东北白垩纪大三江盆地沉积构造演化及其残留盆地群的油气勘探意义.pdf

大 庆 石 油 学 院 学 报 J OURNAI OF DAQI NG PETROI EUM I NS TI TUTE 第 3 4卷 第 6期 2 0 1 0年 l 2月 Vo1 ． 3 4 NO ． 6 De c ． 201 0 东北 白垩纪大 三江盆地 沉积构 造演化 及 其残 留盆地群 的油气 勘探意义 贾承造 ，郑 民 中 国石 油 勘 探 开 发 研 究 院 ， 北 京1 0 0 0 8 3 摘要 大三江盆地沉积构造演化过程受褶皱基底影响 ， 后期 又被断 裂构造作 用破坏 ， 因此大 三江盆 地群具 备典型 的残 留盆地 特征 ． 在构造演化方面 ， 可分为大三江成盆之前 的基 底演化 、 大 二 三 江 成盆演 化、 大三 江改造破 坏阶段 ； 在沉积 演化方面 ， 大i 江盆地滴道组 、 城 子河组 、 穆棱组识 别出 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 V、 Ⅵ、 Ⅶ、 Ⅷ、 Ⅸ、 X等 9个三级 层序 ， 横 向上具 有全盆 地 可连通对 比的特点． 大三江盆地 沉积地层受古地貌控制作用 明显 ， 海侵 自东北方 向 向南 西方 向整体侵 入． 受大 j江盆 地 成盆后 改造作 用影响 ， 大三江盆地群断裂构造空间展布复杂 ， 按其展 布方 向可 分为 S N、 E W、 NNE、 NE E、 NNW 、 Nww 向等 多组断 裂， 以 NE向深 断裂系为主． 大三江各次级盆地可分为残留一叠合型 、 残留 一继承型 、 残 留一改造型 ， 每一类型 石油地质条件差异较大 ， 主要 是后期 演化 过程对 中新生 代油气 系统 的控 制作用 不 同， 由此决 定 其具有 不 同的油气勘 探 意 义． 关键词 大 三江盆地 ；沉积层序演化 ；断裂构造特征 ；构造 演化时序；残 留盆地类型 ；油气勘探意义 中图分类号 TEl 2 1 ． 3 文献标识码 A 文章 编号 1 0 0 01 8 9 l 2 0 i 0 0 60 0 0 lI 2 0 引言 大三 江 盆地是 指 黑龙 江东 部早 白垩世 时期 的统 一湖 盆 ， 其整 体位 于牡 丹 江 断裂 以东 ， 西 为张广 才 岭造 山带 ， 东 为那 丹 哈达岭 地体 ， 东 南 为环太 平 洋 一延 吉 褶 皱 带 ． 白垩纪 以后 ， 由于 断 裂 构造 活动 的改 造 与 破 坏 ， 大三 江盆 地被 断裂 分割 、 差 异 隆升 ， 形成 方正 、 汤 原 、 鹤 岗 、 三 江 、 双 鸭 山 、 红卫 、 佳 木斯 、 勃 利 、 鸡 西及 虎 林盆 地等 1 0个 残 留盆 地 ， 总面 积 为 6 ． 4 9 1 0 k m。 ， 沉 积岩 面 积为 2 ． 7 7 i 0 k m。 ， 称 为大 三 江盆 地 群． 它 们是 大三 江 盆地 的改 造残 留盆 地． 由于 后期 的强烈 改 造 作用 ， 该 区现 存各 盆地 呈 现残 留盆 地 的特 点 ． 郭 成铠 1 9 8 5年 等 分 析该 区晚侏 罗世 地层 的沉 积 、 构 造认 为 ， 该 区是 大 面 积 广 泛 沼泽 化 的沉 积环 境 ] ． 煤 炭部 门 1 9 8 0年 成 果 认 为 ， 整 个 东部 地 区在 中生代 为 统一 的盆 地． 近年 来 ， 黑龙 江省 煤 田勘探 公 司对 三江 地 区孤 立 的沉积 “ 盆地 ” 进 行整 体 研究 ， 发现 鸡西 群城 子河 组 沉积 时 ， 这些 “ 盆 地” 具 有 统一 的沉 积 中心 ， 边 缘 相在 沉 积 区西 侧佳 木 斯 古 隆起 的东翼 ， 并 由此 说 明三 江地 区原 是统 一 的沉 积 区 ， 现今 的大 三 江盆 地 群 在早 白垩 世 是 连通 的 ， 后 经 构 造 运 动形 成现 存孤 立 的“ 盆 地” ． 