與東北地區晚侏羅世—白堊紀盆地劃分的東、中、西3個區對應,各區的構造反轉特征有所不同。總體上,反轉期構造變形強度呈東強西弱,南強北弱的趨勢。
在東區,三江、雞西、勃利、雙鴨山等盆地發生整體反轉,中生代末期的反轉構造作用多形成較強烈的褶皺-沖斷構造帶(圖4-73)。這些盆地的邊界均未見到邊緣相沈積,均為較細的相帶與盆地邊緣基底巖系呈斷層接觸,是中生代殘留盆地。反轉期形成的斷裂多為斷面南傾或南東東傾的高角度逆沖斷層,同時伴隨較強烈的褶皺作用,構造走向壹般為近東西—北東東向。
圖4-73 三江-雞西盆地地區構造綱要圖
在中區以松遼盆地為代表,松遼盆地反轉期變形構造帶自東南向西北可分為4個大的構造帶:哈爾濱-梨樹構造帶、青岡-安達構造帶、大慶-乾安構造帶和克山-紅崗構造帶(圖4-74)。盆地內反轉期變形構造的走向均為北東向或北北東向,總體上變形強度自東南向西北方向衰減。盆地東南部的哈爾濱—梨樹構造帶變形最強烈,以穿透斷展褶皺型正反轉構造為常見,還發育斷彎褶皺型正反轉構造、擠壓褶皺、逆沖斷層等,特別是還發育大型的走滑(或兼擠壓)構造帶。該帶自哈爾濱至長春,依次形成朝陽溝-長春嶺復式背斜、登婁庫-伏龍泉背斜帶、青山口-農安-楊大城子背斜帶和位於其間的向斜帶。在東北部的青岡-安達構造帶,主要為擠壓褶皺、逆沖斷層和隱伏斷展褶皺型正反轉構造等。在北安附近有北東軸向的褶皺;其南的北東向綏棱背斜帶為大型蓋層滑脫褶皺,幅度雖較小,但波長較大;綏化斷陷中央次級斷層形成的正反轉構造比綏棱背斜要強烈。大慶-乾安構造帶的變形弱於盆地東部的構造帶,主要為擠壓褶皺和隱伏斷展褶皺型正反轉構造等,其中大慶長垣背斜帶的變形幅度較大,據松Ⅰ剖面估算地層縮短率為8%。盆地西部的克山-紅崗構造帶的變形最弱,主要為隱伏斷展褶皺型正反轉構造等,褶皺幅度很小,且零星分布,為北北東至北東向的短軸背斜。從松遼盆地的林甸下正上逆型反轉構造的構造位移-距離圖(圖4-75)上可知,其反轉率為0.201;盆地中孤店正反轉構造的反轉率為0.254,紅崗和大安正反轉斷層的反轉率分別為0.44和0.22。可見,松遼盆地的反轉程度主要為中等至較弱。
在西區的海拉爾、二連盆地構造反轉程度相對較弱。在海拉爾盆地僅在部分地震剖面上有顯示,主要為壹些正反轉斷層和斷展型正反轉構造及逆斷層等。在5個斷陷6條地震測線上有7處見到下正上逆(或逆)斷層,其特征是斷開層位少、斷距小,逆斷距多出現在伊敏組(T04)之後(表4-6)。二連盆地的反轉程度相對海拉爾盆地略強,主要為斷展褶皺型和斷彎褶皺型正反轉構造、逆沖斷層以及伸展-走滑(或兼有擠壓)疊加型構造等,變形多分布於蘇尼特隆起帶北側的馬尼特坳陷和烏蘭察布坳陷帶,尤其是賀根山深斷裂附近的兩側地區。
總體來看,東北地區廣泛分布的早白堊世裂谷盆地原型主要為半地塹、復雜半地塹和地塹,它們在反轉期遭受了不同程度改造。根據斷陷原型、構造樣式及反轉期改造程度等,將該區盆地構造類型劃分為未改造半地塹、弱改造半地塹、中等改造半地塹(或復雜半地塹)以及強烈改造半地塹(或復雜半地塹)4種。
圖4-74 松遼盆地反轉期構造綱要圖(據張功成等,1996)
圖4-75 林甸反轉斷層位移-距離圖
西帶主要是由未改造的半地塹組成,其次是弱改造的半地塹或地塹。該帶以二連、海拉爾斷陷群為代表,呈北東成帶北西方向壘塹相間盆嶺構造,該帶北東東向伸展斷層控制的大多數斷陷基本上未受到改造。僅在海拉爾斷陷群的烏爾遜斷陷、二連斷陷群的北部斷陷(巴音都蘭、阿南、阿北、額仁卓爾、都日木等斷陷)見反轉構造,斷陷受到微弱改造。
中帶構造類型主要是由中等改造的半地塹或地塹組成。以松遼斷陷群為代表,它們主要是由北北東向的大慶-雙遼和四平-哈爾濱斷裂控制的半地塹或地塹系,這些裂谷系發育坳陷期層序,並在裂谷期後,普遍受到北西—南東向擠壓作用的改造,斷陷常被反轉構造、擠壓褶皺或逆沖斷層改造。通過該區反轉構造的研究,在松遼北部反轉率為0.2左右,反轉程度中等,在松遼東南部反轉程度和地層遭受剝蝕程度比北部要高。
東帶構造類型主要是由強烈改造的半地塹或復雜半地塹組成。東帶斷陷改造壹般比較強烈,雞西、勃利、雙鴨山等斷陷由於後期擠壓作用產生的褶皺-逆沖斷層作用被改造並成為殘留盆地。
表4-6 海拉爾盆地地震資料解釋的逆斷層統計表