毕业论文松辽盆地白兴吐地段砂岩型铀矿矿床成矿规律研究引言.docx
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毕业论文松辽盆地白兴吐地段砂岩型铀矿矿床成矿规律研究引言
松辽盆地白兴吐地段砂岩型铀矿矿床成矿规律研究
1引言
1.1选题依据与研究目的意义
1.1.1选题依据
我国已发现的铀矿主要包括花岗岩型、火山岩型、砂岩型和碳硅泥岩型四大类型,其中砂岩型铀矿在铀资源中占有极其重要的地位,主要赋存在中国北方的中生代产铀盆地中,如松辽盆地、二连盆地、鄂尔多斯盆地、伊犁盆地等。
砂岩型铀矿找矿工作在鄂尔多斯盆地和二连盆地先后得到突破,最近在松辽盆地的钱家店和白兴吐地段也发现了相当规模的砂岩型铀矿化。
然而与面积相当的鄂尔多斯盆地相比松辽盆地的砂岩型铀矿确有自己的特点,主要有以下三点:
(1)目的层不同。
鄂尔多斯盆地目的层为中侏罗统直罗组,它形成于潮湿的气候条件下;松辽盆地目的层为上白垩统姚家组,它形成于干旱气候条件下。
(2)还原介质及来源不同。
由于中侏罗统直罗组形成于潮湿的古气候条件下,成矿砂体自身发育炭化植物碎屑等还原物质,含原生二价铁的硫化物,所以自身还原剂容量充足,不需要借助外来还原剂作用;而上白垩统姚家组是形成于干旱气候条件下的红层沉积,本身还原剂容量小,需要外来还原物质的加入才能形成灰色层,进而提供有利成矿砂体。
(3)成矿作用方式不同,它直接反映在矿体形态上。
鄂尔多斯盆地直罗组铀矿体发育卷头矿体,与典型的层间氧化带型砂岩铀矿相类似,铀矿体是由具有承压性质的层间含氧含铀水作用形成;松辽盆地姚家组发现的铀矿化体(铀矿体)呈板状,赋存于层间氧化带之下的灰色层内,铀矿化体(铀矿体)是含氧含铀水与深部流体及热事件相互作用的产物。
所以松辽盆地的砂岩型铀矿找矿和预测工作,不能盲目的套用国外或国内不同地区建立的找矿模式,而需要在分析盆地铀成矿条件的基础上,研究出本地区砂岩型铀矿床的成矿规律,建立适合自身的找矿模式。
目前为止,松辽盆地南部已经发现了钱家店铀矿床以及白兴吐铀矿床,显示了较好的成矿潜力,预示着良好的找矿前景。
近年来通过对白兴吐铀矿床的研究明确了本地区砂岩型铀矿的找矿目的层为上白垩统姚家组,同时通过对矿石矿物组成及铀矿化特征的研究,发现本地区的铀成矿与我国北方其他的中生代产铀盆地所发现的铀矿床具有显著的区别,不同于传统的层间氧化成矿,本地区砂岩型铀矿床流体活动和热液蚀变作用广泛发育,具有内生和外生成因的特点,且内生成因更显著,这些矿床成因上的新认识将会为松辽盆地南部砂岩型铀矿的找矿提供新的思路。
但同时以上的这些认识还没有得到很好地归纳总结,而且松辽盆地白兴吐地段的砂岩型铀矿的成矿规律研究也没有系统的展开,所以论文以“松辽盆地白兴吐地段砂岩型铀矿矿床成矿规律研究”为题,在成矿地质条件的宏观背景下通过对后生蚀变、铀矿物组成和同位素地球化学深入研究来揭示白兴吐地段砂岩型铀矿成矿过程、成矿机理及建立成矿模式,总结成矿规律。
具有重要的理论意义和现实意义。
1.1.1研究目的意义
铀成矿规律的研究对于砂岩型铀矿找矿工作来说具有非常重要的指导意义,在论文相关研究中主要通过对矿床形成的宏观和微观特点的综合研究来揭示铀成矿作用的规律。
宏观方面主要从成矿大地构造活动背景、构造及基性岩浆活动对铀成矿的影响、与成矿有关的沉积相和沉积体系以及产铀砂体的特征等方面来展开研究。
