 罗系都表现为这种形式(图7、9)主要分布在盆地区 的中南部和中北部(图4);“非叠合型”以乌里雅思 太凹陷为代表,主要分布在二连盆地的北部区域(图 8、9)。 露头区分布的侏罗纪地层不受裂陷作用的控 制,属于“非叠合型”。盆地区内“非叠合型”分布的 侏罗系和露头侏罗系是连通的(图8),预示着它们 有共同的成盆机制。 由于“叠合型”侏罗系分布在裂陷的初始阶段, 盆地的范围十分局限,这样,叠合型分布的侏罗系分 布范围是十分有限的,勘探前景也比较有限。而非 叠合型分布的侏罗系不受裂陷作用的限制,分布比 较广泛。存在较好的勘探前景。 2早燕山期构造体制 从大地构造上,二连盆地处于古华北板块与古 西伯利亚板块的缝合线上,是华北克拉通和西伯利 亚克拉通相互作用的关键部位(赵越等,1994;任建 业等,1998)。海西期南北向的俯冲、挤压碰撞造山, 使北中国板块和西伯利亚板块焊接在一起,构成统 一的北亚大陆。三叠纪时期,由于继续受南北向挤 压的影响(动力源自华北板块和扬子板块的碰撞), 二连盆地区经历了印支期的陆内造山,整个三叠纪, 盆地整体处于挤压隆升状态,未接受沉积(图5), 长期的挤压隆升还导致了前中生界不同程度剥蚀。 上述海西一印支期持续南北向的挤压,形成了二连 盆地基底的构造格架——天山一兴蒙巨型逆冲褶皱 构造带(以东西向构造格局为特征),表现为近东西 地质学报 200 Ma的时间内长时间持续的岩浆活动,表明这一 地区的壳幔过渡带和中地壳一直保持着过热状态 (任建业等,1998)。这种热状态为区域性的热冷却 沉降提供了条件。推测,可能由于这种热沉降导致 了包括“外二连盆地”在内的北方侏罗系盆地的广泛 发育。这类盆地基底是克拉通,盆地形成机制是热 沉降,表明具有克拉通内盆地的特点。另外,“外二 连盆地”发育的火山岩具有火山弧的特征(邵济安 等,1995;郭占谦,1998)。为此推测,“外二连盆地” 是具有弧后背景的类克拉通盆地。 晚侏罗世后,区域伸展作用开始变得强烈,表现 为较为强烈的差异隆升。地貌上出现盆岭格局,“外 二连盆地”趋于消亡,内二连盆地继续发育,而且,裂 陷作用更为强烈。 上述对早燕山期盆地原型的认识,有待实践的 进一步检验。 4认识与结论 二连盆地区侏罗系广泛分布,存在两种分布型 式:“叠合型”和“非叠合型”,其中前者分布在二连盆 地区内,以陆相碎屑岩为主,与白垩纪地层继承性发 育,受断层控制,火山岩不太发育;后者分布在盆地 北部区域(以乌里雅思太凹陷为代表)和盆地周缘的 露头区,除中统外,火山岩均比较发育,与白垩纪地 层没有继承关系,受断层的控制和影响作用较小,属 于坳陷性沉积。“叠合型”侏罗系受“三纵四横”构造 格架控制作用显著。 二连盆地区早燕山期处在海西一印支期南北向 挤压和晚燕山期以来滨太平洋弧后构造体制的转折 期,其中弧后构造体制起主要作用,其南北向挤压构 造体制主要以先存构造的方式发生作用。早燕山期 存在两类盆地,“叠合型”侏罗系组成的“内二连盆地” 具有裂陷盆地性质;“非叠合型”侏罗系组成的“外二 连盆地”推测是具有弧后背景的类克拉通盆地。 参 考 文 献 鲍志东,刘凌,张冬玲,等.2005.准噶尔盆地侏罗系沉积体系纲要. 沉积学报,23(2):194~202. 陈志勇,肖安成,周苏平,何光玉.2005.柴达木盆地侏罗系分布的主 控因素研究.地学前缘,12(3):149~155. 郭占谦.1998.火山活动与沉积盆地的形成演化.地球科学~中国 地质大学学报,23(1):59~64. 李正文,焦贵浩,董艳蕾.1997.二连盆地断陷模型研究及其在新区评 价中的应用.西安石油学院学报,12(5);8~14. 祁利祺,鲍志东,吴博然,等.2008.准噶尔盆地西北缘侏罗系展布与 层序地层格架特征.石油与天然气地质,29(2):261~267. 任建业,李思田,焦贵浩.1998.二连断陷盆地群伸展构造系统及其发 展的深部背景.地球科学——中国地质大学学报,23(6)567~ 572. 邵济安,唐克东.1995.中国东北地体与东北亚大陆边缘演化.北京: 地震出版社,1~185. 童亨茂,聂金英,孟令箭,张红波,李晓宁.2009.基底先存构造对裂陷 盆地断层形成和演化的控制作用规律.地学前缘,16(3):97~ 1O4. 吴青鹏,杨占龙,李红哲,韩小峰.2009.吐哈盆地台北凹陷西缘侏罗 系层序划分及沉积体系演化.天然气地球科学,20(3):348~ 356. 肖安成,杨树锋,陈汉林.2001.二连盆地形成的地球动力学背景.石 油与天然气地质,22(2):137~141. 易士威,李正文,焦贵浩,等.1998.二连盆地凹陷结构与成藏模式.石 油勘探与开发,25(2):8~14. 赵俊兴,陈洪德,傅锁堂,等.2007.鄂尔多斯盆地侏罗系层序地层与 盆地充填演化耦合关系.成都理工大学学报(自然科学版),34 (5):5l1~517. 赵越,杨振宇,马醒华,等.1994.东亚大地构造发展的重要转折.地质 科学,29(2):105~114. 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Activity criterion of pre—-existing fabrics in non——homogeneous deformation domain.Science China(Earth Science),53(1):1~ 第8期 崔永谦等:二连盆地早燕山期构造体制及原型盆地推测 l273 Tectonic Mechanism of the Erlian Basin during Early Yanshanian and Speculation on the Basin Prototype CUI Yongqian",TONG Hengmao ,LI Xianping¨,LIU Zhen ,ZHANG Hongbo 。DU Changjiang 1)Institute of Geophysics Exploration,Huabei Oil Fields Company,Renqiu,Hebei,062550; 2)State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting,China University of Petroleum,Beijing,102249 Abstract Based on regional geological surveys,drilling data and structural analysis of 3D seismic data。two distribution modes of the Jurassic has been identified in and around Erlian basin area:”superimposed type” and”non—superimposed type”.The former is distributed mainly within the Erlian basin area。while the latter is mainly in the north(represented by Wuliyasitai sag)and around the Erlian basin,and is subj ect to the constraint of”three vertical and four horizontal”tectonic frameworksThe Erlian basin Was in a .transition between N——S compression and back——arc tectonic regime of the western Pacific during the Early Yanshanian period,in which the back—arc tectonic regime played a leading role and the compression set up a spatial preparation for mineralization.There were two types of basins in Early Yanshan Era:internal Erlian basin composed of”superimposed type”J urassic is characterized by nature of rifting basins,and external Erlian basin composed of”non—superimposed type”Jurassic is presumably atypical cratonic basin formed in the backarc setting. Key words:Erlian basin;early Yanshan Era;basin prototype;tectonic mechanism