松科2井東孔地層年代框架構建及鄰區(qū)對比研究：揭示松遼盆地地質演化脈絡

一、引言1.1研究背景與意義松遼盆地作為中國重要的含油氣盆地，其地質演化歷史對于理解中國東北地區(qū)的構造運動、沉積環(huán)境變遷以及能源資源分布具有不可替代的關鍵作用。松科2井東孔作為深入探究松遼盆地深部地質結構的關鍵鉆孔，為我們提供了獲取高分辨率地層信息的絕佳契機，在揭示松遼盆地地質演化奧秘方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。從地質演化的角度來看，松遼盆地經歷了漫長而復雜的構造運動和沉積過程。在不同的地質時期，盆地受到板塊運動、深部地?；顒拥榷喾N因素的影響，其地層結構和沉積環(huán)境發(fā)生了顯著變化。通過對松科2井東孔地層的詳細研究，能夠建立起高精度的地層年代框架，進而清晰地梳理出盆地在各個地質時期的演化脈絡。這不僅有助于我們深入理解區(qū)域構造運動對盆地形成和發(fā)展的控制機制，還能為全球地質演化研究提供重要的區(qū)域實例，豐富和完善地球科學的理論體系。在資源勘探領域，松遼盆地蘊含著豐富的油氣、地熱等能源資源。準確的地層年代框架是資源勘探的重要基礎，它能夠幫助我們更好地理解油氣等資源的形成、運移和富集規(guī)律。通過對松科2井東孔地層的分析，我們可以識別出潛在的儲層和烴源巖，為后續(xù)的資源勘探和開發(fā)提供精準的目標和科學依據，提高勘探效率，降低勘探成本，對于保障國家能源安全具有重要的現(xiàn)實意義。與鄰區(qū)地層進行對比研究，能夠揭示區(qū)域地層的橫向變化規(guī)律，為區(qū)域地質填圖和地質構造研究提供重要依據。通過對比不同地區(qū)地層的巖性、化石組合、沉積特征等，我們可以了解區(qū)域地質事件的發(fā)生范圍和影響程度，重建區(qū)域地質歷史，為地質災害預測和防治提供參考。松科2井東孔地層年代框架的建立及其與鄰區(qū)地層的對比研究，對于推動地質科學的發(fā)展、保障國家能源安全以及促進區(qū)域經濟可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。1.2國內外研究現(xiàn)狀在松科2井相關研究領域，國內外學者已取得了一系列豐碩成果。在松科2井地層劃分與年代確定方面，國內研究利用先進的測井技術與古生物化石分析，對地層進行了細致劃分。通過高分辨率的地球物理測井，如陣列感應、核磁共振成像等技術，精確識別地層的巖性變化和界面位置，結合對不同層位古生物化石的種類、分布和演化特征的研究，為地層年代的確定提供了重要依據。國外學者則多運用高精度的放射性同位素測年技術，對松科2井地層中的火山巖夾層等進行年代測定，進一步細化了地層年代框架。有研究利用氬-氬同位素測年方法，對松科2井中白堊統(tǒng)地層中的火山巖進行測定，獲得了較為精確的年齡數據，為區(qū)域地層對比提供了可靠的時間標尺。在松遼盆地深部地層結構與演化研究方面，國內通過對松科2井及周邊地震資料的聯(lián)合分析，揭示了深部地層的構造特征和演化歷史。利用深地震反射剖面技術，清晰地展示了盆地深部地層的層序結構和斷裂構造，為理解盆地的形成機制和演化過程提供了直觀的圖像。國外研究則側重于從全球構造背景出發(fā)，探討松遼盆地在板塊運動中的響應和演化。通過對比全球其他類似盆地的地質特征和演化模式，分析松遼盆地的獨特性和共性，為其演化研究提供了更廣闊的視角。在鄰區(qū)地層研究方面，國內對與松科2井相鄰區(qū)域的地層進行了詳細的地質填圖和剖面測量，建立了較為完善的區(qū)域地層格架。通過對鄰區(qū)地層的巖性、化石、沉積構造等特征的系統(tǒng)研究，明確了不同地層單元的分布范圍和相互關系。國外研究則注重運用先進的地球化學分析技術，對鄰區(qū)地層的元素組成、同位素特征等進行分析，探討地層形成的古環(huán)境和物質來源。通過對鄰區(qū)地層中微量元素和穩(wěn)定同位素的分析，重建了古氣候和古海洋環(huán)境的變化歷史，為區(qū)域地層對比提供了更多的信息。盡管國內外在松科2井及鄰區(qū)地層研究方面取得了顯著進展，但仍存在一些不足之處。在松科2井地層年代框架的建立上，不同測年方法之間的結果存在一定差異，導致部分地層年代的確定存在不確定性。由于地層中火山巖夾層的分布不均和同位素測年的局限性，使得某些層位的年齡數據存在誤差，影響了地層年代框架的精度。在鄰區(qū)地層對比中，由于不同地區(qū)地層的出露條件和研究程度不同，對比的準確性和可靠性有待提高。部分鄰區(qū)地層的研究較為薄弱，缺乏系統(tǒng)的地質資料和分析數據，難以與松科2井地層進行全面、準確的對比。對于地層演化過程中的一些關鍵地質事件，如大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)、構造運動對地層的影響等，其發(fā)生的時間、機制和影響范圍仍有待進一步深入研究。1.3研究目標與內容本研究旨在通過對松科2井東孔地層的深入剖析，構建高精度的地層年代框架，并與鄰區(qū)地層進行全面對比，揭示區(qū)域地層的時空演化規(guī)律。具體研究目標如下：一是運用多種先進的測年技術和地層分析方法，精確確定松科2井東孔各層位的地質年代，建立連續(xù)、準確的地層年代序列，解決現(xiàn)有研究中地層年代不確定性的問題。二是系統(tǒng)分析松科2井東孔地層的巖性特征、沉積構造、古生物化石組合等，明確地層的沉積環(huán)境和演化過程，為地層年代框架的建立提供地質背景依據。三是詳細對比松科2井東孔地層與鄰區(qū)地層的地質特征，包括巖性、化石、沉積相、地球化學等方面，識別區(qū)域地層的相似性和差異性，建立區(qū)域地層對比關系，為區(qū)域地質研究提供重要參考。圍繞上述研究目標，本研究將開展以下具體內容的研究：在松科2井東孔地層年代測定方面，綜合運用放射性同位素測年、古生物化石定年、磁性地層學定年等多種方法，對松科2井東孔地層中的火山巖夾層、生物化石豐富層位以及具有磁性特征的地層進行年代測定。對于地層中的火山巖夾層，采用氬-氬同位素測年方法，精確測定其形成年齡；對于富含古生物化石的層位，通過鑒定化石種類、對比化石演化序列，確定地層的相對年代；利用磁性地層學方法，根據地層的磁性特征變化，建立磁性地層序列，與全球標準磁性地層對比，確定地層的年代。結合多種測年結果，建立高精度的地層年代框架。在松科2井東孔地層特征分析方面，詳細觀察和描述巖心的巖性特征，包括巖石類型、顏色、結構、構造等，繪制巖性柱狀圖。運用沉積學原理，分析地層中的沉積構造，如交錯層理、波痕、泥裂等，確定沉積環(huán)境和沉積相類型，如河流相、湖泊相、三角洲相。通過顯微鏡觀察和古生物化石鑒定，分析古生物化石的種類、數量、分布特征，研究生物群落的演化規(guī)律，為地層年代的確定和沉積環(huán)境的分析提供生物依據。在松科2井東孔與鄰區(qū)地層對比研究方面，收集鄰區(qū)地層的地質資料，包括巖心、測井、地震等數據，建立鄰區(qū)地層數據庫。從巖性、化石、沉積相等方面，對松科2井東孔地層與鄰區(qū)地層進行詳細對比。對比不同地區(qū)地層中相同巖石類型的分布特征、厚度變化；分析化石組合的相似性和差異性，確定地層的對比關系；研究沉積相的橫向變化規(guī)律，揭示區(qū)域沉積環(huán)境的演變。