通过对本地区铀矿床形成的宏观地质特点的研究,能够理清构造活动、沉积相、基性岩浆活动等与砂岩型铀成矿密切相关的因素对白兴吐地区砂岩型铀矿成矿的影响。
而微观方面的特征则主要通过对矿石中后生蚀变类型、蚀变矿物共生组合及铀矿物组成特征、等方面的研究来揭示。
后生蚀变是砂岩型铀矿中的重要成矿条件和找矿标志,其与铀矿化具有密切的成因联系,铀元素及铀矿物在矿石中的赋存状态及物质组分,不仅关系铀矿质的沉淀和富集规律的系统认识,而且是衡量铀矿石可利用性和经济价值的重要指标之一,同时,两者也都是对铀成矿过程的直接反映,是对成矿作用的良好指示。
因此,通过对后生蚀变、成矿流体的同位素地球化学特征及铀矿物组成的深入研究来揭示白兴吐地段砂岩型铀矿成矿过程及成矿控制因素进而总结铀成矿规律,具有重要的理论意义和现实意义。
归纳起来本文的目的意义主要有以下三个方面:
1)通过对矿石物质组成的研究,掌握铀在矿石中的赋存状态及铀矿物组成,有利于揭示研究区铀成矿规律,为找矿工作的深入及区域进一步找矿提供依据,并为扩大该区域外围的铀矿找矿和追索对比,提供参考。
同时,铀的存在形式的研究也为后期地浸采矿工作的开展奠定了基础;
2)开展包括构造、沉积相、岩浆活动、流体作用、氧化因数等在内的控矿因素研究,探讨矿床成因,建立成矿模式,总结成矿规律。
3)本论文的研究具有理论和实践双重意义,一方面,论文研究是对我国北方盆地地浸砂岩型铀矿成矿规律研究的深入,对于完善砂岩型铀成矿理论,构建“松辽式”的砂岩型铀成矿模式具有重要意义。
另一方面,本研究能够为生产实践服务,解决找矿工作中亟待解决的实际问题,指导外围砂岩铀矿的找矿,具有重要的实际意义。
1.2研究现状
1.2.1国外研究现状
世界上对砂岩型铀矿的研究以美国和前苏联最为详细、深入,并在60—80年代达到高峰。
20世纪50年代以来,前苏联在中亚地区发现了数十个大型、超大型砂岩型铀矿床,它们全部产在受印度板块向欧亚板块挤压而导致的喜马拉雅造山运动期发育起来的天山造山带和年青的土伦地台夹持的次造山带内。
至70年代,前苏联铀矿地质学家就对该地区铀矿床的成矿环境、形成机理及矿床的时空分布规律和找矿识别标志进行了大量而卓有成效的研究,在不断的生产实践中,形成了一套完整的层间渗入成矿理论及其判别标志。
同时,在研究层间氧化带砂岩型铀矿形成的大地构造背景过程中,提出了著名的“次造山带”控矿的理论。
另外,俄罗斯专家对在俄罗斯和蒙古境内广泛发育的古河道型砂岩型铀矿的成因机制方面做了大量的研究工作,提出古河谷型渗入潜水—层间水氧化作用成因的理论。
美国的地质学家对砂岩铀矿的研究集中在60—70年代。
由于美国众多的砂岩型铀矿床分布在怀俄明盆地、科罗拉多高原和得克萨斯海岸平原,所以研究工作主要是针对上述三个地区进行的,随着工程的加密和研究的深入,铀矿地质工作者逐渐认识到砂岩型铀矿独特的成矿条件和控制因素,并提出和完善了怀俄明式、科罗拉多式和得克萨斯式等几种不同类型砂岩型铀矿的找矿模式和判别依据,建立了世界最著名的卷型铀矿床的矿床模式和成矿理论。
迄今为止,砂岩型铀矿总资源量已跃居世界铀矿类型的第二位,仅次于在澳大利亚、加拿大两国占统治地位的不整合面型铀矿,其在世界铀资源总量中占据重要的地位(王振邦,2002)。
国内外学者从理论和实践等多方面探讨了铀元素及其矿床的形成条件(FinchWI,1996;MikakeS,etal.,2000;SpirakisCS,1996;)。
美国和前苏联不仅对砂岩型铀矿床的研究起步早,而且研究程度也较高。