盆地 周缘 深 大断 裂 ， 如 牡 丹 江断 裂 、 大 和镇 断裂 、 依 舒 断 裂 、 敦 密 断裂 等控 制 了 盆地 的形 成与演 化 ． 该 区从 2 0世纪 5 O年代开始勘查活动 ， 1 9 8 2年进行真正的盆地探索及油气勘探 ， 重要油气发现始于 2 0 0 6年． 总体 而 言 ， 其 勘探 投人 少 ， 研究 程度 低 ， 存在 多 方面 的研 究难 点 ， 如 统 一 湖盆 期 沉积 地层 的发 育过 程 、 盆地 形 成与 破坏 的构 造演 化 特征 、 现 存 盆 地 油 气 勘 探 前 景 等． 对 此 ， 只对 大 三 江 盆 地 统 一 湖 盆 存 在 时 期 ， 即大三 江盆 地 的沉 积演化 与 构造 演化 进行 探讨 ， 并 分 析 大 三江 盆 地 群残 留盆 地 的类 型 ， 讨 论 其 油 气勘 探 意义 ， 以对 该地 区的油 气地 质认 识 与油 气勘 探工 作起 到 一定 的作 用 ． 收 稿 日期 2 O 1 0 0 90 l 基金项 目 国家科技重大专项 2 0 0 8 Z X 0 5 0 4 3 作者简介 贾承造 1 9 4 8 ， 男 ， 博士 ， 教授级高级工程师 ， 中国科学 院院士 ， 主要从事构造地质学 、 石油地质学 和油气勘探方面的研 究 l 大庆石油学院学报 第 3 4卷2 0 1 0年 1 大三江盆地构造 演化 目前 的大三 江盆地 群为典 型 的残 留改 造 盆地 。 见 图 1 ， 其 构 造 演化 涉 及 到 大 三 江成 盆 之 前 的基 底 演化 阶段 、 大三 江成盆 演化 阶段 、 大三 江改造 破坏 阶段 ． 图 1 黑 龙 江 中新 生代 盆地 群分 布及 大 三 江 盆地 群 位 置 1 ． 1 区域 地层 间 的角度不 整合 及重 要构造 变革 期 通过 该 区地 震剖 面 ， 可 以从 大 j江地 中生代 地层 内识别 出 4个 区域 性 不整 合 1 基 底 与 下 白垩 统 滴道 组之 间 的角度不 整合 ； 2 东 山组 与穆 棱组 之间 的角度 不整合 ； 3 上 白垩统 猴石 沟组 与下 白垩统东 山 组之间的角度不整合 ； 4 古近系与下白垩统之间的角度不整合 见图 2 ． 这 4个区域性角度不整合面反 映该 区 四期 重要 的构 造演 化 阶段 ， 其 中滴道 组 、 城 子河 组 穆棱组 地层 限定 了大 三江盆 地原 型． 嚣 鬈 嚣 舞 耋 芸 嚣 黧 嚣 嚣嚣嚣慧 嚣 { 图 2 三 江 盆 地 绥 滨 4 5线 主 要 的角 度 不 整 合 面 1 ． 2大 三江盆 地群 构造 演化 时序 大三江盆地并非单型盆地 ， 存在南北 向 S N 和东西 向 E W 主构造方 向 见图 3和图 4 ． 前 中生代 S N向地质演化基本上受古亚洲洋， 特别是蒙古一鄂霍次克带的控制 ， 中生代 以来盆地的形成和演化受东 部古太平洋板块 的俯冲作用及若干外来地体的拼贴作用控制 ] ． 大 三江盆地区域构造应力场发生显著 变 化 ， 并 形成 相应 的 区域 构造 型式 ． 大三 江盆地 向着 大三 江盆地 群 的演 化过 程 ， 基本 上可 以分为 三大 阶段． 第 6 期 贾承造等 东北 白垩纪大三江盆地沉积构造演化及其残 留盆地群 的油气勘探意 义 K 、 K 一t 矗譬 统或猴f 沟鍪 l 0 - j ■K d 譬 一东l }{霪 l l K 。 m K ， c h ～穆棱组 城_『 河组 K ．d 一滴道甜 i J d r { s 一东荣绑 绥滨组- l丫 P l ； 1 图 3 大三江盆地群 南北 向地 质剖面 汤 躲 断 陷 绥 滨 断 陷 富 锦 隆 起 前 进 坳 陷 f 完 达 山 造 山 带 图 4 大 三 江 盆 地 东 西 向地 质 剖 面 1 基底演化阶段为大j江盆地沉积成盆演化提供条件． 大三江盆地介于北部西伯利亚地台与南部中 朝地台之间 ， 古生代是广阔的中亚一蒙古大海槽 的东端． 