松辽大型移置体和大兴安岭隆起机制探讨.doc

第21卷第2期物探与化探Vol. 21 ,No. 21997年 4月GEOPHYSICAL & GEOCHEMICAL EXPLORATI ONApr. ,1997松辽大型移置体和大兴安岭隆起机制探讨张 振 法(内蒙古地质矿产勘查处 、内蒙古第一物化勘查院 ,呼和浩特 010020)摘 要 地质 、地球物理和钻探资料证明 ,松辽盆地为前寒武古板块 然而 , 在中生代早侏罗纪 ,大兴安岭东缘和松辽构造区还是西太平洋敞开着的深海沟环境 〔6 〕 , 怎么会出现前寒武古板块呢 ?显然 ,只有大规模的板块漂移活动 ,才能把松辽前寒武板块移置到中生代深海沟区 所以 ,松辽板块是大型移置体 ,而大兴安岭则是松辽板块与蒙古板块 (兴蒙古生代褶皱系 ) 挤压碰撞活动的产物关键词 松辽板块 ,动力学环境 ,板块漂移 ,大兴安岭 ,重力梯级带 1 松辽板块性质及其形成机制1. 1 重磁场特征—×-52- 52松辽板块以重力高 (周边被重力低 (—×02010Π)为特征0Π )所环绕m s,- 110 10m s(图 ) 在东北深部重力异常图和平均重力异常图上这种特征表现得更加清楚( 图2) 。

1,图 1 东北地区布格重力异常图图 2 东北地区平均重力异常图1 —正异常 ; 2 —负异常 ; 3 —零等值线松辽板块又是以北东向负磁异常(0—) 为主要特征,周边被正磁异常(0—)- 100nT100nT1995 年 10 月 16 日收稿92?物探与化探21 卷所环绕(图 3)这种特征 ,随着上延高度的增加,表现得更加突出()图 4图 4东北航磁T 化极上延 100km 异常图图 3东北区域磁场图1 —正异常 ; 2 —负异常 ; 3 —零值线由图1—图4可知 松辽板块的总体特征就是负磁场、重力高 就其深部重磁场特征看,,负磁场和重力高表现得愈益明显如果根据地磁场极性年表古生界地层基本上都是反向磁化(基亚曼极性段 ) 认为松辽板,,块负磁场是古生界地层反向磁化的结果,即松辽板块基底也是由类似于大兴安岭的古生界地层组成 ( 周伏洪,1987年 ) 那么 松辽板块重力高怎么解释?古生界地层密度较小就地壳因,,素而言 松辽古生界构造层怎么会引起比大兴安岭古生界构造层高出—× -52的重,80 100 10mΠs力高异常呢 ? 况且 , 区域性负磁场一般都是元古代和太古代老地层的反映(管志宁等 ,1987年 ) 。

松辽古生界构造层不可能同时既引起区域性重力高异常又产生区域性负磁场的双重现,象所以 松辽板块基底构造层不可能是由古生界地层所组成什么岩层才能既引起区域性重力高,又产生负磁场呢? 就目前所掌握的资料看,内蒙地轴太古代集宁群 、胶东台隆元古代粉子山群、太古代胶东群和泰山杂岩系等等是形成区域性重力高和负磁场的主要地层当然 ,松辽区域性重力高除与古老基底构造层有关外,还与下地壳和地幔因素有关 准确的说 ,松辽重力高是由多种因素引起的,其中最主要的是由前寒武古老结晶基底构造层所致因此 松辽板块基底必须由前寒武弱磁性、密度大的老地层组成才能既,,引起重力高 、又产生负磁场的双重现象也就是说 ,从重磁场特征看,松辽板块应该是前寒武就已经形成刚性陆壳的古板块1. 2 地震测深结果1. 2. 1 丹东 —东乌珠穆沁旗地震剖面北段〔4〕由图 5 可见 ,西拉木伦河 (槽台界线 ) 以南内蒙地轴和辽东台隆地壳层速度结构与华北地台区乐亭 —张家口 、柏格庄 —正兰旗 、海兴 —大同 、石家庄 —喀喇沁旗 、东胜 —白云鄂博等地2 期张振法 : 松辽大型移置体和大兴安岭隆起机制探讨?93?震剖面的地壳层速度结构是相同的。

