亚洲大陆主要活动块体的现今构造应力数值模拟

亚洲大陆晚新生代和现代构造变形以活动地块为主要特征,表现为在统一构造格局下不同地块间具有不同的运动方式和速度。为了研究这些具有不同运动学性质块体间的相互作用以及构造变形特征,基于亚洲大陆的总体构造格局构建了二维有限元模型。根据模拟结果,对比已知GPS数据、震源机制解以及地质调查数据等,定量分析了大陆内部主要活动地块构造应力场的分布特征,并探讨了影响亚洲大陆现今构造变形特征的主要因素。结果表明：在我国的西部陆块内,由于周边一系列近EW向弧形活动构造带的存在,导致其内部次级块体运动速率的衰减,从而进一步导致应力环境的变化,由青藏中部的挤压-拉张环境逐渐转变为塔里木、天山地区的完全挤压环境;在西伯利亚地块和印度板块的联合挤压作用下,华北地块上地壳的应力表现为较弱的挤压环境,而在该种应力环境下块体内部伸展构造的成因很可能与其深部的动力学环境有关;华南地块的运动方向与台湾造山带相反,从而形成一个秦岭-大别造山带以南的较强烈的挤压-拉张区;在印度-澳大利亚板块和菲律宾俯冲板块的联合挤压作用下,巽他地块作为华南地块和印支地块的逃逸窗口,表现出以婆罗洲、南海为中心近圆弧形的弱挤压区以及环绕挤压区外缘挤压-拉张区的应力分布特征。     

西秦岭北缘漳县新生代伸展断陷盆地确定及其地质意义

西秦岭北缘断裂带新生代以来挤压逆冲变形起始于何时?挤压逆冲变形之前是否经历过伸展拉张过程?北缘断裂带北侧的新生代红层盆地到底是类前陆压陷挠曲盆地还是拉张断陷盆地?上述问题对西秦岭新生代盆-山构造格局重建和印度-欧亚板块碰撞汇聚的远程构造响应的时间与方式等科学问题的认识具有重要的地质约束。本文通过对西秦岭北缘构造带内漳县渐新世—中新世含盐红层盆地沉积序列和沉积旋回特征以及盆地边界断裂之间的几何学-运动学关系分析,认为西秦岭北缘构造带内漳县含盐红层盆地具有拉张伸展动力学背景下形成的断陷盆地的地质特征。西秦岭北缘构造带内渐新世—中新世断陷盆地的确定,指示了印度板块与欧亚板块碰撞汇聚而导致的青藏高原构造挤压缩短作用至少在盆地沉积充填阶段尚未扩展到西秦岭北缘及以北地区。而漳县含盐红层盆地沉积地层褶皱缩短变形以及之后角度不整合在漳县含盐红层盆地之的上新统韩家沟粗砾岩,可能记录了西秦岭北缘由伸展边界向挤压缩短逆冲边界的转换过程。因此,青藏高原东北缘真正成为青藏高原体系组成部分是在上新世的漳县含盐红层盆地封闭-构造反转之后。这一认识对地学界长期以来认为印度板块与欧亚板块碰撞汇聚而导致的高原隆升和构造挤压早在渐新世就已经波及西秦岭北缘的观点提出了挑战。     

初论环准噶尔斑岩铜矿带的地质构造背景与形成机制

准噶尔地区构造-岩浆-成矿带具环准噶尔地块分布的特征,这一格局是准噶尔地区古生代大地构造演化的结果。哈萨克斯坦-准噶尔板块在北侧古亚洲洋与南侧南天山洋的俯冲下不断侧向增生,并形成与岩浆作用伴生的火山岩型铜铁多金属矿带、斑岩铜钼金矿带与浅成低温金矿带。哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块和塔里木板块碰撞发生了强烈挤压-剪切变形,并导致准噶尔地块发生逆时针旋转,从而造成构造-岩浆-成矿带发生位移、呈环状分布于准噶尔地块周边。环准噶尔斑岩铜矿形成于俯冲成因的大陆岛弧、大洋岛弧与弧后盆地及后碰撞阶段板内4种构造背景,晚古生代是成矿的高峰时期。     