由于西伯利亚和 中朝两大古陆不断增生， 地槽 多 次迁 移 ， 终 于早二 叠世 末 期 ， 南 北两 大 古陆 碰 撞 ， 使 欧 亚 古 陆联 合 ， 结 束 了槽 区发 展 的历 史 [ 。 ] ． 整体 表 现 为 巴尔 喀什一 南 蒙古一 佳 木斯 联合 板 块 的构 造 面 貌口 ， 其 主体 位 于佳 木 斯 微 板 块 地 块 的南 端 ， 其 南 为 兴凯 湖微 板块 地 块 ， 其 西 以张广 才 岭造 山带 与松 花江 微板 块 地块 相 接． 在古 生代 之前 前 加 里东期 ， 这些 微板 块是 游 离在 华北 板块 与西 伯利 业 板块 之 间 的陆块 或陆 块群 ， 随 着古 亚洲 洋 的演化 ， 相互 之 间发 生 拼贴 碰撞 作用 ， 并 于 古生 代 中晚期 逐 渐 拼合 成 统 一 的 整 体． 中新 生 代 盆 地 的发生 和改 造受 这种 不 均一性 影 响． 通过 加里 东期 寒 武 纪早期 志 留纪 晚期 及 之前 的构 造 演化 ， 大三 江 主体 碰撞 拼贴 成 统一 的整 体 ， 开始 了共 同 的演化 历程 ． 在 海 西期 泥盆 早期 一二 叠纪 晚期 ， 古亚 洲洋 关 闭过程 中发 育持 续 的 S N 向挤 压 ， 其 间西伯 利 亚 板 块及华北板块之间的微板块 地块 已结合成统一 的整体 ， 并开始 向两侧作消减俯冲 ， 古亚洲洋进一步闭 合 ， 而 大三 江基 底所 处 的佳木 斯板 块 相对 处 于板 内环 境 ， 没 有发 生 强烈 的褶 皱作 用 ． 三叠 纪 ， 古 亚洲 洋 闭合 ， 华北 板 块与西 伯 利 亚板块 及 其 两者 之 间 的 中小 地 块 群 拼合 到一 起 ， 致 使 东 北 地区成为古亚洲大陆的重要组成部分． 早侏 罗世末期 ， 蒙古 一鄂霍次克海开始向南俯冲， 中侏罗世晚期 ， 中 国东部 陆缘 开 始 由古 亚 洲洋 构造 域 向滨太 平 洋构 造域 转化 ， 古 亚洲 洋 闭合 而且 消失 ， 古 太平 洋板 块 开始 向 愈合 的欧亚 大 陆下俯 冲 ． 中国东部 两 大构造 域 长期 共存 ， 相 互叠 加影 响 ， 形 成复 杂 的构造 效应 及构 造格 局 ． 晚侏 罗 世 ， 蒙古一 鄂 霍茨 克洋 全 部封 闭 ， 发生 强烈 的来 自西北 方 向 的挤 压． 布 列 亚 一佳 木 斯 微 陆块 与 东西伯利亚大陆南缘碰撞 ， 形成近东西 北东东向的蒙古 鄂霍茨克褶皱 系， 那丹哈达岛弧地体 饶河地 区 开始 向东 亚 大陆 边缘 俯 冲拼贴 ， 表 明太 平 洋 古 洋 壳 已开 始 作 用 于东 亚 大 陆边 缘 ． 与 此 同 时 ， 佳 木 斯地 体 、 那丹哈达地体开始向东亚大陆边缘增生拼贴 ， 表明滨太平洋构造体制 已开始作用于东亚大陆边缘． 在 1 8 0 ～ 1 4 5 Ma古太 平洋 板块 对 欧亚 大陆 是 横推 运动 ， 因此 该时 期 华 北板 块 与 西 伯 利亚 板 块 是 主 要 构造 作 用⋯] ， 大 三江地 区晚侏 罗世 整体 处 于挤 压 隆升状 态 ． 由于 主要 受南 北 向 的挤 压作 用 ， 局 部 形 成南 北 向 的拗 ‘ 大庆石油学院学报 第 3 4卷2 0 1 0年 陷 ， 古 鄂霍次 克海 沿狭 窄 的通 道南 侵 ， 形 成绥 滨组 和东荣 组 的海相 沉积． 此 时 ， 该 地 区 尚没 有形成 大三 江盆 地统一 湖盆 发育 的整体 环境 ． 2 大三 江盆 地统 一湖盆 演化 阶段 ． 大三 江盆地 统一 湖 盆 的形成 与演化 可 以分 为早 白垩世 早 期断 陷 、 早 白垩世 中期拗 陷阶段 ． 中 国东 北地 区岩石 圈受前 期造 山作 用和 陆 内挤 压逆 冲变 形 ， 岩 石 圈厚 度增 大 ， 可 能在侏 罗 纪之后 发生 强烈 减薄 ， 开始 时间大 约在 1 6 0 Ma ， 并在 1 3 0 ～1 2 0 Ma 达 到 高潮 ， 东北地 区不 同盆地 带在 晚侏 罗世末 和早 白垩世之间普遍发生伸展塌陷． 