松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用.pdf

第 40 卷 第 1 期2024年 1月Uranium Geology铀矿地质Vol.40 No.1Jan.2024松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用贾立城1，李真真1，黄笑2，邢作昌1，田明明1（1.核工业北京地质研究院 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，北京 100029；2.核工业二四三大队，内蒙古 赤峰 024000）摘要 松辽盆地为大型断-坳复合型沉积盆地，复杂的盆地演化和充填作用形成了盆地有利的铀成矿地质背景和成矿条件，控制了盆地大规模铀成矿作用，开展盆地构造-充填特征研究是深化盆地铀成矿机理研究的基础性工作。文章通过对松辽盆地构造-充填特征研究，总结了成盆动力学机制，初步恢复了原形盆地形态与特征，查明盆地构造-沉积演化特征与盖层建造类型。研究表明，松辽盆地主要经历早白垩世裂谷（断陷）与晚白垩世坳陷两个主要成盆阶段，形成下断上坳的充填结构，在垂向上发育三套上红下黑的成矿建造组合。将盆地中-新生代演化划分为 6个阶段，其中古新统始新统（E1E2），盆地在挤压背景下发育全区隆升剥蚀，深部成矿流体大规模渗出改造成矿，是盆地的主成矿期。关键词 松辽盆地；构造演化；沉积建造；砂岩型铀矿文章编号 1000-0658(2024)01-0090-15 中图分类号 P619.14 文献标志码 A松辽盆地地处我国东北地区，是我国北方大型产铀盆地之一。盆地铀矿化主要赋存于上白垩统杂色层中，铀成矿具有多层位立体式成矿的特征，正是这种高效的成矿作用控制了盆地西南部大规模铀矿化的发育1-2。盆地杂色层中的铀成矿作用主要受深部还原性流体渗出改造作用控制，而成矿流体的形成主要受控于盆地烃源岩演化与流体运移，特别是多层位立体式成矿与盆地盖层多套上红下黑的建造组合密切相关3。这种有利于铀成矿的地层结构和建造类型是在盆地形成和演化的复杂背景下分阶段发育形成的。前人对松辽盆地钱家店、宝龙山等铀矿床的矿化成因和成矿机理研究较多1，4-9，认识上争鸣不断，特别是对于深部流体性质、特征、来源及其参与甚至控制铀成矿作用的认识逐渐深入10-14，但大部分研究均是围绕典型铀矿床开展的，而缺少盆地铀成矿的宏观地质背景分析，松辽盆地多流体参与大规模铀成矿作用是与盆地本身多阶段演化过程、构造性质的转变、复杂的建造（组合）类型密切相关的。近几年关于松辽盆地类型（归属）、构造特征与充填演化的研究也日趋成熟，为进一步深化盆地复杂背景下的多流体叠加（合）铀成矿作用研究奠定了基础。本文在吸收前人研究成果的基础上，对松辽盆地的构造-充填特征开展研究，总结了成盆动力学机制，阐明盆地基本结构-构造特征，重点剖析了盆地建造类型及组合特征，明确了松辽盆地主要的赋铀建造类型，通过对盆地构造演化阶段的详细划分，进一步阐明了盆地铀成矿作用过程，深化了铀成矿机理研究。1 盆地产出背景与盆地类型1.1 盆地大地构造背景松辽盆地发育于中国东北黑龙江板块的中部，东北地区于晚海西中期拼合形成统一块体，即为黑DOI:10.3969/j.issn.1000-0658.2024.40.008贾立城基金项目 中核集团集中研发项目“砂岩型铀矿多重耦合地质成矿作用与时空定位”（编号：中核科发 2021-143 号）资助。收稿日期 2023-08-14 改回日期 2023-09-21作者简介 贾立城（1979），男，高级工程师，矿产普查与勘探专业，主要从事岩石、矿物、矿床等方面的研究工作。E-mail：贾立城，等：松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用第 1期龙江板块15-16，此时板块南缘的西拉木伦为俯冲消减带，至海西末期黑龙江板块与华北板块碰撞拼合形成统一的内蒙-华北板块17（图 1）。