南华北盆地与东秦岭—大别造山带的耦合关系

南华北盆地包括周口坳陷和合肥坳陷 ,是横跨在华北地块南部和华北地块南缘构造带之上的具有挤压和伸展双重性质的叠合盆地。受东秦岭—大别造山带的影响 ,它在中生代表现为东秦岭—大别山北麓冲断带前沿的前陆盆地 ,到新生代转化为断陷盆地。区域上 ,南华北盆地和东秦岭—大别造山带跨越四大构造单元 ,由南向北依次为扬子板块、南秦岭—大别 (包括南大别碰撞杂岩带和北大别弧杂岩带 )构造带、北秦岭—北淮阳构造带、华北地块南缘构造带和华北板块。其间分布着 5条主要断裂 ,即襄樊—广济断裂、桐柏—磨子潭断裂、方城—舒城断裂、确山—合肥…     

新疆东天山觉罗塔格韧性挤压带基本特征及动力学意义

新疆觉罗塔格韧性挤压带发育于吐哈地块和中天山地块之间石炭系东西向火山-沉积建造中,由一组走向东西、产状陡立的透入性片理组成。眼球状结构、平行带状结构和菱形网状结构是韧性挤压带不同构造区亚带的排布格式,它们相对变形带主界面而言具有很好的对称性。片理构造、拉伸线理构造、同生褶皱构造、布丁构造、压力影构造、碎斑构造、粒内面理构造、位错构造和矿物光轴优选定向等韧性构造形迹发育,这些不同尺度的韧性变形构造形迹的组构都具以片理面为对称面而呈现出对称的特征。韧性挤压带横分为3个亚带,3个亚带岩石形变相变和应力应变等方面都呈横向对称状分布。“奶油饼”结构是韧性挤压带的应变结构。该韧性挤压带成因于南北两侧吐哈地块和中天山地块的南北向水平共轴挤压作用,形成于255Ma至280Ma(早二叠世),压扁机制是该韧性变形带的变形机制,它的力学性质表明该韧性变形带不应属于南北两大板块之间的俯冲-剪切带,其成因可能与板块孤后盆地的对称开合有关。     

发展中的板块边界:天山-贝加尔活动构造带

亚洲内陆的强地震密集地发生在天山-贝加尔一线,但该处并不存在一条连续的大断裂,学术界对这个问题的认识长期相左。文中分析了这条地震带的时空分布、分区特点、应力状态和活动周期,计算了欧亚大陆的布格重力异常场、均衡重力异常场,反演了上地幔的密度分布和剪切波速分布。发现在这个部位的70~250km的深部有一条北东向的密度、速度陡变带,它是新生代的冷地幔和热地幔的交界带,与浅部构造存在立交关系,对亚洲大陆的现今构造运动和应力场具有重要的控制作用。这个带的地震不同于传统意义上的板缘地震和板内地震,是一种因为深浅构造不同而造成的结构性地震,性质上为大陆内缘地震。文中还就深浅构造的空间立交关系、时间镜像关系进行了讨论,指出在南北地震带和伊朗东侧地震带的立交结构也与上地幔构造有关。天山-贝加尔活动构造带是正在发展中的板块边界,是大陆内部的一个典型构造,北侧为稳定的俄罗斯-西伯利亚次板块,南侧为活动的中国-东南亚次板块。     

发展中的板块边界:天山-贝加尔活动构造带

亚洲内陆的强地震密集地发生在天山-贝加尔一线,但该处并不存在一条连续的大断裂,学术界对这个问题的认识长期相左。文中分析了这条地震带的时空分布、分区特点、应力状态和活动周期,计算了欧亚大陆的布格重力异常场、均衡重力异常场,反演了上地幔的密度分布和剪切波速分布。发现在这个部位的70~250km的深部有一条北东向的密度、速度陡变带,它是新生代的冷地幔和热地幔的交界带,与浅部构造存在立交关系,对亚洲大陆的现今构造运动和应力场具有重要的控制作用。这个带的地震不同于传统意义上的板缘地震和板内地震,是一种因为深浅构造不同而造成的结构性地震,性质上为大陆内缘地震。文中还就深浅构造的空间立交关系、时间镜像关系进行了讨论,指出在南北地震带和伊朗东侧地震带的立交结构也与上地幔构造有关。天山-贝加尔活动构造带是正在发展中的板块边界,是大陆内部的一个典型构造,北侧为稳定的俄罗斯-西伯利亚次板块,南侧为活动的中国-东南亚次板块。     

