馬立軍

(黑龍江省煤田地質(zhì)勘察設(shè)計研究院， 哈爾濱 150008)

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三江—穆棱河盆地主要斷裂特征及控制作用

馬立軍

(黑龍江省煤田地質(zhì)勘察設(shè)計研究院， 哈爾濱 150008)

為獲得黑龍江省東部含煤盆地構(gòu)造格局、斷裂特征及其構(gòu)造發(fā)展與演化過程，分析盆地內(nèi)牡丹江深斷裂、依舒深斷裂、敦密深斷裂、大和鎮(zhèn)深斷裂四條深斷裂的構(gòu)造格局，闡明深斷裂構(gòu)造在不同時期對斷陷和復(fù)合型盆地形成和發(fā)展所起到的控制作用，分析印支運(yùn)動以來，特別是早白堊世時期盆地的構(gòu)造演化過程。結(jié)果表明：三江—穆棱河區(qū)統(tǒng)一的近海盆地形成于早白堊世，同時形成了城子河組、云山組陸相—海陸交互相含煤建造。

煤田地質(zhì)； 三江—穆棱河盆地； 主要斷裂特征； 控制作用

三江—穆棱河盆地主要形成于早白堊世，位于黑龍江省東部，包括綏濱、雙鴨山、雙樺、勃利、雞西等含煤盆地。其范圍：西起牡丹江、鶴崗一線，東至虎林、撫遠(yuǎn)一線；北起黑龍江，南至穆棱、密山、虎林。地理坐標(biāo)：東經(jīng)129°40′～134°00′，北緯44°40′～47°40′。東西長220 km，南北寬240 km，面積約5萬km2。該盆地是黑龍江省主要產(chǎn)煤地區(qū)。筆者分析其構(gòu)造格局、斷裂特征及構(gòu)造發(fā)展與演化過程，為找礦提供了依據(jù)。

1　盆地構(gòu)造格局

研究區(qū)東部分布著北東向的依舒斷裂、中部近南北向的牡丹江斷裂、東部近南北向的大和鎮(zhèn)斷裂及東南部北東走向的敦密斷裂[1-3]，將研究區(qū)劃分為佳木斯地塊、張廣才嶺隆起帶、太平嶺隆起帶及完達(dá)山褶皺帶，見圖1。三江—穆棱河盆地主體即位于佳木斯地塊之上，為斷陷和坳陷復(fù)合型盆地。上述的牡丹江斷裂和大和鎮(zhèn)斷裂為板塊縫合線。這些斷裂規(guī)模大、切割深、活動時間長，對聚煤盆地的形成有一定的控制作用。

1 牡丹江深斷裂； 2 依舒深斷裂； 3 敦密深斷裂； 4 大和鎮(zhèn)深斷裂； Ⅰ 張廣才嶺隆起帶； Ⅱ 佳木斯地塊； Ⅲ 完達(dá)山褶皺帶； Ⅳ 太平嶺隆起帶； (1)鶴崗盆地； (2)綏濱—集賢盆地； (3)雙鴨山盆地； (4)雙樺盆地； (5)勃利盆地； (6)雞西盆地； (7)柳樹盆地； (8)二九〇盆地； (9)七星河盆地； (10)南豐盆地； (11)林口盆地； (12)小營盤盆地； (13)雙柳盆地

2　斷裂特征

2.1牡丹江深斷裂

該斷裂位于省內(nèi)東部，被依舒斷裂所截切，分南北兩段，南段為牡丹江—依蘭、北段為湯原—嘉蔭，過黑龍江省進(jìn)入俄羅斯[4-7]，全長500 km，南段又被北西向下城子斷裂、北東向的大鍋盔斷裂所截切，基本沿牡丹江河谷展布。

