鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究
鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组
鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境与岩相发育特征摘要鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，中奥陶统马家沟组含硬石膏的白云岩是盆地中主要的储层与产层之一。
奥陶纪由于西侧贺兰裂谷再次开启，裂谷肩部发生抬升，以及南侧逆冲断层的左行走滑作用，在盆地西部和南部形成一“L”形隆起，又称中央隆起。
在隆起东侧由均衡补偿作用伴生一西缓东陡的边侧坳陷（盆地），称（内）陆棚盆地亚环境。
通过沉积相研究，建立了两个马家沟组的沉积模式。
其一为东西向穿越（内）陆棚盆地中心的陆棚沉积模式，该模式中的（内）陆棚盆地与中央隆起之间为水下凸起—洼地亚环境，其东为开阔内陆棚亚环境。
马一时、马三时、马五时（内）陆棚盆地发育为含白云岩的硬石膏岩石盐岩盆地，盆缘主要发育白云岩—硬石膏岩坪，马五时西缘硬石膏岩—白云岩坪发育，是天然气藏主要分布区。
以上表明沉积时气候干热，海平面下降，具深坳陷海水浓缩成盐特征。
马二时、马四时气候湿热，海平面上升，（内）陆棚盆地发育成石灰岩白云岩盆地，周围盆缘发育为（含）白云岩—石灰岩坪。
水下凸起—洼地亚环境于马三时和马五时发育白云岩；马四时发育石灰岩，南延则过度为白云岩石灰岩的浅滩。
东侧的开阔内陆棚亚环境，主要发育微晶—亮晶颗粒石灰岩夹硬石膏岩、风暴岩。
马六时，中央白云岩隆起以东根据残留地层推测应属于石灰岩陆棚环境。
中央古隆起以西地区，除较早期在西北角因有陆源碎屑注入发育成混积陆棚和斜坡环境外，其余时期主要发育为石灰岩、白云岩陆棚，各类重力流碳酸盐岩斜坡及碳酸盐碎屑和陆源硅质碎屑混积的浊积岩和深水泥岩海槽环境。
其二为鄂尔多斯盆地南部在马家沟期一直处于继承行缓坡环境，为此建立了末端变陡的缓坡模式。
早期为含硬石膏岩的白云岩缓坡，中、后期演化为交替发育的石灰岩—白云岩缓坡，或白云岩—石灰岩缓坡与白云岩缓坡环境。
关键词鄂尔多斯盆地马家沟组沉积模式内陆棚盆地海水浓缩陆棚缓坡1 概述鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，为一矩形构造盆地，面积约25万km2（参见附录一）。
鄂尔多斯盆地渭北隆起奥陶系构造_热演化史恢复
第８ ８卷 第１ １期２ ０ １ ４年１ １月 地 质 学 报 ＡＣＴＡ ＧＥＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｖｏｌ．８８ Ｎｏ．１１Ｎｏｖ． ２ ０ １ ４注：本文为国家自然科学基金项目（编号４１３７２１２８）、西北大学大陆动力学国家重点实验室（编号ＢＪ０８１３３－１）、国家重大专项（编号２０１１ＺＸ０５００５－００４－００７ＨＺ）和中国地质调查局科研项目（编号１２１２０１１３０４０３００－０１）资助的成果。
收稿日期：２０１４－０７－２９；改回日期：２０１４－０９－２５；责任编辑：周健。
作者简介：任战利，男，１９６１年生。
博士后，西北大学教授、博士生导师，主要从事盆地热史与油气成藏及油气评价研究工作。
通讯地址：７１００６９，陕西省西安市太白北路２２９号，西北大学地质学系；Ｅｍａｉｌ：ｒｅｎｚｈａｎｌ＠ｎｗｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