在砂岩铀矿的发现和勘查过程中,美国学者对砂岩型铀矿的成矿物质来源、矿床成因、地质识别判据等进行了深入的研究和系统总结,并建立了“卷状铀矿床(即典型的层间氧化带型砂岩铀矿床)”的成矿模式(GrangerHC,etal.,1961,1974;HarshmanEN,1970;RackleyRI,1975);前苏联学者出版了大量有关外生铀矿床方面的论著,逐步建立了比较完善的“层间渗入成矿理论”、“水成铀矿床成矿理论”以及“次造山带控矿理论”等。
这些理论的发展和完善对于我国砂岩型铀矿找矿工作的兴起和发展具有重要的指导意义。
1.2.2国内研究现状
砂岩型铀矿床也是我国重要的工业铀矿化类型之一,我国的砂岩型铀矿勘查起步较早,始于上世纪50年代,50-80年代,主要是利用航空伽玛测量、地面放射性测量和地表浅部勘探、追索等手段,进行地表找矿,虽然发现了一定规模和数量的矿床,但由于地浸采矿工艺在我国尚未得到应用,大多数不适于地浸方法开采。
80年代中期开始至今,由于地浸法开采试验的成功及注重开采铀资源的经济效益,已把可地浸砂岩铀矿作为主攻方向,并在若干大型、大中型盆地发现一批砂岩型铀矿床,诸如伊犁盆地南缘、吐哈盆地南缘、鄂尔多斯盆地东北部及二连盆地、巴音戈壁盆地等,松辽、准噶尔、海拉尔等盆地的找矿工作也正在积极探索中(陈戴生等,2003)。
与此同时,配合生产对产铀盆地区域地质背景条件、砂岩型铀矿的矿化特征及控矿因素、成矿机理及成矿模式等方面也开展了较为深入的研究,并取得了大量的研究成果,反映了中国层间氧化带砂岩型铀矿找矿进展,形成了我国层间氧化带砂岩型铀矿成矿地质理论体系。
由于苏联1967年在砂岩型铀矿地浸实验取得成功,我国铀矿找矿的主攻对象逐渐转变为产在中生代盆地中经济可采的地浸砂岩型铀矿。
中国北方中新生代盆地地质背景与乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦等国相似成为大型、超大型地浸砂岩型铀矿的主攻勘查目标,并取得重大成果,在伊犁盆地南缘发现了几个大型砂岩型铀矿床;吐哈盆地南缘提交了万吨级的铀矿基地。
与此相比,中国东部中新生代盆地的砂岩型铀矿工作进展缓慢。
但是,随着砂岩型铀矿工作力度的加强和工作程度的深入,一批产铀中新生代盆地(如辽西—冀北建昌盆地、二连盆地、测老庙盆地、鄂尔多斯盆地)初露端倪,获得了具有一定储量的铀矿床。
在此基础上,广大铀矿地质工作者通过对典型砂岩型铀矿床的解剖,对盆地演化过程中地质构造环境、古气候、岩相古地理、铀源、水动力和层间氧化带发育状况对砂岩型铀矿形成的影响等进行了深入研究,先后建立了“伊犁式”、“吐哈式”、“东胜式”砂岩型铀矿成矿模式,进而建立了我国陆相盆地层间氧化带型砂岩铀矿成矿模式、找矿标志和预测准则,提出了我国砂岩型铀矿研究必须抓住三个基本成矿地质条件和“六位一体”的判别准则。
后生蚀变是指在沉积成岩阶段之后,由表生地下水将一些组分(离子和化合物)带出和带入,致使岩石的化学成分和矿物组分发生的重大变化(А·И·别列里曼主编,熊福清等译,1995),而造成这种变化的主要因素则是盆地流体。
盆地流体是指在沉积盆地演化过程中活动并参与了沉积物的各种成岩—后生变化的复杂流体相,包括盆地内部沉积物压实和相变所释放出的流体,以及主要由盆地边缘大陆隆起区补给的下渗大气降水(刘建明等,1997),盆地流体活动随着盆地构造动力条件变化而演变,并广泛参与沉积物的成岩、后生、成油和成矿过程,使盆地中形成深埋作用、渗出和渗入三大成矿系统(王正邦,2002)。
