李娟牡丹江

A. 東北地區大地構造背景

（一）東北地區中、新生代板塊動力學環境

晚古生代至中生代早三疊世歐亞大陸全面拼接形成了統一的歐亞板塊，自此以南北擠壓為主的板塊體制解體，板塊作用來自於那丹哈達地體向西拼貼、太平洋板塊向西北方向俯沖擠壓和印度板塊向北碰撞擠壓。東北地區開始了新的大地構造演化階段，進入環太平洋構造域發展階段（圖1-1）。

圖1-1 中國周邊地區主要大地構造單元

（據王濤等，1997）

由於歐亞大陸板塊相對穩定，周圍其他板塊，如伊佐奈奇板塊、太平洋—菲律賓海板塊、印度－澳大利亞板塊等的活動特性，成為控制中國東部板塊內部主應力方向與變形強度的主導因素。周鄰板塊的運動與均衡補償作用是控制中國東部中、新生代板內變形與應力場主應力方向變化的主要動力機制（萬天豐，1993）。

中國東部中、新生代盆地熱體制明顯受中國東部地球動力學背景的控制，是印度板塊和太平洋板塊聯合作用的結果。從晚三疊世開始，可以劃分為4個演化階段（譙漢生，方朝亮等，2003）。

第一階段（晚三疊世—侏羅紀）：該時期特提斯域的匯聚、揚子地塊和中朝地塊的碰撞，太平洋板塊對揚子地塊的斜滑碰撞使整個中國東部處於擠壓收縮狀態。該時期熱活動不發育，整個地殼處於較冷狀態。

第二階段（晚侏羅世晚期—早白堊世）：該時期特提斯域碰撞增強，太平洋板塊斜滑碰撞減弱。整個東部形成右旋伸展環境，在先存的褶皺基底上形成斷陷盆地群。此階段主要以地殼的脆性伸展和深部突發性熱上涌為特徵。大多數盆地基底發育有火山岩，盆地的形成演化受構造作用和熱作用的雙重控制，但以構造作用為主。

第三階段（晚白堊世—古近紀）：該階段太平洋板塊由東向西俯沖，整個東部形成伸展環境。在伸展背景下盆地形成演化經歷了脆性變形階段的斷陷期和塑性變形階段的坳陷期。地殼深部熱活動頻繁，由脆性變形階段局部熱上涌過渡為塑性變形階段軟流圈的明顯上隆。

第四階段（新近紀—第四紀）：主要受太平洋板塊由東向西俯沖的影響，整個東部仍處於伸展環境。

在上述中、新生代板塊動力學環境下，東北地區發育兩期構造。前中生代屬於古亞洲洋生成、發展、消亡及不同期次造山帶形成的構造演化階段，稱之為古亞洲構造域；中、新生代則是一個全新的構造階段，西太平洋板塊與亞洲大陸東部大陸邊緣的相互作用成為控制東北地區大地構造演化的主要因素，稱之為環太平洋構造域。在這兩期大地構造背景控制下，分別形成兩期不同性質的斷裂系統，即古亞洲構造域斷裂系統和環太平洋構造域斷裂系統。

古亞洲構造域斷裂系統作為洋殼俯沖消減的產物，多以構造破碎帶的形式出現，與大量出露的蛇綠岩套或混雜堆積相伴產出，一般深切地殼乃至軟流圈，成為重要的基底構造分界線，多呈弧形展布。主要斷裂有赤峰—開原斷裂、德爾布干斷裂、賀根山斷裂、西拉木倫斷裂、興華—塔源斷裂、遜河鐵力斷裂、牡丹江斷裂等。

環太平洋構造域斷裂系統則與西太平洋板塊以不同方向、不同角度多次向亞洲大陸東部俯沖有關，控制中、新生代盆地的構造演化，一般屬中、上地殼脆性變形范疇，以NE—NNE走向為主。主要斷裂有嫩江斷裂、大興安嶺西斷裂、孫吳—雙遼斷裂、四平—哈爾濱斷裂、依蘭—伊通斷裂、敦化—密山斷裂、大和鎮斷裂，鴨綠江斷裂等。

