XB剖面地球物理综合解释

XB01剖面是2006年完成的。南起赵光镇，向北经过北安、龙镇，止于辰清镇，全长180km。XB01剖面北部终点在辰清镇与2005年布设的DB07剖面(即辰清-孙吴-逊克-嘉荫-嘉荫河口剖面)相接(图8-8)。考虑到测线的位置及数据处理与成果解释的方便性和有利性，本次重力工作的成果解释，把2005年辰清—孙吴段重力资料加在一起共同进行。而电法资料的处理，就没有加入辰清—孙吴段，只对本年度工作成果单独进行解释。

地形上，XB01剖面从南部的赵光镇一直往北到龙镇，高程变化平稳，保持在300m左右，从龙镇再往北到辰清，已经进入小兴安岭地区，海拔高程表现出两侧低中间高的特点，最高处在八分场附近为400m，辰清附近为350m。从辰清到孙吴，已经进入孙吴盆地，地形表现从南向北逐渐降低的特点，到孙吴县北高程已降低到200m左右。

从大地构造分区上看，本剖面经过三个构造分区。从北往南分别是孙吴盆地、小兴安岭隆起带以及松辽盆地。由于构造特点不同，表现的地球物理场特征也有较大差异。

重力场在松辽盆地表现为两侧高，中间低的特点。两侧的赵光镇和沾河林场重力异常为零值左右;而向中间的建华林场重力值逐渐降低，最后在建华林场北达到－200×10^－6m/s²左右。小兴安岭地区，重力异常总体走低，平均值约－180×10^－6m/s²，最低值在辰清镇，达到－220×10^－6m/s²。进入孙吴盆地，重力异常在研究区内又迅速抬升，孙吴县最大，接近10×10^－6m/s²;而两侧表现逐渐降低的大梯度带，最低值－220×10^－6m/s²。

磁异常总体为负异常，异常值为－1711.9～639.8nT，测线南部赵光镇至龙镇相对平缓，龙镇至辰清镇异常变化相对复杂，通过对比分析，本测线分为4个异常区，推断出14条断裂。

电法资料上，三个构造分区表现出不同的电阻率分布形态。松辽盆地以低阻为主，除龙镇南，即MT测深MT9点号与MT10点号之间以及龙中隆起的MT6点号下面出现局部高阻(1000～2000Ω·m)外，其他地区电阻率平均只有几十欧姆米。小兴安岭地区以高阻为主，只在MT13～MT14点号测深点的上部(800m以上)出现局部低阻，电阻率值只有几十欧姆米。另外在龙镇北以及MT12～MT13点号测深(地下4km以上)之间出现中阻，电阻率平均为200～300Ω·m。其他地区均表现为高阻，最大可达上万欧姆米，一般在几千欧姆米左右。进入孙吴盆地，又以低阻为主，本次MT测量只有辰清MT16点号布设在孙吴盆地内部，所以电阻率分布没有表现出全貌，只根据局部范围看出电阻率值平均约上百欧姆米。

(一)断裂带的划分

根据布格重力异常形态。重力垂向一阶导数零值点以及水平一阶导数极值点的位置、重力异常欧拉反褶积上延0～20km断裂轨迹并结合MT电阻率断面图中电阻率等值线的形态，在XB01剖面赵光镇-辰清镇之间可划分出11条不同规模的断裂。这些断裂有的是基底断裂，有的是深大超壳断裂，还有的是区域构造的分界线。具体可解释为:

东北地球物理场与地壳演化

图8-8 XB01剖面地形、重力异常、磁异常、重力剖面解释与电法6km剖面解释图

F₁断裂:在重力资料表现出高角度向北倾斜，延深很大，最大延深可达20km。在MT二维反演图中表现出低角度向北倾斜而在深度8km以下，又以近35°的角度向南倾斜。该断裂在8km以上表现出明显的推覆特点且为基底隐伏断裂。重力资料表现倾斜方向在浅部与电法一致，而在深部却完全相反。

