鄂尔多斯盆地周边地区岩溶发育模式及岩溶地下水开发利用探讨
鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系岩溶储层特征
鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系岩溶储层特征河南省郑州市 450006摘要：鄂尔多斯盆地南部富县地区近年来不断有气井在奥陶系马家沟组获工业气流，显示出良好的勘探前景。
本文在参考前人研究成果的基础上，通过钻井岩心、野外露头、地震资料和薄片等观察分析，开展了岩溶古地貌的刻画及岩溶发育特征的研究。
岩石岩性、岩溶作用和断裂发育共同影响岩溶储层形成，溶蚀作用有利于膏模孔-溶孔型有效储层发育，断裂改善了储层并向下扩展了溶蚀孔的发育。
通过对古地貌刻画、岩溶储层特征分析，认为盆地南部奥陶系马家沟组有效储层发育是天然气富集的条件。
关键词岩溶储层，奥陶系马家沟组，富县地区，鄂尔多斯盆地1 地质概况鄂尔多斯盆地是我国天然气勘探开发的重点地区，20世纪80年代末盆地中部靖边气田的发现，使天然气勘探从陆相碎屑岩进入到海相碳酸盐岩。
鄂尔多斯盆地古生界海相碳酸盐岩展示出良好的勘探前景，成为油气资源接替的重要领域。
加里东运动使鄂尔多斯盆地整体抬升，大部分地区缺失了晚奥陶世-早石炭世沉积，奥陶系马家沟组经历了长期的风化剥蚀和淡水淋滤，形成了特殊的岩溶古地貌及岩溶储层，为大型岩溶古地貌气藏发育创造了良好的地质条件。
马家沟组为一套碳酸盐岩和蒸发岩沉积，自下而上划分为马一至马六段，其中马五段时期，鄂尔多斯盆地发生大规模海退，受到中央古隆起的影响，海水流动受到较大限制，加上气候炎热导致海水蒸发后含盐度升高，沉积物主要为白云岩、硬石膏盐及盐岩。
从鄂尔多斯盆地前石炭纪古地貌看出，富县地区位于中央古隆起的东缘，米脂凹陷西南部，与靖边地区相比更接近于中央古隆起，古隆起对富县地区古地貌的控制、下古生界烃源岩的分布和天然气聚集也会存在差异。
区内马五段、马六段有不同程度的剥蚀，自北东向南西方向剥蚀程度逐渐增加，马六段仅在东北部有残留。
作为马家沟组重点勘探层段之一的马五段自上而下细分为马五1至马五亚段。
岩溶储层主要发育于马五1、马五2、马五5、马五8、马五9亚段，岩性10主要为泥微晶云岩、粉晶云岩，沉积微相主要有含膏云坪、膏云坪、云坪、泥云坪等。
鄂尔多斯盆地大牛地西北部地区古岩溶形成机理
鄂尔多斯盆地大牛地西北部地区古岩溶形成机理刘国文;李涛;徐鹏程;王梦茜;郑壹越;胡望水;齐东岩【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2024(24)15【摘要】全球对燃料的需求日益增加,柳杨堡地区构造特征一直备受争议,通过地震解释有着十几公里似断裂并未证实,古岩溶地貌形成成了确凿的证据,通过地震解释方法1×1地震解释、相干体技术、顺层相干体以及时间切片等技术,研究区内存在大量背斜结构构造为岩溶古地貌控制下的盐底辟及太原组-下石盒子组披覆叠加型构造。
研究区内向斜主要是岩溶作用控制下的重力负载等叠加型。
柳杨堡气田石炭-二叠系内断层发育主要由盐底辟及岩溶塌陷所诱发。
揭示出部分地区地震相位错断,岩溶作用导致的古地貌起伏差异所引起的。
加里东末期开始发育大规律的岩溶作用,形成了早期初步岩溶古地貌,这期岩溶地貌对太原组沉积有明显的控制作用。
加里东末期岩溶地貌在石炭纪岩溶作用进一步作用下地貌差异逐步扩大,进一步加大了古岩溶对太原组的沉积控制。
二叠纪早期,岩溶作用逐步减弱。
建议下一步重点加强源内气藏评价开发的力度,选取贴近烃源岩层的砂体,进行水平井钻井评价,有利于钻取砂体内的天然气,通过深度压裂手段把烃源岩层内煤层气钻取出来。