渗出和渗入型成矿系统控制着砂岩型铀矿的形成和矿床内后生蚀变作用的发育。
由盆地边缘大陆隆起区补给的下渗含铀含氧水沿渗透性较好的砂岩渗透运移,并在氧化—还原界面附近沉淀成矿,构成砂岩铀矿渗入型成矿系统,伴随成矿的同时,发育的后生氧化作用则是使铀迁移、富集的重要条件。
盆地深部形成的含油气等还原物质的还原水和富含多种元素的热卤水等流体,在静水压力和构造动力的驱使下,由盆地深部沿渗透层或切层断裂等通道向浅部运移,从而形成一系列的金属、非金属矿化和油气田,构成渗出成矿系统,其在砂岩型铀矿形成过程中也占据着重要地位,尤其是盆地深部油气等还原性流体在砂岩型铀成矿作用中发挥着至关重要的作用,其与原生还原剂一起形成了砂岩型铀矿所必须的地球化学障条件,我国北方主要砂岩型铀矿的形成基本都有油气作用的参与(张如良等,1994,2004;王驹等,1995;孙晔等,2004;李胜祥等,2006;冯乔等,2006;吴柏林等,2006a,2006b,2007;张景廉等,2006;彭云彪等,2007;权建平等,2007;蔡春芳等,2008;张振强等,2008,2009;林锦荣等,2009),与此同时,研究表明砂岩型铀矿床中也存在低温热液流体成矿作用(肖新建等,2004b;丁万烈,2003;张复新等,2006;柳益群等,2006;潘家永等,2009)。
然而,伴随着盆地深部油气等流体向上运移活动,则在浅部含矿目的层及砂岩型铀矿床中产生了一系列后生蚀变作用,即宏观上所见到的灰绿色、绿色砂岩,漂白砂岩等褪色蚀变带和微观上存在的各种蚀变矿物共生组合现象(丁万烈等,2001,2003;彭新建等,2003;肖新建等,2004a;祝民强等,2004;蔡根庆等,2006;吴柏林等2006b,2007;马艳萍等,2007;庞雅庆等,2007,2010;李子颖等,2007),铀矿化的形成则与这些后生蚀变现象具有密切的成因联系。
相应的利用各种现代分析测试方法和手段对于盆地和砂岩铀矿床中流体性质、作用和蚀变矿物特征及其与铀矿化关系和矿床地球化学性质的研究也不断展开(王果等,2000;王金平等,2003,2005a,2005b;朱西养等,2003,2004;吴柏林等,2006b,2007;欧光习等,2006;樊爱萍等,2006;李荣西等,2006;陈友良等,2007;杨晓勇等,2006,2007,2008),一系列研究成果共同指示了砂岩型铀成矿是由无机—有机流体,浅部—深部流体相互作用的共同结果,而伴随随流体活动所产生的一系列蚀变作用及其所形成的蚀变矿物与铀矿物共生组合特征则是对铀成矿过程和成矿机理的良好诠释。
同时,对于这种同盆共生的多能源矿产,即油、气、煤和砂岩型铀矿在盆地内富集成藏(矿)规律及彼此间密切的内在联系,已引起学者们的广泛关注(陈刚等,2005;潘爱芳等,2005;张景廉等,2006,刘池洋等,2006),并有专著出版(刘池洋,2005)。
研究表明,在盆地演化和后期改造过程中,油、气、煤、铀等沉积矿产同盆成生共存、相互作用、各自成藏(矿)和改造定位,它们成生—成藏(矿)和定位的主要期次,与盆地演化—改造阶段及主要地质事件和盆地动力学转变有明显的响应联系和密切的耦合关系(王果,2002;吴柏林等,2004;韩效忠等,2004;桑吉盛等,2004;刘池洋等,2006;吴仁贵等,2007)。
