虎林盆地構造·沉積特征·聚煤規(guī)律分析

楊振邦，周卉麗

（1.黑龍江省煤田地質物測隊，哈爾濱 150008；2.黑龍江省煤田地質局，哈爾濱 150008）

虎林盆地構造·沉積特征·聚煤規(guī)律分析

楊振邦1，周卉麗2

（1.黑龍江省煤田地質物測隊，哈爾濱 150008；2.黑龍江省煤田地質局，哈爾濱 150008）

虎林煤盆地位于黑龍江省東部賦煤帶內，屬于斷陷型沉積盆地，基本構造特征為受敦-密深斷裂帶控制和影響，是在其后期發(fā)展形成的煤盆地，構造相對簡單?；⒘峙璧刂黧w為北東向展布，是以中、新生代沉積為主的沉積盆地，主要含煤地層為古近系虎林組和新近系富錦組。虎林盆地煤層多為復雜結構，煤層由薄煤層-厚煤層都有發(fā)育，在富煤中心形成的煤層較厚，向外側擴展變薄至尖滅。

區(qū)域構造；虎林盆地；沉積特征；聚煤規(guī)律

虎林盆地位于黑龍江省東部賦煤帶內，主要位于興凱微陸塊的東北部，其北接敦-密深大斷裂（再北部為佳木斯微陸塊和完達山微地塊），東部為俄羅斯的錫霍特山脈（圖1）[1]。佳木斯微陸塊、完達山微地塊和興凱微陸塊都是在晚元古代時期古大陸塊分裂時形成的一部分。上述微陸塊中興凱微陸塊構成了虎林盆地基底的主要組成部分，區(qū)域深大斷裂——敦-密深大斷裂控制了黑龍江省東部賦煤帶內一系列煤盆地的地質發(fā)展及其構造演變過程。

1　區(qū)域構造

區(qū)域構造對虎林盆地的形成和演化起到了重要的控制作用。根據以往地球物理勘探成果、巖漿活動帶和地震帶的資料分析和研究，中國東部地區(qū)存在著一系列深大斷裂（圖2）[2]。從分布特征來看，它主要以一系列的北東向深大斷裂為主，如依-舒深大斷裂、敦-密深大斷裂，而近南北向的斷裂則集中在賦煤盆地群的邊緣，如牡丹江斷裂、大和鎮(zhèn)斷裂等。區(qū)域深斷裂活動從總體上反映的是由西向東、由南向北活動性逐漸增強的特點，并且這些深大斷裂多數(shù)是從晚古生代開始活動，在中生代達到強盛，控制著區(qū)域內大部分構造單元及其演化過程，中生代末期由于地殼活動減弱，對新生代煤盆地的構造演化影響趨于減小。虎林盆地便是受敦-密深斷裂控制和在其影響下，在新生代形成的一系列斷陷型沉積盆地之一，其沉積巖性構成主要由新近紀侵入和噴出玄武巖、煤層及陸源碎屑巖組成[3]。

2　敦-密斷裂帶的構造格局及特征

敦-密深大斷裂帶從晚古生代開始發(fā)育，到新生代停止活動，為同沉積斷裂，主要是由大體平行北東60°延展、向北西傾斜高角度的主干斷裂所組成的正斷裂。在斷裂帶北側的不斷下降作用下，在其內部逐漸形成了狹長的階梯狀斷陷條帶，這樣一條北東向的大條帶稱之為敦-密斷陷帶[3]，在其上形成了一系列狹長、箕狀斷陷盆地（圖3）。

該斷裂帶內側的主干斷裂被第四系、新近系和古近系所覆蓋，在地貌上斷裂沒有明顯顯示；但在敦-密斷裂東南側（正斷層下盤），即外側的主干斷裂控制著地貌和山脈的走向[2]，并形成了狹長的褶皺隆起帶，稱為太平嶺褶皺隆起帶，與斷裂帶內側低地形成箱狀構造，外側的隆起帶和內側的斷陷帶標高相差可達400 m以上?；⒘峙璧匚挥谟啥?密斷裂上升盤形成的太平嶺褶皺隆起帶的南部，并向東南延展形成的斷陷型含煤盆地。

