DB06剖面西起同江市,向东经过前进农场、前锋农场后,剖面转向近南北向,再经过寒葱沟镇、浓桥镇后,剖面又转为东西向,最后到抓吉镇为终点。全长250km。从构造角度上看,除测线西侧一部分位于富锦隆起外,其余大部分均在东三江盆地内。所以在本剖面次一级构造的讨论中,采用地名来定构造名称。该剖面与DB05剖面相比,构造相对简单,断裂也少一些。
(一)断裂带的划分
依据重力欧拉反褶积计算的断裂在结合电性资料,该剖面可划分出如下断裂:同江-头林-迎春岩石圈断裂(F1),在圈内此处属F1断裂的北端,再往北已进入俄罗斯境内。富锦隆起东部边界断裂(F2),又可称前进农场坳陷西部边界断裂。F3断裂规模较小,属基底内部断裂。大合镇断裂(F4、F5),又称虎林-前进农场断裂,该断裂在地表显示两条,在地下两者合一,构成一个断裂;前进农场坳陷东部边界断裂(F6),又可称前锋农场隆起西部边界断裂;前锋农场隆起北部边界断裂(F7),由于该剖面在前锋农场场部的东侧,测线由前面的东西走向转向近南北;乌苏里江断裂(F10),抓吉镇是紧靠乌苏里江边的一个边防小镇,本测线东头已进入抓吉镇,该断裂由此得名。在F7与F10之间,还有两条F8与F9断裂,这两条断裂规模较小,均属基底内部断裂,在重力成果图上有较明显显示,但在电性资料上反映不十分明显(图8-6)。
(二)构造分区
结合重力异常特征,断裂位置以及电阻率量级和形态,该剖面内可划分出如下次一级构造区。
富锦隆起:位于F2断裂以西地区。在地形上F3断裂位置为地堑地形,高程68m一下跌到52m。而在隆起内,从西向东逐渐缓慢降低,总的高低之差只有15m。隆起内重力异常与地形呈镜像关系,从西向东逐渐增大,高低之差有140×10-6m/s2。(50~190m/s2)。但在F2位置上重力异常表现290×10-6m/s2的断差,异常形态为从西向东减小的大梯度带,且梯度很陡。磁异常平静,保持在-50nT,但在F2附近,异常出现负值跳动,数值可达-350nT。在电法资料上,该隆起明显被F1分为两部分。其西部分两层,上部低阻层较厚,可达3km,电阻率平均几十欧姆米,下部为高阻花岗岩;同样东侧也分为两层,但上部分低阻层较薄,分布面积也小,下部高阻花岗岩离地表很浅,甚至出露地表。
东北地球物理场与地壳演化
图8-6 DB06剖面地形、重力异常、磁异常、重力剖面解释与电法剖面解释图
前进农场坳陷:位于F2与F6断裂之间。地形平坦,平均海拔60m,但在靠近F2断裂突然升高达75m后,又降到60m。重力异常为两头低,中间高。低者接近零值,高者达150×10-6m/s2。说明在坳陷内地壳厚度减薄,莫霍面上隆。而在两侧由于存在深大断裂,岩石破碎,造成密度减小,所以引起低值重力异常。磁异常整体平静,接近零值。但在F5处,有突然升高达250nT的波动。结合电法资料,该坳陷整体为低阻。从5km深的剖面图看,可分为两层:上层为低阻,几十欧姆米,可能为新近系砂砾岩;下层为中阻,几百欧姆米,推断为白垩系火山角砾岩或侏罗系煤系。从剖面图上看深20km处,下部又为几十欧姆米的低阻。从横向上看,该坳陷内还存在F3、F4与F5三条规模较小的基底断裂。特别是F3与F2断裂之间,低阻面积大且深,造成重力异常明显呈低谷形态,最小数值已达到负值。这种现象在F5与F6断裂之间也有类似反映。另外,由于这几条断裂的存在,使该坳陷电阻率形态在纵向上分层性较差,但在横向上有明显分块现象。