同时,在盆地构造演化过程中发育的各种类型、不同期次,各种规模的断裂构造系统,则成为沟通深部与浅部的纽带,其已成为砂岩型铀矿形成的重要条件之一(黄世杰,1994)。
潘爱芳等(2005)指出鄂尔多斯盆内多种能源矿产的形成、演化及分布与基底断裂及其活动密切相关,并受其控制,基底断裂的活动为深部流体的运移并参与多种能源矿产的成藏成矿作用提供了有利条件。
松辽盆地的构造演化及不同时期的构造运动与砂岩型铀矿化同样具有密切的联系(程纪星等,2001),尤其是断裂反转构造为砂岩型铀矿成矿创造了有利条件(张振强等,2006;高玉友等,2008;于文斌等,2009)。
松辽盆地嫩江末期构造运动导致研究区内地层大面积的抬升与剥蚀,由于构造运动的块段性差异和继承性的特点,使得构造作用的表现形式多种多样,构造的抬升促使目标层上覆地层的剥露形成构造天窗,接受含铀含氧水的渗入氧化和铀的成矿作用,而构造的继承性活动则使得基底断裂的再次活动,与深部贯通,促使深部流体上升对目标层的长期作用,从而提供成矿所需的还原介质,成岩后沿断裂构造发育的大规模性的基性岩浆活动则可能是促使区内热事件的主导因素。
这里不得不提及的是基性岩浆活动与砂岩型铀矿床的关系也开始引起人们的关注(赵忠华等,2001;张景廉等,2006)。
被俄罗斯学者列为外生铀矿床的希阿格达矿床的形成与玄武岩事件具有密切的成因联系(杜乐天,2001)。
首先,该矿床含矿层砂岩上部发育玄武岩热盖,成矿溶液是玄武岩热事件的派生产物,其次,玄武岩盖厚约200m,玄武岩是N12-Q,铀成矿1-20Ma,二者同时,更证明热液铀矿和玄武岩事件(不光是它的溢出造成地下水的热烘烤,还有深部软流体上隆及幔汁上涌)有着密切的时空成因联系。
这为研究宝龙山地段广泛发育的基性岩活动在铀成矿中的作用提供了参考。
这一问题又不得不让我们联想到深部流体对于砂岩型铀成矿的作用。
东胜铀矿流体包裹体同位素组成特征反映了成矿流体具有地壳与深部混合流体的特征,其中铀矿方解石脉δ13CV-PDB为-8.0‰,δ18OH2O为5.76‰,显示出地幔来源的特征(李荣西等,2006);同时微量元素地球化学特征也表明东胜铀矿床成矿作用中具有外生和深源双重性质的微量元素组合,不同于单一的外生水成层间氧化带型砂岩铀矿(朱西养等,2003)。
松辽盆地的砂岩铀矿,也明显显示出热流体作用的特点,热液蚀变作用普遍发育,铀矿物类型普遍具热液成因特点,以铀石为主要铀矿物,铀矿物组成富磷和钛,明显显示出深部流体及热事件作用对铀成矿的影响。
同时,松辽盆地钱家店矿床中沥青铀矿也具有富磷和钛的特点(张明瑜等,2005),而在东胜铀矿床中铀矿物也以铀石为主(苗爱生等,2009),同时含有后生的钛铀矿和锐钛矿组合(肖新建等,2004),我国西北地区层间氧化带砂岩型铀矿床中一些特富矿石(U>1%),其成因也可能为源自深部沿断裂上升的含铀低温热水叠造作用形成(闵茂中等,2006),这一系列特征都显示出我国北方砂岩型铀成矿作用,尤其是东部地区,由于受东部太平洋构造域的影响,盆地的沉积及其铀的成矿已明显区别于国内外典型的外生水成砂岩型铀成矿理论,深部流体、断裂构造及热事件作用对铀成矿的影响已不容忽视。
近年来对于砂岩型铀矿成因及成矿作用的探讨也逐渐注意到了这一点(张金带等,2005;吴仁贵等,2006;柳益群等,2006;张复新等,2006;罗毅等,2007),表明我国砂岩型铀成矿理论正在不断的发展和完善中,这也将推动我国砂岩型铀矿找矿工作不断向前迈进。
1.3技术路线和研究方法