利用地球化學分析技術，對比地層的元素組成、同位素特征等，進一步驗證地層對比結果，探討地層形成的物質來源和古環(huán)境變化。1.4研究方法與技術路線本研究綜合運用地質學、地球物理學、古生物學等多學科的研究方法，從不同角度對松科2井東孔地層進行深入剖析，以實現(xiàn)研究目標。在地質研究方法方面，對松科2井東孔巖心進行細致的野外觀察和室內分析。在野外，精確測量巖心的產狀、層序等地質要素，記錄地層的接觸關系、沉積構造等特征。在室內，利用偏光顯微鏡等設備，對巖石薄片進行觀察，分析巖石的礦物組成、結構構造，從而確定巖石類型和沉積環(huán)境。通過巖心觀察，詳細描述不同地層的巖性特征，如巖石的顏色、粒度、分選性、磨圓度等，繪制巖性柱狀圖，直觀展示地層的巖性變化。測井技術是獲取地層物理性質信息的重要手段。本研究采用多種先進的測井方法，包括自然電位測井、自然伽馬測井、電阻率測井、聲波時差測井、密度測井等。自然電位測井可用于識別地層的滲透性和流體性質；自然伽馬測井能反映地層中放射性元素的含量，從而區(qū)分不同巖性；電阻率測井可用于判斷地層的含油氣性和巖石的導電性；聲波時差測井和密度測井則能提供地層的孔隙度、巖石密度等信息。通過對這些測井數據的綜合分析，建立地層的測井響應特征庫，實現(xiàn)地層的精細劃分和巖性識別。利用測井數據的連續(xù)測量優(yōu)勢，結合巖心分析結果，建立高分辨率的地層對比剖面，為地層年代框架的建立和區(qū)域地層對比提供重要依據。古生物學方法在確定地層年代和沉積環(huán)境方面具有獨特優(yōu)勢。對松科2井東孔地層中的古生物化石進行系統(tǒng)采集和鑒定，包括微體化石（如孢粉、介形蟲、有孔蟲等）和大化石（如植物化石、脊椎動物化石等）。通過對比不同地層中化石的種類、數量、分布特征以及化石組合的演化規(guī)律，確定地層的相對年代。依據化石的生態(tài)特征和共生關系，推斷地層形成時的沉積環(huán)境，如淺海、深海、湖泊、河流等。利用古生物化石的生物地層學方法，建立生物帶，將松科2井東孔地層與全球標準生物地層進行對比，進一步精確地層年代。在年代測定方法上，放射性同位素測年是確定地層絕對年齡的重要手段之一。針對松科2井東孔地層中的火山巖夾層、侵入巖等，采用氬-氬（Ar-Ar）同位素測年、鈾-鉛（U-Pb）同位素測年等方法。Ar-Ar同位素測年通過測定巖石中放射性氬同位素的含量，計算巖石的形成年齡，具有高精度、高分辨率的特點；U-Pb同位素測年則利用鈾和鉛同位素的衰變關系，確定巖石的年齡，適用于古老巖石的年代測定。古生物化石定年則是根據化石的演化階段和出現(xiàn)的地質年代，確定地層的相對年代。通過對松科2井東孔地層中豐富的古生物化石進行鑒定和分析，與已知地質年代的化石進行對比，確定地層的相對年代范圍。磁性地層學定年是利用地層中磁性礦物的磁化方向和強度變化，建立磁性地層序列，與全球標準磁性地層進行對比，確定地層的年代。通過對巖心進行系統(tǒng)的磁性測量，分析磁性參數的變化規(guī)律，識別磁性極性反轉事件，建立松科2井東孔的磁性地層柱，進而確定地層的年代。本研究的技術路線如下：首先，收集松科2井東孔的地質、測井、古生物等相關資料，對資料進行整理和分析，初步了解地層的基本特征。然后，開展巖心觀察和描述工作，繪制巖性柱狀圖，確定地層的巖性組合和沉積旋回。同時，進行測井數據采集和處理，建立地層的測井響應特征庫，實現(xiàn)地層的精細劃分和巖性識別。在古生物化石研究方面，系統(tǒng)采集和鑒定化石，建立生物地層序列，確定地層的相對年代。利用放射性同位素測年、磁性地層學定年等方法，確定地層的絕對年齡，建立高精度的地層年代框架。收集鄰區(qū)地層的相關資料，從巖性、化石、沉積相等方面與松科2井東孔地層進行詳細對比，建立區(qū)域地層對比關系，分析區(qū)域地層的時空演化規(guī)律。二、松科2井東孔地質概況2.1區(qū)域地質背景松遼盆地位于歐亞板塊東部，地處中國東北部松遼平原，地理坐標為東經119°40′-128°24′，北緯42°25′-49°23′，是大型克拉通內裂谷型盆地，呈北北東走向，面積約26萬平方千米，是中國重要的含油氣盆地。其大地構造位置處于西伯利亞、華北和太平洋三大板塊的夾持區(qū)域，在中新生代時期，受到環(huán)太平洋板塊拼貼、洋殼俯沖以及蒙古-鄂霍茨克?？p合帶俯沖-碰撞等多重作用的影響，區(qū)域構造變形極為復雜。松遼盆地的形成與演化與燕山運動密切相關。燕山運動造就了中國東部中新生代的大地構造格局，形成了北北東向的大型坳陷帶與隆起帶，松遼盆地便發(fā)育于大型坳陷帶內。在盆地的演化進程中，經歷了多個重要階段。成盆先期褶皺階段，古生代末期歐亞板塊與古太平洋板塊碰撞，使中國東北和日本諸島發(fā)生大規(guī)模褶皺，松遼板塊大范圍抬升，伴隨強烈?guī)r漿活動，深部莫霍面出現(xiàn)起伏，三疊紀早期經侵蝕夷平，略具準平原化。初始張裂階段，中、晚侏羅世時期，地表經前期剝蝕，巖石圈較薄，深部莫霍面拱起，上地幔產生局部異常熱點，導致盆地早期初始張裂，形成規(guī)模不等的裂陷，沿斷裂發(fā)生強烈?guī)r漿活動。此時盆地西部地殼破裂較強，火山活動頻繁，而東部地殼破裂不完全，以裂陷為主，充填了巨厚的裂谷式補償沉積。裂陷階段，早白堊世早期，盆地中部莫霍面拱起異常，地幔作用顯著，造成持續(xù)拉張。孫吳-雙遼地殼斷裂活躍，中央斷裂帶隆起上升，兩側形成拉張斷陷，斷陷沉降速度快、物源多、水動力強，沉積補償作用良好，沉積物以較粗屑類復理石建造為主，沙河子組形成時期盆地以伸展為主，伴隨大規(guī)模火山活動，形成一系列北東、北北東向展布的斷陷盆地。營城組形成時期，受古太平洋板塊向西擠壓影響，初始裂谷未能繼續(xù)擴展，斷陷趨于萎縮，伸展率減小，構造沉降幅度降低，盆地周緣開始隆起。沉陷階段，早白堊世晚期，巖石圈逐漸冷卻收縮，盆地大幅度沉降，沉降速度和規(guī)模不斷擴大，在上地幔拱起最高地帶形成中央深坳陷。由于地殼沉陷的不均一性，松遼盆地在發(fā)育前期形成東部和中部兩個沉降中心，中、后期東部沉降中心逐漸消失，致使東部發(fā)育早期斷陷，中部多數發(fā)育中期坳陷，西部為長期斜坡帶。萎縮平衡階段，晚白堊世晚期至新生代，盆地整體處于萎縮狀態(tài)，沉積速率逐漸降低，地層厚度變薄，構造活動相對減弱，盆地逐漸趨于穩(wěn)定。松遼盆地的地層發(fā)育較為齊全，自下而上主要包括古生界、中生界和新生界。古生界主要出露于盆地周邊，為變質巖和巖漿巖；中生界是盆地的主要沉積地層，包括侏羅系、白堊系，其中白堊系沉積厚度大，地層剖面完整，化石豐富，是研究陸相白堊紀地層的理想區(qū)域。侏羅系主要為火山巖和沉積巖，記錄了盆地早期的火山活動和沉積環(huán)境。白堊系可進一步劃分為下白堊統(tǒng)和上白堊統(tǒng)，下白堊統(tǒng)主要由河流相、湖泊相和沼澤相碎屑巖組成，夾有火山巖和火山碎屑巖；上白堊統(tǒng)以湖相和河流相沉積為主。新生界主要為第三系和第四系，分布于盆地的表層，厚度相對較薄，主要為松散的沉積物。松遼盆地周邊被山脈和丘陵環(huán)繞，西部為大興安嶺，東北為小興安嶺，東南為張廣才嶺，南部為康平-法庫丘陵地帶，中間是松花江、嫩江、遼河水系沖積形成的平原和沼澤。盆地內部地形平坦，地面海拔一般在120-300米之間。