哀牢山—红河断裂带新生代构造转换及其动力学机制

哀牢山—红河断裂带位于青藏高原东南缘, 由青藏高原延入南海, 是一条分割华南地块与印支地块的构造分界线, 在地貌上也是一条醒目的分界线。纵向上由4个北西向的长条状变质带组成(雪龙山、点苍山、哀牢山和Day Nui Con Voi变质带), 长约1 200 km。横向上分高级变质带和低级变质带, 二者之间为倾向北东的哀牢山逆冲断裂带, 其中高级变质带主要由元古界高级片麻岩、混合岩、淡色花岗岩脉以及S-L型糜棱岩组成, 低级变质带主要由古生界云母片岩、板岩、千枚岩和S型初糜棱岩组成, 夹杂着条带状基性岩与超基性岩。断裂带整体往南东方向逐渐变宽。西北段面理近直立, 线理近水平, 发育近直立的紧闭褶皱, 南东段较宽, 面理变平缓, 发育宽缓褶皱, 靠近北东侧面理倾向北东, 倾角较陡。中生代时期, 该断裂带是印支地块与杨子地块俯冲碰撞边界线, 也称为金沙江—哀牢山—松马缝合带。新生代以来, 受印度板块与欧亚板块持续挤压汇聚的影响, 青藏高原东南缘发生多期逃逸, 该断裂是藏东南地块挤出逃逸的边界, 协调着印支地块与杨子地块的相对运动。新生代早期印支地块向南东逃逸, 该断裂带作为逃逸块体的北边界表现为左旋走滑; 随着印度地块的持续向北推进, 新生代晚期华南地块(川滇地块)往南东逃逸, 该断裂带作为其南边界断裂表现为右旋走滑, 兼具正断分量。哀牢山—红河断裂带新生代两期次运动与印度板块东构造结的运动轨迹、青藏高原的隆升、逃逸时序、南海的扩张皆具有密切关系。对该断裂带转换时间和机制进行研究, 不仅有利于认识该断裂的演化历史, 而且有利于认识青藏高原的隆升、南海新生代构造演化历史。此外, 对该断裂新生代构造转换的研究有利于对构造逃逸模式、均匀变形模式、旋转模式以及下地壳流模式的检验。     

南秦岭构造带中-晚古生代伸展构造作用

华北板块与扬子板块于加里东晚期沿商丹带发生碰撞的同时,在扬子板块北缘,即现今南秦岭构造带,开始发育一条近东西向延伸的拉伸带,其中包括武当地块伸展滑脱构造、武当地块古生代大规模基性岩浆活动及其西侧紫阳-岚皋古生代碱性岩浆活动带、镇安-旬阳浅层塌陷盆地以及佛坪隆起等.该伸展构造带主体在时间上发生在秦岭两期碰撞事件之间,空间上位于南北两个缝合带之间,因此,是秦岭造山带演化过程中的一个非常重要的阶段.该伸展构造的开始很可能与南、北秦岭碰撞后的造山带重力塌陷有关,随着该伸展带南侧晚古生代勉略洋的形成,南秦岭逐渐演化为华北板块南侧的被动大陆边缘,从而使南秦岭的地壳伸展一直延续到早一中三叠世.武当地块伸展滑脱系统中顺层侵位的基性岩席群的年代学与岩石地球化学的研究表明,这些基性岩与勉略蛇绿岩组合中的变辉绿岩及变基性火山岩具有很大的相似性,因此勉略洋很可能也是南秦岭这次拉伸作用的结果.     

南羌塘盆地中-新生代逆冲推覆构造样式及构造应力场特征

新生代印度板块与欧亚板块的持续碰撞挤压,造成南羌塘地块向南逆冲于拉萨地块之上,并在南羌塘地块内部形成了一系列的由北往南的逆冲推覆构造。然而,到目前为止,我们对这些逆冲推覆构造及夹持其间的褶皱变形的结构组成、构造样式、形成时代以及缩短量分布等问题仍存在很大的争议。本文在详细的野外调查基础上,对赛布错-扎加藏布断裂（SZT）,多玛-其香错断裂（DQT）,隆鄂尼褶断带（LF）及南羌塘与中央隆起带分界的肖查卡-双湖断裂（XST）进行了几何学、运动学分析,建立了精细的构造框架。我们认为这些断裂为始新世以来形成的同时期的叠瓦状逆冲推覆;并通过野外褶皱形态,结合层面、节理面、断层面滑动矢量的分析,识别出南羌塘盆地4期构造应力场：1） 代表中特提斯俯冲碰撞阶段的近S-N 向的挤压;2） 中特提斯碰撞后,随着班公湖-怒江缝合带的形成,南羌塘地区构造应力场转为S-N 向的伸展;3） 新生代印度板块向欧亚板块俯冲碰撞,青藏高原进入陆内变形阶段,南羌塘盆地内表现为NE-SW 向的挤压,形成本文提及的一系列逆冲推覆构造;4） 随着高原的持续隆升,约14 Ma南北向裂谷开始活动,应力场转为NWW-SEE 向伸展,形成双湖裂谷系。     