图 1 中国东北地区主要构造单元分布（据文献 18 修改）Fig.1 Distribution of major tectonic units in northeast China（modified after reference 18 ）1西伯利亚板块；2华北板块；3黑龙江板块；4早古生代造山带；5中生代增生杂岩。蒙古-鄂霍次克缝合带；嫩江-开鲁缝合带；西拉木伦-长春-珲春缝合带。黑龙江板块被北西侧的西伯利亚板块、南东侧的库拉太平洋板块及南侧的华北板块三面夹持，板块之间的构造作用，尤其是中生代以来太平洋板块的构造转换对松辽盆地构造演化起到至关重要的作用17。1.2 盆地基底与盖层松辽盆地具典型的双基底结构，下部陆块基底为前寒武深变质岩系和下古生界浅变质岩，及同时期岩浆岩，属结晶变质基底，表征松嫩古陆块的存在；上部盆地基底为中二叠世未变质的海相、海陆过 渡 相 碎 屑 岩、碳 酸 盐 岩 和 晚 二 叠 世 陆 相 碎 屑岩18，是盆地重要的潜在烃源岩层。盆地盖层以白垩系为主体，少量为侏罗系和新生界。依据构造-充填方式的不同，盆地盖层呈典型的下断上坳的复式结构，即下部为裂谷断陷沉积，沉积体一侧或双侧边界被控盆断裂所围限，呈箕状或地堑式；上部为大型坳陷沉积，呈碟状披覆于断陷层之上，边界不受断裂控制呈尖灭状。1.3 盆地类型盆地的构造沉降曲线可明显分为两个发育阶段：第一阶段曲线斜率大、陡直，持续时间短，代表盆地早期裂谷发育阶段；第二阶段曲线平缓，持续时间长，反映盆地沉降速率逐渐变小，代表盆地晚期热沉降挤压（扭）坳陷阶段（图 2）。图 2 松辽盆地典型钻孔构造沉降史曲线Fig.2 The structural subsidence curves of typical boreholes in Songliao Basin总之，松辽盆地位于西太平活动大陆边缘的孤后地区，但产出于板块内部，基底具古陆块背景，且非单一的裂谷盆地，可被称为发育于板块内部的断-坳复合型中-新生代能源矿产盆地。91铀 矿 地 质第 40 卷2 盆地演化动力学机制及原形盆地类型松辽盆地成盆背景复杂，特别是晚中生代以来西太平洋板块向欧亚大陆脉动式俯冲作用，松辽盆地恰处活动陆缘的孤后地区，由于俯冲角度的变化造成区域应力场经历了多期拉张与挤压转换19，构造性质的转换控制火山-岩浆事件与沉积作用的交互，经历了复杂的构造演化过程复合而成现今的盆地格局。2.1 成盆动力学机制从成盆体制及构造演化看，松辽盆地的形成演化主要受三种动力控制20-24：一为地壳减薄造成地幔物质上涌的造穹作用，下挤上张，形成区域伸展背景，引发陆壳张裂，为典型的造盆作用；二为西太平洋板块大角度的斜向俯冲作用引发的孤后伸展、走滑作用，属于造盆作用；三为西太平洋板块向欧亚大陆近正向俯冲引发的强烈区域挤压应力，造成大规模逆冲断裂活动和区域隆升作用，属于造陆运动。早白垩世，盆地发育主要受地幔热动力控制，并兼受板块俯冲伸展、走滑作用的影响，发育松辽裂谷盆地群，属于主动裂陷；晚白垩世太平洋板块俯冲作用加强，但俯冲的角度不断调整，造成挤压、压扭作用的变化，在松辽地区表现为挤压与伸展背景的构造转换，即第二、三种作用力控制着盆地晚白垩世大坳陷盆地由初始坳陷至全盛时期再至盆地萎缩的演化过程。由于三种动力性质的改变，在盆地发展过程中，具有张、压、扭多重性，表现 为 早 期 裂 谷、中 期 坳 陷 和 晚 期 褶 皱 及 掀 斜 的特点。2.2 原形盆地类型根据盆地构造-充填特征分析，松辽盆地中-新生代构造演化主要经历 3 期性质不同的原形盆地，即早白垩世火石岭-营城期的裂谷盆地（群）和晚白垩世-古近纪登娄库-依安期的大型坳陷盆地、新近纪以来古地理盆地，现今的松辽盆地为以上 3 个 原 形 盆 地 在 垂 向 叠 合、在 平 面 上 复 合 而成（图 3）。2.2.1 早白垩世火石岭期-登娄库期的裂谷盆地早白垩世，由于强烈地幔热对流作用，造成岩石圈减薄拱起，下挤上张，加之于太平洋板块向欧亚板块的斜向俯冲作用，在松辽地区发育大规模主动拉张断陷活动，发育松辽裂谷盆地（群）。控盆断裂主要为产状上陡下缓的犁式断层，断层深部收敛于褶皱基底顶部滑脱面25。