早期裂陷岩浆活动强烈 ， 同位素资料研究结果表明， 岩浆作用主要与古太 平洋板块有关口 ] ， 该阶段古太平洋地区 I z a n a q i 板块以 3 0 c m／ a快速 NNW 斜 向往亚洲大陆靠拢产生 左 旋位 移 ， 并 在亚 洲东缘 产生 非火 山岛链 隆起 ， 此 时研究 区受热 拱裂 陷和剪 切 扩 张作 用 的影 响 ， 形 成 近活 动陆缘 的陆 内裂谷 盆地 ． 东北 地 区伸展 中 心松 辽 盆地 断陷 阶段 和 热 沉 降阶 段 发育 典 型 ， 而位 于 松 辽盆 地 东部 的大 三江地 区 断陷和拗 陷发 育 阶段持续 时 间短 ， 与 松辽 盆地 相 比显 示 为夭折 大陆裂 谷盆 地． 早 白垩 世早期 盆地 断陷 阶段 ， 即滴 道组 裴 德组 沉积 时期 ， 以粗 碎屑沉 积 为主 ， 并 夹有 火 山岩 ， 火 山岩 往往受北东向断层控制 ， 分布局限于 NE和 E w 向断层的交汇部位． 大三江地区整体位于松辽盆地热拱裂 陷的东 翼 ， 裂 陷活 动性 弱 ， 西高 东低 ． 南北 向的裂 陷作 用 与古 亚洲 洋 构造 域 发育 形 成 的东 西 向裂 陷 为 大三 江 盆地 的发 育提供 了空 间． 早 白垩 世 中期 拗 陷阶段 ， 即城 子河组 裴德 组 、 穆棱 组 云 山组 沉积 时期 ， 构造 活动较 弱 ， 但 有断 层活 动 ， 控制 盆地 沉积 ， 全 区基本进 人下 沉拗 陷 阶段 ， 南北 隆拗 格 局 消失 ， 整 体构 成 一个 拗 陷带 ， 形 成 统 一 的大 三江盆地 ． 3 大三 江盆地 引 张裂 陷 、 分割 改造 阶段． 大三 江盆地 的破坏 是从 再次 裂 陷开始 的 ， 经历 早 白垩世 晚期 引张裂 陷 、 晚 白垩世 挤压 反转 ， 并在 古近 系和新 近 系的破 坏与改 造后 最终定 型． 早 白垩世 晚期 引张 裂陷 阶段 ， 即穆棱 组沉 积之后 ， 东 亚 大陆边 缘 地 区发 生 一次 强 烈 的碰 撞 造 山事 件 ， 盆 地整体 挤压 抬升 ． 事件 原 因是古太 平洋 洋壳 上 的古 陆块 朝 东 亚陆 缘 的拼 贴作 用 ， 导 致若 干变 质带 、 蛇 绿 混 杂岩退 覆 一走滑 韧性 剪切带 ． 在我 国的东北地 区表 现为 那丹 哈达地 体与 东亚 陆缘 的进一 步拼 贴 ， 在 饶河 地 区广 泛发 育二云母 花 岗岩 ， 其锆石 UP b年 龄为 1 1 5 ． 5 Ma ， 表 明在早 白垩 世 晚期 由于挤 压俯 冲作 用 ， 地 壳 已有 明显 增厚 ， 并且 发生 地壳熔 融． 研 究 区 内无 论是 三 江盆 地 ， 或是 鸡 西 、 勃利 盆 地 ， 在穆 棱 组沉 积 之 后 都发 生正 反转构 造 ， 表 现为 一系列 逆 冲推覆构 造 和穆棱 组及 以前 的地层 发生褶 皱 ， 在北西 一北 西西 向挤 压应力作用下 ， 形成 NE NNE向的逆冲断层及其相伴的断弯褶皱和断展褶皱． 火山岩喷发的时代在 1 l 4 ～ 9 7 Ma 之 间 ， 它 的出现是 i江地 区又 一次 进入 引张裂 陷 的标 志 ， 东 山组 沉 积 局 限 ， 大 多 受 同时 期 的正 断 层 控制 ． 晚 白垩世 构造挤 压 反转 阶段 即上 白垩统各 层组 沉积 时期 ． 猴 石 沟组 全方 位 地 不整 合 在其 下 较 老地 层 之 上 ， 表 明猴 石沟组 沉积 时期 ， 区域 应 力 场 发 生 明显 的 改 变 ， 受 到 S N 向 的持 续 挤 压作 用 ， 形 成 一 系 列 近 E w 向的逆 冲断层． 根据盆 地 内沉积 充填序 列对 构造 活 动 的 响应 ， 这 次构 造 活 动从 猴 石 沟组 沉 积开 始 ， 并 且 具有 脉动 的特点 ， 猴石 沟组 全方位 的 角度不整 合在 其下 地层 之上 ， 是这次 构造 活动 的直接 反 映． 