提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩带的初步确立及构造意义

提肯乃克特额尔齐斯构造混杂带岩块(片)由变质玄武岩及变质辉绿岩、斜长花岗岩等深成杂岩组成,可能代表了北准噶尔有限洋盆的洋壳残片,基质主要为一套浅变质细碎屑岩,上覆岩石主要由硅质岩、变质粉砂岩等远洋沉积物组成。早泥盆世,准噶尔微板块东北缘及西伯利亚板块南缘因大陆硅铝壳开始破裂、扩张,在额尔齐斯断裂南北两侧分别出现拉张活动。中泥盆世,哈萨克斯坦-准噶尔板块向山区阿尔泰地块俯冲并逐渐闭合成陆。早石炭世初期,准噶尔微型板块北缘再次沿额尔齐斯断裂带南侧发生拉张、裂陷,逐渐演变成活动大陆边缘并发育基性杂岩体。早石炭世晚期,地壳由扩张转为挤压,准噶尔微板块与阿尔泰地块再次发生碰撞,伴随这次板块碰撞活动,其上覆上迭火山-沉积盆地闭合成陆。提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩带的识别,对于重新认识准噶尔地块和阿尔泰地块之间的关系及探讨中亚造山带古生代以来的构造演化具较大意义。     

大巴山晚中生代陆内造山构造应力场

位于中上扬子板块北缘的大巴山造山带, 平面上表现为大尺度向南西显著突出的弧形带, 无论在变形样式和形成时间上都明显与秦岭造山带不同。在大巴山构造格架划分和野外构造变形观测基础上, 通过构造解析, 结合年代学研究成果, 重建了大巴山晚中生代独特的构造应力场, 指出大巴山属陆内造山, 形成于J2末, 并持续到K2初期。其构造应力场特征, 以城口－房县断裂为界, 大巴山逆冲推覆带与其前陆冲断褶皱带的特征显著不同。大巴山逆冲推覆带主要表现为NE-SW向构造挤压, 而在大巴山弧形前陆带从西向东, 由近E-W向挤压, 转变为NE-SW向挤压, 最后转变为近S-N向挤压, 构成一向其外缘扩散的放射状构造应力场。总之, 大巴山造山带由推覆体向前陆, 构造挤压作用由北东向南西方向扩散。这期构造挤压作用控制了大巴山造山带陆内变形活动, 导致大巴山由北东向南西的显著缩短, 同时受到其东西两侧基底隆起——神农架－黄陵地块与汉南地块的强烈阻挡, 造就了现今的大巴山前陆弧型构造。其动力学背景可归因于晚中生代东亚板块多向汇聚。大巴山晚中生代陆内造山构造应力场的研究, 对探讨秦岭造山带动力学特征具有科学意义, 为研究川东北油气运聚规律提供了构造地质学依据。     

华北地块南缘向北的薄皮推覆构造及北秦岭加里东造山作用

通过对华北地块南缘向北的薄皮推覆构造及北秦岭构造带结构、构造特征分析，认为它们同属于加里东期造山作用产物。北秦岭属于加里东造山带根带（即核部），华北地块南缘小秦岭（及豫西）地区属于该期造山带的外带，渭北褶皱隆起区则属于其前锋冲断褶带。秦岭造山带现今几何模型是一个复合型不对称扇状大陆造山带。     

