东北地区晚三叠世中侏罗世岩相古地理特征
林玉祥;李佳;朱传真;赵承锦;吴玉琛;李秀芹
【摘 要】以大量野外露头剖面和钻井资料为依据，对东北地区上三叠统中侏罗统进行地层划分和对比，并结合盆地的构造演化史，对岩相古地理环境进行了分析。研究表明，晚三叠世的沉积区主要位于东部边缘地带的虎林盆地，从内陆到边缘依次发育河流相、海陆过渡相和浅海陆棚相。早侏罗世主要沉积区位于二连盆地和虎林盆地，二连盆地大部分地区发育河流相，局部地区发育滨浅湖相；虎林盆地发育一套近海碎屑岩系的浅海陆棚相沉积。中侏罗世，沉积中心向中西部迁移，虎林盆地遭受抬升剥蚀，松辽盆地区域性沉降接受沉积（主要的沉积体系为河流相和滨浅湖相），二连盆地沉积环境由河流相过渡到滨浅湖相，再由滨浅湖相向深湖半深湖相演化。东北地区上三叠统中侏罗统油气勘探目的层分布于二连盆地阿拉坦合力、根河盆地与拉布达林盆地中侏罗统万宝组、海拉尔盆地中侏罗统兴安岭下段以及松辽盆地白城组。
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》
中国银行卡号查询【年(卷),期】2016(013)002
【总页数】9页(P1-9)心什么什么什么
【关键词】晚三叠世;中侏罗世;沉积相;岩相古地理特征;东北地区
【作 者】林玉祥;李佳;朱传真;赵承锦;吴玉琛;李秀芹
【作者单位】山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590
【正文语种】中 文
【中图分类】TE121.3
[引著格式]林玉祥,李佳,朱传真,等.东北地区晚三叠世-中侏罗世岩相古地理特征[J].长江大学学报(自科版) ,2016,13 (2):1～9.
东北地区是指华北北缘断裂带以北的中国陆地范围区。前人对东北地区中新生代的地层、
沉积及构造演化等方面做了大量研究[1～3],孙革等[4]确定了三叠系/侏罗系(T/J)、侏罗系/白垩系(J/K)、上/下白垩统(K1/K2)几个重要的地层界线,周建波等[5]分析了东北地区中新生代含油气盆地构造演化格局及盆地演化。笔者在前人研究成果的基础上[4～6],对该区进行地层划分对比,建立等时地层格架,在综合分析沉积相类型和特征的基础上进行古地理环境的恢复,旨在总结东北地区晚三叠世-中侏罗世岩相古地理演化特征及其对油气资源的控制作用,预测有利油气远景区,指导油气勘探。
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地层划分对比所遵循的主要原则之一是地层的物质属性相当的原则,第2个原则是不同地层单位对比不一致的原则[7]。按照地层单位多重划分对比原理,结合东北地区晚三叠世-中侏罗世地层顶底界线标志,对各岩石地层单元的地质时代进行了框定,建立了地层划分和对比格架(图1、2)。
通过各露头和钻井地层柱状图(图3～5)来看,东北地区上三叠统仅在虎林盆地有所发育,而下侏罗统在二连盆地和虎林盆地广泛分布,中侏罗世松辽盆地、拉布达林盆地和根河盆地开始接受沉积,二连盆地仍然较为发育。
2.1　上三叠统
虎林盆地发现有上三叠统露头,大体沿敦密断裂呈条带状分布,包括南双鸭山组和大秃山组。南双鸭山组主要为黑灰凝灰质粉砂岩、泥质粉砂岩、砾岩、角砾岩、中细粒长石砂岩等,为海陆交互相沉积地层。大秃山组以杂砾岩为主,夹不同粒级的砂岩、粉砂岩,呈北东向展布。在延吉盆地也发现有较少的露头,沉积地层以中酸性火山岩夹少量凝灰质砾岩为主。自下而上为托盘沟组、马鹿沟组、天桥岭组,角度不整合于二叠系之上。
2.2　中-下侏罗统
虎林盆地缺失中侏罗统,下侏罗统沉积了一套近海碎屑岩系。主要岩石类型为砂岩、粉砂岩、长石砂岩、粉砂质泥岩、砂砾岩等。与下伏上三叠统大秃山组地层整合接触,上覆上侏罗统裴德组。
二连盆地中-下侏罗统阿拉坦合力发育碎屑岩含煤建造,零散分布在马尼特坳陷的东部、腾格尔坳陷的赛汗塔拉凹陷、乌兰察布坳陷的脑木根凹陷内[8],与下伏地层和上覆呼格吉勒图组均为角度不整合接触。阿拉坦合力自下而上依次发育阿其图组、格日勒组和齐哈组。阿其图组岩性下粗-中细-上粗,可分为2段,下段以灰、浅灰砂砾岩、砾岩为主,夹深灰泥岩,上段下部为深灰泥岩与灰粉砂岩、细砂岩不等厚互层,偶夹砂砾岩,上部为灰白