【总页数】9页(P6181-6189)【作者】刘国文;李涛;徐鹏程;王梦茜;郑壹越;胡望水;齐东岩【作者单位】长江大学地球科学学院油气资源与勘探技术教育部重点实验室;中国石油长庆油田分公司;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.鄂尔多斯盆地东部奥陶系古岩溶型碳酸盐岩致密储层特征、形成机理与天然气富集潜力2.鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组古岩溶储集层特征3.古岩溶盆地岩溶作用模式及古地貌精细刻画--以鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳为例4.鄂尔多斯盆地宜川—黄龙地区马家沟组古岩溶储层特征及形成机理5.基于多参数反演的岩溶古地貌恢复技术在鄂尔多斯盆地大牛地气田的应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
鄂尔多斯盆地南部下古生界岩溶古地貌及储层研究
鄂尔多斯盆地南部下古生界岩溶古地貌及储层研究
高纪杨;高胜利;曹红霞
【期刊名称】《地球科学前沿（汉斯）》
【年(卷),期】2024(14)3
【摘要】鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组主要以海相碳酸盐岩沉积为主。
马家沟组上段地层受到风化剥蚀的影响,古沟槽发育,形成“台中有沟,沟前有河”的古风化壳分布格局。
延长探区马家沟组出露的地层主要有马六和马五1,马六地层局部存在,受剥蚀影响,地层厚度变化较大;马五上段的地层发育受古沟槽发育的影响,使得在沟槽中,大多缺失马五1段地层。
探区内以古岩溶台地、古岩溶斜坡和古岩溶盆地为主,局部存在岩溶残丘,发育两条近东西向的主要古沟槽和一条南西–北东向的次要古沟槽,探区东部主要发育岩溶盆地,古岩溶斜坡以北西–南东向展布。
尽管受目前勘探范围所限,但周边古岩溶盆地内微隆起部位储层的发现,预示着本区岩溶盆地内部的微地貌特征也是今后一个值得关注的对象。
【总页数】18页(P231-248)
【作者】高纪杨;高胜利;曹红霞
【作者单位】西安石油大学地球科学与工程学院西安;西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室西安;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院西安
【正文语种】中文
【中图分类】P61
【相关文献】
1.古岩溶地貌及其对岩溶储层的控制——以塔里木盆地轮古西地区奥陶系为例
2.鄂尔多斯盆地高桥构造平缓地区奥陶系碳酸盐岩岩溶古地貌特征与储层分布
3.鄂尔多斯盆地东南部奥陶系岩溶古地貌与储层分布规律
4.鄂尔多斯盆地西部下古生界风化壳优质储集层发育规律及成因机制:以桃2区块马家沟组马五1-4亚段为例
5.渤海海域渤南低凸起下古生界岩溶古地貌及其对储层的控制
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鄂尔多斯盆地地下水勘查
鄂尔多斯盆地地下水勘查
王德潜;刘方;侯光才;马思锦
【期刊名称】《西北地质》
【年(卷),期】2002(035)004
【摘要】鄂尔多斯盆地矿产资源丰富,生态环境脆弱,地下水资源分布不均,水质复杂.在研究盆地周边岩溶区岩溶发育规律,地下水富集规律,地下水的补给、径流、排泄条件的基础上,将周边岩溶区划分为9个岩溶水系统,进一步划分为25个岩溶水
子系统.白垩系自流盆地初步揭示了深部赋存有丰富的地下水,地下水受岩相古地理、地下水补径排条件等控制,水质差异较大.总结了东部黄土覆盖区的地下水类型及开
发利用模式.