另外 ， 海 浪 组与猴 石 沟组 、 七 星河 组和 燕窝组 的局 部不整 合 是挤压 脉 动 的特 点． 晚 白垩 世 晚期 至古 近纪 之 间 ， 强 烈 的构造挤 压作 用结束 东部 盆地 群 的演化 ， 同时形 成 一 系列 南北 挤压 、 近东 西 向 的逆 冲作 用 ， 兴 农一裴 德 断 裂 ， 勃 一依断 裂等 、 滴 道黑 台断裂 、 平 一麻断裂 等逆 冲断 层又一 次重 新活 动 ， 将 统一 的大 三江 盆地进 行破 坏 ， 形成 现在 的所谓 孤立 盆地 ， 盆岭 构造格 局基 本形 成． 此外 ， 自古近纪以来 ， 由于太平洋板块向西俯冲 ， 俯 冲方向 由北西转向为 Nww 向， 中国东部广泛发 育裂谷盆地． 在东北地区古近纪裂谷活动主要沿着 NNE向的深大断裂发育 ， 特别是沿依 一舒断裂带和敦 一 密断裂 带形 成地堑 式盆 地． 由于俯 冲角度 变化 及后 退 ， 在盆 地 向东 迁移 的过程 中 ， 早 期 形成 的 盆地 可 能 发 生构造 反转挤 压． 新近 纪宝 泉岭组沉 积后 ， 再 一次 大规 模挤 压 回返 ， 郯 庐 断裂 左 行走 滑 ， 虎林 盆地 南部 、 鸡 西盆地受 拖 曳作用 平移 2 0 0 k m 左右 到达 现在位 置 ， 勃 利 盆地东 部 发生 逆 时针 旋转 ， 盆 地 与 隆起之 间发 育 大规模 的逆 冲推腹 或反转 构造 ． 第 6期 贾承造等 东北白垩纪大二 三 江盆地沉积构造演化及其残 留盆地群的油气勘探意义 2 大三江盆地 沉积地质特征 大三 江 盆 地 内广 泛 分 布 着 中 生 代 海 相 沉 积 及 海 陆 交 互 相 沉 积 ， 层 位 发 育 全 ， 厚 度 大 、 生 物 化 石 丰 富[ 1 一 见 图 5 ． 根 据该 地 区发 现 的海 相 早 白垩世 化 石 ， 如 菊 石 、 双 壳 类 、 沟 鞭 藻 ， 以及 放 射 虫 和 有 孔 虫 ， 证 实龙 爪沟 群 和鸡 西 群 为 早 白垩 世 时代 u 。 ， 两 群 时代 大体 相 近 ， 基 本 可 以对 比Ⅲ 2 ， 而且 城 子 河组 和 穆棱 组 中的 海相 夹层 在各 个盆 地 间可 以连 通对 比 ． 近年 ， 在 更靠 古 太 平 洋 西北 缘 的大 架 山地 区 大架 山 组 中发 现早 白垩 世 中 、 晚期 的 双壳 类 指 引化 石 Au c e l l i n a ， 从 而使 得早 白垩 世 的地 层 和 古地 理 得 到更 全 面 的认 识 一 。 ． 根据 地层 命 名优 先权 法则 ， 规 范 中生代 晚 期海 陆 交互 相 地 层 龙爪 沟 群 组 级 岩 石地 层 单 位 等 命名 ， 建立与鸡西群对 比关系 ， 在前人研究 基础上 ， 确定最终组级地层对 比关系及统一命名结果 见 表 1 ． 地 域 火 波 地 层柱状 I 馨准 l钳 岩性特 征 沉移{ } H 通 佯 臣层序 系 统 纰 m 级层 序 级层序 燕 窝组 2 9 8 泥 岩夹杂色砂砾岩 河 流 相 I二 星河绍 3 1 2 ■■■- 泥 岩 夹 粉 细 妙 岩 D 及杂色砂 砾岩 河 流 棚 - 海 统 浪 9 9 8 组 ■ - 向 猴 沟纽 砂 砾岩夹泥岩 凝灰岩 、安 I 质 火 垩 东 L I j 组 1 6 7 火L I j 岩棚 C 角砾岩 夹砂岩 穆 系 【 部泥 岩夹及煤层 ， F翻 j 泥譬 砂岩 、 棱 8 7 9 I 凝灰岩瓦层 滨浅湖卡 【 _{ l ● F 城 统 ■ 泥岩兴粉纲砂岩、煤层 I B l O 5 2 - 底部为厚 杂色砂砾岩 滨浅湖棚 【 组 i 满 道 组 4 50 I．