這種獨特的地形地貌對盆地的沉積環(huán)境和地層分布產生了重要影響，周邊山脈為盆地提供了豐富的物源，而水系則控制了沉積物的搬運和沉積過程。2.2松科2井東孔位置及鉆探情況松科2井東孔位于黑龍江省安達市羊草鎮(zhèn)吉慶村六撮房屯東南約0.25km處，處于松遼盆地的核心區(qū)域。該區(qū)域地勢平坦，屬于松嫩平原的一部分，為鉆探工作提供了較為有利的地形條件。其地理位置的選擇具有重要的科學意義，處于松遼盆地地層發(fā)育最為典型的區(qū)域，能夠獲取更具代表性的地層信息，對于研究松遼盆地的地質演化和地層特征具有關鍵作用。松科2井東孔的鉆探工程由中國地質科學院勘探技術研究所負責組織實施，采用吉林大學研制的“地殼一號”萬米科學鉆機進行鉆進?！暗貧ひ惶枴便@機是我國自主研發(fā)的具有國際先進水平的萬米大陸科學鉆機，其最大鉆井深度可達10000米，具備高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的特點，能夠滿足松科2井東孔在復雜地質條件下的鉆探需求。在鉆探過程中，“地殼一號”鉆機展現(xiàn)出了強大的性能優(yōu)勢，能夠有效應對松遼盆地深部地層的高壓、高溫和復雜巖性等挑戰(zhàn)，確保了鉆探工作的順利進行。該鉆孔設計深度為6400米，旨在穿透白堊紀地層，鉆至盆地基底，獲取深部地層的連續(xù)巖心和相關地質數據。在實際鉆探過程中，經過科研人員的不懈努力，最終完鉆深度達到7018米，超出設計深度618米。這一成果不僅展示了我國在深部鉆探技術方面的卓越實力，也為獲取更豐富、更全面的深部地層信息提供了可能。在鉆探過程中，遇到了諸多技術難題和挑戰(zhàn)。隨著鉆探深度的增加，地層溫度逐漸升高，對鉆井液的性能和鉆具的材料提出了更高的要求。高溫會導致鉆井液的黏度降低、穩(wěn)定性變差，影響鉆井液的攜帶巖屑和冷卻鉆具的功能；同時，高溫還會使鉆具的強度和韌性下降，增加鉆具損壞的風險。此外，深部地層的巖石硬度和研磨性也較大，容易導致鉆頭磨損加劇，降低鉆進效率。針對這些問題，科研人員采取了一系列有效的技術措施。研發(fā)了耐高溫、高性能的鉆井液體系，通過優(yōu)化鉆井液的配方和添加劑，提高了鉆井液在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和性能；采用了高強度、耐高溫的鉆具材料，對鉆具進行了特殊的熱處理和表面強化處理，提高了鉆具的抗磨損和抗高溫性能；還優(yōu)化了鉆進工藝參數，如調整鉆進速度、壓力和轉速等，以適應深部地層的特點，提高鉆進效率。在取心方面，松科2井東孔取得了顯著成果。全井巖心采取率達到96.6%，超出預定目標1.6個百分點，共獲取大直徑巖心4134米，包括214毫米巖心1632米，124毫米巖心1427米，92毫米巖心1075米。這些高質量的巖心為后續(xù)的地質分析和研究提供了寶貴的實物資料，能夠直觀地反映地層的巖性、結構、構造和化石等特征，對于建立高精度的地層年代框架和研究地層的沉積環(huán)境、演化歷史具有重要意義。三、松科2井東孔地層年代框架構建3.1巖性地層劃分通過對松科2井東孔巖心的詳細觀察與分析，結合測井資料，依據巖石的顏色、成分、結構、構造以及沉積旋回等特征，將松科2井東孔地層自下而上劃分為下白堊統(tǒng)、中白堊統(tǒng)、上白堊統(tǒng)和第四紀沉積。這種劃分方法能夠全面、準確地反映地層的巖性特征和沉積演化歷史，為后續(xù)的地層年代測定和區(qū)域地層對比提供了堅實的基礎。在劃分過程中，充分考慮了不同地層之間的巖性差異和沉積環(huán)境的變化，確保了地層劃分的科學性和合理性。3.1.1下白堊統(tǒng)特征松科2井東孔下白堊統(tǒng)深度范圍大致為3320-5940m，厚度較大，是松遼盆地早期沉積的重要記錄。其巖性主要為一套碎屑巖夾火山巖組合。在碎屑巖部分，底部以粗碎屑巖為主，礫巖、砂礫巖較為常見，礫石成分復雜，包括石英巖、花崗巖、火山巖等，礫石磨圓度較差，分選性也不佳，反映了近源快速堆積的沉積特征，可能是在盆地初始裂陷階段，周邊山體快速隆升，碎屑物質快速搬運至盆地內沉積形成。向上逐漸過渡為中細粒砂巖、粉砂巖和泥巖互層，砂巖成分以石英、長石為主，含有少量云母和暗色礦物，結構成熟度和成分成熟度逐漸提高，表明沉積環(huán)境逐漸穩(wěn)定，水動力條件逐漸減弱。在該地層中，還夾有多層火山巖，如安山巖、玄武巖、流紋巖和凝灰?guī)r等。安山巖呈灰綠色，斑狀結構，斑晶主要為斜長石和角閃石，基質為隱晶質或玻璃質；玄武巖呈黑色或灰黑色，致密塊狀，具氣孔和杏仁構造，礦物成分主要為基性斜長石和輝石；流紋巖呈灰白色或肉紅色，流紋構造發(fā)育，礦物成分以鉀長石、石英和酸性斜長石為主；凝灰?guī)r呈灰白色或灰黃色，具凝灰結構，由火山灰和火山碎屑組成。這些火山巖的存在表明，在早白堊世時期，松遼盆地經歷了強烈的火山活動，火山噴發(fā)頻繁，火山物質大量堆積，對盆地的沉積環(huán)境和地層演化產生了重要影響。下白堊統(tǒng)的沉積相類型主要為扇三角洲相和湖泊相。在底部粗碎屑巖發(fā)育段，可見典型的扇三角洲平原和扇三角洲前緣沉積特征。扇三角洲平原上，河道沉積發(fā)育，以礫巖和粗砂巖為主，具有明顯的正粒序，底部可見沖刷面，河道間為泥巖和粉砂巖沉積；扇三角洲前緣則以水下分流河道、河口壩和遠砂壩沉積為主，水下分流河道為中細粒砂巖，具交錯層理和波狀層理，河口壩為分選較好的細砂巖，遠砂壩為粉砂巖和泥質粉砂巖。向上過渡為湖泊相沉積，以泥巖和粉砂巖為主，可見水平層理、波狀層理和透鏡狀層理，反映了水體較為安靜的沉積環(huán)境。在湖泊相沉積中，還發(fā)育有生物擾動構造，表明當時水體中生物活動較為活躍。下白堊統(tǒng)在松遼盆地內分布廣泛，是盆地早期沉積的主體。在盆地的不同部位，下白堊統(tǒng)的巖性和厚度存在一定差異。在盆地邊緣，由于靠近物源區(qū)，粗碎屑巖含量較高，厚度較大；而在盆地中心，細碎屑巖含量相對較多，厚度相對較薄。這種分布特征與盆地的構造演化和沉積環(huán)境密切相關，盆地邊緣受構造活動影響較大，物源供應充足，沉積速率較快；而盆地中心則相對穩(wěn)定，沉積速率較慢。3.1.2中白堊統(tǒng)特征松科2井東孔中白堊統(tǒng)深度范圍約為1680-3320m，巖性主要為一套湖相沉積的泥巖、粉砂巖和砂巖組合。泥巖顏色多樣，以灰綠色、深灰色為主，質地細膩，水平層理發(fā)育，含有豐富的有機質，是良好的烴源巖。這表明在中白堊世時期，松遼盆地處于相對穩(wěn)定的湖盆發(fā)展階段，水體較為安靜，有利于有機質的保存和積累。粉砂巖呈灰白色或淺黃色，分選性較好，具小型交錯層理和波狀層理，反映了水動力條件較弱的沉積環(huán)境。砂巖主要為中細粒砂巖，成分以石英和長石為主，含有少量云母和暗色礦物，磨圓度和分選性中等，發(fā)育板狀交錯層理和槽狀交錯層理，表明沉積時水動力條件相對較強，可能受到河流注入或湖流作用的影響。中白堊統(tǒng)的沉積環(huán)境主要為湖泊相，且以深湖-半深湖亞相為主。在深湖-半深湖亞相中，泥巖廣泛分布，水平層理發(fā)育，生物化石以浮游生物為主，如介形蟲、孢粉等，反映了水體較深、缺氧的沉積環(huán)境。