不同地段控盆断裂和断陷带的展布方向存在明显差异，以北东-北北东向为主，其次为北西向，少量为近南北向，个别为东西向，以上特征表明早白垩伸展断陷并非单纯的拉张，而是带有张扭性质。断陷的类型既有双断式的地堑，也有单断式箕状盆地。强烈拉张作用和断裂活动，控制形成冲积扇扇三角洲滨浅湖重力流半深、深湖的快速沉积充填，并伴随大规模火山喷发活动。裂谷盆地 群 的 演 化 经 历 了 热 隆 起（TJ2）初 始 裂 陷（J3hs1）火山活动（J3hs2）裂陷充填（K1sh）火山活 动（K1yc1）裂 陷 发 展（K1yc2）火 山 活 动（K1yc3）断陷停止（K1yc4）构造事件序列，显示主动裂谷的机制，最终形成了火石岭组火山-沉积建造、沙河子组沉积建造和营城组火山-沉积建造典型裂谷期建造组合。其中，沙河子期为伸展间歇期，以盆地充填作用为主，形成一套巨厚的暗色含煤碎屑岩建造，发育了盆地下白垩统主要可采煤层及烃源岩层（图 4）。2.2.2 早白垩世登娄库期-古近纪依安期松辽大型坳陷盆地登娄库期松辽盆地开始进入后裂谷期演化阶段，岩石圈热沉降并叠加上覆地层沉积造成的重力均衡作用，形成广覆式大坳陷盆地，沉积体边界不受断层控制，盆腹厚，向盆缘减薄至尖灭，总体呈碟状披覆于裂陷盆地之上。依据成盆作用与构造-充填特征分析，松辽坳陷盆地可分为早、晚两个成盆阶段：早期成盆经历了断坳转换登娄库期（121112 Ma）、初始浅坳泉头期（112100 Ma）、稳定沉降青山口至嫩江期（10073 Ma）。其中，青山口至嫩江稳定沉降期是松辽大坳陷盆地发育的顶盛时期，持续时间长、沉积厚度大，配之以潮湿、干旱古气候的交替，形成了暗色碎屑岩与红-杂色碎屑岩间层组合。暗色碎屑岩为产油、气层，发育了青一、二段和嫩一、二段两套广覆的烃源岩层，典型红-杂色碎屑岩为有利产铀层，特别是烃源岩上覆红-杂色层在铀成矿方面更具优势。晚期成盆反转萎缩四方台至依安期（7323.5 Ma），太平洋板块向欧亚板块近正向俯冲产生的挤压应力使盆地东部全面隆起，92贾立城，等：松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用第 1期盆地向北西萎缩，在盆地中西部形成北北东-南南西向展布的狭长褶曲状盆地，但构造-充填特征仍为坳陷盆地（图 4）。至依安期末约 32 Ma前后，大坳陷盆地停止发育，松辽盆地基本形成与现代构造面貌相似的特征6，11，其后主要是地理意义上的盆地演化。图 3 松辽盆地构造演化与原形盆地序列图（油层和升降曲线据文献 26）Fig.3 Structural evolution and prototypes of Songliao Basin（data of oil reservoirs and up-lift curves from reference 26）93铀 矿 地 质第 40 卷 图 4 松辽盆地白垩纪古地貌与原型盆地演化图Fig.4 Evolution map of paleo-geomorphology and prototype Songliao Basin in Cretaceous period1现今盆地边界；2古沉积厚度等值线；3古水流及物源方向。3 盆地构造-沉积演化与建造类型松辽盆地构造演化经历了断-坳转换过程，构造体制转换对盆地沉积格局和建造类型具较强的控制作用。根据沉积背景、性质、分布等特征，松辽盆地的中-新生代盖层主体可划分为断陷构造层（火石岭组营城组）、坳陷构造层（登娄库组嫩江组）、反转构造层（四方台组依安组），各构造层 94贾立城，等：松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用第 1期巨砾岩夹砂岩、泥质粉砂岩红色、巨砾岩夹砂岩、泥质粉砂岩红色、巨砾岩夹砂岩、泥质粉砂岩红色、巨砾岩夹砂岩、泥质粉砂岩红色、巨砾岩夹砂岩、泥质粉砂岩红色、巨砾岩夹砂岩、泥质粉砂岩红色、巨砾岩夹砂岩、泥质粉砂岩红色、巨砾岩夹砂岩、泥质粉砂岩红色、之间均为重要的区域性角度不整合限定（表 1）。