} 泥 岩 发 育 ， j 龆 安 J J J岩 ， 中 i；ff煤 滨 浅 湖 棚 层 ， F 部 砂 砾 岩 侏 2 9 2 ■I 粉细砂岩夹凝灰岩 河 流 栩 A 罗 { 东荣细 火【 1 j 岩棚 系 统 F部夹 含砾中砂岩 缓 滨 组 l 3 2 ● _ ■ I 1 r 河 流 棚 图 5 大 三 江 盆 地 演 化 阶段 地 层柱 状 图 2 ． 1 沉 积 层序发 育 特征 通 过 区域性 角度 不整 合 面识别 ， 确 定 大三 江盆 地演 化 阶段 的 卢 - 层序 一级 原 型层 序 与超 层序 二 级构 造层 序 ， 以获得 盆地 原 型层 序与 构 造层 层 序 的控 制 作用 ． 根 据 区域 性 不 整 合 面 T3和 T5识 别 出两 者 之 间 的中生代 盆地 原 型层 序 ． 综合 地震 资料 与地 质 资料 ， 将 大 三江盆 地群 划分 为 上侏 罗统 、 下 白垩 统下 部 、 下 白垩统 上部 、 上 白垩 统 、 古 近系 、 新 近 系等 6 个 二 级层 序 超 层 序 I、 Ⅱ、 Ⅲ 、 Ⅳ 、 V 、 V I ． 标 准 层序 的识 别 在原 型层 序 与构造 层 序 的限定 下进 行 ， 以确 保分 析 的准确 性 ． 为提 高层 序地 层 划分 的精 度 ， 引入 小波 分析 技术 ， 结 合 岩性地 层 特征 对大 三 江盆 地统 一湖 盆期 的下 白 垩统 滴道 组 、 城子 河 组 、 穆棱 组 和 东 山组 进 行 三级 层 序 划分 ， 共 识 别 出 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ 、 V 、 Ⅵ 、 Ⅶ 、 Ⅷ 、 Ⅸ 、 X等 9 个 ．二级层 序 见 图 6 ． 滴 道组 东 胜村 组 有 2个沉 积 中心 一 个位 于绥 滨 拗 陷 ； 另 一个 是 虎林盆 地七 虎林 * 大庆石油管理局勘探开发研究 院． 黑龙江省东部龙爪沟地 区及邻 区侏罗系． C NP C “ 九五” 科技项 目专题 成果 报告， 1 9 9 9 大庆石油学院学报 第 3 4卷2 0 1 0年 表 1 地 层 对 比结 果及 地 震 地 质 反 射 层 位 ≈ ℃地 i* 々 满 盼 辩 矾 { ； 搿 {黼 } ‘ l {鹾 魅 “ 孵 赫 地 帕 勰 蛾 轴 和 踞 j 毽 靶 棒 融 地 辘 潮 科 l积 境 、f ￡ 在踅l 缝』 世 L ．_ I I L J一 一一 吐 一 一 立 一． ．．． 纯I ． ．邋 - f j 娅 L． T l 一 一 l 册I l 0 二 踯 l T 2 ■ ● ● I 。L LL j -I - 一I ． J J一 一 避 ● ’ ． 瓣 罨 {。 ’ 硝 { 一一0 硪 l l 】 辐 缝 ■ ● ■ - ． 1 -● 一 辩辐擅 i 亨 j l 吐 瞧 翘 ≈ { 、} 篷 l } 雠 n I l 一 I 驻 秘 魄 飙 l } 2， I 鞭 } ’ T3 龋 工 工 _ l● -’ - r● ‘II黼 蟪 ‘ 1’l 。 { 。T r 广 } ● n ～ _ 一T __ -’ - _ _● ●一 ～ 打 h 目雌 l 拳 f 雄 } 洲 秘 “ 一 、 “ 国嘲 如 l { 趣l 粗 f 赶 日 “f 扎载} 。赶 扭翻 i ≈弛 张I I 懿 ， f 桦 f 【 ． 竹 _ f { 擀 缝 } 虹 { 智 } {ij {} 撒 }}l 舭 lj 撇 U ． 一 T 4 婚 Ⅲ U I_ I ‘虞 骶 0 ’ ‘孵 ， ≈ ， ‘ } f { l i I 砖 i 、 } l{ 罐 } 矗 ’ {{ 目 j 自 。 } { 、 I J I 辨 I 糸 娃 } T4 - 1 ～ ～ ～ ～ 、 ～ ～ Ⅵ ， 、 、 ， ， ， 、 、 ， 、 一 ， 、 ， 、 、 ， 、 、 、 ， 、 、 、 一 I l 艟 瓢 } 圣 * l 橼 托 薅 l 挂 陡 迫i 目i 摊 敞 ， j ； I 趣l Z l I 槲 T4 2 蚂 靴 舷 E } 螽 ． j } i } 墟 f ； i } 哦 魅 』 蜮 r ； 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系 ， 根 据 三江 盆 地侏 罗 系 地层 的发 育情 况 ， 具 有 “ 东 厚西 薄 ” 的 特征． 