鄂尔多斯盆地渭北隆起奥陶系构造－热演化史恢复任战利１，２），崔军平１，２），李进步３），王继平３），郭科２），王维２），田涛２），李浩２），曹展鹏２），杨鹏２）１）西北大学大陆动力学国家重点实验室，西安，７１００６９；２）西北大学地质学系，西安，７１００６９； ３）苏里格气田研究中心，西安，７１００１８内容提要：鄂尔多斯盆地渭北隆起区构造位置独特，演化历史复杂。
该区下古生界奥陶系碳酸盐岩有机质丰度较高，是寻找天然气的有利地区。
奥陶系碳酸盐岩由于缺乏有效的古温标，热演化程度的确定及热演化历史的恢复一直是研究的难题。
本文利用渭北隆起奥陶系碳酸盐岩大量的沥青反射率测试资料，结合上覆晚古生代、中生代地层的镜质组反射率资料及磷灰石和锆石裂变径迹等古温标，恢复了渭北隆起的构造热－演化史。
研究结果表明古生界奥陶系热演化程度具有北高南低的特点。
奥陶系等效镜质组反射率普遍大于２．００％，处于过成熟干气阶段。
磷灰石裂变径迹资料表明渭北隆起抬升冷却具有南早北晚的特点。
南部奥陶系—下二叠统抬升早，约为１０２～１０７Ｍａ，北部自６５Ｍａ以来抬升，主要抬升时期为４０Ｍａ以来。
鄂尔多斯盆地中生界低幅度隆起构造成因类型及其对油气分布的控制
鄂尔多斯盆地中生界低幅度隆起构造成因类型及其对油气分布
的控制
鄂尔多斯盆地是中国重要的沉积盆地之一，其油气资源丰富，而中生界低幅度隆起是该区域分布比较广泛的构造，对油气分布有一定的控制作用。
中生界低幅度隆起主要由以下构造成因形成：
1. 断裂构造：断裂构造是形成鄂尔多斯盆地中生界低幅度隆起的重要构造成因。
盆地断裂组合复杂，盆地边界结构多样，由于断层的活动和应力场的变化，导致沉积层出现了不同程度的升降变化，从而形成了多种不同类型的隆起。
2. 折皱构造：折皱构造也是鄂尔多斯盆地中生界低幅度隆起的重要构造成因。
由于不同地层性质不同，形成的折皱构造也不同，盆地内部隆起多呈北西-南东向发育，属于弱挤压性折皱，也有些以塔形隆起为主。
3. 同生构造：同生构造是指同一地理年代内形成的构造，主要形成于中生代。
鄂尔多斯盆地侵入岩体较多，应力场强烈，形成了一些具有同生构造特点的隆起。
中生界低幅度隆起对油气分布有一定的控制作用。
隆起带储层主要有砂岩、炭黑岩和泥岩，其中砂岩储量最大，主要由震旦系和奥陶系沉积而成。
隆起带上部普遍发育低孔低渗储层，但下部则可以形成较好的高孔高渗储层。
隆起对油气聚集有一定的控制作用，但对于气水分布的边界调整作用较小。
总之，鄂尔多斯盆地中生界低幅度隆起主要是由断裂构造、折皱构造和同生构造等构造成因共同作用而形成的。
隆起带储层主要有砂岩、炭黑岩和泥岩等沉积岩石组成，其中砂岩储量最大。
隆起对油气分布有一定的控制作用，但对气水分布的调整作用较小。
鄂尔多斯盆地沉积及构造
适用标准文案鄂尔多斯盆地堆积——结构演化及油气勘探新领域2002年 9月目录序言一．地背景与结构演化（一）地背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1（二）结构演化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2二．鄂多斯盆地古生代—中生代沉演化（一）奥陶系沉系统区分及岩相古地理演化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4（二）石炭—二叠沉系统区分及岩相古地理演化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10（三）中生界沉系统区分及岩相古地理演化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18三．