前锋农场隆起:位于F6与F7断裂之间。该段测线以前锋农场场部为分界线,其西侧走向东西,过农场场部测线走向转为近南北。地形平坦,但有微弱小起伏,平均海拔60m。磁异常平静,平均值为0nT。重力异常形态变化较大,西侧高,东侧低,过农场场部后转入高值,最高可达120×10-6m/s2。结合电法资料,可把这种重力异常形态解释为东侧低是由于在前锋农场下面有两条小断裂控制,形成地堑构造,该地堑内充满了低电阻率、低密度的物质,所以形成低重力异常。而农场北部下面整体分布着高电阻率、高密度的岩体,故形成高值重力异常。另外,从电性资料上看,很零乱的并形成复杂形态的电阻率曲线,说明该区曾经历过复杂的构造史。在断面图上5km处,总体上看,电阻率曲线呈块状分布,成层性差。几十欧姆米的低阻以团块状分布在MT18、MT19、MT20和MT21号深测点下面,最深可达2km,平均深1km。在其下部电阻率曲线多以陡峭直立状,电阻率平均为2000Ω·m的中高阻岩体分布。低阻为新近系砂岩、白垩系砂岩;中高阻为石炭系—二叠系的石英斑岩、灰岩和元古宇花岗片麻岩。
寒葱沟坳陷:位于F7与F10断裂之间。测线在该坳陷内浓桥镇由近南北转向东西。从地形上看,起伏较大,在寒葱沟附近高程在600m背景值上突然增大到80m,形成一个台阶状隆起后又下降到背景高程,前后高程变化近20m。重力异常整体走低,在背景场零值左右,于寒葱沟镇附近突然升高到100×10-6m/s2。说明该坳陷整体低密度物质沉积较厚,莫霍面虽然略有隆起,但两者引起的正、负异常基本抵消。另外,在寒葱沟镇附近即F9大小断裂之间地下深处应有一块高密度岩体存在(可能沿断裂带上涌而至)。所以引起该断裂处有突然增大的正异常。磁异常仍表现平缓,量级稳定在-40nT。从电性异常上看,与前进农场坳陷有类似的结构。横向分块特征明显,纵向分层较差。只不过被前锋农场隆起所隔,分为两块。综观整个坳陷,其上部在不同部位分布有几欧姆米至几十欧姆米约2km厚的低阻层,特别在F7~F8断裂之间以及F9断裂位置上地下又有低阻层分布,前者低阻层可从地表一直延深到5km以下;后者分布在3.5~5km以下深度上。其余部位即2km以下均以电阻率约几百欧姆米且团块状形态分布。在农桥镇及以东地区有层状分布的显示。
以上三个次级构造区即前进农场坳陷、前锋农场隆起以及寒葱沟坳陷在三江盆地可统称为浓江凹陷(滕吉文等,1993)。
抓吉隆起:位于抚远凸起的东部,在本剖面上位于F10断裂以东。此隆起范围很窄,再往东过乌苏里江就是俄罗斯境内。从地形上看,由西向东逐渐降低,最低接近海拔40m,重力异常与地形呈镜像,表现出从西向东逐渐升高的形态,到终点异常已从-80×10-6m/s2升高到70×10-6m/s2。磁异常仍为负值,且稳定在-50nT左右。电性结构上表现出两侧高阻,是间为中低阻且延深大于5km。高阻为几千欧姆米;中低阻为几十到几百欧姆米。推测高阻为元古宇花岗岩,中低阻可能为侏罗纪地层。
(三)基底起伏形态
利用重力与电法资料分别计算了密度基底与电性基底。电性基底仍以几十欧姆米的低阻层下界面为准。
见图8-6。前进农场坳陷密度基底除F2~F3断裂之间达3km(F5~F6同为2km)外,其余地区平均1.5km。电性基底横向有分块特征。F2~F3之间平均2km深;F3~F5之间,除在MT12、MT13、MT14和MT15号测点下局部小范围内有深达1.5km的电性基底外,其他地区均为中高阻电阻率分布。F5~F6之间电性基底在MT16、MT17号测点下有2km深。前锋农场隆起密度基底平均深2km。电基底横向分块更加明显,MT18点号下面为2km,且范围较大。MT19、MT20两测点下基底深只有1.5km,而且范围小。MT21点号以北有1km深连续分布的电性基底。寒葱沟坳陷密度基底除在寒葱沟镇下面较浅,兴有1km外,其两侧平均2.5km。电性基底仍有分块特征,但相对连续。寒葱沟镇以南除中间局部地区中阻层出露地表外,其他地区平均深2~2.5km。在MT22、MT23两点间,电性基底有大于5km深度的显示。寒葱沟镇与浓桥镇之间,密度基底深3km。电性基底在MT27、MT28两点间深达2.5km,而且该位置在4km以下到大于5km之间,又有低阻出现,所以,该位置有双层基底的显示。在MT27点号的南侧、MT28点号的北侧,基底出露地表。寒葱沟坳陷农桥镇以东,电性基底连续,平均深度1.5km。