航衛(wèi)片為線性影像帶，區(qū)域重力場在西南岔林場及建堂兩地處為重力正場間的南北向狹長負(fù)異常帶及雞西—牡丹江北東重力高值帶，西南端的南北向拉長變形現(xiàn)象，北段表現(xiàn)為鶴崗大區(qū)域重力正異常與伊春大區(qū)域負(fù)場的接合帶。航磁圖上表現(xiàn)為南北向分布的異常帶，兩側(cè)磁場形成強(qiáng)烈反差，東側(cè)為平緩的正場，西側(cè)為強(qiáng)烈的線性延伸的正場，重磁場在斷裂東側(cè)為正相關(guān)區(qū)，斷裂西側(cè)為反相關(guān)區(qū)。該斷裂推測為晚元古代末佳木斯隆起帶與張廣才嶺隆起帶之間的聯(lián)結(jié)部位，斷裂晚印支運(yùn)動復(fù)活，成為俯沖斷裂，燕山期以來繼承活動。

2.2依舒深斷裂

依蘭—伊通斷裂帶是我國著名的郯城—廬江超巖石圈斷裂帶向北延伸的重要分支之一。該斷裂經(jīng)吉林舒蘭進(jìn)入黑龍江境內(nèi)，過方正、依蘭后延至蘿北名山。走向北東，斷裂帶寬度一般為10～15 km，在名山—方正段寬度為10～30 km。根據(jù)沿該斷裂燕山期超基性巖體侵入，推斷其形成時間為晚印支期或更早。資料顯示，沿斷裂帶的馬鞍山、大孤山古近系—新近系噴發(fā)的玄武巖包體來自上地幔，說明該斷裂屬于巖石圈斷裂。該斷裂在白堊紀(jì)以后繼續(xù)活動，直至古近紀(jì)，繼承性活動較為明顯，構(gòu)成了沖積扇—扇三角洲—湖泊相的沉積體系。在扇三角洲地帶形成可采煤層。新近紀(jì)以后斷裂仍在繼續(xù)活動。

2.3敦密深斷裂

該斷裂帶斜貫黑龍江、吉林、遼寧三省，亦是郯廬斷裂的北延分支。南起遼寧營口、過撫順循輝發(fā)河延入吉林省境內(nèi)，向北經(jīng)敦化呈北東向延抵黑龍江省，再過穆棱、密山達(dá)虎頭，跨烏蘇里江延入俄羅斯境內(nèi)，全長達(dá)1 100 km。

該斷裂帶內(nèi)由近于平行的北東走向的多條主干斷裂構(gòu)成，西緣斷裂傾向南東，為張性正斷裂；東緣斷裂是一組，由2～3條斷裂構(gòu)成。在地貌上表現(xiàn)為開闊的谷地。航磁圖上表現(xiàn)為線性延伸的負(fù)磁異常帶，斷裂帶兩側(cè)顯示為兩種不同磁場的分界線。

在鹿道一帶玄武巖中深成包體來源深度為67.65 km，說明該斷裂帶已切過地殼而伸至上地幔，為巖石圈斷裂。

2.4大和鎮(zhèn)深斷裂

大和鎮(zhèn)深斷裂位于黑龍江省東部，呈北北東向展布，被富錦—小佳河?xùn)|西向斷裂錯切，可分為南北兩段。南段為寶清蛤蟆通水庫、大和鎮(zhèn)段，北段為同江縣城—慶林段，總長度約200 km。南段斷裂東側(cè)為完達(dá)山推覆體，西側(cè)為古近系、新近系，該斷裂形成時間為中侏羅世。東傾逆沖斷裂，經(jīng)新生代改造，南段變?yōu)槲鲀A正斷層，為敦密斷裂的一個重要分支，北段變?yōu)闁|傾正斷層。

3　盆地構(gòu)造發(fā)展與演化

印支運(yùn)動以后，全區(qū)進(jìn)入到濱太平洋構(gòu)造演化階段，經(jīng)歷了中生代含煤盆地形成、鈣堿性火山活動、新生代斷拗盆地形成、玄武巖流噴溢和現(xiàn)代構(gòu)造地貌完善等幾個階段。