鄂多斯盆地下古生界奥陶系生、、盖特色及天然气富集律（三）源岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25（四）集岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33（五）盖特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44（六）天然气富集律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯四．多斯盆地上古生界生、特色及天然气富集律（一）源岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55（二）集岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56（三）天然气富集律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯69五．鄂多斯盆地中生界生、特色及石油源价（一）源岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（二）集岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（三）石油成藏律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前言本课题以新理论、新思路为指导，以采集、综合剖析和总结已有成就为主，要点野外检查和岩芯察看为辅，深入、综合、总结古人研究成就，研究盆地堆积演化历史，确立生储盖组合、联合研究和总结石油地质规律和油气勘探新领域。
为了达成相关研究内容，课题构成员自合同判定以后进行了大批的资料收集，露头剖面观察，钻井岩芯察看等工作，达成了大批工作量，详细见表1。
表 1达成工作量一览表序号项目单位数目序号项目单位数目1古人研究报告资料采集本207蒲片判定片5002古人学术论文篇308粒度剖析片2003露头剖面采集条509物性剖析件1004钻井岩心剖面采集条20010报告插图幅5野外观察剖面条3011岩相古地理图幅6钻井岩芯观察井20012研究报告份1经过一年的工作获得了以下认识1．确立了奥陶系、石炭—二叠系、中生界三叠—侏罗系堆积系统种类，此中奥陶系主要为碳酸岩堆积，包含4大堆积系统，石炭—二叠系主要为陆源碎屑岩堆积，包含 6 大堆积系统，中生界侏罗系包含三大堆积系统。
鄂尔多斯盆地构造演化浅述
鄂尔多斯盆地构造演化浅述【摘要】鄂尔多斯盆地是中国内陆盆地中最大的盆地之一，其构造演化经历了古构造和新构造两个阶段。
古构造演化阶段主要受太行运动和印支造山运动的影响，形成了盆地的基本格局。
新构造演化阶段受喜马拉雅造山运动和青藏高原隆升的影响，进一步改造了盆地的构造特征。
盆地的地质构造过程复杂多样，地震活动特点明显，频繁发生大中型地震。
盆地构造演化成因涉及多种因素，未来研究方向包括深部构造、断裂特征和地震活动规律等方面。
通过对盆地构造演化的深入研究，可以更好地理解盆地内部地质构造规律，为资源勘探和地质灾害防治提供重要依据。
【关键词】鄂尔多斯盆地、构造演化、地质背景、研究意义、古构造演化、新构造演化、构造特征、地质构造过程、地震活动特点、盆地构造演化成因、未来研究方向.1. 引言1.1 地质背景鄂尔多斯盆地位于中国内陆板块边缘，是中国重要的油气资源勘探区之一。
其地质背景可以追溯到古生代晚奥陶世至中志留世的造山运动期间形成的古地壳残留。
历经多次构造事件，盆地的地质演化经历了古构造演化和新构造演化两个阶段。
