吉林地區(qū)中生代地層深部特征及礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)勘查前景分析

林 野

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長春 130012）

1 盆地自然及經(jīng)濟(jì)地理特征

臨江～長白一帶的鴨綠江盆地地處長白山脈南麓，毗鄰鴨綠江邊，面積2000余平方公里。盆地上覆第三系玄武巖蓋層，構(gòu)成陡峻的臺地地貌景觀。盆地一般海拔871m～1576m，相對高差約705m。區(qū)內(nèi)發(fā)育鴨綠江右岸分支水系，較大支流水系有四道溝河、五道溝河、六道溝河、七道溝河、八道溝河、十三道溝河等，由北向南匯入鴨綠江。

礦產(chǎn)勘查區(qū)域?qū)賮啘貛Т箨懶詺夂颍瑴夭钭兓?，歷年最低溫度為-34.8℃，最高溫度為36.5℃，年均氣溫-3℃～7℃，夏季短冬季長；年均降雨量700mm～1000mm，且多集中在7、8月份，歷年最大蒸發(fā)量為1216.5mm，最小蒸發(fā)量為915.4mm；凍土深度為0.8m～1.5m，結(jié)凍期11月至翌年4月。區(qū)內(nèi)闊葉林木發(fā)育，植被茂盛，表層多被第四系覆蓋，基巖出露較少[1]。

2 盆地地質(zhì)特征

地質(zhì)背景：古元古代晚期，鴨綠江一帶處于收縮階段，侵位了一套片麻狀二長花崗巖、二長花崗片麻巖；沉積了以老嶺(巖)群為基底的裂谷巖系，總體上為一套海相碎屑巖-碳酸鹽巖組合。新元古代開始至早古生代，鴨綠江地區(qū)自古元古代晚期盆地收縮回返至拉張階段，開始接受來自盆地邊緣陸緣碎屑沉積，形成一套濱-淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖。并與古古元古代形成的一套相類似的巖石一同構(gòu)成鴨綠江盆地的礦體結(jié)晶基底。中生代開始盆地處于濱西太平洋沉積階段，改變了古生代以前的近東西向的構(gòu)造韻律，產(chǎn)生了以北東向?yàn)橹鞯男碌臉?gòu)造格局。沉積了從晚三疊世到早白堊世從砂巖到粉砂巖再到砂質(zhì)頁巖為主要特征沉積巖組合，沉積物質(zhì)來源既有來自盆地邊緣陸相碎屑，也來自當(dāng)時海洋底部砂質(zhì)、砂泥質(zhì)松散物質(zhì)，由于當(dāng)時的盆地處于從海洋向陸地湖泊發(fā)展階段，近海生物大量發(fā)育，是盆地重要沉積生烴成油階段[2]。到了新生代盆地處于弧后拉張階段，盆地北部臨區(qū)火山的規(guī)模噴發(fā)，噴發(fā)物質(zhì)覆蓋在盆地之上形成了玄武巖蓋層(圖1)。

表1 鴨綠江盆地地層簡表

（1）盆地地層：盆地所處元古代-三疊紀(jì)地層區(qū)劃屬于華北地層大區(qū)，遼東分區(qū)，渾江小區(qū)；中-新生代地層劃屬于濱太平洋地層大區(qū)，吉南-遼東分區(qū)，通化小區(qū)。地層出露較為齊全，從古元古界、新元古界、古生界、中生界到新生界都有出露。其中，古元古界、新元古界、古生界構(gòu)成盆地基底，中生界為盆地主要生烴層位，新生界為盆地主要蓋層(表1)。

（2）盆地構(gòu)造和巖漿巖：盆地以東西向疊加北東向構(gòu)造為主，規(guī)模性的鴨綠江斷裂帶為盆地的西緣、南緣和東緣，盆地北緣為盆地基底巖系的波狀隆起。盆地邊緣巖漿活動強(qiáng)烈，分布有早白堊世、中侏羅世花崗巖以及古元古代片麻狀花崗巖，第三紀(jì)噴出巖在盆地范圍內(nèi)大面積出露，構(gòu)成盆地良好的蓋層。

3 盆地內(nèi)紅土山地區(qū)可控源音頻大地電磁特征

3.1 鴨綠江盆地不同深度平面特征

鴨綠江盆地總體具有中等強(qiáng)度磁場和中等偏低重力場特征，國內(nèi)多個科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行了這方面研究，但取得的科研成果往往比較籠統(tǒng)，主要原因是受到盆地蓋層分布復(fù)雜影響，盆地深部內(nèi)容了解的較少。近年來，由于新技術(shù)的發(fā)展和國外先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)，為進(jìn)一步了解盆地蓋層下晚古生代和中生代砂質(zhì)及粉砂質(zhì)地層特征提供了可能。2009年～2010年，采用美國Zonge公司生產(chǎn)的可控源裝置(CSAMT)，在盆地內(nèi)的紅土山一帶開辟工作窗口，進(jìn)行頻率域大地電磁測深工作，在此基礎(chǔ)上結(jié)合以往工作成果，推斷出鴨綠江盆地基蓋層厚度(圖2)，推斷盆地內(nèi)紅土山一帶生烴巖系800m深度可控源視電阻率ρs分布特征，紅土山一帶盆地底部1600深度可控源視電阻率ρs分布特征。

3.2 鴨綠江盆地剖面特征

在紅土山工作窗口選擇試驗(yàn)剖面，進(jìn)行可控源大地音頻電磁測深工作，結(jié)合剖面地表地質(zhì)成果，反演出盆地深部信息(圖2)。從地表到深部不同裝置系數(shù)的大地音頻曲線在盆地中部呈寬緩低阻特征，在盆地邊緣即曲線的首部和尾部形成翹起，證明工作窗口以下晚古生代及中生代盆地的存在。

4 鴨綠江盆地油氣勘查前景

在鴨綠江盆地內(nèi)紅土山工作窗口，選擇地表蓋層分布穩(wěn)定，中生代生烴地層厚度較大，音頻電磁條件較好部位進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，施工鉆孔深度1035.24m，孔內(nèi)見蓋層厚度333.22m，中生代砂質(zhì)巖礦332.28m，在孔深940.04m～964.25m處見油頁巖礦，部分樣品經(jīng)簡單燒蝕，巖石礦失重比為5.27。為盆地今后進(jìn)一步工作提供了線索。

總的來說，鴨綠江盆地礦產(chǎn)資源勘查工作才剛剛開始，通過近兩年工作對盆地的蓋層分布情況，盆地晚古生代-中生代生烴地層發(fā)育特征及盆狀基底的形態(tài)特征，有了初步了解，通過鉆探工作發(fā)現(xiàn)一些礦產(chǎn)資源找礦線索。但這只是工作的開始，本文就是在總結(jié)以往成果基礎(chǔ)上，突出找礦線索起到拋磚引玉的作用。