F₂断裂:在重力图上反映较浅，且向北倾斜，但在电法图上没有反映。

北安断裂(F₃):电法资料反映F₃上部向南倾斜，3km以下转向向北倾斜，是北安盆地的南界，但在重力图上反映为由F₂和F₃组成的断裂带，在约6km以下合并成一个断裂。

二龙山南断裂(F₄):向南倾斜。

以上两条断裂在图8-8d中看出，在电性图上该断裂延深不大，只有6km左右，属于北安盆地的控盆断裂且只断到基底。重力资料反演出的F₄断裂，在电性资料上没有反映，或者说F₄也应属F₃断裂系的一部分。

二龙山断裂(F₅):上部2km深表现出低角度向北倾斜，当超过2km深时，该断裂以高角度向北倾斜，在电性图上该断裂延深较大，可达20km。

讷谟尔断裂(F₆):上部向南倾斜，当接近2km深时转向，向北倾斜，与F₅一样，在电性图上该断裂延深可达20km。以上两断裂属控盆断裂。深部属地堑型构造断裂。

小兴安岭南界断裂(F₇):重力图上反映断裂F₇向北倾斜，这一点与电法有较大出入，电法资料反映出F₇是由两条断裂组成。其中靠近龙镇附近的可叫龙镇断裂，上部2km深向北倾斜，再往下转向南倾，在8km深处与另一条F₇断裂会合。另一条F₇断裂在前者北600m处，整体表现向南倾斜，8km深处与前者会合形成一条深大断裂，在电性图上该断裂延深在20km以上。二者共同构成大地构造即松辽盆地与小兴安岭隆起带的分界线。该断裂带在黑龙江省区域地质志上与北西走向的加格达奇-鸡西断裂位置一致，在1∶250万重力图上是重力异常形态的分界线，断裂西南侧，异常以正值为主，异常量级低缓;北东侧，异常以负值为主，形成平均只有－10×10^－6m/s²的小封闭圈沿小兴安岭方向展布。

炮声屯断裂(F₈):重力图上反映10km以上向北倾斜，10km以下有近直立的产状，且延深大于20km。电法图上反映6km以上为向南倾斜，然后转向向北倾斜，在深度10km以下又向南倾斜，但延深与电法反映一致，均大于20km。该断裂上部6km深处，南北两侧电阻率差异较大，而6km以下，两侧电阻率差异较小。

龙门道班断裂(F₉):重力与电法资料均反映向南倾斜，且延深较浅，只有6km左右。

钟山西断裂(F₁₀):重力图上反映延深较浅，与F₉类似，只有6km左右。且上部向北倾，下部近似直立。电法图反映上部10km以上为40°向北倾斜，10km以下近似平卧低角度向北倾斜，延深可达15km，该断裂在电法图上构成小兴安岭隆起带的北界断裂，又可称小兴安岭-奋斗断裂，它是小兴安岭与孙吴盆地的构造分界线，位于小兴安岭的北坡，从断裂位置上，与黑龙江省区域地质志介绍的北北西走向的孙吴-鹤岗断裂是一致的，为孙吴坳陷西南部边界断裂。

红旗断裂(F₁₁):该断裂从红旗镇附近通过。电法图上(图8-8e)反映规模小而浅，且延深只有7km左右，近似直立，略向北倾斜。是盆地内部基底断裂。而重力图上反映向南倾，延深可达11km。并把该断裂定为小兴安岭-奋斗断裂，即小兴安岭隆起带与孙吴坳陷的分界线。这一点与电法得出的结论是不一致的。

重力资料显示出辰清—孙吴县之间3条断裂的分布状态。其中F₁₂断裂为腰岭桥-田木山断裂，近似直立的产状。F₁₃为基底浅断裂，向南倾斜。F₁₄可称孙吴断裂，从位置上看，与孙吴-大庆-阜新深大断裂位置相当，是孙吴盆地的西界，重力资料显示走向近似直立。