下部断陷构造层主要分布于断陷内部，边界受控盆断裂所限，坳陷层披覆其上，呈碟状，而反转构造层上叠在坳陷构造层的西侧（图 5）。表 1 松辽盆地中-新生界构造层划分与建造类型Table 1 Division on structural layers and sedimentary formation types of Mesozoic-Cenozoic in Songliao Basin统上新统中新统渐新统古-始新统上白垩统下白垩统上侏罗统组、段泰康组大安组依安组明水组四方台组嫩江组姚上段姚下段青二三段青一段泉头组登娄库组营城组沙河子组火石岭组三-五段一-二段构造层盆岭伸展反转坳陷断陷沉积建造灰色碎屑岩杂色碎屑岩暗色碎屑岩暗色碎屑岩夹油页岩杂色碎屑灰色细碎屑岩夹油页岩杂色碎屑岩含煤碎屑岩夹火山碎屑铀成矿条件有利砂体发育，还原容量高砂体发育，见后生改造砂体发育，埋深适中，蚀变规模大砂体发育，具渗出还原作用还原容量高且内源丰富不利潮湿古气候，渗入改造弱砂体铀背景值和还原容量以低值为主湖相广布，砂体不发育盆内埋深大，勘探难度大砂体不发育盆内埋深大，勘探难度大；盆缘渗出改造偏弱埋深太大、成岩度高，勘探难度大铀矿化矿化孔工业孔矿产地放射性异常信息丰富中型特大型特大型工业孔石油井中见放射性异常3.1 断陷构造层3.1.1 构造格局断陷层系主要指晚侏罗-早白垩世松辽裂陷（谷）盆地发育期形成的多套陆相含煤碎屑岩夹火山岩建造。晚侏罗早白垩世早期，在松辽地区发育了 30 多个规模不等的断陷盆地，分布范围广，但单体规模较小，集中呈带分布，形成松辽裂谷盆地群。此时裂谷盆地群的范围远超松辽盆地的范围，整个东北亚地区在统一构造背景下广泛发育了中小型断陷盆地群，松辽裂谷盆地群是这一区域性断陷盆地群重要的组成部分。依据断陷的分布与充填特征，松辽断陷盆地群或划分为东部、中部和西部 3个断陷带（图 6）。中部断陷带以林甸、古龙、长岭和黑帝庙断陷为代表，断陷以北北东走向为主，中部齐家古龙和南部孤店-黑帝庙地段呈北北西走向。断陷规模大、切割深，沉降中心在古龙长岭一线，由于远离盆缘物源区，沉积期物源主要为盆内局部凸起带，物源供给速率远小于盆地沉降速率，发育典型的欠补偿充填，烃源岩发育厚度大且未遭受后期改造破坏。东部断陷带以绥化、徐家围子、王府、德惠和梨树等断陷为代表，断陷切割深度差异较大，形成徐家围子、莺山-双城、德惠和梨树 4个沉降中心，也是区域烃源岩产出的主要部位。东部断陷带临近盆地东缘，为太洋板俯冲带来的挤压应力的前锋带，断陷盆地后期改造作用明显，最终定型为晚期反转改造型断陷27。西部断陷带以宝山、梅里斯、白城和姚南断陷为代表，断陷规模小、切割浅，区域整体隆升作用对断陷的发育和断陷期后的保存控制作用较强，使断陷盆地沉积充填减弱，甚至出现沉积间断，并在断陷期后被抬升改造。西部断陷带烃源岩规模小，且后期演化程度低，不具生烃潜力。3.1.2 沉积建造类型松辽盆地断陷构造层包括火石岭组、沙河子组、营城组等三套地层，其中火石岭组为盆地初始断陷期的产物，区域构造背景由挤压转为伸展，早期北东、北北东向的大型逆冲断层由逆转正，成为控盆断裂并强烈拉张断陷，在断陷过程中强烈的张 95铀 矿 地 质第 40 卷扭作用使北西、北北西向断裂也开始发育并强烈活动，加速了断陷的发育，并使断陷复杂化。断陷拉开后发育快速沉积充填，但总体上可容纳空间的扩张速度大于沉积速率，属于欠补尝沉积，强烈的拉张作用还引发火山活动，主要以中-酸性火山岩浆活 动 为 主，形 成 沉 积 岩 夹 火 山（碎 屑）岩 的 建 造组合。沙河子期盆地基本未见火山岩建造，表明此时盆地拉张断陷活动减弱，以沉积充填作用为主，发育欠补尝-补尝型沉积，配之以潮湿的古气候，沙河子期成为盆地下白垩统主要的成煤期，也是重要的烃源岩发育期，沉积厚度巨大，见多套煤层，属于典型断陷湖盆式暗色含煤碎屑岩建造。营城期控盆断裂再次活动，可称为叠加断陷期。