DB剖面地球物理综合解释
该剖面西起红旗林场,经桦川、富锦、小佳河,东止前锋农场。整体位于三江盆地构造分区内。从地形上看,除鹤立镇以西以及小佳河附近存在高差变化较大的山区外,其余地形平缓,平均高程100m左右。重力异常量级变化不大,总体平均在零值左右。磁异常除兴隆岗镇与小佳河镇之间出现局部高值外,其他地区相对平稳,在零值上下波动(图8-5)。
(一)断裂带的划分
根据重力异常欧拉反褶积计算的结果并结合电性资料,该剖面内可划分出大小13条断裂。具体有牡丹江断裂的北延(F1),依兰-伊通断裂(F2、F3),绥滨断陷西部边界断裂(F4),绥滨断陷内部小基底断裂(F5),绥滨断陷东部边界断裂(F6),小佳河断裂(F7、F8),同江-头林-迎春岩石圈断裂(F9),大合镇断裂(F10),该断裂在测线内为完达山褶皱带西部边界,也是三江盆地与完达山褶皱带的分界线,又称为虎林-前进农场断裂,为一组断裂组成的岩石圈断裂。F11、F12为完达山隆起内部的基底小断裂。F13、F14组成小佳河断裂,两断裂之间形成断陷,F15为完达山北部边界断裂,也是三江盆地在东南部的边界断裂。需要说明的是,由于剖面两次经过小佳河断裂,所以断裂划分中有两个位置均为小佳河断裂。
(二)构造划分
根据电阻率变化,断裂分布以及重力异常形态,可在该剖面内划分出如下构造区。
小兴安岭隆起区:位于F2断裂以西,地形为由东向西逐渐升高的形态,最高点达到250m。重力异常与地形呈镜像关系,呈由东向西逐渐降低的趋势,最后异常量级降到-130×10-6m/s2。磁异常为负值,平稳保持在-100nT左右。电法资料在此段缺失。
汤原断陷:位于F2~F3断裂之间。具体解释见本章第四节。
佳木斯隆起:位于F3与F4断裂之间,宽度约15km。地形平坦,平均海拔70m。对应重力异常低值区,最低达到-190×10-6m/s2。原因主要是莫霍面加深所致。磁异常仍为负值并平稳保持在-80nT左右。电性资料上看分两层。顶层有几百米厚的低阻层,电阻率平均上百欧姆米,为新近系砂岩、粉砂岩。底部为元古宇高阻(平均5000Ω·m)片麻岩、灰岩。
绥滨断陷:位于F4与F6断裂之间。地形平坦,平均海拔70m。布格异常出现两个正峰值点,量级接近200×10-6m/s2。说明该区莫霍面是上隆的。磁异常在F6以西为负值,形态相对平稳,量级平均-100nT。但在F6位置上,张异常突跳为1正值,最高值达240nT。F5断裂为断陷内基底断裂,也是电性变化的分界线。西部低阻且厚度很大,达20km,该地层可能为晚侏罗世地层。东部的顶层仍为低阻(几十欧姆米),厚1km左右,下部为中阻,只有2000~3000Ω·m,厚十余千米,可能为元古宇片麻岩、灰岩。
富锦隆起:位于F6与F9断裂之间,宽为70km。地理位置在西安镇与兴隆岗镇之间,富锦市位于其中。地形有小的起伏,平均海拔近50m。重力异常在平均50×10-6m/s2上有小的起伏。分析造成的原因主要是区域内存在许多不同规模的断裂所致。图8-5中看出,除绥滨断陷东部边界断裂(F6)与同江-头林-迎春岩石圈断裂(F9)外,其内部还有小佳河断裂(F8)与隆起内部的基底断裂(F7)。磁异常除边界断裂外,隆起西部平稳,保持在-80nT;东部接近零值。F9断裂位置上,异常出现正、负跳跃,但数值不大在100~-200nT内,从电法资料上看,F7断裂把富锦隆起分成两段。即F7以西的高阻区:虽然在西端有几百米厚的低阻,但在富锦市西高阻直接出露,推测高阻是由元古宇花岗岩引起。F7断裂以东电阻率比西段低,上部平均有厚1.5km的低阻区,平均电阻率100Ω·m,特别在小佳河断裂附近低阻区延深较大,可达10km。推测为新近系砂岩、粉砂岩。下部高阻花岗岩以小规模分散出现,高阻电阻率值平均也比西部的小。
东北地球物理场与地壳演化
图8-5 DB05剖面地形、重力异常、磁异常、重力剖面解释与电法剖面解释图