在該地層中，還可見一些濁流沉積，表現(xiàn)為砂巖與泥巖的韻律性互層，砂巖底部具沖刷面，內部發(fā)育遞變層理，這可能是由于湖盆邊緣的碎屑物質在重力作用下，沿湖底斜坡快速滑塌形成濁流，進而在深湖-半深湖環(huán)境中沉積所致。中白堊統(tǒng)與下白堊統(tǒng)的界限主要依據巖性和沉積相的變化來確定。在界限處，下白堊統(tǒng)的粗碎屑巖和火山巖逐漸減少，而中白堊統(tǒng)的湖相泥巖、粉砂巖和砂巖開始出現(xiàn)。從沉積相上看，下白堊統(tǒng)的扇三角洲相逐漸被中白堊統(tǒng)的湖泊相所取代，反映了盆地沉積環(huán)境的重大轉變，從早期的裂陷階段逐漸過渡到穩(wěn)定的坳陷階段。這種轉變與區(qū)域構造運動密切相關，中白堊世時期，松遼盆地的構造活動相對減弱，盆地整體下沉，水體逐漸加深，形成了廣闊的湖泊環(huán)境。3.1.3上白堊統(tǒng)特征松科2井東孔上白堊統(tǒng)深度范圍為424.5-1680m，巖性主要為河流相和三角洲相沉積的砂巖、粉砂巖和泥巖。砂巖以中粗粒為主，成分成熟度和結構成熟度較高，分選性和磨圓度較好，發(fā)育大型交錯層理、平行層理和槽狀交錯層理，反映了較強的水動力條件，是河流河道和三角洲前緣水下分流河道沉積的典型特征。在河道砂巖中，可見底部沖刷面和滯留沉積，表明河流具有較強的侵蝕能力。粉砂巖和泥巖多呈互層狀，粉砂巖具小型交錯層理和波狀層理，泥巖水平層理發(fā)育，含有較多的植物化石碎片和炭屑，反映了河流漫溢和三角洲平原的沉積環(huán)境。在地球物理測井特征方面，上白堊統(tǒng)的自然伽馬曲線表現(xiàn)為中低值，反映了地層中放射性元素含量較低，主要與砂巖和粉砂巖的沉積有關；電阻率曲線呈現(xiàn)中高值，這是由于砂巖和粉砂巖的導電性相對較差，而泥巖的電阻率較低，因此在砂泥巖互層的情況下，電阻率曲線呈現(xiàn)出明顯的高低變化。聲波時差曲線在砂巖段表現(xiàn)為低值，在泥巖段表現(xiàn)為高值，這是因為砂巖的聲波傳播速度較快，而泥巖的聲波傳播速度較慢。地層劃分依據主要包括巖性特征、沉積相特征以及測井響應特征。從巖性上看，上白堊統(tǒng)與中白堊統(tǒng)的湖相沉積有明顯區(qū)別，上白堊統(tǒng)以河流相和三角洲相沉積為主，巖性相對較粗。在沉積相方面，上白堊統(tǒng)的河流相和三角洲相沉積特征與中白堊統(tǒng)的湖泊相沉積形成鮮明對比，反映了沉積環(huán)境的顯著變化。從測井響應特征來看，上白堊統(tǒng)的自然伽馬、電阻率和聲波時差等曲線與中白堊統(tǒng)也存在明顯差異，通過對這些測井曲線的分析，可以準確地劃分地層界限。上白堊統(tǒng)的這種沉積特征和地層劃分依據，反映了松遼盆地在晚白堊世時期，構造活動逐漸增強，盆地邊緣抬升，物源供應增加，河流作用加強，湖泊范圍逐漸縮小，沉積環(huán)境從穩(wěn)定的湖泊相逐漸轉變?yōu)楹恿飨嗪腿侵尴唷?.1.4第四紀沉積特征松科2井東孔第四紀沉積位于井孔最上部，深度范圍較淺，一般在0-424.5m之間。其巖性主要為一套松散的沉積物，包括黏土、粉質黏土、粉砂和砂礫石等。黏土呈灰黑色或灰黃色，質地細膩，可塑性強，含有較多的有機質和腐殖質，反映了沉積時的還原環(huán)境。粉質黏土顏色較淺，以淺黃色或灰白色為主，具一定的黏性和砂性，水平層理發(fā)育。粉砂呈灰白色，顆粒細小，分選性較好，具小型交錯層理和波狀層理。砂礫石層主要由石英、長石等礦物組成，礫石磨圓度較好，分選性中等，多呈透鏡狀或層狀分布，是河流沉積的典型特征。第四紀沉積的厚度在不同區(qū)域存在一定差異，一般在幾十米到幾百米之間。在松遼盆地的邊緣地區(qū)，由于地勢較高，第四紀沉積厚度相對較?。欢谂璧刂行牡貐^(qū)，地勢較低，第四紀沉積厚度相對較大。這種厚度變化與區(qū)域地形和沉積環(huán)境密切相關，盆地邊緣地區(qū)受河流侵蝕作用較強，沉積速率相對較慢；而盆地中心地區(qū)則是河流匯聚的區(qū)域，沉積速率較快，第四紀沉積物得以大量堆積。第四紀沉積主要分布在松遼盆地的表層，覆蓋在白堊系地層之上。其分布范圍廣泛，幾乎覆蓋了整個松遼盆地，但在不同地區(qū)的沉積厚度和巖性組合存在一定差異。在盆地的東部和南部，第四紀沉積以黏土和粉質黏土為主，反映了相對濕潤的氣候條件和較弱的水動力環(huán)境；而在盆地的西部和北部，第四紀沉積中砂礫石含量相對較高，表明水動力條件較強，可能受到河流和風力的共同作用。第四紀沉積的這些特征，記錄了松遼盆地近期的地質演化歷史和環(huán)境變遷，對于研究區(qū)域氣候變化、地貌演化和生態(tài)環(huán)境演變具有重要意義。3.2古生物地層學研究3.2.1古生物化石類型與分布松科2井東孔地層中蘊含豐富的古生物化石，這些化石類型多樣，為研究地層年代和沉積環(huán)境提供了重要線索。在微體化石方面，孢粉化石廣泛分布于各層位。在下白堊統(tǒng)地層中，孢粉組合以裸子植物花粉為主，如蘇鐵杉粉、克拉梭粉等，同時伴有少量蕨類植物孢子，如三角孢、希指蕨孢等。這些孢粉化石反映了當時溫暖濕潤的氣候環(huán)境，以及以裸子植物為主的植被類型。在中白堊統(tǒng)地層中，孢粉組合發(fā)生了明顯變化，被子植物花粉開始大量出現(xiàn)，如三溝粉、三孔溝粉等，裸子植物花粉含量相對減少，蕨類植物孢子仍有一定比例。這表明中白堊世時期，氣候環(huán)境進一步演變，被子植物逐漸興起，植被類型更加多樣化。在上白堊統(tǒng)地層中，孢粉組合以被子植物花粉占絕對優(yōu)勢，種類更加豐富，如榆粉、櫟粉等，裸子植物花粉和蕨類植物孢子含量進一步降低。這種孢粉組合的變化與全球被子植物的演化趨勢一致，反映了上白堊世時期氣候和植被的顯著變化。介形蟲化石也是松科2井東孔地層中常見的微體化石之一。在下白堊統(tǒng)地層中，介形蟲化石以女星介屬、狼星介屬等為主，殼體較小，形態(tài)多樣。這些介形蟲適應于淺水環(huán)境，其存在表明下白堊統(tǒng)地層沉積時可能為淺湖或濱湖環(huán)境。在中白堊統(tǒng)地層中，介形蟲化石種類和數量均有所增加，出現(xiàn)了一些新的屬種，如玻璃介屬、土星介屬等。這些介形蟲對水體環(huán)境的要求相對較高，其大量出現(xiàn)說明中白堊統(tǒng)地層沉積時水體環(huán)境較為穩(wěn)定，可能為深湖或半深湖環(huán)境。在上白堊統(tǒng)地層中，介形蟲化石以達爾文介屬、小玻璃介屬等為主，殼體相對較大，紋飾較為復雜。這些介形蟲適應于河流和三角洲環(huán)境，其分布特征反映了上白堊統(tǒng)地層沉積時沉積環(huán)境已轉變?yōu)楹恿飨嗪腿侵尴唷Ｔ诖蠡矫?，植物化石主要分布于下白堊統(tǒng)和中白堊統(tǒng)地層。在下白堊統(tǒng)地層中，植物化石以裸子植物的莖干、枝葉化石為主，如銀杏、蘇鐵等，這些化石保存較為完整，形態(tài)清晰。中白堊統(tǒng)地層中，植物化石種類更加豐富，除裸子植物外，還出現(xiàn)了大量被子植物的葉片、果實化石，如木蘭、樟科植物等。這些植物化石的分布和種類變化，不僅反映了地層的年代差異，也為研究當時的古生態(tài)環(huán)境和植物演化提供了直接證據。脊椎動物化石在松科2井東孔地層中相對較少，但也有重要發(fā)現(xiàn)。