古亞洲構造域斷裂系統在中、新生代環太平洋構造域影響下，具有不同程度的重新活動，也成為影響盆地發育的直接因素。

（二）東北地區中、新生代盆地形成分布規律

東北地區主要發育晚侏羅世晚期至早白堊世、晚白堊世，古近新近紀三個中、新生代成盆期。從晚侏羅世開始，古太平洋板塊的俯沖—碰撞作用對中國東北部構造演化產生了重要的控製作用（李娟等，2002；趙海玲等，1996,1998；殷長建等，2000）。古太平洋從晚三疊世開始向亞洲東部俯沖，俯沖高峰是在晚侏羅世—白堊世，其產物為鈣鹼性系列的中、酸性火山—侵入雜岩帶和弧後盆地群，發育在晚古生代乃至更老的近東西向陸殼基底之上。低角度、大速率的俯沖，可以使大洋岩石圈下插到很遠的大陸之下。因此，大洋朝北西方向低角度快速率的俯沖，是東亞陸緣形成北東向寬闊的火山岩帶及弧後盆地區的重要動力學原因。由於大陸邊緣總體上呈南北向，145～85Ma洋殼朝北東向的運動屬斜向俯沖，故東亞陸緣中的斷裂及岩漿岩帶展布多呈北東方向，同時形成與俯沖帶平行的左旋走滑斷層。100～90Ma東亞陸緣地區曾發生過強烈的碰撞造山事件，發生這期事件的原因是洋殼上的古陸塊朝東亞陸緣的拼貼增生，導致形成若干變質帶、蛇綠混雜岩帶、推覆—走滑韌性剪切帶（李娟等，2002）。

這期碰撞事件之後，東北地區發生了晚白堊世—古近紀伸展減薄裂解活動，其動力學原因與俯沖帶傾角變陡、弧後區微型擴張及其殼幔作用有關，屬轉換拉張應力背景。主要地質標志是弧區和弧後區晚白堊世—古近紀裂陷盆地群的形成，伴有少量鹼性岩漿活動（劉德來等，1994；李娟等，2002）。

根據中、新生代盆地的形成、演化、大地構造位置及其沉積特徵，可將東北地區的中、新生代盆地群分為以三江、勃利、雞西、虎林等盆地為代表的東帶盆地群，以松遼盆地為代表的中帶盆地群和以海拉爾盆地、二連盆地為代表的西帶盆地群（譙漢生、方朝亮等，2003）。

綜觀三帶盆地群可以看出，盆地分帶性明顯，多數追蹤基底斷裂網路發育，以北東向為主，北西向次之，形成了東西成帶、南北分塊的總體構造格局。其次，盆地在基底斷裂的影響下分段性強，它制約了盆地區地殼的成熟度。第三，同生斷陷盆地群占絕對多數，中、西帶中的中生代斷陷盆地埋藏較深且保存較好或較完整；東帶中的中生代斷陷盆地埋藏較淺而且後期改造也強烈，現今呈殘留盆地群。

結合東北地區中生代沉積盆地地質特徵、區域地層分布及火山發育旋迴，中生代盆地期可以分為晚侏羅世—早白堊世斷陷盆地期和晚白堊世裂陷—坳陷盆地期。斷陷盆地期形成了NNE向展布的盆—嶺體系，以斷裂和岩漿活動劇烈為特徵。盆地是在斷裂控制下下降沉積的。西部斷陷帶似乎較中部斷陷帶發育要早，或下部伸展過程長。

晚白堊世裂陷—坳陷盆地期，盆地發育的總體趨勢東移。西帶坳陷層較薄，而中帶松遼盆地眾多小型斷陷連為一體，形成巨大坳陷型盆地。東部盆地群仍普遍隆起遭受剝蝕，也有新發育起來的小型斷陷—坳陷型盆地，如延吉盆地。不論是斷陷還是坳陷，此階段構造岩漿活動顯著減弱。

自西向東盆地形成不僅具有隨時間東移的時序規律，同時盆地縱向演化規律也有顯著的不同。西帶僅發育早期斷陷盆地，僅有較薄的坳陷層。中帶松遼盆地具有斷陷—坳陷構造反轉的三段式演化模式。東帶同江—雞西斷裂以西為斷陷—坳陷型盆地，以東為坳陷型盆地。盆地形成時序演變、空間位置上演化模式的不同，預示了深部殼幔相互作用的差異和區域構造背景的不同。