营城期也是盆地早白垩世重要的产煤期，沉积厚度巨大，见多套可采煤层，且由于强烈的拉张作用引发强烈的火山活动，主要以中-酸性、中偏碱性火山岩浆活动为主，局部见中-基性火山岩，表明营图 5 松辽盆地 dpm568测线构造发育史剖面图Fig.5 Profile showing the structural evolution of Songliao Basin along Line dpm5681明水组-四方台组；2嫩三至五段；3嫩一至二段；4姚家组；5青山口组；6泉头组；7登娄库组；8营城组；9沙河子组；10火石岭组；11前中生界；12断层。96贾立城，等：松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用第 1期城组时期是盆地早白垩世拉张断陷活动最强烈的时期。营城组属于暗色含煤碎屑岩夹火山岩建造。断陷期发育暗色含煤、含油气碎屑岩夹火山岩建造，各断陷盆地自成体系，沉积相序分异不完善，以冲积扇快速入湖发育扇三角洲为特征，砂体规模小，岩性变化快，稳定性、连通性、渗透性差，且埋深大、成岩度高，后生氧化成矿条件差，但下白垩统烃源岩规模大，烃类演化成熟度高，加之多期次的火山岩浆活动，流体活动强烈，可为浅部渗出型铀矿成矿提供成矿流体。3.2 坳陷构造层3.2.1 构造格局由于东北亚地区构造格局的变革，控盆断裂停止活动，基底沉降方式转为热降坳陷，控制了下白垩统登娄库组和上白垩统泉头组、青山口组、姚家组和嫩江组沉积充填，形成 30 余万 km2的大型坳陷盆地，披覆在晚侏罗世-早白垩世断陷盆地之上。稳定坳陷期断裂活动对沉积层的展布和厚度控制微弱，坳陷盆地充填的最大特点是沉积体边界不受断层围限，由盆腹至盆缘地层呈楔形减薄至尖灭，图 6 松辽盆地断陷层构造区划图（据文献 28-29 修改）Fig.6 Structural zoning map of fault depression in Songliao Basin（modified after references 28-29）97铀 矿 地 质第 40 卷沉降和沉积中心基本保持一致。上白垩统坳陷构造层是松辽盆地盖层的主体，沉积体在剖面上呈席状或碟状覆于断陷层系之上（图5），一般厚1 0006 000 m，在中央坳陷带总厚可逾万米。依据松辽盆地基底起伏特征及盖层构造的形态特点，将松辽盆地划分为 7个一级构造单元和 56个二级构造单元。坳陷构造层是盆地石油天然气主力产层，也是砂岩型铀矿主要赋矿层系（图 7）。图 7 松辽盆地坳陷层构造区划图（据文献 30-31 修改）Fig.7 Structural zoning map of depression in Songliao Basin（modified after references 30-31）3.2.2 沉积建造类型登娄库期盆地属于断坳转换期，拉张断陷活动减弱至停止，地壳冷却发生热沉降，开始孕育坳陷盆地。此时盆地仍为（弱）伸展背景，沉降速率减慢（相对于断陷期），但盆地范围不断扩大，沉积物超出了原始断陷的范围而向断隆超覆，并在盆地中东部首先连成一体，初步发育形成统一的坳陷盆地，沉降（积）中心以松原为中心，分别向北北西、北东和南南西 3 个方向呈带状伸展，形态类似于三叉裂谷系的发育特征，也从侧面也反映出松辽裂谷的中心点在松原附近。因此，登娄库期盆地充填具有断、坳双重特征，坳陷特征体现在形成了统一沉降（积）中心，充填体不受断裂围限，范围超出断陷区；断陷特征体现在沉降（积）中心展布仍受下部断陷控制，即在断陷区内沉积厚度较大，而隆起区厚度一般相对较薄，体现出前期断陷欠补尝沉积的特性，为 登 娄 库 组 在 断 陷 区 保 留 了 一 定 的 可 容 纳空间。泉头期为大型浅坳沉积，为在登娄库组沉积之后地壳进一步缓慢下沉，披盖范围进一步扩大，但 98贾立城，等：松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用第 1期盆地汇水中心不明显，以发育一套干旱古气候条件下的低位体系域河流相红-杂色粗碎屑岩建造为特征，沉积中心位于盆地中南-东南部。青山口嫩江期表现为大型坳陷，其中青山口期盆地快速沉降，发育第一期全盆范围的湖侵，盆地东界远超现今范围，与东部大三江盆地相连，形成湖海相通，咸化湖水由东向西侵入松辽盆地。