松辽盆地深部地质特征及其盆地动力学演化.docx

第 25 卷 第 4 期
2003 年 12 月
地 震 地 质
SEISMOLO GY AND GEOLO GY
Vol. 25 , No. 4 Dec. , 2003
松辽盆地深部地质特征及其盆地动力学演化
云金表 殷进垠 金之钧
(石油大学盆地与油藏中心 ,教育部油气成藏机理重点实验室 ,北京 102246)
摘 要 对松辽盆地深反射地震资料的分析表明 ,该盆地地壳不仅具有层圈结构 ,而且具有明显的 块断构造 ,这些块断的边界是深部热流体的网络通道 。以深反射地震资料研究为基础 ,结合区域地震
层析成像 、火山岩地球化学等对壳幔相互作用的研究成果 ,通过地壳层圈与块断结构 、构造变形史以 及盆地构造与深部构造之间的关系研究 ,认为松辽盆地的形成过程是 :库拉 - 太平洋板块向欧亚大陆 之下俯冲作用导致的地幔隆起促使地壳拆沉减薄 、地壳“三明治”结构形成 ,同时导致上地壳伸展沉降 及其后期的热沉降 。正因如此 ,盆地整体凹陷与地幔凸起成镜像关系 ,而断陷与拆离带凸起成偏镜像 关系 。强烈的壳幔作用是形成松辽盆地大规模沉降的动力学基础 ,也是盆地油气 (包括无机物质) 富 集的重要原因 。
关键词 深反射地震特征 地壳结构 地球动力学
中图分类号 : P542 + . 5 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 4967 (2003) 04 - 0595 - 14
0 引言
松辽盆地是位于华北 、西伯利亚板块与佳木斯地块古生代缝合基底上的一个大型中生代含 油气裂谷盆地 。其特殊的大地构造环境和丰富的油气资源 ,始终是地质 、石油地质学家们关注 的焦点 ,其中关于盆地动力学成因的探讨有如下观点 :1) 李四光 (1974) 地质力学观点认为松辽 盆地属新华夏体系第 2 沉降带 ;2) 黄汲清等持槽台大地构造观点的学者认为 ,松辽盆地是中生
代滨西太平洋地槽构造域演化的产物 (任纪舜等 ,1980) ;3) 20 世纪 80 年代以来 ,由于板块构造 理论的影响 , 先后提出了 : 大陆裂谷 ( 高瑞祺等 , 1997) 、弧 后裂谷 ( 高明修 , 1983 ; 刘德来等 , 1998) 、走滑 - 拉分盆地 (李思田等 ,1983) 等成因理论 。然而众多研究者对松辽盆地成因的认识 来自区域地质的推断和地质 - 地球物理的综合分析 。本文以近年来穿越盆地北部的深地震反 射剖面研究成果为基础 ,结合其它地球物理 、地球化学资料 ,探讨盆地的形成机制及其动力学成 因 。
1 松辽盆地深反射地震与深部地质特征
111 盆地的地壳结构及其特征
松辽盆地北部的深反射地震 (共 7 条 ,包括满绥地学断面) 与世界典型伸展盆地有相似特 点 (Braile et al . , 1986 ;Allmendinger et al . , 1987) ,在层圈结构背景中发育一系列热流底辟网
〔收稿日期〕 2002 - 05 - 08 收稿 ,2002 - 09 - 10 改回 。
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图 1 松辽盆地北部断陷层构造格局图
Fig. 1 Fault depression structure of the northern Songliao basin.
1 断陷带边界 ; 2 断陷边界 ; 3 断层 ; 4 断陷 ; 5 测线
络 。层圈结构顶部为盆地沉积盖层 ,上地壳下部为斜反射的弱反射层 ,中 、下地壳为平行 、网状 结构 ,莫霍面为强反射层 ,其下为透明反射 (图 2) 。具体对应关系是 0～115s 或 0～315s 为盆地 中新生代沉积盖层 ;上地壳底部拆离带分布在 315～516s ,为连续强反射层 ,波组厚度为015～ 017s ,它是多数基底断裂消失的层位 。莫霍面 (层) 约在 10～11s 处 ,为一连续性较强的强反射 层 ,局部有断开 、重叠或为弱反射 ,其厚度为 0～015s 不等 。另外 ,从反射层基底断裂下延与内 部结构看 ,大约在 3～4s 和 8s 左右 (上部以层状反射为主 ,下部以网状结构为主) 还有 2 个连续 性相对差的反射波组将地壳上下层分开 。前者很可能代表上地壳次级拆离带 ,后者有人认为是 中地壳底 (杨宝俊等 ,1999) 。就空间变化来看 ,地壳的分层性在松深 Ⅳ、松深 Ⅴ和松深 Ⅵ北段 (滨北地区) ,上地壳与下部地壳分界明显 ,中下地壳分层性不明显 。松深 Ⅰ、Ⅱ和松深 Ⅵ南段地 层三分性相对明显 。
上地壳是指地壳拆离带以上部