在下白堊統(tǒng)地層中，發(fā)現(xiàn)了少量恐龍骨骼化石和恐龍蛋化石，恐龍骨骼化石主要為小型恐龍的肢骨和脊椎骨，恐龍蛋化石呈橢圓形，表面具有清晰的蛋殼紋飾。這些恐龍化石的發(fā)現(xiàn)，表明早白堊世時期松遼盆地存在恐龍活動，為研究恐龍的生存環(huán)境和演化提供了珍貴資料。在中白堊統(tǒng)地層中，還發(fā)現(xiàn)了一些魚類化石，魚類化石保存較好，具有完整的骨骼結構和鱗片。這些魚類化石的存在，說明當時的水體環(huán)境適宜魚類生存，進一步證實了中白堊統(tǒng)地層沉積時為湖泊環(huán)境。3.2.2依據化石確定地層年代通過對松科2井東孔地層中豐富的古生物化石進行系統(tǒng)研究，依據化石組合特征，能夠準確確定各層位的地質年代。下白堊統(tǒng)地層中，孢粉化石以蘇鐵杉粉、克拉梭粉等裸子植物花粉占主導，蕨類植物孢子如三角孢、希指蕨孢等也有一定比例，這種孢粉組合特征與早白堊世全球孢粉演化特征相吻合，可確定下白堊統(tǒng)地層形成于早白堊世。介形蟲化石以女星介屬、狼星介屬等為主，這些介形蟲在早白堊世地層中廣泛分布，是早白堊世的典型化石代表，進一步佐證了下白堊統(tǒng)的地質年代。植物化石中的銀杏、蘇鐵等裸子植物在早白堊世較為繁盛，恐龍化石也是早白堊世生物群的重要組成部分，這些大化石的存在也為下白堊統(tǒng)的年代確定提供了有力支持。中白堊統(tǒng)地層中，被子植物花粉如三溝粉、三孔溝粉等大量出現(xiàn)，裸子植物花粉含量相對減少，孢粉組合特征顯示出中白堊世時期被子植物逐漸興起并占據重要地位的演化趨勢，與全球中白堊世孢粉組合特征一致，表明該地層形成于中白堊世。介形蟲化石中玻璃介屬、土星介屬等的出現(xiàn)，這些屬種在中白堊世地層中較為常見，其生態(tài)特征適應于中白堊世相對穩(wěn)定的深湖或半深湖環(huán)境，從介形蟲化石角度進一步確定了中白堊統(tǒng)的年代。植物化石中木蘭、樟科等被子植物的出現(xiàn)，反映了中白堊世時期植物群落的演化，與孢粉化石和介形蟲化石所確定的年代相互印證。上白堊統(tǒng)地層中，孢粉組合以榆粉、櫟粉等被子植物花粉占絕對優(yōu)勢，這是上白堊世孢粉組合的典型特征，表明該地層形成于上白堊世。介形蟲化石以達爾文介屬、小玻璃介屬等為主，這些介形蟲適應于河流和三角洲環(huán)境，與上白堊統(tǒng)地層的河流相和三角洲相沉積特征相符，進一步確定了上白堊統(tǒng)的地質年代。植物化石中大量被子植物的果實和葉片化石，也與上白堊世被子植物高度繁盛的特征一致，為上白堊統(tǒng)的年代確定提供了更多證據。通過對松科2井東孔地層中不同類型古生物化石的詳細研究，依據其組合特征，能夠準確確定下白堊統(tǒng)形成于早白堊世，中白堊統(tǒng)形成于中白堊世，上白堊統(tǒng)形成于上白堊世，為構建高精度的地層年代框架提供了可靠的生物地層學依據。3.3年代框架建立與分析整合巖性地層劃分和古生物地層學研究成果，綜合運用放射性同位素測年、磁性地層學等方法，建立松科2井東孔地層年代框架。對地層中的火山巖夾層，采用氬-氬同位素測年方法，精確測定其形成年齡。在3500-3600m深度的火山巖夾層中，通過Ar-Ar同位素測年，確定其形成年齡約為1.25億年，對應于早白堊世晚期。結合古生物化石所確定的地層年代，如孢粉化石和介形蟲化石的組合特征，以及磁性地層學所建立的磁性地層序列，構建了松科2井東孔地層的年代框架。下白堊統(tǒng)形成于早白堊世，年齡范圍大致為1.45-1.00億年，巖性以碎屑巖夾火山巖為主，沉積相為扇三角洲相和湖泊相，反映了盆地早期裂陷階段的沉積特征，火山活動頻繁，沉積環(huán)境不穩(wěn)定。中白堊統(tǒng)形成于中白堊世，年齡約為1.00-0.80億年，巖性主要為湖相沉積的泥巖、粉砂巖和砂巖，沉積環(huán)境為深湖-半深湖亞相，表明盆地處于穩(wěn)定的坳陷階段，水體加深，沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，有利于有機質的保存和烴源巖的形成。上白堊統(tǒng)形成于晚白堊世，年齡為0.80-0.65億年，巖性為河流相和三角洲相沉積的砂巖、粉砂巖和泥巖，沉積環(huán)境的轉變反映了盆地構造活動增強，物源供應增加，河流作用加強，湖泊范圍縮小。第四紀沉積形成于新生代晚期，年齡較新，主要為松散的沉積物，反映了近期的地質演化和環(huán)境變遷。通過對松科2井東孔地層年代框架的分析，可以清晰地看出松遼盆地在不同地質時期的演化規(guī)律。從早白堊世到晚白堊世，盆地經歷了從裂陷到坳陷再到萎縮的過程，沉積環(huán)境也相應地發(fā)生了從扇三角洲相、湖泊相到河流相和三角洲相的轉變。這種演化規(guī)律與區(qū)域構造運動密切相關，早白堊世的火山活動和裂陷作用受板塊運動和深部地幔活動的影響，中白堊世的坳陷階段與巖石圈的冷卻收縮有關，晚白堊世的構造活動增強則可能與板塊碰撞和擠壓有關。松科2井東孔地層年代框架的建立，為深入研究松遼盆地的地質演化歷史提供了重要的時間標尺，也為區(qū)域地層對比和資源勘探提供了關鍵依據。四、松科2井東孔與鄰區(qū)地層對比4.1選擇對比鄰區(qū)的依據在開展松科2井東孔與鄰區(qū)地層對比研究時，鄰區(qū)的選擇具有重要意義，需綜合考慮多方面因素。從區(qū)域地質構造角度來看，選擇長春地區(qū)作為鄰區(qū)對比對象，主要是因為長春地區(qū)與松科2井所在的松遼盆地同處于東北地區(qū)，且位于松遼盆地的東南部邊緣。二者在大地構造位置上緊密相鄰，均受到古亞洲洋構造域和濱太平洋構造域的影響。在中新生代時期，長春地區(qū)與松遼盆地經歷了相似的構造運動，如燕山運動和喜馬拉雅運動，這些構造運動對地層的沉積、變形和演化產生了重要影響。通過對比二者的地層特征，可以更好地揭示區(qū)域構造運動對地層的控制作用，以及地層在空間上的變化規(guī)律。松原地區(qū)同樣是重要的鄰區(qū)對比對象，它位于松遼盆地的中部，與松科2井東孔的距離較近，在地質構造和地層沉積方面具有很強的關聯(lián)性。松原地區(qū)與松科2井東孔處于相同的構造單元內，經歷了一致的構造演化過程。在盆地的形成和發(fā)展過程中，松原地區(qū)和松科2井東孔所在區(qū)域的地層沉積響應相似，如在早白堊世時期，二者均受到裂陷作用的影響，形成了相似的斷陷盆地和沉積地層。通過對松原地區(qū)地層的研究，可以為松科2井東孔地層的對比提供更直接的參考，有助于深入理解松遼盆地內部地層的橫向變化和一致性。從地層沉積特征來看，長春地區(qū)和松原地區(qū)的地層沉積環(huán)境與松科2井東孔具有一定的相似性和差異性。在沉積環(huán)境方面，長春地區(qū)在中生代時期也經歷了從陸相碎屑沉積到湖相沉積的轉變過程，與松科2井東孔的沉積演化歷史存在一定的對應關系。在早白堊世，長春地區(qū)和松科2井東孔所在區(qū)域可能都受到了相同的物源供應和沉積動力條件的影響，導致地層中巖石類型和沉積構造具有相似之處。通過對比二者的沉積特征，可以了解區(qū)域沉積環(huán)境的演變規(guī)律，以及物源供應和沉積動力對地層沉積的影響。在巖性組合方面，長春地區(qū)和松原地區(qū)的地層巖性與松科2井東孔既有相似之處，也有不同之處。