松辽坳陷呈盆状坳陷与莫霍面隆起相对应。石油探井在青山口组钻遇基性岩脉，其岩性和地化特征可与依兰-依通断陷中同时期脉岩对比17，反映青山口期盆地快速沉降机制不仅为断陷期后热沉降作用，还有断裂伸展走滑作用的叠加。姚家期盆地整体抬升，湖盆收缩至盆地中部大庆松原一带，发育补偿-超补尝沉积，形成以浅水湖泊为中心的环状沉积体系，相带发育齐全，相带展布宽，特别是沿盆地西南缘长轴方向发育的宝康主水系河流相规模大，辫状河砂体呈宽带状展布，厚可达百米以上，是盆地西南部铀成矿的主砂体。嫩江期（一、二段）盆地再次快速沉降，松辽坳陷盆地发育进入顶盛时期，发育第二期全盆范围大规模湖侵，沉积覆盖全盆，坳陷逐渐转为槽状，呈北北东向，坳陷中心与孙吴-双辽深断裂相一致。松辽坳陷盆地在稳定的弱伸展布背景下，兼受岩相古地理和古气候等因素控制，总体形成了一套巨厚的杂色碎屑岩建造，总体呈红（泉头组）黑（青山口组）红（姚家组）黑（嫩江组）的组合，粒度上也具有粗（泉头组）细（青山口组）粗（姚家组）细（嫩江组）变化特征，湖侵期欠补偿沉积发育的黑色细粒沉积产出大量烃源岩，而浅坳、隆升阶段的补偿沉积加之干旱古气候发育的红（杂）色粗粒度沉积是砂岩型铀矿有利赋存层位。因此，正是以上这种复杂岩性组合，促成了松辽盆地丰富的油气资源和大规模铀矿的共同产出。3.3 反转构造层反转构造层包括上白垩统四方台组、明水组。由于嫩末构造运动，日本海的扩张使盆地受由东向西的水平挤压作用，盆地东部抬升，地层褶皱，使J3K1期的控盆正断层普遍发生反转逆冲，在断层上盘发育挤压牵引褶皱，在盆地范围内发育了一系列北东-北北东向的大型反转背斜带32-33，特别是盆地东部（东南隆起和东北隆起）在斜坡带的基础上叠加了一系列大型褶皱带，在地貌上形成了盆内山地，使盆地沉积中心西移。反转期盆地向北西萎缩至中央坳陷区和西部斜坡区，形成南北向展布的褶曲状盆地，沉降（积）中心位于中央坳陷区西侧齐家古龙长岭一线。盆地发育机制为挤压挠曲沉降，发育地壳挠曲均衡充填，充填特征与坳陷盆地一致。四方台明水期盆地充填作用构造成一个完整的沉积旋回，四方台组为低位体系域，发育红杂色粗碎屑岩建造；明一段为湖侵体系域，发育一套以灰黑色湖相泥岩为主体的灰色细碎屑岩建造；明二段为高位体系域，发育红杂色粗碎屑岩建造。反转构造层总体呈红（四方台组）灰（明一段）红（明二段）、粗（四方台组）细（明一段）粗（明二段）的岩性组合特征。四方台组低位体系域沉积以辫状河为主相带类型，河道砂体规模大、粒度粗，呈（宽）带状展布，而且四方台组埋深浅，是盆地内铀成矿相对有利层位。4 盆地构造演化过程及其对铀成矿的控制作用松辽盆地中-新生代构造演化可划分为 6 个演化阶段，即热隆张裂阶段、裂谷断陷发育阶段、热降坳陷阶段、挤压掀斜隆升萎缩阶段、隆升剥蚀阶段及差异升降阶段（图 8）。这种划分方案与区域大地构造演化相吻合，对查明盆地铀成矿规律具有重要意义。A 热隆张裂阶段（TJ2）：松辽盆地处于中朝板块和西伯利亚板块夹持的复杂构造演化带内，自元古宙至古生代末，两板块及其中间地块（体）的不同期次、不同规模的俯冲、碰撞，最终导致海西末期兴蒙海槽闭合，褶皱造山形成统一的欧亚大陆。松辽盆地的基底属兴蒙海西褶皱带的组成部分，主要为石炭系二叠系，并伴有大规模的富铀花岗岩侵入。这些富铀花岗岩为盆地提供了富铀沉积建造的物源及铀成矿的铀源。至三叠纪，松辽地区地壳开始发生大范围热隆起，有强烈的岩浆喷发和大规模酸性岩浆侵入。早-中侏罗世在隆起背景上形成了一些小断陷，堆积了火山岩、陆相碎屑岩。B 裂谷断陷发育阶段（J3hK1d）：晚侏罗世开始，受伊泽奈崎板块北北西方向快速俯冲的影响，99铀 矿 地 质第 40 卷松辽盆地发育许多张性断裂带，产生许多分散的裂谷断陷。在断陷中发育陆相含煤碎屑岩建造。断裂活动伴随着大规模的火山喷发，形成大量的火山碎屑岩建造。上述含煤碎屑岩和富铀的中酸性火山岩及花岗岩为盆地提供了富铀沉积建造的物源及铀成矿的铀源（表 2）。