在古构造演化阶段，受到古特提斯洋闭合作用的影响，盆地地壳逐渐稳定，出现了多次构造运动和岩浆活动，形成了多个构造凸起和凹陷。
而在新构造演化阶段，受到喜马拉雅造山运动和青藏高原隆起的影响，盆地再次经历了构造变化和沉降，形成了现今的地质格局。
整个演化过程中，盆地地质构造呈现出多次抬升、沉降和断裂活动，形成了丰富的油气资源和独特的地质构造特征。
在地震活动特点方面，鄂尔多斯盆地地处中国地质构造活跃带，地震频发，地质构造过程中的断裂活动不断积累能量，随时可能引发地震灾害。
对鄂尔多斯盆地的地质构造演化和地震活动特点进行研究，具有重要的科学意义和实践价值。
1.2 研究意义鄂尔多斯盆地是中国最大的陆相盆地之一，其构造演化过程既受到古构造的影响，也受到新构造的影响。
研究鄂尔多斯盆地的构造演化，对于深入了解该地区的地质演化过程、构造特征以及地震活动特点具有重要意义。
鄂尔多斯盆地中央古隆起的地质结构与成因机制
鄂尔多斯盆地中央古隆起的地质结构与成因机制何登发;包洪平;孙方源;张才利;开百泽;许艳华;成祥;翟咏荷【期刊名称】《地质科学》【年(卷),期】2020(55)3【摘要】克拉通盆地内古隆起是了解板内变形机制的重要窗口,也是油气、煤、盐、铀等矿产勘查的主要对象,一直是盆地分析的热点领域。
本文以鄂尔多斯盆地中央古隆起为例,利用新的高精度反射地震剖面与深探井资料,解剖古隆起的地质结构,刻画构造演化过程,探讨其形成机制。
研究表明,鄂尔多斯盆地古生代隆起带发育在华北克拉通地块中西部,自伊盟—杭锦旗、乌审旗—定边,南延至镇原—正宁一带,呈“工”字形,面积达7.5×10^4 km^2以上;伊盟凸起为基底隆起,镇原隆起为多阶段、间隙性发育的剥蚀与沉积型隆起,定边凸起为沉积型隆起。
它是基底分异构造格局与周缘板块构造事件共同控制的产物,为在中元古代裂陷基础上早古生代被动大陆边缘背景下发育演化的古隆起;古生代早期,邻接周缘洋盆表现为台缘隆起;石炭纪晚期—二叠纪早期,因差异升降而具陆缘隆起性质;印支晚期—燕山期以来,隐伏于天环坳陷之下埋藏沉没。
鄂尔多斯盆地中央隆起带为多机制复合成因,伊盟凸起为基底强烈伸展、长期剥露剥蚀型隆起;镇原凸起为西缘断阶迁移、南缘前缘隆起叠加的复合隆起;定边凸起为断阶迁移、挤压叠加的继承性隆起。
鄂尔多斯盆地中央隆起带对盆地内部的构造—沉积分异施加了重要影响,其两翼斜坡带是油气聚集的有利区带。
【总页数】30页(P627-656)【作者】何登发;包洪平;孙方源;张才利;开百泽;许艳华;成祥;翟咏荷【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】P542【相关文献】1.鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧非岩溶白云岩储层成因2.鄂尔多斯盆地中央古隆起成因分析3.鄂尔多斯盆地中央古隆起成因新解4.鄂尔多斯盆地西缘和南缘古生代前陆盆地及中央古隆起成因与油气分布5.鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系中组合天然气成因与来源因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
鄂尔多斯盆地中生界油气成藏与构造运动的关系_李士祥
文章编号：1000-0550（2010）04-0798-10①中国石油天然气股份有限公司科技管理部项目（编号：06－01A －01－01（B ））与国家示范工程（编号：2008ZX05044）资助。