【总页数】8页(P167-174)
【作者】王德潜;刘方;侯光才;马思锦
【作者单位】陕西省国土资源厅,陕西,西安,710082;陕西省地质调查院,陕西,西
安,710054;西安地质矿产研究所,陕西,西安,710054;陕西省地质调查院,陕西,西
安,710054
【正文语种】中文
【中图分类】P641
【相关文献】
1."鄂尔多斯盆地地下水勘查"项目达国际先进水平 [J], 乔玉兰
2.鄂尔多斯盆地地下水勘查成果丰硕 [J],
3.鄂尔多斯盆地地下水丰富年可采27亿立方米鄂尔多斯盆地内蒙古能源基地地下水勘查项目成果报告通过专家评审 [J], 齐林梅;张煜
4.我区与中国地质调查局将联合开展鄂尔多斯盆地能源基地地下水资源勘查 [J], 李玉恒
5.西部地下水资源勘查的综合地球物理问题──以鄂尔多斯盆地白垩系地下水勘查为例 [J], 李茂榕;王平;王贇
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鄂尔多斯盆地周边地区野外溶蚀试验结果讨论
基 金项 目 ： 质大 调 查 项 目“ 尔 多斯 盆地 下水 研 究 勘 查岩 溶 水 专 题 ”（ 号 ：２ ２ １３ １ ０ Ｚ ） 地 鄂 编 １ １０ ０ ３ ３ ２ Ｔ５
第一作者简介 ：梁永平 （９ ２ ， 研 究员 ， １ ６ ～） 男， 从事北方岩溶地下水调查与研究工 作。Ｅ—ｍａ ：ａ ｇ ｐ ｉ ｌ ｎ ｙ ＠ｍａｌｋ ｒｔａ．ａ ｌｉ ｉ ａｓ．ｃ ｃ ．
探讨 。
Ｉ 试 验 区 自然 概 况
鄂 尔多斯 盆地位于 我 国西 北地 区东部 ， 处黄河 地
片： 直径 （０ ） ｍ，厚度 （ ±０ ４ ｍｍ。对各 样品 ４ ±２ ｒ ａ ４ ．） 用 蒸 馏 水洗 净 ， 于烘 箱 中在 ６ ℃下 烘 干 １ 时 ， 放 ０ ２小
中游 ， 属 内蒙 、 分 山西 、 陕西 、 肃和宁 夏 ５ 省 区， 甘 个 总
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第２卷 ６
第４ 期
中 国 岩 溶
ＣＡＲＳ０ Ｌ０ ＧＩ ＣＡ ＳＩ Ｉ Ｎ ＣＡ
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ ４ １２ ．
Ｄｅ ． ０ ７ ｃ ２０
２０ ０７年 １ ２月
文 章 编号 ：０ １ ８ ０ ２ ０ ）４ ０ １ －０ １０ ～４ １ （０ ７０ － ３ ５ ６
收 稿 日期 ：０ ７ ６ ０ ２ ０ —０ — ８
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３６ １
中国岩 溶
２０ 焦 ０７
编号 称重 ， 获得 试 片的试验 前重 量后 ， ０ ３ １ 月 于２ ０ 年 １
将加工 的试 片分 空 中、 地面 、 地下 ２ｃ 和地 下５ｃ ０ｍ ０ｍ ４
工 作 中， 者 在 鄂 尔 多 斯 盆地 周 边 地 区建 立 了 ８个 野 外 溶蚀 试 验 站 ， 作 采用 不 同岩 石
鄂尔多斯盆地奥陶系表生期岩溶类型、发育模式及储层特征
鄂尔多斯盆地奥陶系表生期岩溶类型、发育模式及储层特征苏中堂;柳娜;杨文敬;呼尚才;武春英;裴文超;任军峰【摘要】鄂尔多斯盆地奥陶系表生期岩溶储层是盆地碳酸盐岩油气勘探的主力类型，近年来岩溶储层勘探取得一些新突破，难以用风化壳岩溶完美解释，表明存在不同的岩溶作用类型。
在钻井岩心、薄片观察基础上，结合古地形、古地貌及岩溶特征分析认为：鄂尔多斯盆地奥陶系表生期存在风化壳岩溶和顺层岩溶两种不同类型的岩溶作用，根据围岩性质细分为白云岩型、灰岩型风化壳岩溶和白云岩型、灰岩型顺层岩溶4个亚类；风化壳岩溶具有非组构选择性，岩溶特征因岩石组构差异而不同，顺层岩溶是组构选择性溶蚀，岩溶作用沿较陡地形顺层选择性溶蚀易溶组分形成孔-洞系统；风化壳岩溶储层受岩溶地貌、岩溶旋回和沉积相带共同控制，顺层岩溶储层预测则需综合考虑古地形、岩溶古地貌、沉积相及古沟槽、古裂隙等要素。
