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松辽盆地是中国乃至世界上目前发现的最大陆相含油气盆地。其在形成的过程中,经历了多期构造运动的叠加改造和多阶段不同的沉积充填,并形成了多套含油气组合。因此盆地的形成演化历来受地质学家的重视,但受当时的资料、技术手段所限,以及侧重点不同,前人的工作多数集中在对单一盆地的静态地质要素的详细描述,而对盆地演化史的动态过程研究,往往不够深入。随着勘探工作的深入发展和大量新现象的发现,以及越来越多的周边区域地质资料及研究成果的获得,本次研究在对松辽盆地北部进行了地震剖面精细构造解释的基础上,分析了不整合面、断裂和构造样式的分布特征;运用剥蚀量恢复技术对各地层因区域性构造运动所造成的剥蚀量进行了恢复;重点解析了剖面演化特征和平面演化特征;探讨了不同阶段的动力学成因机制等,为整体、动态、系统分析油气成藏规律,为下一步寻找新的勘探领域和重新审视盆地的油气资源和富集规律提供依据。本次研究的主要工作和取得的认识如下:(1)综合钻井和地表地质资料,以地震剖面解释为基础,对松辽盆地北部的构造几何特征进行解剖。研究区盖层共识别出5个区域不整合面,包括断陷末期、嫩江组沉积末期、明水组沉积末期、古近纪末期和新生代晚期的不整合面。且发现嫩末的不整合面和明末的不整合面性质完全不同。前者为伸展角度不整合面,后者则为挤压角度不整合面;总结了深层基底断裂和中浅层断裂的剖面展布、平面展布及构造发育特征;松辽盆地在经多期性质不同的构造运动(拉张与挤压等)共同作用后,形成了丰富多彩的构造样式,总体可分为伸展、挤压、反转和变换四大类构造样式。(2)主要采用地震趋势法对研究区各地层进行了剥蚀量恢复,认为松辽盆地北部在嫩江组末和明水组末期剥蚀规模最大。其中,在嫩末北东区的剥蚀量最大,而在明末东南区的剥蚀量最大。(3)利用平衡剖面技术制作了贯穿全盆地的2条演化史剖面和嫩末、明末变形前后嫩三段的古构造图,分析研究了松辽盆地北部中浅层地层的形成、发育、改造的过程和特征,认为明水组沉积末的构造反转使盆地的构造格局发生了翻天覆地的变化。(4)通过对盆地构造几何学、运动学特征研究,结合东北亚区域地质背景,分析了不同成盆期的动力学背景、盆地形成演化规律及其成因机制,简单总结为:1)晚三叠世-中侏罗世,由于华北板块与西伯利亚板块的汇聚和陆内碰撞造山作用,板块碰撞远程传递的挤压应力在大陆板块内部或边缘与造山带毗邻处引起岩石圈挠曲,发育前陆盆地;2)晚侏罗世-早白垩世,库拉板块俯冲诱发了地幔柱的升降活动,引起软流圈单向环流和地幔岩浆的底辟作用,导致下地壳在热地幔及其局部环流形成的剪切作用下发生拉伸和减薄,上地壳则发生脆性伸展形成断陷盆地;3)从早白垩纪中期开始,西太平洋板块俯冲角逐渐变陡,俯冲带向东后退,地幔物质熔融上升的热点不断东移。地幔冷却回落,松辽盆地以热沉降为主,盆地整体沉降,发育坳陷盆地。