中侏羅世初，在密山一帶形成坳陷，沉積了由礫巖夾不同粒級雜砂巖、粉砂巖及中酸性火山碎屑巖構(gòu)成的大禿山組。中侏羅世晚期，軍川同沉積斷裂繼承性活動，在綏濱、雙鴨山、雙樺等區(qū)接受沉積。由于地殼大范圍下沉，古鄂霍次克海南侵，在三江—穆棱河區(qū)接受了大面積海侵，綏濱—雞西區(qū)為東榮組。海區(qū)主要分布在東經(jīng)130°45′以東，海相層中含有豐富的雙殼、腕足、介形、勾鞭藻類等。西側(cè)則為陸相環(huán)境，陸相層中有淡水雙殼、魚類及植物、孢粉等。此時饒河?xùn)|安鎮(zhèn)一帶遭受海侵，形成了濱淺海細(xì)碎屑巖及黏土巖，含Buchia等遠(yuǎn)岸型雙殼類。

早白堊世早期，在區(qū)域性南北向擠壓應(yīng)力作用下，沿南北向、東西向、北東向斷裂發(fā)生裂陷，在勃利—雞西區(qū)分別沉積了裴德組和滴道組，兩組沉積晚期，火山活動強(qiáng)烈，發(fā)育有較厚的中酸性火山熔巖及碎屑巖。

早白堊世，三江—穆棱河區(qū)形成了統(tǒng)一的近海盆地，北起黑龍江，南至敦密斷裂；西起依蘭團(tuán)山子，東至烏蘇里江，總面積近59 000 km2。這一大型盆地分布于軍川斷裂和敦密斷裂之間，形成了城子河組、云山組陸相—海陸交互相含煤建造。

早白堊世早中期，東三江—虎林地區(qū)隆起抬升，海水全部退出本區(qū)，從而形成穆棱組陸相含煤沉積，并呈現(xiàn)沉積中心向西遷移的特征。

早白堊世中期，噴發(fā)了中性火山熔巖及碎屑巖，構(gòu)成了東山組堆積。早白堊世中期所發(fā)生的燕山運(yùn)動以擠壓和斷塊升降為主，使雞西群、龍爪溝群發(fā)生舒緩褶皺，構(gòu)造線呈北北東向，并伴有北西西向張斷裂和北東、北北西兩組剪切斷裂。同時，燕山中期花崗巖類侵入作用強(qiáng)烈，形成了閃長巖、花崗斑巖、閃長玢巖、輝綠玢巖等一系列中性—中酸性侵入體，對雞西群等含煤地層和煤層產(chǎn)生了較大的破壞作用。

早白堊世中晚期，在雞西、勃利、鶴崗等斷陷盆地內(nèi)，繼承性地發(fā)育一些小的斷陷或坳陷，堆積了猴石溝組陸相類磨拉石粗碎屑巖，代表盆地晚期建造。

晚白堊世中期，區(qū)域性下沉，在斷陷盆地內(nèi)沉積了以陸相河湖相為主的龍井組雜色碎屑巖。晚白堊世晚期，斷裂活動再度加強(qiáng)，在伊林、松木河、寶泉嶺等地有強(qiáng)烈的酸性火山噴發(fā)，形成了松木河組火山熔巖。晚燕山運(yùn)動褶皺作用微弱，以斷塊抬升和火山活動為主。

進(jìn)入新生代，伴隨中國東部大陸邊緣拉伸張裂，本區(qū)斷塊作用強(qiáng)烈，使三江、依舒、敦密、虎林發(fā)展成為新斷陷。

古近紀(jì)，依舒斷裂帶受兩條近于平行的邊緣斷裂控制，呈北東向裂谷，受邊緣斷裂控制，裂谷內(nèi)沉積了巨厚的古近系含煤地層。受敦密斷裂帶控制，在雞東形成了永慶組、虎林組含煤碎屑巖建造，并伴有強(qiáng)烈的火山噴發(fā)。古近世早期，在黃花一帶形成小型斷陷，充填了黃花組含煤碎屑巖，伴有玄武巖噴溢。在三江盆地二九〇區(qū)等地有寶泉嶺組沉積。勃利盆地有河流、湖泊相的虎林組含煤沉積。