%Supergene karst reservoirs of Ordovician in Ordos is the most important type of carbonate reser-voirs,while some breakthrough cannot be explained perfectly,indicating existence of different types of karst.Based on the analysis of paleotopography and cores and slices,this study suggests that the supergene karst of Ordovician can be divided into weathering crust karst and bedding karst,which include 4 subclasses in accordance with surrounding rocks.The characters of the weathering crust karst are different because of different rock fabric,while the easily dissolved component of rocks is dissolved preferentially when the bed-ding karst occurs.The weathering crust karst reservoirs are controlled by paleotopography and karst cycles as well as sedimentary facies,whilepaleotopography and sedimentary facies as well as grooves and fractures need to be considered when bedding karst reservoirs are forecasted.【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P109-114)【关键词】风化壳岩溶;顺层岩溶;岩溶模式;岩溶机理;岩溶储层【作者】苏中堂;柳娜;杨文敬;呼尚才;武春英;裴文超;任军峰【作者单位】成都理工大学沉积地质研究院，四川成都 610059;低渗透油气田勘探开发国家重点实验室，陕西西安 710018; 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710016;低渗透油气田勘探开发国家重点实验室，陕西西安710018; 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710016;成都理工大学沉积地质研究院，四川成都 610059;低渗透油气田勘探开发国家重点实验室，陕西西安 710018; 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710016;成都理工大学沉积地质研究院，四川成都 610059;低渗透油气田勘探开发国家重点实验室，陕西西安 710018; 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安710016【正文语种】中文【中图分类】P534.42;P618.13岩溶储层是碳酸盐岩重要储层类型之一，因此，古岩溶研究成为碳酸盐岩储层成因研究最活跃的领域之一。
岩溶形成(以鄂尔多斯盆地西缘为例)模式探讨
岩溶形成（以鄂尔多斯盆地西缘为例）模式探讨1. 构造与岩溶发育的关系1.1 岩溶层组及构造形式可熔岩是岩溶发育的物质基础，但可熔岩的成分、结构不同使岩溶发育产生选择性溶蚀现象，造成岩溶发育的层间不均一性。