图 8 松辽盆地构造演化示意图（A、B阶段据文献 34）Fig.8 Schematic diagram of structural evolution in Songliao Basin（A and B after reference 34）C 热降坳陷阶段（K2qK2n）：早白垩世登娄库期末，随着断陷作用的结束，松辽盆地进入坳陷发展阶段。晚白垩世早期泉头期至嫩江期，由于太平洋板块俯冲挤压作用减弱或停止，松辽盆地表现为左旋转换引张应力机制，导致盆地大幅度大面积沉陷，进入统一的大型坳陷汇水湖盆演化阶段。该时期的盆地沉积环境及沉积体系总体表现为东泛西超，南北发育大型长轴河流冲积平原-三角洲及湖泊的沉积演化格局。盆地的东部总体上以泛滥平原亚相沉积为特点，西部为湖相超覆沉积为特点，东西部总体上砂体不发育。松辽盆地的南部及北部辫状河、曲流河、三角洲相及湖相，砂体规模大，连通性、稳定性和渗透性好，泥-砂-泥结构完善。从总体的沉积相体系分析，南部和北部铀成矿的岩相条件、砂体条件好于东部及西部。该演化阶段的姚家组是盆地的主要富铀建造形成期或沉积成岩成矿期，它表现在灰色岩石中铀 含 量 普 遍 达 到 1010-62010-6，局 部 可 达5010-610010-6 4，35。D 反转褶皱隆升萎缩剥蚀阶段（K2sK2m）：晚白垩世晚期四方台期至明水期，由于太平洋板块俯冲作用由北北西转为近北西向，正向府冲产生强烈的挤压应力，盆地表现为强烈的挤压掀斜隆升作用，盆地东部及盆地南部边缘掀斜隆升，盆地西部发育超覆沉积，沉降中心西移到齐家古龙和长岭凹陷一线。中央古隆起及其以东地区逐渐上升为陆，盆地范围缩小。盆地东部及南部边缘的掀斜隆升作用，使含矿目的层广泛出露地表，有利于地表含氧含铀水的渗入叠加成矿，该期与铀矿成矿年龄（675）Ma相对应；盆地西部，由于该时期地层超覆沉积，阻隔了地表水的向下渗入，不利于渗入型铀成矿。E 隆升剥蚀阶段（E1E2）：古新世始新世，受印度板块北向碰撞作用影响，本区表现出强烈的挤压隆升特点。盆地内缺失古新统始新统，处于隆升剥蚀状态，但广泛发育北北东、北东、东西向和南北向伸展贯通断裂，它们切穿前嫩江组沉积盖层，或切割到达嫩江组一段。这些伸展断裂控制了古近纪辉绿岩脉及玄武岩活动与分布，同时是深部含铀低温油气流体迁移渗出的通道，并控制了本区油气流体叠加铀成矿作用及脉状富铀矿化的形成。该期铀成矿年龄为（403）Ma，与古近纪伸展构造 100贾立城，等：松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用第 1期活动期相吻合。F盆岭伸展盆地发展阶段（E3Q）：由于受日本海扩张挤压作用影响，松辽盆地东北部、东南部表现为继承性隆起，缺失新近纪地层沉积。新近纪大安组和泰康组主要分布于盆地西部坳陷区，以河流-湖泊相沉积为特点。第四纪松辽盆地表现整体沉降，但东部沉降幅度小于西部及南部，第四纪沉积厚度在东部一般为 040 m，西部和南部的第四纪沉积厚度一般为 80140 m。盆地差异沉降作用及沿断裂产生的油气渗出作用对松辽盆地砂岩型铀矿具有叠加改及保矿作用。5 结论1）松辽盆地产出背景复杂，盆地总体位于黑龙江板块内部，该区属于西太平活动大陆边缘的孤后地区，松嫩古陆块构成盆地基底的核心，盆地盖层具典型的下断上坳结构，因此盆地可称为发育于板块内部的断-坳复合型盆地。2）松辽盆地中-新生代成盆演化主要受三种动力控制。一为地幔热穹隆、上地壳伸展，对应晚侏罗-早白垩世主动裂陷；二是西太平洋板大角度的斜向俯冲作用引发的孤后伸展、走滑作用，对应晚白垩世早中期主动坳陷；三为西太平洋板块向欧亚大陆近正向俯冲引发的强烈区域挤压应力，对应晚白垩世晚期被动坳陷。由于三种动力性质的改变具有张、压、扭多重性，使盆地表现为早期裂谷、中期坳陷和晚期褶皱及掀斜的特点。3）松辽盆地的中-新生代盖层主体可划分为三大构造层，即断陷构造层（火石岭组营城组）、坳陷构造层（登娄库组嫩江组）、反转构造层（四方台组依安组）。