(二)构造分区

构造分区的划分主要依据MT电阻率断面图的结果，再结合重力异常形态及断裂位置来进行。XB01剖面可划分如下构造分区:

赵光镇坳陷:F₁断裂以南地区布格重力异常平稳，数值平均为－20×10^－6m/s²。磁异常相对平稳，跳动不大，平均为－300nT。从电性资料上看，可分为三层，即1.5km以上的低阻层，电阻率值只有几欧姆米到几十欧姆米。第二层从1.5～3km，电阻率为100～300Ω·m，第三层从3km一直往下可到20km以上，电阻率平均只有25Ω·m。从图9-8e看，F₁断裂上部的中阻层有向南推覆的显示。

北安北隆起:位于F₁与F₃之间。重力异常从东南部的赵光镇的－20×10^－6m/s²向西北逐渐降低到－100×10^－6m/s²，在逐渐降低的背景上，出现局部小跳跃。磁异常平均值为－250nT。在负异常背景上，有局部小的跳跃。电性资料反映出有两层。上层为低阻层，电阻率只有几欧姆米，厚度最大不超过1km;下层为中阻层，延深大于20km，电阻率在100～500Ω·m之间变化。

北安坳陷:中心位于北安北部建华林场场部附近。重力表现出的范围在F₃～F₆断裂间，从图8-8d上看出，基底最深处位于F₄与F₅之间。重力异常在松辽盆地内表现出最低值，可达－200×10^－6m/s²，其形态为中间低，向两侧逐渐抬升，抬升梯度北侧大于南侧。磁异常从南向北缓慢升高，平均值为－200nT。在F₅附近变化较大，出现－800nT的跳动。但电法资料与重力资料结果略有不同。电法资料明显反映出在F₃与F₆之间有一个小隆起(即F₄与F₅之间位置)，可称龙中隆起。该隆起把北安坳陷带分为两部分。前者可称北安坳陷带，后者成讷谟尔断陷带即F₅与F₆之间形成一个向北倾斜的断陷带。讷谟尔断陷带从结构上类似于地堑结构。如果把前者F₃与F₄之前称为北安坳陷，那么后两者即龙中隆起与讷谟尔断陷可单独分为两个小构造单位。

从电阻率上看，北安坳陷分两层，上层是本条测线最明显、范围最大的低阻带，电阻率只有几欧姆米到三十欧姆米。下层从7km一直到大于20km(图8-8e)均表现中阻区，平均数值在200Ω·m左右。龙中隆起电阻率只有一层，变化范围为300～3000Ω·m。讷谟尔断陷电阻又分两层，即上部低阻，平均10Ω·m，但厚度只有2km左右，往下一直到深20km处为50～200Ω·m的中低阻电阻率。

沾河隆起:位于龙镇南F₆与F₇之间。重力异常相对平稳，平均约－50×10^－6m/s²。磁异常在负背景值上有南高(－200nT)北低(－700nT)变化趋势。局部地区出现高、低跳跃，跳跃点低值达－1000nT，高值为150nT。电性资料反映除MT9号测点下面有一点低阻外(电阻率约20～30Ω·m)，其余地区均为中阻，平均达上千欧姆米。沾河隆起可细分为南北两部分。这两部分电阻率分布形态和数值均有差别，南部中阻范围及数值均小于北部。

以上分区，即赵光镇坳陷、北安北隆起、北安坳陷、龙中隆起、讷谟尔断陷以及沾河隆起均属松辽盆地内部次一级构造分区。

小兴安岭南部边界断陷:又称龙镇断陷。位于龙镇北，两条F₇断裂之间。重力异常表现为－50×10^－6m/s²的背景值上出现一个小范围－100×10^－6m/s²低值区。磁异常在F₇处是由高值向低值转折的梯度带。电性资料表现中低阻地堑构造，电阻率为300～500Ω·m，中低阻延深达10km。整体有向南倾斜趋势。再下部已进入小兴安岭隆起带。