收稿日期：2009-04-25；收修改稿日期：2009-09-15鄂尔多斯盆地中生界油气成藏与构造运动的关系①李士祥1，2邓秀芹1，2庞锦莲1，2吕剑文1，2刘鑫1，2（1．中国石油长庆油田公司勘探开发研究院西安710018；2．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710018）摘要鄂尔多斯盆地是中国著名的大型中生代含油气盆地，上三叠统延长组和侏罗系延安组为盆地主要含油层系，该含油层系经历了印支、燕山和喜山三期大的构造运动。
通过中、新生代不同地质历史时期应力场分析以及构造热事件研究，结合裂缝性质、裂缝方位及裂缝中包裹体特征等，讨论了中生界油气成藏与构造运动的关系。
研究认为盆地主要发育E —W 向、NNE 向和NE 向三组区域性裂缝。
其中，弱充填的NE 向剪裂缝为印支期S —N 向挤压环境下形成的剪裂缝，或基底断裂形成的诱导张裂缝；近E —W 向展布的弱充填裂缝为燕山期NW —SE 挤压环境下形成的剪切裂缝；强烈充填的NNE 向张裂缝形成于喜山期NNW —SSE 拉张环境。
盆地中、新生代地层所经历的每一期构造运动都对盆内油气的运移和聚集起控制作用。
印支运动使得盆地沉积了中生界最为重要的一套烃源岩；燕山运动产生的构造热事件使烃源岩达到了生排烃高峰期，使得油气成藏大多定型于燕山期；喜山运动使油气进行大规模的运移和调整，从而使中生界上部油气的分布与基底断裂带走向相吻合。
中、新生代这三期构造运动对鄂尔多斯盆地发展和油气成藏产生了重要影响。
关键词鄂尔多斯盆地印支运动燕山运动喜山运动构造应力场裂缝油气成藏中、新生代第一作者简介李士祥男1981年出生硕士工程师沉积相及油气地质E-mail ：sxlee1981@tom．com中图分类号TE122．3文献标识码A0前言鄂尔多斯盆地是中、新生代盆地叠加在华北古生代克拉通浅海台地基础上发育起来的大型陆内叠合盆地［1，2］，现今表现为构造残余盆地。
鄂尔多斯盆地西南缘中生代构造事件及沉积物源环境分析
上主冲断面呈雁行排列，并发育很多与主断层相伴生的反冲断层，构成三角带。
图｛一２盆地西南缘重力高与浅层磁性体及断裂对应关系图（陶家庚，２００３）图１叫崆峒后山沙糖村砾岩下白垩统岩层特征图（Ａ、Ｂ、Ｃ为砾岩层特征，Ｄ为下白垩统和尚铺组砂泥岩层）图１—５崆峒前山砾岩特征二、构造层序划分（一）、理论依据大地构造对翁地充填的几何形状和沉积相的三维分布有较强的控制作用（Ａ１ｅｘａｎｄｅｒ等，１９８７），大地构造作用的沉积响应在空间和时间上都包含在盆地充填格架和沉积相内（Ｆｒｏｓｔｉｃｋ等，１９９２）。
盆地充填的几何形状及大规模图２—１古生界内部“不整合”分布（据汤锡元，１９９２修编）圈２—２盆地及邻匹前石炭纪古构造圈（据翟光明等２００２转引自陈刚１９９４）６定并平行于该反射界面，同时该反射界面的位置与Ｌ层接近、特征相似但又明显不同。
８３１８７、８５１７３、８５０６ｌ剖面也程度不等的存在上述现象。
在鄂尔多斯盆地西部正常的Ｔ，界面由两到三个连续性较好的反射强相位组成，而８５１９７剖面西部这种反射由四个左右的反射强相位组成，其连续性与稳定性相对较差，与正常的Ｒ反射有明显差异，反映它是一个构造面而非严格意义的沉积界面。
这个反射界面就是韦州一石沟驿拆离滑覆体的基底拆离滑脱底面，它利用并改造了Ｔ。
界面处柔软的煤系地层产生滑覆，因而在空间位置上相当于Ｔ。
反射层面。
在近南北走向８６、８５—３６４剖面（图２一１２）上，可见到该拆离滑脱面呈南高北低的舒缓斜坡，在剖面上位置大致相当于Ｔ，层。
但在南段，该反射面又是由向南撒开的多个断面组成，其剖面形态呈铲式，其上的Ｔ。
、Ｔ，反射层均较稳定地平行于该滑脱面，其反射也是由四到五个强相位组成。
在近南北走ｆ龟的８５３８０测线上也可见到同样的地震反射特征。
图２—１１马家滩一韦州地区８５１９７剖面图（据赵宏格，２００３）图２—１２马家滩一韦州地区８６、８５＿３６４剖面围（据赵宏格，２００３）所有这些均说明该地质单元的Ｔ。