新近紀(jì)，拗陷作用增強(qiáng)，三江—穆棱河地區(qū)形成了陸相河流湖泊相含煤碎屑巖沉積的富錦組。中新世末本區(qū)處于北西—南東向擠壓為主的構(gòu)造環(huán)境，形成了逆掩—沖斷裂帶，見圖2。同時，北西向的張斷裂及與其伴生的剪切斷裂發(fā)育，切割了中、新生代含煤盆地，對盆地進(jìn)行了重要改造。

a　綏濱—集賢盆地南部逆沖斷裂

b　雙鴨山盆地南部逆沖斷裂

c　雙樺盆地南部逆沖斷裂

d　雞西盆地平麻逆沖斷裂

上新世，區(qū)內(nèi)北東向、北西向斷裂再次活躍，引起強(qiáng)烈的基性火山噴發(fā)，形成了大面積船底山玄武巖。晚喜馬拉雅運(yùn)動表現(xiàn)為抬升。第四紀(jì)，地殼運(yùn)動以差異升降為主。

4　結(jié)束語

三江—穆棱河盆地主體位于佳木斯地塊，為斷陷和坳陷復(fù)合型盆地。區(qū)內(nèi)存在四條深斷裂，規(guī)模大、切割深、活動時間長，對聚煤盆地的形成有一定的控制作用?？傮w構(gòu)造特征表現(xiàn)為：一是近東西向斷裂，主要有三條規(guī)模較大的斷裂，展布在盆地的南北邊緣，對盆地的形成演化具有控制作用，構(gòu)成近東西向斷裂破碎帶，控制基底和蓋層及構(gòu)造單元的分布。沉積環(huán)境表現(xiàn)為沖積扇—扇三角洲—河流—湖泊沉積體系，在扇三角洲、河流洪泛平原、濱湖帶聚煤。二是北東—北東東向斷裂：在盆地內(nèi)最發(fā)育，為巖漿活動的重要通道，控制盆地基底和蓋層，將盆地改造成北東—北東東向條帶，構(gòu)成盆地二級構(gòu)造單元的界限。三是北西向斷裂、近南北向斷裂，規(guī)模較小，作用不明顯。

[1]黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京： 地質(zhì)出版社, 1993.

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[12]陳秀艷. 三江地區(qū)晚中生代層序地層格架及古地理演化[D]. 長春： 吉林大學(xué), 2007.

(編輯徐巖)

Features and control action of main fracturing structure for Sanjiang-Mulinghe basin

MALijun

(Province Design Institute of Coalfield Geological Exploration, Harbin 150008, China)

This paper is focused on identifying the tectonic framework, fracture feature and tectonic development and evolution of the coal-bearing basin located in the east of Heilongjiang Province and proposes that the basin occurs as the tectonic framework patterned by the four deep fractures. The study drawing on the investigation into the four deep fractures occurring in Mudanjiang, Yishu, Dunmi, and Yamato town attempts to illustrate the controlling effect of deep faults on formation and development of rifts and composite basin in different periods. The paper introduces the evolution of the basin since the indosinian movement, especially the early tectonic evolution of the Cretaceous basin. The study points to the formation of the Sanjiang-muling river areas integrated offshore basin in the early Cretaceous, and the formation of the Chengzihe, Yunshan group continental land-sea interactions of coal-bearing formation.

Coalfield geology; sanjiang-Mulinghe basin； features of main fracturing structure； control action

2016-03-03

馬立軍(1964-)，男，黑龍江省巴彥人，高級工程師，研究方：煤田地質(zhì),E-mail：malijun64@163.com。

10.3969/j.issn.2095-7262.2016.02.009

P618.11

2095-7262(2016)02-0153-04

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