本区岩溶层组包括五套碳酸盐岩，即中奥陶统拉什仲组碳酸盐岩、中奥陶统乌拉力克组碳酸盐岩、中奥陶统克里摩里组碳酸盐岩、中奥陶统马家沟组碳酸盐岩、中寒武统张夏组灰岩。
应特别指出的是中奥陶统碳酸盐岩在本区发生相变，中奥陶统马家沟组碳酸盐岩为巨厚的广阔海相石灰岩，岩性均一，岩溶沿裂隙发育。
中奥陶统拉什仲组碳酸盐岩、中奥陶统乌拉力克组碳酸盐岩、中奥陶统克里摩里组碳酸盐岩及中寒武统张夏组灰岩为潮坪相，以泥岩夹薄层灰岩为主，为弱岩溶层或非岩溶层。
可溶岩体在空间上的分布又受地质构造的控制。
鄂尔多斯西缘以逆冲构造带为主，北起内蒙古桌子山地区，向南经宁夏东部到陇东平凉及六盘山以东地带，南北长约600km，东西宽50—60km。
该构造带主要由数条近南北方向延伸并向东逆冲的大型断裂组成的推覆构造。
还伴随着东西向的平移断层及部分南北向正断层。
每个主要逆冲断层都相应形成一个推覆体。
各个推覆体的峰端多隆起成背斜，出露老地层，构造变形强烈，在地形上形成山脊。
尾端为向斜或凹陷，地层较新，构造变形微弱，在地形上形成谷地。
构造带在南北方向上总体呈北翘南倾，北端广泛出露太古界地层（桌子山地区），中部出露中上元古界及下古生界地层（宁夏东部），向南逐渐倾伏，广泛为中，新生界所覆盖（宁夏南部、陇东地区）。
这些断裂构造破坏了地层的连续性，断裂构造系统本身有时成为岩溶发育的通道，有时成为边界。
1.2 构造格局对岩溶分布的影响随着西缘逆冲构造带的形成和发展，本区断层控制了区内可熔岩的埋藏条件，裸露岩溶从北到南零星分布。
内蒙古桌子山、千里山、岗德尔山，宁夏青龙山、大罗山、小罗山、云雾山，甘肃平凉南部山地为均岩溶中低山，分布不连续。
可溶岩裸露地表，大气降水多沿纵张裂隙及北北东、北东及北西向裂隙入渗循环，垂向溶蚀强烈，竖向岩溶形态发育，水平溶蚀较弱，横向洞穴少见，成为岩溶水接受大气降水的主要补给区。
鄂尔多斯盆地早白垩世岩相古地理与地下水水质和分布的关系
为主， 岩性主要为棕红色夹黄绿、 灰绿色小斜层理 细 砂 岩 、 中 细砂岩、 泥质粉砂岩、 粉砂质泥岩、 泥岩， 砂岩厚度占地层总 大多在 #&0)(&0 之间； 明显具有下粗上细的特 厚的 1&0 以下， 点， 且上部一般多为厚层—巨厚层泥岩沉积。 该期岩相古地理以河流和湖泊相广布 为 特 征 ， 大体呈盆 地北部以河流相发育为主、南部以湖相为主的沉积展布格 局。盆地北部和西缘北段主要发育冲积扇、 辫状河相， 向南到 白于山一带则过渡为曲流河相， 继续向南到定边、 靖边和盆 地东南缘、 西南缘则发育三角洲相； 盆地南部则普遍发育滨 浅湖亚相， 至天环向斜轴部南侧则为 浅 湖—半 深 湖 亚 相 。 值 得指出的是， 在南部湖泊相外侧靠近陆地的许 多 水 体 局 限 区 域， 发育串珠状盐沼亚相富含石膏的泥岩、 粉砂岩 夹 石 膏 层 ， 表明局部时段气候干旱、 蒸发作用强烈、 水体盐度 高 ， 这对白 垩系地下水水质的形成与演化产生了强烈的影响。 罗汉洞期岩相古地理特征 继环河期之后， 罗汉洞期气候又逐渐向干旱转化， 盆地 现今残留的罗 抬升， 开始了早白垩世第 ! 个大的沉积演化期， 汉洞组较其下伏各组分布范围明显缩小、 厚度变薄， 地层厚 盆地北部伊 (, 伊深 !, 伊 ## 孔一线及其以 度一般为 (&)!&& +， 砂 北地区相对较厚， 可达 "/1 +。岩性主要为 中 粗 粒 碎 屑 岩 ， 粒级以上的碎屑岩厚度占地层总厚的 1(0 以上。盆地北部主 要为灰紫、 紫红、 灰绿、 黄绿色中粗砂岩、 含砾粗砂岩、 砾岩、 砂砾岩夹细砂岩、 粉砂质泥岩， 在 保 尔 斯 太 沟 等 地 夹 #& 多 米 厚的火山溢流相玄武岩； 盆地西缘中南部主要为棕红、 紫红 色夹姜黄色中粗砂岩、 中砂岩、 细砂岩夹泥岩沉积。 该期岩相古地理发生了很大变化。盆 地 北 缘 、 西北缘主 要发育冲积扇、 辫状河相， 局部有滨浅湖亚相； 盆地西缘南段 和西南缘局部发育辫状河和滨浅湖亚相， 西 缘 中 南 段 环 县— 镇原—泾川一线主要发育沙漠沙 丘 亚 相 ， 环 县—镇 原 一 带 沙 漠沉积厚度最大， 交错层理发育且规模巨大， 为此时沙漠的 中心地带， 是中国白垩纪沙漠带的重要组成部分之一 $/)##%。 