关于雅鲁藏布江缝合带(东段)的新认识

国内外不少地质学家大都将雅鲁藏布江蛇绿岩带视为印度板块与亚洲板块之间的缝合带。但是,笔者等在喜玛拉雅造山带的东段即仁布-康马一线以东地区的研究却发现,在雅鲁藏布江蛇绿岩带的南侧发育着一个宽大的增生杂岩体,它与雅江蛇绿岩是同一大洋即特提斯喜玛拉雅洋俯冲消减的产物,前者代表着特提斯喜玛拉雅洋消亡遗迹的主体,是印度板块与拉萨地块之间缝合带的主要组成部分;而后者代表的是俯冲带与拉萨地块之间的残余洋壳,它由北向南仰冲,构成日喀则-桑日弧前盆地前缘脊和南部基底,因而其不代表主缝合带。北喜玛拉雅增生杂岩体的发现改变了以Gansser(1964)为代表提出的喜玛拉雅造山带的构造模式,为重新审视印度板块与拉萨地块缝合作用过程提供了一个重要的地质制约和新的研究途径。     

大别山碰撞造山带的构造模型及其地质演化

在大别山碰撞造山带东段可以划分出北淮阳地块、岳西地块、四望地块３个构造单元。岳西地块中前寒武纪地质体普遍遭受过高压变质作用，构成一个高压—超高压变质地块的“核”，其上、下盘则是低压变质或未变质地块的“壳”，在空间上呈现出一种“夹心饼”式构造格局。高压变质地块上部边界的正断层和下部边界的逆断层是其“挤出”抬升机制的直接标志。大别山造山带“夹心饼”式构造模型的形成与古生代时期扬子板块向中朝板块的俯冲作用及中生代时期两大板块碰撞并快速抬升作用密切相关     

柴达木盆地西部中—新生代沉积构造演化

通过柴达木盆地西部茫崖-赛什腾山地表地质、航磁、重力、大地电磁测深和地震资料的综合分析,认为柴达木盆地夹持在昆北地块与赛什腾构造带之间,其中包括柴达木地块与祁连地块南缘2个一级构造单元和昆北地体北缘,柴达木盆地,赛什腾构造带和祁连地块南部的苏干湖盆地等4个二级构造单元。盆地的总体结构表现为东昆仑山和祁连山相向向盆地挤压对冲,盆地中部沉降的构造格局。盆地内部的构造样式以自盆地边缘至中心以此形成背斜构造为显著特征,背斜两翼多发育逆断层,构成“两断夹-隆”的构造格局。挤压应力主要来自南西方向、北东方向起阻挡作用。在两侧造山带的强烈挤压作用下,侏罗纪时期在祁连造山带南缘形成并不典型的前陆盆地,古近纪至新近纪时期则在祁连造山带与昆仑造山带之间形成双侧前陆盆地,第四纪属挤压坳陷盆地。     

中生代多向挤压构造作用与四川盆地的形成和改造

远离活动板块边缘的四川盆地以其周缘复杂分布的褶皱构造带而著称,这些构造带的成因及其大地构造背景一直是华南大地构造研究的焦点之一。本文基于区域构造编图、褶皱构造样式和叠加变形分析,论述了四川盆地及其周缘中生代挤压变形特征及其定型时代,确定了重要构造事件及其产生的构造样式。研究显示,四川盆地及其周缘地带中生代经历了3个重大构造事件,每个构造事件产生的构造形迹在空间上发生复合和联合,造就了四川盆地及其周缘复杂的构造组合样式。中晚三叠世碰撞造山事件(印支运动)在扬子地区形成近W-E向褶皱构造,扬子地块西缘伴随着松潘—甘孜褶皱造山带的形成,发育了龙门山—锦屏山逆冲-推覆构造带及川滇前陆盆地,奠定了川—渝—黔—滇大型沉积盆地,构成四川盆地的原形。中晚侏罗世时期(燕山早幕),东亚构造体制发生重大变革,来自北部、东部、西部和南部的板块多向汇聚导致了大陆多向汇聚构造体系的形成和发展,其中秦岭造山带的再生活动导致南部米仓山—大巴山前陆构造带的形成和发展;来自太平洋板块向西推挤,导致了川东地区NW向突出的弧型构造和川南华蓥山帚状构造的形成;羌塘地块的向东侧向挤出,在扬子地块西北缘发生褶皱逆冲变形(龙门山—锦屏山构造带)。这期多向挤压事件强烈改造了四川T3-J1-2原形盆地,周缘褶皱构造带基本定型。早白垩世晚期的挤压事件(燕山晚幕)进一步改造了四川盆地,NW-SE向构造得到加强。除了西缘以外,四川盆地其他周缘褶皱构造带主体定型于晚侏罗世的陆内造山作用阶段,是扬子克拉通周边造山带在周邻板块多向汇聚作用下引发的再生复活的结果,成为中国东部陆内汇聚构造体系的重要组成部分。     