下部断陷构造层主要分布于断陷内部，边界受控盆断裂所限，发育灰色碎屑岩夹火山岩建造，是盆地主要的气源层和产煤层；坳陷层披覆于断陷层之上，盆腹厚盆缘薄呈碟状，发育红-黑相间的建造组合，构成多套生-储油组合及多套源-淀铀组合；反转构造层上叠在坳陷构造层的西侧，以红（杂）色建造为主，构造变形较强，是盆腹地区的主要产铀层。4）松辽盆地中-新生代构造演化可划分为 6 个演化阶段，即热隆张裂（TJ2）裂谷断陷（J3hK1d）热降坳陷（K2qK2n）挤压萎缩坳陷（K2sK2m）隆升剥蚀（E1E2）差异升降（E3Q）阶段，各演化阶段对砂岩型铀矿化的发育具直接或间接的控制作用，其中古新世始新世（E1E2）盆地在挤压背景下发育全区隆升剥蚀，深部成矿流体大规模渗出改造成矿，是盆地的主成矿期。参考文献1 贾立城，蔡建芳，黄笑，等.松辽盆地宝龙山铀矿床控矿因素与成矿模式研究 J .铀矿地质，2022，38（4）：582-593.表 2 松辽盆地构造演化与铀成矿关系（综合）Table 2 Relationship between tectonic evolution and uranium mineralization in Songliao Basin地质时代E3QE1E2K2sK2mK2qK2nJ3hK1dTJ2构造演化差异升降隆升剥蚀、周边断陷挤压掀斜隆升萎缩剥蚀阶段热降坳陷裂谷断陷全区隆升周缘凹陷沉积建造与岩浆活动暗色含煤碎屑岩基性岩脉沿北东向断裂侵入（49.4 Ma5 Ma36）褶皱充填河流相杂色碎屑岩暗色-杂色含油碎屑岩含煤、含油气碎屑岩夹火山岩火山岩与沉积岩区域构造太平洋板块西移，西缘沟-弧-盆体系形成太平洋板块向北俯冲形成右行张扭应力太平洋板块向亚洲板块俯冲形成左行压扭应力岩石圈冷却收缩引张作用太平洋板块俯冲作用减弱、地幔热上涌、上地壳伸展裂陷区域构造体制转换，北东向构造发育、中央古隆起形成成矿作用油气成藏油气藏破坏油气成藏构造圈闭发育与油气移聚坳陷层烃源岩与油藏断陷层烃源岩与气藏铀成矿叠加改造成矿大规模渗出改造成矿局部渗入叠加改造成矿烃源岩演化深部流体渗出改造成矿预富集成矿含矿层形成中上部富铀烃源岩形成深部富油烃源岩形成控矿基底古隆起雏成铀成矿年龄/Ma704403374143646.61.8152.20.11533366753674.54.8181.22.61871236891135 101铀 矿 地 质第 40 卷JIA Licheng，CAI Jianfang，HUANG Xiao，et al.Study on ore controlling factors and metallogenic model of the Baolongshan uranium deposit J.Uranium Geology，2022，38（4）：582-593（in Chinese）.2 张金带，于振清，蔡建芳，等.我国铀矿勘查的重大进展和突破：进入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例M.北京：地质出版社，2015.3 李子颖，刘武生，李伟涛，等.内蒙古二连盆地哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿作用 J .中国地质，2022，49（4）：1009-1047.LI Ziying，LIU Wusheng，LI Weitao，et al.Exudative metallogeny of the Hadatu sandstone-type uranium deposit in the Erlian Basin，Inner MonggoliaJ.Geology in China，2022，49（4）：1009-1047（in Chinese）.4 罗毅，马汉峰，夏毓亮，等.松辽盆地钱家店铀矿床成矿作用特征及成矿模式 J.铀矿地质，2007，23（4）：193-199.LUO Yi，MA Hanfeng，XIA Yuliang，et al.Geologic 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