侏罗系沉积时期 ， 受滨太平洋俯冲作用影响， 松辽地区挤压隆起并发生构造裂陷 ， 大三江地区作为隆 *李忠权 ， 等． 大庆探区外围盆地含油气性评价与优选． 大庆油田有限责任公司勘探分公司 研究报告 ， 2 0 0 3 6 第 6期 贾承造等 东北 白垩纪大 三江盆地沉积构造演化及其残 留盆地 群的油气勘 探意义 起 的东 翼 ， 构造 古地 貌具 有 西高 东低 的特 征 ， 使得 盆地 在 沉 积之 初 ， 就 接 受 “ 东 厚 西 薄” 自东 向西 的侏 罗 系 超 覆地 层． 2 上 白垩 统地层 的发 育受 构造 控制 作用 明显 ， 仅 存 在 于大 三 江 内部 各 盆 地 中． 上 白垩统 猴 石 沟 组 和 海 浪组 分布 较广 ， 主要 在 三江 盆地 、 鸡 西盆 地 、 勃利 盆地 ， 在 桦南 隆起 之 上 的双鸭 山 盆地 、 双桦 盆地 有 分布 ． 七星河组和雁窝组只局限于东三江凹陷中， 为一套粗碎屑岩． 松木河组主要发育在鸡西盆地与勃利盆地 ， 与 雁窝 组地 层有 相似 之 处． 汤 原 、 方 正 、 虎林 盆 地没 有发 育上 白垩 统地 层 ， 下 白垩统 与 古近 系地 层 以角度 不 整合 接触 ， 说 明 晚 白垩 世依 舒地 区与敦 密地 区 由于应 力 集 中发生 挤压 隆起 而处 于较 高 构造 部位 ， 并 遭受 剥蚀 ， 下 白垩统具 剥蚀 特 征且 保存 不 全． 大 三江 内部地 区挠 曲坳 陷并 接受 沉 积 ， 保 存下 白垩统 并发 育 上 白垩统 ． 3 局部 隆起 限定 海侵 路径 与地层 沉 积范 围． 大 三 江盆 地 群 含海 相 化 石 的层 位 由西 往 东逐 渐 增 多 ， 西 部鸡 西 、 勃利 地 区只在 城 子河组 下 部发 现 2 ～3层 ， 至 密 山地 区在 云 山组 中 已发 现 1 0余 层 ， 而 再 向 东 至云 山龙 爪沟 地 区 ， 海 相化 石层 甚至 可 达 2 0层 ． 沙金 庚研 究认 为 ， 在绥 滨 、 东荣 组 沉积 时期 ， 三 江盆 地为 浅海 环 境， 在滴道 、 城子河 、 穆棱沉积期存在多期海侵事件 ， 以城子河期 海侵规模最大 ， 沿大架山一云山一虎林一 裴德鸡 西一 线北 东 东方 向存 在着 一条 向东 古 太平 洋 开 口 ， 由东 向西 变浅 的狭长 海 湾 1 。 ． 然而 ， 根 据地震 剖 面 ， 富锦 隆起 由北 向南 逐 渐 增 高 见 图 7 ， 前 进 拗 陷 在 富锦 隆起 上 的地层 沉 积 也 由 正 常沉 积渐 变 为超覆 尖 灭． 由南 往北 看 ， 上 白垩 统 地 层 由超 覆 尖 灭 转 变 为抬 升 剥 蚀 见 图 8 ， 绥 滨 拗 陷也 以 同样 的方 式 向富 锦 隆起抬 升 剥蚀 ． 这说 明在富锦 隆起北 部地 区原 本 有下 白垩 统 正常沉 积 ， 而且 绥 滨拗 陷 与前进 拗 陷相互 连通 ， 在后期 富 锦 隆起持 续演 化 之下 北部 地 区抬 升 ， 使 得沉 积 于其 上 的地层 遭受 剥蚀 ． O 5 0 0 蟊 1 0 0 0 1 5 0 0 20 0 0 图 7 前进 拗陷南部 C线地层超覆 于古隆起之上 图 8 前 进 拗 陷 DS J 6 7线 地 震 剖 面 东 胜村 组跨 过上 侏 罗统 和下 白垩 统 ， 与滴 道组 为 同时 沉积 ， 而东 胜村 组 下部 没有 任何 与 海相 沉积 有关 的资料和信息． 东胜村组很有可能为早于滴道组的纯陆相沉积 ， 或者为高于海平面的陆相沉积⋯] ． 