小兴安岭隆起带:位于F₇与F₁₁之间。重力异常表现由南部的－50×10^－6m/s²向北逐渐降低到F₁₀断裂附近的－200×10^－6m/s²。磁异常在该隆起区为低背景负异常，平均值为－1000nT。异常形态可以F₇为界，以南磁异常相对平缓，起伏跳跃均较小;以北异常变化剧烈，跳跃大，高达600nT，低者为－1800nT。可能进入小兴安岭火山岩带，而且该带内岩石磁化率变化很大。电性资料表现由F₈、F₉两断裂把该隆起带分为南北中三部分。南部(F₇～F₈之间)除上部MT11点号下面出现小范围、深度只有400m的中阻(－200～－300Ω·m)区外，其余均为高阻区，最大可达上万欧姆米，且出露地表。中部位于F₈与F₉之间。电阻率明显为两层。上层深度7km，电阻率约200～500Ω·m;下层深度可达20km以上，电阻率在2000～5000Ω·m。北部为三层，上层较浅，只有1km深，但电阻率只有几十欧姆米;中层从1～5km，电阻率为2000～5000Ω·m;第三层从5km一直到深19km，电阻率为7000～10000Ω·m。

孙吴盆地:F₁₀东北地区，重力资料由－100×10^－6m/s²向北逐渐降低到辰清的－260×10^－6m/s²，中间出现局部小跳跃。磁异常为负值，平均为－800nT。异常形态相对平稳，跳跃较小，但在F₁₁处有突跳－150nT的高点。而工区内的电性资料又表现出南北两部分，中间以F₁₁为分界线。南部高阻直接出露地表，电阻率约2000～5000Ω·m。在深度6～9km之间有一电阻率约700～1000Ω·m的中阻侵入体。在侵入体下面又出现一1000～2000Ω·m的电阻率层，再下面进入小兴安岭地层。F₁₁以北即北部地区明显分为两层。上层延深8km，电阻率约300～1000Ω·m;下层8～14km，电阻率为1000～2000Ω·m。

根据本次测量结果再参考华东有色地质勘查局814队1991年在该区的重力测量报告可看出，研究区以小兴安岭隆起带为界，南、北构造特点存在较大差异。北部以断块为特征，南部以坳陷为特征。构造线方向，北部以南北为主，南部以北东为主。火山活动北部强烈，南部微弱。

(三)基底起伏形态

参考孙吴、龙镇地区岩石密度及钻井资料，选择结晶基底界面上下两侧的平均密度差为0.3g/cm³，基底平均深度为0.6km。然后利用重力异常采用DCT法反演了密度基底深度(图8-8d)。图中看出，松辽盆地内可分为两个坳陷区:北安坳陷和F₇断陷区，基底深度分别为1.3km和0.8km。两个隆起区，即北安北隆起和沾河隆起，基底深度平均只有0.4km。小兴安岭隆起区以F₈断裂为界，可分为南北两部分，南部基底深度只有200m，北部从南向北逐渐加深，在130点号附近达到1km。孙吴盆地基底从南向北逐渐加深，在辰清达到最深，可到1.5km。从电性资料反映的基底深度(图8-8e)与重力有较大出入。在松辽盆地有三隆二坳。三隆即北安北隆起，基底深度0.5km;龙中隆起，基底深度0.2km;沾河隆起，基底只在8、9号测点下有0.3km，其余基岩直接出露地表。二坳即北安坳陷，基底深度达6km;讷谟尔断陷达2.5km。小兴安岭隆起带只在MT13～14号两测点之间有浅而薄的沉积层，基底平均0.8km。到孙吴盆地内部，只在辰清附近有较厚沉积，从电阻率值上看，电阻率分三层，上部低阻基底只有0.5km;中间为中高阻地层;底部在3～4km间，又出现低阻，如果以这一层为基底深度可达4km。