圖1　區(qū)域構造圖Figure 1 Regional tectonic map

圖2　東北部地區(qū)區(qū)域斷裂和主要盆嶺分布示意圖Figure 2 Schematic distribution of regional faults and main basins,ranges in northeastern area

圖3　黑龍江省東部新生代盆地群分布圖Figure 3 Cenozoic basin groups distribution in eastern Heilongjiang Province

3　構造發(fā)展及演化

虎林盆地是受敦-密深斷裂帶影響和控制的，而敦-密深斷裂帶自晚華力西期形成，在晚印支-早燕山期構造運動主要表現(xiàn)為張剪性的大型滑動構造。晚印支期形成后，至燕山旋回在區(qū)域構造應力的作用下，一度處于引張狀態(tài)，控制了侏羅-白堊系的沉積。進入喜馬拉雅旋回，伴隨東部大陸邊緣拉伸作用，再度形成繼承性活動，但活動強度減弱，控制了古近系、新近系沉積。隨之裂陷作用廣泛發(fā)生，沿斷裂帶向北東擴展至敦化、雞東、迎春盆地、虎林盆地，控制了始-漸新統(tǒng)的沉積，期間伴有多期火山噴發(fā)，至中新世由于虎林盆地處于大陸邊緣向洋蠕散作用的發(fā)生，形成大面積坳陷，形成中新統(tǒng)沉積，并伴有火山噴發(fā)。中新世末期，該斷裂帶處于強烈的擠壓狀態(tài)下，使東緣斷裂向北西俯沖，西緣斷裂也處于壓性環(huán)境中。至上新世由于區(qū)域性隆起，該斷裂帶也伴隨抬升，引發(fā)深源巖漿噴溢，形成上新世玄武巖大面積溢流。至此虎林盆地整體格局全部形成。

4　構造及沉積特征

虎林盆地不是形成于敦-密深斷裂帶的內部，而是沉積于太平嶺隆起褶皺帶上，因此，其沉積地層厚度一般在200～1000 m以淺，所以筆者認為它是在敦-密深斷裂形成后期，地殼劇烈運動穩(wěn)定后接受古近系和新近系地層沉積而形成的新生代沉積盆地，因此它實際上受敦-密深斷裂的控制的影響較小，不像其南側的迎春盆地沉積地層厚度那么厚。

虎林盆地基底巖性由多種巖性構成，比較復雜，主要有上元古界麻山群混合花崗巖、中元古界黑龍江群深變質巖、古生界淺變質巖和印支期花崗巖等組成。盆地內部基底埋深最大在1 000 m以上，中部基底埋深在200～600 m[5]。

通過勘探實踐揭露的地質情況，虎林盆地主要沉積煤系為新生界、古近系和新近系，劃分為富錦組和虎林組。古近系的虎林組傾角3°～10°，斷裂構造不發(fā)育，富錦組傾角小于3°，總體上保持原始水平沉積狀態(tài)，富錦組與下伏虎林組地層呈微角度不整合接觸，為寬緩的斷陷型沉積盆地。富錦組和虎林組受敦-密深大斷裂控制不是十分明顯，沖積扇礫巖全區(qū)不發(fā)育，僅在斷裂附近有所發(fā)育，但范圍有限[6]。

新近系的富錦組巖性構成為泥炭沼澤相砂泥巖、河湖沼澤相泥巖、硅藻巖、夾2～3層薄層煤線、綠灰色松軟的粉砂巖、灰白色砂巖及少量油頁巖組成，地層厚度一般在100～300 m。古近系的虎林組巖性構成為黑灰色以及灰綠色的比較堅實的湖泊相粉砂巖、灰白色比較堅實的沖積相砂巖、灰黑色泥炭沼澤相的炭質泥巖以及層數(shù)不等厚度不等的褐煤，地層厚度一般在200～400 m?；⒘峙璧氐纳w層一般為第四紀地層或為新近紀噴出玄武巖所覆蓋[6]。