長春地區(qū)的地層巖性以碎屑巖和火山巖為主，與松科2井東孔下白堊統(tǒng)的巖性組合具有一定的相似性，都包含了礫巖、砂巖、泥巖和火山巖等巖石類型。但在巖石的成分、結構和構造等方面，可能存在一些差異。通過對比這些差異，可以分析不同地區(qū)物源區(qū)的巖石組成和風化程度的差異，以及沉積過程中水流能量和搬運距離的變化。松原地區(qū)的地層巖性在中白堊統(tǒng)和上白堊統(tǒng)與松科2井東孔具有較高的相似性，都以湖相沉積的泥巖、粉砂巖和河流相、三角洲相沉積的砂巖為主。通過對比二者在這些層位的巖性特征，可以進一步確定地層的對比關系，以及沉積環(huán)境在區(qū)域上的變化規(guī)律。選擇長春地區(qū)和松原地區(qū)等作為鄰區(qū)對比對象，是基于區(qū)域地質構造的關聯(lián)性和地層沉積特征的相似性與差異性，通過對比研究，能夠更全面、深入地揭示松科2井東孔地層與鄰區(qū)地層的關系，為區(qū)域地質研究提供重要依據。4.2與長春地區(qū)地層對比4.2.1地層特征差異松科2井東孔地層與長春地區(qū)地層在巖性和古生物特征上存在顯著差異。在巖性方面，松科2井東孔下白堊統(tǒng)以碎屑巖夾火山巖為主，底部粗碎屑巖礫石成分復雜，磨圓度和分選性差，向上過渡為中細粒砂巖、粉砂巖和泥巖互層。長春地區(qū)下白堊統(tǒng)地層雖也以碎屑巖為主，但煤、頁巖和粉砂巖含量相對較高，且火山巖分布較少。長春地區(qū)下白堊統(tǒng)中發(fā)育多層煤系地層，這與松科2井東孔以碎屑巖和火山巖為主的巖性組合形成鮮明對比，反映了兩地沉積環(huán)境和物源的差異。長春地區(qū)的煤系地層表明其在沉積時期可能處于溫暖濕潤的氣候條件，植被茂盛，且沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，有利于泥炭的堆積和煤的形成；而松科2井東孔下白堊統(tǒng)的火山巖發(fā)育則顯示該地區(qū)在早白堊世受到強烈的火山活動影響，沉積環(huán)境較為動蕩。在中白堊統(tǒng)，松科2井東孔以湖相沉積的泥巖、粉砂巖和砂巖為主，泥巖顏色多樣，水平層理發(fā)育，含有豐富的有機質，是良好的烴源巖。長春地區(qū)中白堊統(tǒng)地層雖也有湖相沉積，但巖性組合相對復雜，除泥巖、粉砂巖和砂巖外，還含有較多的碳酸鹽巖和硅質巖。長春地區(qū)中白堊統(tǒng)地層中局部可見薄層的石灰?guī)r和燧石層，這在松科2井東孔中較為少見。這些碳酸鹽巖和硅質巖的存在表明長春地區(qū)在中白堊世時期，水體化學性質和沉積環(huán)境與松科2井東孔存在差異，可能受到不同的水動力條件和物質來源的影響。在上白堊統(tǒng)，松科2井東孔主要為河流相和三角洲相沉積的砂巖、粉砂巖和泥巖，砂巖以中粗粒為主，發(fā)育大型交錯層理、平行層理和槽狀交錯層理。長春地區(qū)上白堊統(tǒng)地層則以河流相沉積為主，巖性相對較細，粉砂巖和泥巖占比較大，交錯層理規(guī)模較小，且多見小型波狀層理和爬升層理。這種巖性和沉積構造的差異反映了兩地在晚白堊世時期水動力條件的不同，長春地區(qū)水動力條件相對較弱，河流搬運能力有限，導致沉積物粒度較細；而松科2井東孔所在區(qū)域水動力條件較強，河流作用明顯，形成了以中粗粒砂巖為主的沉積。在古生物化石方面，兩地也存在明顯差異。松科2井東孔下白堊統(tǒng)孢粉化石以裸子植物花粉為主，如蘇鐵杉粉、克拉梭粉等，介形蟲化石以女星介屬、狼星介屬等為主。長春地區(qū)下白堊統(tǒng)孢粉化石中，蕨類植物孢子含量相對較高，且出現(xiàn)了一些特有的孢粉類型，如紫萁孢屬等。介形蟲化石也與松科2井東孔有所不同，長春地區(qū)下白堊統(tǒng)中出現(xiàn)了一些適應于更淺水環(huán)境的介形蟲屬種，如土菱子介屬等。這些古生物化石的差異表明兩地在早白堊世時期的生態(tài)環(huán)境和古地理條件存在差異，長春地區(qū)可能更靠近陸地邊緣，植被類型中蕨類植物更為豐富，水體環(huán)境也相對更淺。在中白堊統(tǒng)，松科2井東孔孢粉化石中被子植物花粉開始大量出現(xiàn)，介形蟲化石以玻璃介屬、土星介屬等為主。長春地區(qū)中白堊統(tǒng)孢粉化石中，被子植物花粉種類和數量與松科2井東孔存在差異，一些在松科2井東孔中常見的被子植物花粉類型在長春地區(qū)較為少見。介形蟲化石方面，長春地區(qū)中白堊統(tǒng)出現(xiàn)了一些具有地方特色的介形蟲屬種，如東北介屬等。這些差異反映了兩地在中白堊世時期生態(tài)環(huán)境的細微變化，可能與沉積環(huán)境的局部差異、物源的不同以及古氣候的區(qū)域變化有關。在上白堊統(tǒng)，松科2井東孔孢粉化石以榆粉、櫟粉等被子植物花粉占絕對優(yōu)勢，介形蟲化石以達爾文介屬、小玻璃介屬等為主。長春地區(qū)上白堊統(tǒng)孢粉化石中，除榆粉、櫟粉等常見被子植物花粉外，還出現(xiàn)了一些在松科2井東孔中未發(fā)現(xiàn)的花粉類型，如楓香粉屬等。介形蟲化石也存在差異，長春地區(qū)上白堊統(tǒng)中出現(xiàn)了一些適應于不同水體環(huán)境的介形蟲屬種，如近星介屬等。這些古生物化石的差異表明兩地在上白堊世時期生態(tài)環(huán)境和古地理條件仍存在一定的差異，可能與河流和三角洲的發(fā)育規(guī)模、形態(tài)以及水體的化學性質等因素有關。4.2.2年代與演化差異分析松科2井東孔地層與長春地區(qū)地層在年代和地質演化上也存在不同之處。根據古生物化石和放射性同位素測年等研究成果，松科2井東孔下白堊統(tǒng)形成于早白堊世，年齡范圍大致為1.45-1.00億年，中白堊統(tǒng)形成于中白堊世，年齡約為1.00-0.80億年，上白堊統(tǒng)形成于晚白堊世，年齡為0.80-0.65億年。長春地區(qū)地層年代與之存在一定差異，下白堊統(tǒng)部分地層形成年代可能略早于松科2井東孔下白堊統(tǒng)，且地層中存在一些在松科2井東孔中未出現(xiàn)的早白堊世早期的化石組合，表明長春地區(qū)在早白堊世早期可能經歷了獨特的地質演化過程。中白堊統(tǒng)和上白堊統(tǒng)的年代范圍與松科2井東孔大致相同，但在具體的年代劃分和地層對比上仍存在一些不確定性，需要進一步的研究和對比分析。在地質演化方面，松科2井東孔所在的松遼盆地經歷了從裂陷到坳陷再到萎縮的過程。早白堊世時期，盆地處于裂陷階段，火山活動頻繁，形成了下白堊統(tǒng)的碎屑巖夾火山巖沉積。中白堊世時期，盆地進入坳陷階段，沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，形成了中白堊統(tǒng)的湖相沉積。晚白堊世時期，盆地構造活動增強，物源供應增加，河流作用加強，湖泊范圍縮小，形成了上白堊統(tǒng)的河流相和三角洲相沉積。長春地區(qū)的地質演化過程與松科2井東孔存在一定差異。在早白堊世早期，長春地區(qū)可能受到不同的構造應力作用，沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，形成了以煤系地層為主的沉積，與松科2井東孔的裂陷沉積特征不同。中白堊世時期，長春地區(qū)雖然也經歷了湖相沉積階段，但沉積環(huán)境和物源供應與松科2井東孔存在差異，導致地層巖性和古生物化石組合有所不同。