中新生界盖层之下,上地壳层速度 6. 1 —6. 2 —6. 4kmΠs;中地壳层速度5. 5—Π 速度倒转 为低速层未见康氏界面;下地壳层速度—6. 1km s ,,,6.4 7.9Π莫霍面Π中地壳普遍发育低速高导层,上地壳和下地壳结构形式及其各速度层km s ,8. 0km s物质成分基本相似〔1〕,说明在前寒武纪就已经形成了刚性陆, 都属于华北地台形陆壳结构壳〔4〕前人不分槽区和台区曾推断地壳中间层为康腊面康腊德在东阿尔卑斯山地记录的地震,,波速在通过康腊间断面时从Π 增大到6. 4—Π而整个华北地台区测定的地壳, 6. 1km s6. 7km s中间层(5. 5),也就是说康腊面在华北地台区是不存—6. 1kmΠs 地震波速不是上升而是下降的在的 这是由于康腊把地槽褶皱带地壳层速度结构和地台区地壳层速度结构给混淆了或者,康腊测定的地壳中间层地震波速值不够准确图 5 敖汉 —东乌珠穆沁旗地壳结构图1 —莫霍面 ;p速度等值线( km s); 3—地壳层速度垂向模式2 —vΠ图 5 还表明 ,西拉木伦河以北,地震剖面穿过大兴安岭隆起和二连盆地群( 兴蒙古生代地槽褶皱区 ) 。

中新生界盖层之下上地壳和中地壳层速度均为Π下地壳层速度6. 4—,6. 2km s ;8.Π 莫霍面Π由层速度可见上地壳和中地壳古生界未变质和浅变质岩层巨厚,可0km s ,8. 1km s,达30km左右,这与费宝生划分的兴蒙古生代地槽褶皱系构造层厚度30—基本一致 〔2〕40km中地壳既未见低速层,也未见康腊面 按照康腊面 (Π) 速度值标准,地槽区康腊面6. 4 - 6. 7km s出现在下地壳与传统观点不一致下地壳为变基性、超基性岩层,属于早期地幔的产物其,总体特征为地槽型陆壳结构,是在古生代才由塑性洋壳逐渐转化为刚性陆壳的〔3〕整个兴蒙,古生代地槽褶皱区(包括外蒙古 )〔7〕地壳结构都属于这种类型上述表明 ,西拉木伦河以南属于华北地台型陆壳结构,是在前寒武就已经形成了刚性陆壳;西拉木伦河以北属于兴蒙古生代地槽型陆壳结构是在古生代才由洋壳转化为刚性陆壳,,二者的地壳结构形式和物质组成存在着极大的差别〔4〕1. 2. 2 闾阳 —秀水河 —长春地震剖面北段由图6可见 松辽板块地壳层速度(中新生界盖层之下上地壳层速度6. 1—Π中地,,6. 3km s;壳 6. 0 —6. 1kmΠs ,为低速层 ; 下地壳 6. 5 —7. 9kmΠs ,莫霍面 8. 0kmΠs) 结构与西拉木伦河以南内蒙地轴 、辽东台隆以及整个华北地台地壳速度结构是相同的 ; 而与西拉木伦河以北古生代地槽区陆壳层速度结构是完全不同的 ,反映出松辽板块应该是华北地台北缘东段的分裂体 。

既然松辽板块地壳结构与华北地台完全相同 ,而与兴蒙古生代地槽区完全不同 ,那就证明松辽基底构造层不会是由类似于大兴安岭的古生界地层所组成 ,肯定是由前寒武古老地层所?94? 物 探 与 化 探 21卷图 6 秀水。