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卷(Volum e)23,期(Num ber)2,总(SUM)80页(Pages)191～196,1999,6(Jun.,1999)大地构造与成矿学Geotectonica et Metallogenia鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究X任文军 张庆龙 张进 郭令智(南京大学地球科学系,南京210093)摘 要 运用板块构造理论,对鄂尔多斯盆地西缘和南缘的地质背景和构造变形特征进行分析,认为鄂尔多斯盆地中央古隆起在早古生代由祁连海槽与鄂尔多斯盆地碰撞拼贴产生的近东西方向的侧向挤压应力作用而形成。
盆地西缘近南北向的青铜峡-固原断裂是碰撞拼贴带,断裂带与中央古隆起延伸方向平行,同时,秦岭海槽由南向北推挤以及渭北构造带北界的近东西走向的草碧-老龙山-圣人桥断裂的左行走滑使中央古隆起的南端向东转折,导致中央古隆起在平面上呈现“L”形展布。
关键词 鄂尔多斯盆地 中央古隆起 板块构造 断裂 挤压应力1 前 言鄂尔多斯盆地是我国大型克拉通盆地,是我国的重要能源盆地之一。
从元古代至早古生代时,盆地南部为秦岭海槽,西南部为祁连海槽,西北部为贺兰坳拉槽[1995,林畅松等]。
中央古隆起是鄂尔多斯盆地一个主要构造单元。
从1988年12月在中央古隆起的东翼北部的第一口科学探井——陕参1井获得工业气流后,在盆地中部下古生界奥陶系风化壳中找到了目前我国最大碳酸盐岩气田,这一大型气田的产出与中央古隆起关系甚密。
因此,近年来,研究中央古隆起的成因已成为热点之一。
已有不少学者提出不同的中央古隆起的成因观点[1992,汤锡元等;1994,张军等],经我们研究认为:祁连海槽在古生代由西向东的推挤和秦岭海槽由南向北的推挤是形成中央古隆起的主要原因。
X本文研究得到“九五”国家重点科技攻关项目资助,项目编号为96-110-01-05-09。
任文军,男,1966年生,硕士研究生,工程师,从事构造地质及地球物理和石油地质的研究。
1999年1月收到,1999年5月改回。
图1 鄂尔多斯盆地早古生代构造图1—实测与推测逆断层;2—地应力作用方向F ig .1 Ea rly Palaeozoic tectonic map of the Or dos basin2 中央古隆起的位置及形态特征中央古隆起并非位于鄂尔多斯盆地中央,而是位于盆地的西南部,但习惯上仍称中央古隆起。
它分布于定边-庆阳-环县一带,走向近南北向,面积约5万km 2,南端向东拐到富县,平面上呈“L ”形展布,古隆起横剖面形态特征西陡东缓。
其西部为我东、西部的重要地质界线,即近南北走向的贺兰-六盘山构造带(图1)。
3 中央古隆起的形成机制(1)鄂尔多斯盆地西缘是一大型逆冲推覆构造带,它由数条近南北向的向西倾斜向东逆冲的大型逆冲断层组成。
该带中最为重要的一条南北向断裂即青铜峡-固原断裂为鄂尔多斯盆地西界,它与中央古隆起的形成密切相关。
青铜峡-固原断裂南起宝鸡一带,向北沿六盘山东侧通过。
经固原直抵贺兰山,北段到青铜峡。
该断裂东边的中上元古界是一套粗碎屑岩及燧石条带硅质白云岩。
上元古界是一套厚度小而变化大的冰积与冰水沉积的碎屑建造。
而断裂西边的中上元古界为一套巨厚的变质岩系,古生界寒武系及奥陶系在该断裂的东边是一套碳酸盐岩类碎屑岩沉积,并缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统,而断裂西边中寒武统为一套厚度在百米以上的轻度变质的类复理石建造,中奥陶统亦为类复理石建造,泥盆系为一套山麓-河流相磨拉石建造,到了石炭-二叠纪,该断裂两侧岩性已基本一致。