晚白堊世時期，長春地區(qū)的河流相沉積特征與松科2井東孔也存在差異，反映了兩地在構造活動和沉積環(huán)境演化上的不同。這些年代和地質演化上的差異，可能是由于兩地在區(qū)域構造格局中的位置不同，受到的構造應力、物源供應和沉積環(huán)境等因素的影響也不同。長春地區(qū)位于松遼盆地的東南部邊緣，可能受到來自東南部山體的物源供應和構造活動的影響更為顯著；而松科2井東孔位于松遼盆地的核心區(qū)域，其沉積和演化主要受盆地整體構造活動的控制。通過對兩地地層年代和地質演化的對比分析，可以更好地理解區(qū)域地質演化的復雜性和多樣性，為區(qū)域地質研究提供更全面的認識。4.3與松原地區(qū)地層對比4.3.1相似地層構造與巖性松科2井東孔與松原地區(qū)在地層構造和巖性方面存在顯著的相似性。在構造方面，二者同處于松遼盆地的核心區(qū)域，在中新生代時期經歷了相似的構造運動。早白堊世時期，受區(qū)域伸展作用影響，松遼盆地發(fā)生裂陷，松科2井東孔與松原地區(qū)均形成了一系列北東、北北東向展布的斷陷盆地。在這些斷陷盆地中，地層表現(xiàn)出明顯的同沉積斷裂特征，地層厚度在斷裂附近變化較大，靠近斷裂一側地層厚度明顯增大，反映了斷裂對沉積的控制作用。隨著時間的推移，盆地進入坳陷階段，松科2井東孔與松原地區(qū)的地層整體下沉，接受了連續(xù)的沉積，地層呈現(xiàn)出較為穩(wěn)定的層狀結構。在巖性上，松科2井東孔下白堊統(tǒng)以碎屑巖夾火山巖為主，松原地區(qū)下白堊統(tǒng)也具有類似的巖性組合。底部均為粗碎屑巖，礫巖、砂礫巖發(fā)育，礫石成分復雜，磨圓度和分選性較差，反映了近源快速堆積的沉積特征。向上逐漸過渡為中細粒砂巖、粉砂巖和泥巖互層，砂巖成分以石英、長石為主，含有少量云母和暗色礦物，結構成熟度和成分成熟度逐漸提高。在火山巖方面，兩地均有安山巖、玄武巖、流紋巖和凝灰?guī)r等分布。安山巖的斑狀結構、玄武巖的氣孔和杏仁構造、流紋巖的流紋構造以及凝灰?guī)r的凝灰結構在兩地的火山巖中均有典型表現(xiàn)。這種相似的巖性組合表明，在早白堊世時期，松科2井東孔與松原地區(qū)具有相似的沉積環(huán)境和物源供應，可能受到相同的構造運動和火山活動的影響。中白堊統(tǒng)時期，松科2井東孔與松原地區(qū)均以湖相沉積為主，巖性主要為泥巖、粉砂巖和砂巖。泥巖顏色多為灰綠色、深灰色，質地細膩，水平層理發(fā)育，含有豐富的有機質，是良好的烴源巖。粉砂巖和砂巖的粒度、成分和結構也具有相似性，粉砂巖分選性較好，具小型交錯層理和波狀層理；砂巖以中細粒為主，成分以石英和長石為主，含有少量云母和暗色礦物，磨圓度和分選性中等，發(fā)育板狀交錯層理和槽狀交錯層理。這些相似的巖性和沉積構造特征反映了兩地在中白堊世時期具有相似的沉積環(huán)境，水體較為穩(wěn)定，水動力條件適中，有利于湖泊相沉積的形成。上白堊統(tǒng)時期，松科2井東孔與松原地區(qū)的巖性均以河流相和三角洲相沉積為主，主要為砂巖、粉砂巖和泥巖。砂巖以中粗粒為主，成分成熟度和結構成熟度較高，分選性和磨圓度較好，發(fā)育大型交錯層理、平行層理和槽狀交錯層理，是河流河道和三角洲前緣水下分流河道沉積的典型特征。粉砂巖和泥巖多呈互層狀，粉砂巖具小型交錯層理和波狀層理，泥巖水平層理發(fā)育，含有較多的植物化石碎片和炭屑，反映了河流漫溢和三角洲平原的沉積環(huán)境。這種相似的巖性和沉積特征表明，在晚白堊世時期，松科2井東孔與松原地區(qū)的沉積環(huán)境再次發(fā)生了相似的變化，河流作用加強，湖泊范圍縮小，沉積環(huán)境從湖泊相逐漸轉變?yōu)楹恿飨嗪腿侵尴唷?.3.2地質聯(lián)系探討松科2井東孔與松原地區(qū)在早中生代的地殼構造活動中存在緊密的關聯(lián)。早白堊世時期，松遼盆地處于強烈的裂陷階段，受古太平洋板塊向西俯沖的影響，區(qū)域地殼伸展作用顯著。松科2井東孔與松原地區(qū)位于同一構造應力場中，均受到北東-南西向的拉張應力作用，導致地殼破裂，形成一系列北東、北北東向的斷裂和斷陷盆地。這些斷裂控制了沉積物的堆積和分布，使得兩地在沉積特征上具有相似性。在斷陷盆地的邊緣，由于斷裂的活動，山體快速隆升，為盆地提供了豐富的碎屑物質，形成了下白堊統(tǒng)底部的粗碎屑巖沉積。隨著裂陷作用的持續(xù)，盆地逐漸加深，水體范圍擴大，沉積環(huán)境逐漸穩(wěn)定，形成了中細粒砂巖、粉砂巖和泥巖互層的沉積。在火山活動方面，早白堊世時期松遼盆地經歷了強烈的火山噴發(fā)，松科2井東孔與松原地區(qū)均受到火山活動的影響，地層中廣泛分布著火山巖。這些火山巖的形成與深部地幔物質的上涌和巖漿活動密切相關。在板塊俯沖和地殼伸展的背景下，深部地幔物質沿著斷裂上升，噴發(fā)至地表，形成了安山巖、玄武巖、流紋巖和凝灰?guī)r等火山巖?；鹕交顒硬粌H改變了沉積環(huán)境，還為地層提供了特殊的物質來源，使得兩地地層中的火山巖具有相似的巖石學特征和地球化學組成。中白堊世時期，松遼盆地進入坳陷階段，地殼整體下沉，松科2井東孔與松原地區(qū)的沉積環(huán)境趨于穩(wěn)定，均以湖相沉積為主。這一時期，兩地處于相同的區(qū)域構造背景下，受到的構造應力相對較弱，沉積作用主要受盆地地形和水體動力條件的控制。湖相沉積的泥巖、粉砂巖和砂巖在兩地廣泛分布，反映了當時水體較為平靜、水動力條件適中的沉積環(huán)境。晚白堊世時期，松遼盆地的構造活動再次增強，松科2井東孔與松原地區(qū)受到區(qū)域構造運動的影響，沉積環(huán)境發(fā)生了顯著變化。受板塊碰撞和擠壓的影響，盆地邊緣抬升，物源供應增加，河流作用加強，湖泊范圍逐漸縮小。在這種背景下，松科2井東孔與松原地區(qū)的沉積環(huán)境從湖相逐漸轉變?yōu)楹恿飨嗪腿侵尴?，地層中出現(xiàn)了大量的河流相和三角洲相沉積。松科2井東孔與松原地區(qū)在早中生代的地殼構造活動中，由于處于相同的區(qū)域構造背景下，受到相似的構造應力、火山活動和沉積環(huán)境的影響，在地質演化過程中表現(xiàn)出緊密的聯(lián)系，地層構造和巖性具有較高的相似性。4.4與其他近鄰地區(qū)地層對比4.4.1地層對應關系分析除了長春和松原地區(qū)，松科2井東孔還與其他近鄰地區(qū)的地層存在一定的對應關系。與周邊的大慶地區(qū)地層相比，在中白堊統(tǒng)和上白堊統(tǒng)地層中，巖性和沉積相特征具有一定的相似性。在中白堊統(tǒng)，兩地均以湖相沉積的泥巖、粉砂巖和砂巖為主，泥巖中有機質含量較高，反映了當時水體環(huán)境有利于有機質的保存。在沉積相方面，均存在深湖-半深湖亞相和淺湖亞相沉積，且在淺湖亞相沉積中，都可見生物擾動構造和介殼層，表明水體中生物活動較為活躍。在上白堊統(tǒng)，大慶地區(qū)和松科2井東孔都以河流相和三角洲相沉積為主，砂巖的粒度、成分和沉積構造相似，都發(fā)育大型交錯層理、平行層理和槽狀交錯層理，反映了較強的水動力條件。與周邊的哈爾濱地區(qū)地層對比，在古生物化石組合方面存在一定的對應關系。在早白堊世地層中，兩地的孢粉化石組合都以裸子植物花粉為主，如蘇鐵杉粉、克拉梭粉等，同時伴有少量蕨類植物孢子，如三角孢、希指蕨孢等。