泾川期岩相古地理特征 到泾川期， 气候再次由干旱向湿润转化， 盆内不均衡隆 升， 形成了分布范围更为狭窄、 呈不连续 “厂 ” 字型分布于盆 盆 地北缘和西缘的泾川组沉积。地层厚度 一 般 为 (&)#&& +， 地北缘伊深 !, 保 * 孔 , 喇 * 孔一带厚度多大于 #(& +。 该组岩石 组成类型较丰富。盆地北部主要为一套灰绿、 暗棕、 土红色泥 岩、 泥质砂岩、 砂质泥岩夹钙质细砂岩、 泥灰岩、 含砾砂岩及 含钙质砾石粗砂岩， 含生物碎屑； 向上岩石粒度变 细 ， 泥质成 分和泥灰岩增多。盆地西南缘主要为灰绿、 紫红色泥岩、 砂质 泥岩或砂岩、 泥岩互层夹泥灰岩。 该期岩相古地理以湖泊发育为特征。 盆 地 北 缘 、 西缘局 部 （崇 信 、 陇县和盐池等地） 泾川组沉积早期以辫状河相为 主， 晚期基本为湖泊相沉积； 北缘东胜西部毛不浪 沟 以 西 、 色 拉敖包至乌加庙和鄂托克旗以西的布伦庙至大庙一带分布 较深水湖泊， 向南产有淡水鲕粒灰岩， 鄂托克旗一带有浅水 湖泊沉积， 产有恐龙足迹化石； 西南缘泾川、 千阳 等 地 为 湖 泊
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第17卷第6期2010年11月地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)Earth S cien ce Frontiers (Ch ina University of Geosciences(Beijing);Peking University)Vol.17No.6Nov.2010收稿日期:2010 08 10;修回日期:2010 10 07基金项目:中国地质调查局地质调查项目(200310400038)作者简介:闫福贵(1964 ),男,高级工程师,博士研究生,主要从事水文地质和地热地质工作。
E mail:yanfugui1@鄂尔多斯盆地周边地区岩溶发育模式及岩溶地下水开发利用探讨闫福贵1,2, 梁永平3, 张翼龙4, 龙文华1,2, 霍改兰2, 郑成杰21 中国地质大学(北京),北京1000832 内蒙古自治区地质调查院,内蒙古呼和浩特0100203 中国地质科学院岩溶地质研究所,广西桂林5410044 中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北石家庄050061Yan Fugui 1,2, Liang Yong ping 3, Zhang Yilong 4, Long Wenhua 1,2, H uo Gailan 2,Zheng Chengjie 21 Ch ina Unive rsity of Ge oscience s(B eij ing ),Beij ing 100083,China2 G eolog ical S urv e y Institute of Inner M ong olia,H ohhot 010020,China3 Institute of K ar st Geolog y ,Ch inese A cad emy of Ge ological S cience s,Guilin 541004,China4 Institute of H yd rog eology and Env ironmental Geolog y ,Ch inese A cad emy of Ge ological S cience s,Sh ij iaz huang 050061,ChinaYan Fugui,Liang Yongping,Zhang Yilong,et al.Discussion about development mode of karst and exploitation of karst water around the Ordos Basin.Earth Science Frontiers ,2010,17(6):227 234Abstract:T he ka rst w ater bearing layer s ar e composed of Or do vician and Cambrian limesto nes in the periphera l area of O rdos Basin,and the development of karst is under the contr ol o f str atifo rm cracks and structural fr ac tur es,mainly distributed in the east,south and w est marg ins of the basin.Based o n the analysis o f carbonate ro ck distr ibution and bur ial co ndition in per ipher al ar ea o f Or do s Basin,we put fo rth three mo des of karst de velo pment:t he slo pe bedding karst develo pment,t he r ift va lley rev ersing karst development and the thrust belt karst develo pment.I n present paper we analy ze and summar ize the geo log ical str ucture character istics,hydrodynamic and hydrochemical conditio ns and the kar st development character istics in the thr ee mo des of karst dev elo pment and discuss the kar st gr oundw ater r eso ur ces development and ut ilization planning in the three modes.T he results sho w that the kar st g roundw ater has g reat development potential in t he per ipheral ar ea o f Or do s Basin.Key words:Or do s Basin;karst;mode;karst w ater;utilization摘 要:鄂尔多斯盆地周边岩溶区岩溶含水岩组主要由奥陶系和寒武系灰岩组成,岩溶发育受层状裂隙和构造裂隙控制,主要分布在盆地的东缘、南缘和西缘。
文中通过对鄂尔多斯盆地周边岩溶区碳酸盐岩分布特征和埋藏条件的分析,提出3种岩溶发育模式:斜坡顺层岩溶发育模式、裂谷逆层岩溶发育模式和逆冲断层岩溶发育模式,对3种模式下岩溶发育的地质构造特点、水动力及水化学条件、岩溶发育特点进行分析和总结。
初步探讨了3种模式下岩溶地下水资源量和开发利用规划。
结果表明鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水具有巨大的开发潜力。
关键词:鄂尔多斯盆地;岩溶;模式;岩溶水;利用中图分类号:P642 25;P641 134 文献标志码:A 文章编号:1005 2321(2010)060227 081 基本概况鄂尔多斯盆地位于我国西北地区东部,属黄河中游,地域范围东起吕梁山、西到贺兰山 六盘山、南至秦岭、北达阴山,地理坐标为东经10530!~11210!,北纬3350!~4120!,地跨陕、甘、宁、晋和内蒙古5省区。
总面积为36 5∀104km2,人口约5000万[1]。
鄂尔多斯盆地属典型的干旱 半干旱气候,区内降水稀少,蒸发强烈,多年平均降水量为900~150mm,主要属黄河水系。