5　煤聚集及煤系展布規(guī)律

虎林盆地沉積的古近系-新近系含煤巖系的時空展布規(guī)律，主要受敦-密深斷裂帶發(fā)生、發(fā)展和演化過程的嚴格控制。在敦-密深斷裂帶的北部下降盤區(qū)，如迎春盆地沉積的富錦組和虎林組都見有厚達3～5 m的可采煤層，而位于敦-密深斷裂帶南部上升盤區(qū)的虎林盆地富錦組僅見到了煤線，虎林組見有局部可采煤層，再往東南部的興凱湖盆地在富錦組見到了厚層狀的可采煤層，虎林組沒有可采煤層。無論是迎春盆地、虎林盆地還是興凱湖盆地，煤聚集以其斷陷和坳陷的中心部位為富煤帶，厚煤層一般煤層結構復雜，反映出當時煤炭富集時構造活動相對頻繁，泥炭沼澤環(huán)境在盆地中心部位長期保持或物源持續(xù)較長時間的補償狀態(tài)。虎林盆地煤系展布規(guī)律是與敦-密深斷陷的構造方向一致，呈北東向展布，在斷裂附近煤層一般發(fā)育較差，多發(fā)育為沖積扇帶，在斷裂稍遠處煤層開始發(fā)育，直至發(fā)育成富煤中心。虎林盆地發(fā)育的煤層主要是古近紀時期的，成煤時期較晚，埋藏較淺，煤種主要為高熱值的褐煤，煤質較差[6]。

6　結論

虎林盆地屬于黑龍江省東部賦煤盆地之一，基本構造特征為受敦-密深斷裂帶控制和影響，是在新生代時期太平嶺隆起帶上發(fā)展形成的斷陷型煤盆地，構造相對簡單?；⒘峙璧貫楸睎|向展布，主要含煤地層為古近系虎林組和新近系富錦組。虎林盆地煤層多為復雜結構，煤層由薄煤-厚煤層都有發(fā)育，一般在富煤中心發(fā)育的煤層較厚，向外側擴展變薄至尖滅的聚煤規(guī)律。

[1]曹成潤.黑龍江省東部虎林盆地斷塊構造特征及其運動學規(guī)律[J].吉林大學學報，2003，4.

[2]于鴻祿.敦密斷裂帶構造特征與控煤規(guī)律[J].東北煤炭技術，1996，3:36-45.

[3]王金山.黑龍江省東部敦化-密山斷裂帶中的第三紀盆地[J].煤炭技術，2005，2：96-98.

[4]于長春.敦密斷裂帶北延與找煤前景的探討[J].吉林地質，2013，4：16-17.

[5]徐仲官.虎林盆地虎林組煤層的煤質特征及其變化規(guī)律[J].哈爾濱：黑龍江國土資源，2015，8：57-57.

[6]楊振邦.黑龍江省虎林盆地煤炭資源調查報告[R].哈爾濱：黑龍江省煤田地質物測隊，2014.

Structural,Sedimentary Features and Coal Accumulation Pattern Analyses in Hulin Basin,Heilongjiang Province

Yang Zhenbang
(Heilongjiang Provincial Coal Geological Exploration and Geophysical Prospecting Team,Harbin,Heilongjiang 150008)

The Hulin coal basin is situated in the eastern Heilongjiang coal hosting zone,a fault depression typed sedimentary basin. Basic structural features have controlled and impacted by the Dunhua-Mishan deep-fracture zone,so that a coal basin developed sub?sequently with relatively simple structures.Principal part of the basin extended northeasterly,thus a mainly Mesozoic and Cenozoic de?posits sedimentary basin.Main coal-bearing strata have Paleogene Hulin and Neogene Fujin formations.Coal seams in Hulin Forma?tion mostly have complex structures,with thicknesses from thin to thick.Generally,coal seams in the center of coal-rich zone are thick?er,then gradually thinning outward up to pinch out.

regional tectonics;Hulin Basin;sedimentary features;coal accumulation pattern

P168.11

A

10.3969/j.issn.1674-1803.2016.11.03

1674-1803(2016)11-0012-03

楊振邦（1973—），男，高級工程師，1997年畢業(yè)于太原理工大學煤田地質普查與勘探專業(yè)，從事地質及地球物理勘探技術工作。

2016-03-19

責任編輯:宋博輦