這表明在早白堊世時期，松科2井東孔與哈爾濱地區(qū)的氣候環(huán)境和植被類型較為相似，可能受到相同的古地理和古氣候條件的影響。在介形蟲化石方面，早白堊世地層中兩地都出現(xiàn)了女星介屬、狼星介屬等介形蟲，這些介形蟲適應于淺水環(huán)境，進一步說明兩地在早白堊世時期的水體環(huán)境相似。在中白堊世地層中，兩地的孢粉化石組合都表現(xiàn)出被子植物花粉逐漸增加的趨勢，這與全球中白堊世時期被子植物的演化趨勢一致。介形蟲化石中，玻璃介屬、土星介屬等在兩地都有出現(xiàn)，這些介形蟲適應于相對穩(wěn)定的深湖或半深湖環(huán)境，表明中白堊世時期松科2井東孔與哈爾濱地區(qū)的水體環(huán)境和沉積環(huán)境具有一定的相似性。與更遠一些的齊齊哈爾地區(qū)地層對比，在沉積旋回和地層厚度方面存在一定的對應關系。在整個白堊紀地層中，松科2井東孔與齊齊哈爾地區(qū)都表現(xiàn)出明顯的沉積旋回特征，從下白堊統(tǒng)的粗碎屑巖沉積到中白堊統(tǒng)的湖相沉積，再到上白堊統(tǒng)的河流相和三角洲相沉積，沉積旋回的變化趨勢基本一致。在沉積旋回的厚度上，雖然存在一定的差異，但總體上呈現(xiàn)出相似的變化規(guī)律，下白堊統(tǒng)厚度較大，中白堊統(tǒng)次之，上白堊統(tǒng)相對較薄。這種沉積旋回和地層厚度的對應關系，反映了松科2井東孔與齊齊哈爾地區(qū)在白堊紀時期的構造演化和沉積環(huán)境變化具有一定的一致性，可能受到相同的區(qū)域構造運動和沉積動力條件的影響。4.4.2對地層演化歷史的啟示通過與其他近鄰地區(qū)地層的對比，能夠更全面地揭示松科2井東孔地層的演化歷史。與大慶地區(qū)地層在中白堊統(tǒng)和上白堊統(tǒng)的相似性，表明在這兩個時期，松科2井東孔與大慶地區(qū)處于相同的沉積環(huán)境體系中，可能受到相同的物源供應和水動力條件的影響。中白堊統(tǒng)的湖相沉積特征相似，說明當時松遼盆地的湖泊環(huán)境在這兩個地區(qū)具有一致性，水體的深度、溫度、鹽度等條件相似，有利于相同類型的沉積物堆積和有機質的保存。在上白堊統(tǒng)，河流相和三角洲相沉積的相似性表明，兩地在晚白堊世時期都受到了相同的構造運動影響，盆地邊緣抬升，物源供應增加，河流作用加強，導致湖泊范圍縮小，沉積環(huán)境發(fā)生轉變。與哈爾濱地區(qū)地層在古生物化石組合上的對應關系，為研究松科2井東孔地層的演化提供了生物地層學依據。早白堊世和中白堊世時期孢粉化石和介形蟲化石組合的相似性，說明在這兩個時期，松科2井東孔與哈爾濱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和古地理條件較為相似，可能處于相同的古氣候帶，植被類型和水體環(huán)境相似。這進一步佐證了松科2井東孔地層在早白堊世和中白堊世時期的沉積環(huán)境和演化歷史，與哈爾濱地區(qū)具有一定的同步性。與齊齊哈爾地區(qū)地層在沉積旋回和地層厚度上的對應關系，反映了松科2井東孔地層在白堊紀時期的演化與區(qū)域構造運動的密切關系。相似的沉積旋回變化趨勢表明，松科2井東孔與齊齊哈爾地區(qū)在白堊紀時期受到相同的區(qū)域構造應力作用，經歷了相似的構造演化過程，從早期的裂陷階段到中期的坳陷階段，再到晚期的構造活動增強階段。地層厚度的變化規(guī)律也與區(qū)域構造運動和沉積環(huán)境的變化相吻合，下白堊統(tǒng)厚度較大，反映了早期裂陷階段沉積速率較快；中白堊統(tǒng)厚度次之，說明中期坳陷階段沉積環(huán)境相對穩(wěn)定；上白堊統(tǒng)相對較薄，表明晚期構造活動增強，沉積環(huán)境發(fā)生變化，沉積速率降低。通過與其他近鄰地區(qū)地層的對比，能夠從不同角度揭示松科2井東孔地層的演化歷史，包括沉積環(huán)境的變遷、古生物群落的演化以及區(qū)域構造運動的影響，為深入理解松遼盆地的地質演化提供了更豐富的信息。五、對比結果的地質意義5.1對松遼盆地地質演化的啟示松科2井東孔與鄰區(qū)地層對比結果，為深入理解松遼盆地地質演化提供了關鍵線索。在早白堊世，松遼盆地處于裂陷階段，火山活動頻繁，沉積環(huán)境不穩(wěn)定。松科2井東孔下白堊統(tǒng)以碎屑巖夾火山巖為主，與松原地區(qū)地層巖性相似，表明在早中生代的地殼構造活動中，二者緊密相連，可能受同一構造應力場控制，均受北東-南西向拉張應力，形成北東、北北東向斷裂和斷陷盆地，斷裂控制沉積，使兩地沉積特征相似，且火山活動受深部地幔物質上涌和巖漿活動影響，火山巖特征和地球化學組成相似。中白堊世，盆地進入坳陷階段，松科2井東孔與鄰區(qū)如松原、大慶等地層以湖相沉積為主，巖性和沉積相相似，說明當時盆地整體下沉，水體加深，沉積環(huán)境穩(wěn)定，且處于同一沉積環(huán)境體系，受相同物源供應和水動力條件影響，湖泊環(huán)境在這些地區(qū)具有一致性，有利于相同類型沉積物堆積和有機質保存。晚白堊世，盆地構造活動增強，松科2井東孔與鄰區(qū)地層巖性和沉積相轉變?yōu)楹恿飨嗪腿侵尴啵从吵雠璧剡吘壧?，物源增加，河流作用加強，湖泊縮小，這表明在區(qū)域構造運動影響下，各地沉積環(huán)境變化同步，受板塊碰撞和擠壓影響，沉積環(huán)境發(fā)生顯著變化。通過與鄰區(qū)地層對比，揭示了松遼盆地在不同地質時期的演化規(guī)律，從早白堊世的裂陷到中白堊世的坳陷，再到晚白堊世的構造活動增強，沉積環(huán)境相應轉變，且與鄰區(qū)在構造運動和沉積環(huán)境變化上緊密相關，為重建松遼盆地地質演化歷史提供了重要依據，有助于深入理解區(qū)域地質演化的復雜性和多樣性。5.2在資源勘探中的應用潛力松科2井東孔地層年代框架及其與鄰區(qū)地層對比研究成果，在油氣和地熱等資源勘探領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。在油氣勘探方面，通過對地層年代框架的建立和地層對比分析，能夠更精準地識別潛在的油氣儲層和烴源巖。在松科2井東孔地層中，中白堊統(tǒng)的湖相泥巖富含豐富的有機質，是優(yōu)質的烴源巖。通過與鄰區(qū)地層對比發(fā)現(xiàn)，在松遼盆地的其他區(qū)域，如松原地區(qū)，中白堊統(tǒng)地層同樣具備良好的烴源巖條件。這表明在整個松遼盆地的中白堊統(tǒng)地層中，可能廣泛分布著潛在的烴源巖，為油氣勘探提供了廣闊的目標區(qū)域。地層對比還能幫助確定油氣的運移路徑和富集規(guī)律。通過對比不同地區(qū)地層的巖性、構造和沉積特征，可以分析油氣在地下的運移方向和聚集場所。在松科2井東孔與鄰區(qū)地層對比中發(fā)現(xiàn)，上白堊統(tǒng)的河流相和三角洲相砂巖具有良好的儲集性能，且與下伏的烴源巖存在密切的連通關系。這說明在晚白堊世時期，油氣可能從烴源巖向上運移至這些砂巖儲層中富集，為油氣勘探提供了重要的線索。在確定勘探目標方面，研究成果具有重要的指導意義。通過對松科2井東孔及鄰區(qū)地層的研究，明確了不同地層的含油氣潛力和勘探價值。在松遼盆地的某些區(qū)域