前进坳陷:位于F9与F10断裂之间。地形平坦,平均50m。重力异常比两侧低,平均为100×10-6m/s2。说明该坳陷低密度物质沉积较厚,莫霍面上隆不明显。磁异常在坳陷内西部,正、负跳跃,数值在150~-200nT之间;东部为正值;形态两头低,中间高。高值达300nT,低值只有0nT。从电法资料上看,此坳陷为大片低阻区,电阻率均在200Ω·m以下。20km以上电性层分为三层,第一层厚约1km,电阻率为几十欧姆米,岩性为新近系砂岩、粉砂岩;第二层从1~7km,电阻率100Ω·m左右,可能为侏罗纪地层;第三层从7~20km,电阻率几十欧姆米,岩性不清。该区是寻找油气藏有利的远景地带。
完达山隆起:位于F10与F13断裂之间。该剖面在此处改变了方向,由近东西向转为北北东向。该段地形为标准丘陵地带,高程在50~125m之间起伏变化。重力异常相对平稳,平均只有50×10-6m/s2。磁异常分南北两部分。南部异常平稳,量级在零值左右;北部为正值,平均180nT。从电阻率图上看,整体为中阻,其中出现了不连续的高阻。有F11、F12两条断裂将其分为三块,中间一块无高阻,中阻地层可能为侏罗纪煤系地层。高阻可能为元古宇灰岩和大理岩。
挠力河断陷:位于F13与F14断裂之间,小佳河镇位于其中,又有挠力河通过,所以起名挠力河断陷。地形为山谷状,南北两侧均为完达山隆起。重力异常相对平缓,数值为50×10-6m/s2。磁异常为正值,平均110nT,异常形态在背景场值上出现小的跳跃。此断陷内无高阻。大致分三层。第一层厚平均800m,电阻率为20~70Ω·m,为第四纪地层;第二层西薄东厚,最厚达5km,电阻率200~300Ω·m,为白垩纪地层;第三层又为低阻,电阻率为第一层类似,可能为侏罗纪地层。
胜利隆起:位于F14与F15断裂之间,由于胜利农场在该位置上,由此而得名。胜利隆起位于完达山隆起的最北端,同属完达山隆起的一部分。地形同样为丘陵地带,有小的起伏。重力异常为200×10-6m/s2。的正异常,说明该区地壳较薄。上地幔向上隆起。磁异常平稳,量级平均为零值。从电法资料上看,胜利隆起在其上部均有一层厚1km的低阻层,电阻平均几十欧姆米;其下部被两个次一级断裂把该区分为三部分,即中部低阻区、南部中阻区和北部高阻区。南部中阻区在1km以下均为1000~2000Ω·m的侏罗纪地层;中部低阻区在1km以下又可分为两层,即下部低阻(电阻率几十欧姆米)与上部中阻层。北部高阻区在1km以下又可分为南北两区,电阻率均为几千到上万欧姆米的高阻地层。
浓江凹陷:位于F15断裂以北。该凹陷地域大范围广。本测线只在北端进入浓江凹陷的东北角。地形平坦,海拔50m。重力异常有降低的趋势。磁异常保持在零值左右。从电法资料上看,具有典型的盆地特征。顶层有近1.5km厚较平缓的低阻覆盖,电阻率只有几欧姆米到几十欧姆米,下层有中高阻的基底。随着向北的延伸,逐渐进入盆地的腹地,低阻覆盖层逐渐加厚,其岩性为新近系沉积。
(三)基底起伏形态
利用重力与电法资料分别计算了密度基底与电性基底。需要指出的是,本剖面电性基底以几十欧姆米的低阻层下界面为准。
绥滨断陷密度基底有起伏,深者4km,浅者只有1km。而电性基底以F5断裂为界,西侧基底在MT12、MT13两测点下为1.5km,但中低阻层分布接近5km;而东侧基底2km。富锦隆起密度基底平均3km;电性基底变化较大,F7以西在局部地区(MT18点下面)有0.7km的沉积,以东平均1.5km。在F8断裂附近即小佳河断裂处,中低阻分布深度大于5km。前进坳陷密度基底5km深;电性基底除MT26点号两侧深度大于5km,其余深平均1.5km,局部地区达2km。完达山隆起密度基底平均2km。电性基底较复杂,地下表层基底平均深度只有0.5km。但在MT30和MT31两测点下面,地下2~4km范围仍有低阻分布,可认为基底深度达4km。挠力河断陷密度基底深2km,电性基底平均深1km,但在MT33点号下面,基底深达5km。胜利隆起及浓江凹陷密度基底均为2km。电性基底平均1km,在MT35、MT36两测点下面,电性基底深接近4.5km。