盆地主体为高原,总体地形由西北向东南降低,海拔约1000~1700m。
鄂尔多斯盆地是一个以中生界为主体的大型构造沉积盆地。
这里土地辽阔,蕴藏着丰富的煤炭、天然气、石油、煤层气、铀、岩盐、铝土矿、玻璃石英砂等矿产资源,有可能建设成为我国最大世界罕见的能源和重化工基地。
随着国家西部大开发战略的实施,鄂尔多斯盆地地下水勘查工作取得了突破性进展,圈定了一大批有开发利用前景的富水地段。
但是,随着能源矿产的进一步开发、交通等基础设施建设的加快,区域经济和社会迅速发展,矿区和城镇不断扩大,对水资源的需求量也日益增加。
缺水问题仍然成为制约本地区资源开发、能源基地建设的主要#瓶颈∃。
因此,加强对鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水的研究具有十分重要的现实意义。
2 碳酸盐岩分布特征和埋藏条件鄂尔多斯盆地周边受构造隆起或断层翘起影响,寒武系 奥陶系碳酸盐岩呈#U∃字形在盆地周边呈带状出露或相对浅埋,面积达0 76∀104km2。
碳酸盐岩地层主要在盆地的东、南边出露,在盆地的西部因逆冲断裂翘起而局部出露,北部因沉积缺失或断裂下陷而深埋[2](图1)。
寒武系以浅海相碎屑岩、碳酸盐岩交互沉积为主,奥陶系以开阔海的碳酸盐岩沉积为主。
区内碳酸盐岩以石灰岩为主,夹有白云岩及少量碎屑岩,在盆地内各沉积中心的沉积厚度变化较大,总厚度一般在2000m以上[3]。
盆地东缘为吕梁山复背斜向鄂尔多斯盆地倾斜图1 鄂尔多斯盆地周边碳酸盐岩分布图Fig 1 Distribution of carbonate rocks around th e Ordos Basin的陕北斜坡地带。
早古生代碳酸盐岩地层大体呈南北向带状出露分布,地层以2~8倾角从西部插入鄂尔多斯盆地。
在东缘外侧为古老变质岩基底,向西内侧为晚古生代、中生代碎屑岩盖层。
碳酸盐岩地层沿倾斜方向往往会由于次级断裂、褶皱构造在局部出现地层的缺失或重复。
受黄土等松散覆盖层影响,碳酸盐岩出露分布的连续性较差,一般出露在#山顶∃或#谷底∃,具有呈#岛状∃或#枝状∃分布的特点。
据统计,裸露区与覆盖区面积分别为5294 21 km2和6445 9km2,对应两区的分布比例分别为45%和55%,覆盖区面积略大于裸露区[4]。
盆地南缘构造上处于汾渭地堑向北山地堑过渡的地带。
在渭河地堑北部山区碳酸盐岩地层总体向盆地倾斜,向北逐渐深埋。
南部碳酸盐岩呈阶梯状向汾渭地堑内陷落[5]。
地貌上可分为北部#中低山∃和南部#盆地∃两个单元,碳酸盐岩主要呈#岛状∃出露在汾渭地堑北山山前一带;碳酸盐岩在汾渭地堑内则被松散层覆盖,仅在碳酸盐岩基底的地垒区被河流下切的地段局部出露。
据统计,盆地南缘碳酸盐岩裸露区与覆盖区面积分别为1133 00km2和9013 24km2,覆盖区面积比例占有绝对优势[6]。
盆地西缘处于南北古脊梁带中,南北古脊梁带是由在早期复式背斜基础上发展形成的南北走向的深大断裂与褶皱构造组成,碳酸盐岩被切割成一系列条形断块[7]。
背斜构造在南北方向呈隆陷起伏,地面以上延伸不连续,碳酸盐岩在背斜山区出露,在向斜谷内被覆盖或被埋藏,各背斜西翼的碳酸盐岩地层与断层东侧晚古生代或中生代碎屑岩对接,并构成向西倾斜、条带状分布的单斜构造。
据统计,盆地西缘碳酸盐岩裸露区与覆盖区面积分别为1182 67km2和1020 37km2,裸露区面积略大于覆盖区[8]。
由此可见,受地质构造的影响,碳酸盐岩的分布和埋藏条件在盆地的东缘、南缘和西缘存在很大差异,形成了3种特点鲜明的岩溶发育模式[9]。
3 岩溶发育模式3 1 斜坡顺层岩溶发育模式斜坡顺层岩溶发育模式主要形成于鄂尔多斯盆地东缘,包括天桥泉域、柳林泉域和禹门口泉域,在构造上属晋西挠褶带及陕北斜坡(图2)。
(1)岩溶层组及构造形式。
该模式岩溶层组的基本特点是两强夹一弱,即上部为可溶性强的中奥陶统碳酸盐岩夹膏盐(厚450~550m),下部为可溶性强的中寒武统张夏组灰岩(厚100~200m),中部为可溶性较弱的下奥陶统及上寒武统白云岩及泥灰岩类(厚150~250m)。