论文研究建立在广泛收集、研究前人资料与成果的基础之上,充分利用生产与科研相结合的契机,及时掌握第一手资料,通过研究白兴吐地区铀矿床,与国内外已知铀矿床地质特征进行类比。
研究中以现代先进的测试手段为依托,采取野外工作与室内研究相结合的原则,以室内研究为主,着重于分析测试与显微镜下鉴定工作,进行了全面系统的研究。
通过研究主要分析砂岩铀矿成矿作用方式、成矿机理,建立松辽盆地白兴吐地段砂岩型铀矿床的成矿规律。
主要研究路线如下:
1)多方收集与研究区有关的论文、专著、图件等各种成果,掌握与本研究相关的最新研究动态。
充分收集国内外最新的有关砂岩型铀矿床成矿规律的相关研究资料,与该项目研究的成果进行综合对比。
2)选取白兴吐地段作为研究重点,选择典型钻孔,结合钻孔资料,仔细观察岩心蚀变岩的矿物组成、结构构造特征。
针对不同的蚀变岩带、矿石类型、含矿与不含矿的层间氧化带、还原带进行系统的取样,对有关特殊的地质现象进行照相。
对区域内的地质构造特别是断层进行系统分析,通过对构造与铀矿床的空间关系的分析,重点研究构造与铀矿床成矿的关系。
对研究区内的岩浆岩进行研究,研究对象主要包括下伏基底义县组、海西期花岗岩以及在研究区内广泛发育的基性岩,通过对以上岩浆岩与铀成矿关系的研究可以分析岩浆活动是否为铀成矿提供铀源及热源。
可地浸砂岩型铀矿床的形成对含矿砂体的连通性、孔隙度等有着较高的要求。
通过对姚家组的钻孔岩芯进行沉积旋回、沉积相和岩性特征的研究可以了解本地区砂岩型铀矿控矿层的沉积学和岩性特征,有助于指导砂岩型铀矿的理论和实践。
3)在取样分析的基础上,通过地球化学环境指标含量的变化,从矿床地球化学角度来研究白兴吐地区砂岩型铀矿成矿规律。
在对岩心和露头进行详细观察的基础上,通过α径迹蚀刻和电子探针分析,研究矿石中铀的赋存状态,查明铀矿物组成及其与蚀变矿物的共生组合关系,明确后生蚀变作用与铀矿化关系,并针对与铀矿化密切相关的蚀变矿物,如黄铁矿、碳酸盐等进行稳定同位素示踪,追索成矿流体来源。
通过研究后生蚀变改造类型、特征、铀矿化的矿石物质组成、存在形式、赋存状态及其相互关系以确定本地区砂岩型铀矿成因的控制因素。
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在上述研究的基础上,综合主要控矿因素和矿床成因特点,划分成矿阶段并探讨矿床成因,最终理清研究区铀成矿的规律。
2区域地质背景
2.1大地构造背景
松辽盆地位于东亚活动陆缘火山岩带的西侧,南与华北克拉通板块相接,盆地东南镶嵌缘有华南型地体碎片,盆地周缘被近东西向的褶皱山系所环绕。
盆地长轴呈北东向展布,长750Km,宽330-370Km,面积约26×104Km2,属我国较大的中-新生代陆相含油气伸展裂陷型盆地。
元古代至古生代,板块及其间的中间地块不同期次和规模的俯冲、碰撞,导致了海西期兴蒙海槽闭合,褶皱造山形成了统一的欧亚大陆。
中侏罗世,由于受到太平洋板块和特提斯板块的共同影响,中国东北地区形成一系列小的断陷盆地,早白垩世开始整个松辽盆地开始沉陷,发展成统一的松辽盆地。
白兴吐地区位于松辽盆地西南部,大地构造位置处于吉黑海西褶皱带上,位于内蒙海西褶皱带东面,华北地台的内蒙地轴北缘。
在盆地内部构造分区上位于西南隆起区。
图2.1松辽盆地大地构造图(李学慧等,1995)
Fig.2.1ThetectonicmapofSongliaobasin
方框表示研究区位置
(1)内蒙壳断裂;