可见,晚古生代前,鄂尔多斯盆地与北祁连海槽是分离的,早古生代加里东运动促使两者发生会聚碰撞,说明了该断裂是不同板块的边界,也说明了鄂尔多斯盆地与祁连褶皱带在中石炭世时已经拼贴在一起了。
在青铜峡—固原断裂带的西侧有大量火成岩出露,而东侧没有出现,同时在该断裂带上还发现有多处辉绿岩的出露,据甘肃地矿局20万分之一区域地质调查,在固原炭山的闵家沟就发现了三个露头点。
另据1962年宁南地质队资料,在炭山一带钻孔中,以及黑石山,黑马泉等地亦见有辉绿岩侵入到蓟县系硅质岩中。
我们在实地考察中,发现辉绿岩与硅质灰岩接触带的岩石破碎,破碎带中的砾石有辉绿岩,也有石灰岩和砂岩角砾,但却未见烘烤和热变质现象。
辉绿岩露头呈球状风化,岩石呈灰黑色、灰绿色。
因此,我们认为在青铜峡—固原断裂带出现的辉绿岩是由于断裂构造活动而带出地表的,属于构造“冷侵位”,这也是此断裂为板块碰撞活动带的证据之一。
断裂总体呈近SN 向展布,因此推测祁连海槽的挤压应力方向是近EW 向,这个挤压应力是形成中央古隆起的主要力源。
据张抗等的研究,在香山、罗山、贺兰山南端的科学山等地发现了强烈的与构造活动有关192大地构造与成矿学 第23卷图2 滑塌岩块形成及应力方向示意图1—未参与重力构造的隆起的核部岩石;2—为滑混堆积提供物质来源的灰岩层;3—复理石;4—含外来岩块的岩层Fig .2 Car togr am of cr eeping blocks f or ming and the or ientation of str ess的“滑塌堆积”(图2),可见有数米或数十米(有的数百米)的外来体夹于泥沙质、灰质沉积物中,外来体中含寒武纪的三叶虫等化石,在基质中曾发现奥陶纪的笔石化石。
根据这一现象,第一,我们认为这种堆积是板块碰撞拼贴带的证据之一,而且说明这一“强烈的构造活动”[1981,张抗等]应在奥陶纪,在中奥陶世时构造活动迅速加剧,南北向构造带北段东侧的鄂尔多斯盆地迅速隆起,盆地内部缺失中奥陶平凉组碎屑岩。
第二,根据滑塌堆积的基本原理,可能推断中奥陶世时鄂尔多斯盆地发生了相对抬升。
分析鄂尔多斯盆地西缘南部六盘山构造带的重力资料表明:六盘山弧形构造带布格重力异常为北西向,与地表构造主体方向一致,向上延拓后北西向重力异常很快消失,代之以南北向重力异常的出现。
这表明,该弧形构造带浅层重力线场源为北西向,为完整的厚度小的外来岩性体。
深层重力线场源为南北向,反映的是加里东期结晶基底南北向构造线方向和断层作用,显示该区基底加里东期近东西向挤压应力的存在。
此外,根据对西缘节理构造的研究,鄂尔多斯盆地西缘奥陶纪时存在一近东西向的挤压构造应力场,这一近东西向的区域挤压构造应力场,是产生中央古隆起的主要因素。
从图1可以看出中央古隆起南北向长轴位置与青铜峡—固原断裂平行,因此中央古隆起的形成与青铜峡—固原断裂的挤压活动有不可分割的成生联系。
(2)鄂尔多斯盆地南缘主要是指渭北构造带,它西起千阳向东经麟游、永寿至泾阳的口镇圣人桥,再向东经铜川折向北东方向的白水,直至韩城的禹门口一带,野外地质调查发现,盆地南缘构造带内永寿鹞子村、口镇嵯峨山、歧山县西方乡后沟村等地普遍可见晚古生界地层以区域性角度不整合覆盖在早古生界地层之上,不整合面之上的晚古生界及其以后的地层变形以宽缓褶皱为主,而不整合以下的早古生界地层褶皱变形强烈,并伴有劈理化或轻微区域变质作用,同时该带不整合面以下早古生界地层中展现的构造线方向亦为近东西向和南东向,根据区域地层展布分布,大致在泾川—富平近北西西向分界线后,晚古生界与早古生界的接触关系变形强度呈逐渐减弱的趋势,说明该期变形是由于北秦岭海槽向华北板块俯冲碰撞引起的。