白云质砂砾岩夹深灰、灰黑炭质泥岩。格日勒组以普遍含煤为特征,下部煤层集中发育,中部泥岩相对发育,上部以砂泥岩为主。齐哈组总体为一套以泥岩为主的红岩层,厚度达数千米,根据岩性、沉积旋回及其电性特征,将该组自下而上分为3段。一段为土黄泥岩夹灰粉砂岩,厚273.5m;二段中、下部为灰紫、紫泥岩偶夹薄层粉砂质泥岩,近顶部为大套紫红泥岩,厚346m;三段为砖红泥岩,底部为一套厚约25m的紫红泥岩与灰绿粉砂岩和砂砾岩互层,厚183.5m[9～11]。
松辽盆地下侏罗统缺失。中侏罗统发育一套以凝灰岩为主的火山碎屑沉积(白城组),碎屑岩孢粉化石为Monosulcites-Cyathidites组合,火山岩同位素年龄为155～160Ma[12],厚度约600m。与上覆地层和下伏地层均为不整合接触关系。
海拉尔盆地基底为下石炭统-下二叠统布达特火山岩[13],缺失三叠系和下侏罗统。中侏罗统发育兴安岭下段[14,15],主要为中酸性火山碎屑岩。
拉布达林盆地中侏罗统南平组,主要分布在额尔古纳河东侧西乌珠尔、上护林、依力根一带,为一套浅变质的凝灰质粉砂岩、凝灰质泥岩、长石岩屑砂岩、砂砾岩陆相碎屑岩夹薄煤层建造,厚195m[16],产植物化石。与上覆塔木兰沟组呈角度不整合接触。
根河盆地发育下侏罗统红旗组和中侏罗统万宝组[17,18],以粉砂岩、砾岩等碎屑岩沉积为主,均含煤层,具有一定的生烃能力,与上覆上侏罗统满克头鄂博组整合接触。
3.1　上三叠统
晚三叠世沉积区主要位于虎林盆地,该区沉积相类型由浅海到内陆依次为浅海陆棚相、海陆过渡相和河流相。大秃山组沉积时期气候发生了明显的变化,由干旱转为强氧化的潮湿环境,发育紫红、灰绿等杂砾岩河流相沉积。其他地区散落着一些较小的沉积区,如延吉盆地为火山岩相沉积,蛟河盆地为坡积相沉积,柳河盆地的沉积相类型为滨湖相(图6)。
3.2　中-下侏罗统
虎林盆地早侏罗世基本延续了晚三叠世的沉积格局,大部分地区发育浅海陆棚相-海陆过渡相三角洲沉积组合。
张雨绮雌雄同体结束了晚三叠世隆升剥蚀状态,早侏罗世二连盆地开始发育以断陷湖盆沉积体系为特征的陆相盆地,主要有南、北2个沉积区(图7、8),一是乌兰察布凹陷东部-赛汗塔拉凹陷西部,另一为马尼特凹陷东部-乌尼特凹陷西部[22,23]。早侏罗世沉积不稳定,沉积相以河流相、滨浅湖
相和深湖-半深湖相为主,多数凹陷缓坡带发育扇三角洲亚相,陡坡带发育近岸水下扇亚相,极少数凹陷为辫状河三角洲亚相沉积(图7),发育大型槽状交错层理。中侏罗世沉积环境以滨浅湖相为主,局部地区(例如太参2井区)发育深湖-半深湖亚相(图8)。
中侏罗世松辽盆地雏形开始形成,主要有3个沉积区(图7、8),西部齐齐哈尔到白城一线以河流相沉积为主,东部大庆到大安一线形成2个滨浅湖相沉积区,3个沉积区是相互分割的,没有形成统一的盆地,并且都是以凝灰岩为主的火山碎屑沉积。其中在大安沉积区还零星存在安山岩。
拉布达林盆地中侏罗统以浅变质的河流相沉积为主。中侏罗世为海拉尔盆地初始发育期,在新巴尔虎右旗西南地区发育一套火山岩相玄武岩[19]。
根河盆地下侏罗统红旗组,沉积相以河漫滩亚相碎屑堆积为主。中侏罗统万宝组,沉积类型为河流相-湖沼相碎屑岩沉积[5]。
魏巍kk在研究盆地基底及其演化特征的基础上,以构造活动论和演化论为指导,通过对物源、古水流、古气候及地层剥蚀量恢复等研究,揭示了东北地区晚三叠世-中侏罗世沉积时期的古地理环境。
4.1　晚三叠世古地理
晚三叠世受印支运动的影响,东北地区产生了自北而南的挤压逆冲变形,松辽盆地、漠河盆地、二连盆地及海拉尔盆地遭受强烈的挤压作用,总体上处于隆起状态,没有地层沉积[20]。
虎林盆地南双鸭山组为海陆交互相沉积,海水由北东东向侵入,形成呈北东东-南西西向窄条形展布的滨浅海沉积体系,说明东部地区当时处于大陆边缘环境[21]。大秃山组沉积砾石磨圆度较好、成分复杂、胶结紧密,说明该时期沉积物经过长距离的搬运作用,距离物源区较远,推测其主要的物源区为盆地南部的隆起。
4.2　早-中侏罗世古地理
深圳哪里好玩的虎林盆地早侏罗世大部分地区发育浅海陆棚相,仅在盆地边缘局部地区发育海陆过渡相三角洲,中侏罗世地层抬升隆起,没有地层沉积。
早-中侏罗世二连盆地属于构造初动期,该时期内盆地古地理环境演化频繁,沉积不稳定。早侏罗世沉积相以河流相为主,局部发育滨浅湖相(图7);中侏罗世时期,盆地内沉积环境由河流相向滨浅湖相,以及滨浅湖相向深湖-半深湖相的演化。同时盆地内岩性也发生对应的变化,
由灰黑、灰砂砾岩演化为颗粒较细的灰紫、紫红粉砂岩、泥岩,岩性和厚度变化较大。根据重矿物代表值法和二连盆地周边地质图推断,大兴安岭的强烈活动给二连盆地提供了充足的物源[24～26],并且随着距离的增加物源供应的强度由东向西减弱,盆地的其他隆起区为盆地次要的物源供应区。