亚洲中部天山—贝加尔陆内变形终止边界

亚洲中部,沿天山的西端、阿尔泰山的西北端到贝加尔地区,是一条显著的NE向边界(天山—贝加尔边界),在它的两侧,地形、构造、地震活动和其他地球物理特征都有显著的差异。沿这条边界不存在同方向的大断层,同时,一系列NW向大型走滑断层与这条边界以大角度相交,这些断层的西北段在边界西北侧附近终止。总体上,这条边界西北侧是稳定的哈萨克斯坦地台和西伯利亚地台,东南侧主要是构造活动的天山、阿尔泰山及蒙古西部,因此,这条NE向构造边界是大陆内部的变形终止边界。中亚地区的陆块拼合过程在古生代末已结束,天山、阿尔泰山等造山带与北边的哈萨克斯坦地台和西伯利亚地台焊接为一体,经历中生代的固化。新生代以来,受印度-欧亚板块碰撞的影响,天山、阿尔泰山等造山带在NS向挤压力作用下发生变形,包括近东西向逆断层和NW向走滑断层的活动以及分散的地震。这些变形向北扩展时,被刚性、结构完整的哈萨克斯坦地台和西伯利亚地台截断终止,因而造成NE向天山—贝加尔边界。亚洲大陆内部块体的地壳强度和变形特征有明显的继承性,新生代以来,原来的地台(克拉通)继续保持结构完整和稳定性,几乎没有内部变形,而天山、阿尔泰山等古老的造山带则再次经历强烈变形。这不仅是由于印度板块继续向北推挤的影响,而且与这些地区自身的地壳和上地幔结构有关,同时NE向天山—贝加尔边界的西北侧哈萨克斯坦地台和西伯利亚地台对变形扩散的阻挡也起了重要作用。     

胶北蓬莱群的变形与变质及其区域大地构造意义

本文通过构造与变质研究及伊利石结晶度和同位素年龄测定。分析胶北蓬莱群的变形,变质及其区域大地构造意义。作为胶北唯一盖层的蓬莱群,在晚石炭世(299±4Ma)北北东—南南西区域挤压下首次遭受了强烈的蓬莱事件变形及低绿片岩相变质。其后的后蓬莱事件在胶北地区仅造成了局部的北北东—南南西向变形构造。作为华北板块南缘的胶北带,其上的蓬莱事件是华北与扬子板块沿胶南带碰撞的结果。这表明郯庐断裂带以东这两扳块碰撞发生在晚石炭世。在秦岭—大别山碰撞带以北的华北扳块南缘,由于碰撞也出现了类似胶北带的挤压变形。     

东北东部虎林盆地的构造特征、成盆机制及敦-密断裂带北东段的形成时代

虎林盆地位于黑龙江省东部,是叠置在佳木斯地块之上的中、新生代断陷-坳陷盆地,其构造变形可以划分为3个构造演化阶段：早白垩世为NW-SE向伸展作用阶段,主要形成一系列各自独立的NE向箕状断陷群;晚白垩世为NW-SE向挤压作用阶段,使部分早期控陷正断层发生反转,形成反转构造,虎林盆地转化为具有多个沉降中心的NE向挤压坳陷盆地群;古近纪-第四纪为NNW-SSE向挤压作用阶段,虎林盆地的构造格局发生了重大变化,不仅使部分早期控陷正断层发生反转作用形成大型反转构造,而且在七虎林河凹陷与中央隆起之间形成NEE向大型逆冲断层（敦-密断裂）和断层传播褶皱,它们共同控制了盆地的形成和沉积作用,虎林盆地转化为具有1个中央隆起和南、北2个坳陷的NEE向挤压坳陷型盆地。东北地区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景,包括虎林盆地在内的东北东部盆地群的形成与伊泽纳奇板块、太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。敦-密断裂带总体上呈NE向展布,具有左行走滑的性质,在靠近虎林盆地的北东段转变为NEE向展布,断层的性质也转变为逆冲断层,敦-密断裂带北东段的逆冲作用很可能与该断裂带的NE向左行走滑作用在NEE向的转换挤压有关。敦-密断裂带自古近纪始新世-渐新世虎林期开始活动,一直持续活动到第四纪。