(2)太行壳断裂;(3)嫩江—白城壳断裂;(4)双辽—孙吴壳断裂;(5)郯庐壳断裂;(6)依兰—依通壳断裂;(7)密山—敦化壳断裂
①德尔布干岩石圈断裂(早古生代板块俯冲带);②索伦山-贺根山晚古生代板块缝合线;③阴山—图门晚古生代板块俯冲带;④那丹哈达岭早古生代板块俯冲带;⑤日本深海沟新生代板块俯冲带;⑥中—新生代沉积盆地;⑦松辽盆地坳陷区
2.2盆地构造概况
松辽盆地的主要构造包括四周的区域性控盆断裂以及内部的多组深大断裂。
盆地西缘的开鲁—嫩江壳断裂、东缘的依兰—伊通超壳断裂和南缘的赤峰—开原和西拉木伦岩石圈断裂,构成了盆地的控盆断裂,这些断裂控制着松辽盆地的形态和演化(图2.2)。
盆地内部的构造包括盆地基底断裂和盖层构造两大部分。
盆地的大地构造背景及其演化历史制约着基底断裂的活动,基底断裂的进一步复活演化又制约着盖层构造的发育。
图2.2松辽盆地区域构造略图(据谢明谦,2000)
①-开鲁—嫩江壳断裂;②-依兰—伊通超壳断裂;③-西拉木伦岩石圈断裂;④-赤峰—开原岩石圈断裂
2.2.1基底构造
松辽盆地的基底断裂十分发育,包括四组主要断裂系统。
主要包括NE—NNE向的大兴安岭东缘断裂、依兰-伊通壳断裂、嫩江-白城断裂、孙吴-双辽壳断裂以及哈尔滨-四平断裂,NW向的滨州断裂、白城-长春断裂、突泉-四平断裂,EW向的西拉木伦断裂、哈拉木图和SN向的通榆-康平等断裂。
其中最发育的是NE—NNE向断裂,其次是NW和EW向,NE—NNE向断裂规模最大、切割深、活动时间长,具有伸展和走滑双重性质,对松辽盆地的形成、发展起着重要作用。
另外,在空间上,NNE、NE向基底断裂浅部较陡,深部平缓,多表现为犁式断层特征。
NW、NNW向断裂的特点是隐伏深、连续性较好、多期活动。
EW和SN向断裂在形成时间上较早,由于受后期构造的多次改造,有的断裂原始面貌较难辨认。
形成于三叠纪末晚印支期太平洋板块与欧亚板块俯冲挤压作用的NE—NNE向断裂形成时间晚于EW和SN向断裂,最晚形成的是NW向断裂。
2.2.2盖层构造
松辽盆地的盆地盖层的形成与断层有一定的相关性,图2.3可知开鲁盆地盖层构造存在T3、T03和T02三个反射界面,从而行成了四个构造期:
①断陷期②坳陷期③反转期④新构造期,每一期次的构造运动在不同程度上改造盖层的形成,且具有延续性。
图2.3松辽盆地盖层构造系统划分示意图(引自核工业243大队地质报告,2011)
Fig.2.3TheschematicdiagramofdivisionofcoverstructuresystemofSongliaobasin
①断陷期构造
此时期的构造以NNE、NE向为主,构造的运动过程中形成了小的盆地群。
断陷期地层的沉积环境与此期的断层关系密切,断陷期的构造活动在一定范围影响了姚家组地层的形成。
在早白垩世断陷发育期,盆地的基底构造格局直接控制并影响断陷盆地的发生和发展,形成了30个相互分割的以半地堑为主的走向NE、NNE向的断陷盆地群。
松辽盆地内单个断陷盆地边界受NNE、NE向与NW、SN向控盆边界断裂制约,以NNE、NE走向为主,少数为NW向和近SN向。
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图2.4松辽盆地早白垩世断陷分布图
1-陆家堡;2-通榆;3-白城;4-白城东;5-平安镇;6-安广;7-泰来;8-敖拉古;9-齐齐哈尔;
10-乌裕尔-林甸;1