文档介绍：区域构造与古气候对松南姚一段沉积岩相的影响
一、松辽盆地南部姚家组一段地层岩相组合特征
姚家组一段地层在整个盆地南部大部分地区均有分布,仅在东南隆起区和西部斜坡区一带被完全剥蚀或没有沉积,地层厚度一般为20m~65m,与下伏青山口组呈整合-假整合接触。岩性以紫红色、棕红色、灰绿色泥岩,夹灰绿色泥质粉砂岩、灰白色砂岩为主,油层发育在粉砂岩、砂岩当中。地层普遍含钙,常见钙质结核和铁质结核,以及钙质条带,其岩性同上覆及下伏地层亦有较大差别,海坨子-大安以西及以北地区,泥岩颜色变暗,以灰绿色、灰黑色为主,盆地中北部可见有黑色泥岩;综上所述,姚一段地层具有厚度较薄、但区域上厚度变化不大、分布较稳定,泥岩多呈紫色、红色棕红色、且在横向、纵向广泛发育(图1-1、1-2),油层多发育于红色泥岩当中。那么是什么环境产生如此特殊的、与上覆及下伏地层截然不同的沉积岩相呢?广布的红色泥岩是在什么环境下产生的?形成机理又是什么呢?下面我们从以下几个方面进行分析。
二、区域构造对姚一段地层沉积岩相的控制作用
湖泊与海洋相比体积较小,水体少,影响因素很多,主要有构造运动、气候变化、沉积物填充、河水的注入和海侵等。但对不同类型湖盆或同一类型不同时期的湖盆,这些因素所起的作用的分量是不同的。
构造运动是决定陆相湖盆湖平面及湖盆可容纳空间变化的最主要因素,构造运动在不同的湖盆中有不同的表现。
对于松辽盆地这种近海内陆湖盆,盆地基底的总体构造升降会引起湖平面的上升与下降,同时湖盆的可容纳空间也随之变化。湖平面和沉积物可容纳空间的变化主要受构造运动的影响,湖平面上升有两种情况,一种情况是,由于构造抬升,沉积物填充造成的湖平面上升,那么盆地可容纳空间萎缩,姚一段沉积时期就类似于这种情况;另一种情况是,在构造沉降时期,由于气候、河流注入等原因,在湖盆沉降的同时湖平面逐渐扩大、上升,盆地可容纳空间增大,青山口组一二段和嫩江组一二段沉积时期就属于这种情况。
松辽盆地经历了晚侏罗世-早白垩世早期的断陷沉降与抬升剥蚀后,自登楼库组沉沉积时期开始了整体沉积过程,直至嫩江组沉积后,由于区域挤压再次抬升,逐渐萎缩。因此坳陷层的发育经历了坳陷与构造反转两给阶段。
另外根据盖层断裂及褶皱构造与地层的关系,在坳陷阶段鉴别出两个构造拉张阶段,既登娄库早期拉张期和泉头组-青山口组一段拉张作用时期;在反转阶段鉴别出嫩江、明水、老第三纪末三次构造运动。坳陷期构造应力场以水平拉张为主,反转期构造应力场以区域水平挤压为主。表现在沉积盆地演化上就是,构造应力以水平拉张为主时,湖盆可容纳空间增大最终达到湖盆的兴盛时期,构造应力以区域水平挤压为主时,湖盆逐渐萎缩直至消亡。姚一段沉积时期,处于松辽盆地青一、二段快速沉降与嫩一、二段快速沉降的间歇期。
由于姚一段沉积时期处于松辽盆地青一、二段与嫩一、二段两次大构造沉降的间歇期,第一次快速沉降即将结速,下一次沉降还没有发生,盆地构造运动较为稳定。同时,从青山口二期开始发育的大庆长垣三角洲,持续向南推进,尤以姚家组一段的葡萄花油层推进最远,推进距离200千米,坡降千分之零点八。导致姚一段时期湖水不断向南侵入。由于构造沉降停滞同时沉积物不断填充,