这说 明 0 O 0 ∞ ∞ 印 ∞ O 5 l l 2 O 0 O O ∞ ∞ ∞ ∞ 舯 0 5 1 2 2 0 姗 ㈣ 1 1 2 2 虬 Ⅱ ＼苔 翻 大庆石油学院学报 第 3 4卷2 0 1 0年 东 胜村组 下部 古构造 与 富锦隆起 南部 占据 古构 造高部 位 ， 海 侵从 两者 中间 由北东 向南 西进入 三江 地 区 ， 早 白垩世海侵范围比前人认识 。 要更大 、 更广 ， 自东北方向向南西方向整体侵入 见图 9 ． 结合层序地层与沉积相带分析 ， 编制大三江盆地演化时期的岩相古地理图 见 图 9 ． 由图 9可见， 大 三 江盆地 虽然 沉积相 发育 多样 ， 但存在 整体 海侵 发育 方式 ． 综 合构 造 演化 信 息 ， 判 断大 三 江盆 地 为古 太 平 洋 板块 向大 陆俯 冲 而成 的边缘挤 压 型盆地 ． 图 9 大 三 江 盆地 统 一 湖 盆 期岩 相古 地 理 3 断裂 与大三江盆地 后期改造作用 三江地 区 的断裂 构 造 复杂 ， 断 裂数 量多 ， 按 其展 布 方 向可 分为 S N、 E W 、 NNE、 NE E、 NNw 、 Nww 向 等多 组断裂 见 图 1 0 ． 根 据断 裂所 处构 造位 置 、 切 割 地层 相 互 间 的交 截关 系 ， 结 合 构造 运 动 和受 力方 向 、 性质等综合分析 ， 研究区区域性断裂较发育 ， 具有形成时间早 、 活动历史长、 活动期次多 、 岩浆活动强烈等 特征 ， 而且相 互截 切 ， 交织在 一起 ， 构造 格局 复杂 ， 特别是 深 断裂 和 区域 性 断裂 尤 其 明显 ， 这 些 断裂 形 成 时 间早 、 继 承活动 较强 ， 通常 是地层 、 构造 的分 界断 裂． 大三 江盆地 以 NE向深断 裂系 为主 ， 近 S N 向的 断裂 主要 集 中在 盆地 群 的周 边 ， 如牡 丹 江 断 裂 带 、 大 R。 第 6期 贾承造等 东北白垩纪大三江盆地沉积构造演化及其残 留盆地群的油气勘探意义 和镇 断裂 带 等． 这 些 断裂 的大 部分 自晚古 生 代 开 始 活 动 且 控 制着 区域 构造 单 元 及 其 演 化 ． 从 其 展 布 方 向 看， 断裂在空间和时间上的分布是有一定规律的， 表现 出 S N 向、 NNE向断裂形成较早 ， NE向次之 ， Nw 向最 晚． 其 中 NE和 Nw 向断裂 最 为重 要 ， 延 伸 长 ， 切 割深 ， 将 盆 地 分 割 成 不 同 的块 体 ． 根 据 活 动 特 点 ， 区 域深 断裂 总体 上 随着 地史 的发 展 由南 向北 、 由西 向东 活动 性逐 渐 变 强． S N 向的 牡丹 江 断 裂 被 NE 向 的依 舒 断 裂错 开 ， NNE向 的大和镇 断 裂 被 NE 向 的敦 密 断 裂 截 切 ， NE 向的 富 锦 断 裂 被 Nw 向次 断 裂截 切 ， Nw 向勃依 断 裂被 NNw 向的青 山断裂 、 北 兴断 裂截 切． 图 1 0 大 三江 盆 地 群 断 裂 网 络 大三 江盆 地受 S N 向牡丹 江 断裂 控制 最 为密 切 ， 该 断裂 介 于大 三江 盆地 与 张广 才 岭造 山带 之 间 ， 划 定 大 三江盆 地 的范 围． 早 白垩世 晚期 ， 古 太平 洋洋 壳上 的古 陆块 朝 东亚 陆 缘 的 拼贴 作 用 ， 导 致 在 穆棱 组 沉 积 之后 ， 在 北西 一北 西 西 向挤 压 应力 作 用 下 ， 形 成 NENNE 向 的逆 冲断 层 及 其 相 伴 的 断 弯褶 皱 和断 展 褶 皱 ， 对 大 三 江盆地 进行 初 步的 改造 ． 晚 白垩世 ， S N 向 的持续 挤 压作用 导 致右 旋走 滑 断裂 发 育 ， 在走 滑 拉 分影 响 下 大 三江 盆地 裂 陷形 成 东 西 向展布 的桦 南 隆起 与密 山 隆起 ， 初 步分 割 大 江 盆地 ， 并 在 隆 起 南 北 两侧 形 成 一 系列 近 E w 向 的逆 冲 断层 ， 如兴农裴德断裂、 勃一依断裂、 滴道