我们对盆地南缘构造带陇县-岐山-麟游-永寿-耀县-铜川-韩城早晚古生代地层的对比后发现,上古生界加里东期构造变形有如下特征:塑性较大的岩性组合中变形极为强烈,褶皱紧闭,常见倒转褶皱,伴随有断层传播褶皱[1995,张庆龙等;1999,张进等]和逆冲叠瓦构造,发育透入性强烈挤压构造带。
在强变形带外,厚层灰岩、白云岩等强硬岩性组合构造变形强度较弱,以产生宽缓褶皱和小型断层为特征,属于变形带伴生的弱变形区(如岐山-涝川弱变形区)。
据周鼎武的研究,鄂尔多斯盆地南缘在加里东期经历了一次挤压变形,主要表现为东西向展布的强烈褶皱变形,形成一系列南倾北倒的大型不对称紧闭倒转褶皱和同产状向北逆冲的叠瓦状断层带,组成自南向北逆冲的强烈构造变形带,其间发育以冲断带及其所夹之褶皱组成的叠瓦状叠置的构造岩片[1989,周鼎武等]。
193第2期 任文军等:鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究194大地构造与成矿学 第23卷此外,我们对带内普遍发育小型构造节理也进行了分析,结果表明:这些节理系统绝大多数是由侧向挤压产生的构造节理。
并得出主压应力方向是近南北向。
据周鼎武等研究,草碧-老龙山-圣人桥一线从遥感图像和航空照片上均显示为一线性构造,而区域重、磁异常图显示的线状异常带和卫星照片所反映的线性构造基本吻合,向东经渭河地堑基底,与华北板块南缘构造带北侧边界的潼关-宜阳-鲁山-淮南的逆冲推覆带相连[1994,周鼎武等]。
我们认为,草碧-老龙山-圣人桥断裂是渭北构造带和鄂尔多斯盆地的真正分界,该断裂为具有一定区域规模的呈东西向分布的逆冲—推覆构造带,秦岭海槽的向北推挤这一由南向北推挤构造应力,也是中央古隆起由南北向转向东西的力源。
4 中央古隆起的构造演化根据板块构造的基本理论以及地体理论,分析鄂尔多斯盆地的西缘和南缘的构造发育条件及变形程度,可以看出,鄂尔多斯盆地内的构造变动受其西部和南部的影响最大,也就是说,祁连海槽在早古生代由西向东的推挤和秦岭海槽由南向北的推挤是形成中央古隆起的主要原因。
中央古隆起呈南北向展布,说明其受力方向为近东西向,其横剖面形态西陡东缓,说明其受力的力源是由西向东推挤,西部边界青铜峡-固原断裂呈近南北向延伸并且长度与下奥陶统马家沟组灰岩构成的中央古隆起的轮廓相近也绝非偶然。
出露于科学山、罗山、香山等地的混杂岩说明当时有强烈的构造活动;由于寒武系的外来体混杂在奥陶系的浅海相碎屑岩中,可以推断该强烈的构造活动时代为早古生代,而这一强烈的构造活动为祁连海槽与鄂尔多斯盆地拼贴碰撞活动。
近年来,许靖华和Sengor(1984)等人认为,鄂尔多斯西缘贺兰山冲断—褶皱带是一个重要的板块古缝合带或加里东褶皱带,是中国东部和西部分界的缝合带,并向北延伸至蒙古境内。
在祁连海槽由西向东推挤的相当时期,渭北构造带亦由南向北推挤,致使下古生界地层普遍褶皱并被上古生界地层不整合地覆盖,下古生界地层的褶皱变形程度由南向北逐渐减弱,说明挤压力是由南向北推挤,在不整合带的南边多为角度不整合,在偏北边为平行不整合,亦说明构造变形强度是由南向北逐渐减弱。
由于祁连海槽由西向东的推挤所形成的近东西向挤压力,使鄂尔多斯盆地南缘草碧-老龙山-圣人桥断裂产生左行走滑,从而派生出NNE—SSW 的挤压力,它使北秦岭褶皱带的近南北向挤压力有点向东偏转,这一挤压应力造成了中央古隆起的南端折向近东西向。
对于中央古隆起的形成及其构造演化,我们用图3做简单说明:在加里东运动时期,由于祁连海槽由西向东的推挤应力作用,沿盆地西部边缘产生了近东西向的挤压应力,造成了近南北走向、向西倾斜的青铜峡—固原断裂并向东逆冲推覆,造成了沿断裂带基性岩的产出和混杂推积,同时在盆地西南形成了古隆起。