典型叠合盆地构造沉积演化特征--以鄂尔多斯盆地为例

典型叠合盆地构造沉积演化特征--以鄂尔多斯盆地为例

杨  ,爽

中国石化华北油气分公司勘探开发研究院

摘要：盆地沉积盖层的发育经历了中晚元古代大陆裂谷发育阶段、早古生代克拉通盆地与边缘坳陷阶段、晚古生代－早中三叠世克拉通盆地与碰撞边缘形成阶段、晚三叠世－白垩纪大型内陆坳陷发育阶段，新生代盆地周缘断陷发育阶段等五个大的构造演化阶段，盆地现今的构造格局奠基于中燕山运动、发展完善于喜马拉雅运动。从区域地质角度看，上述盆地本体隆升而周边断陷，正是其地壳运动均衡调整作用的结果。

关键词：鄂尔多斯；构造演化；地层展布；构造格局

1、中晚元古代大陆裂谷发育阶段

早元古代华北、塔里木陆块经过吕梁（中条）地壳运动的拼接而稳固化，但两者之间却被阿尔金平移断裂带所分隔。中、晚元古代，由地壳热点所控制的秦祁裂谷应运而生，并发展为陆间裂谷系，对应于一系列三联点所产生的由主裂谷楔入华北陆块的陆内支裂谷又在其演化中夭折，自西而东有贺兰拗拉谷，陕豫晋拗拉谷，皖苏鲁拗拉谷等。它们东北收敛、向西南张开，即向秦祁陆间裂谷沉积厚度增大、粒度变细、层位变全。其中陕、豫、晋拗拉谷由山西安泽向西南逐步张开，东界洛阳、许昌，西界运城、永济，长度260km。这是一个继承性较强的陆内裂谷。统一的晚太古代华北克拉通于五台期先形成三叉裂谷系，后经五台运动又关闭固结；但至早元古代晚期却再度复活发展，形成陆内支裂谷。再经中条运动变质变形又一次与华北地块结成统一基底。上元古界，下部为陆源碎屑－中性、中基性、中酸性喷出火山岩建造（6260m），中上部为碎屑岩－碳酸盐岩建造，沉积巨厚、地层完整，变质程度向南愈近秦岭造山带愈深。

2、早古生代克拉通盆地与边缘坳陷阶段

在此阶段内，鄂尔多斯地块南、北分别为秦岭海槽、兴蒙海槽所持，东、西分别为晋陕拗拉谷、贺兰拗拉谷所控制，形成北部高、南部低、中间高、东西两侧低的古构造背景。在鄂尔多斯地块本体内，下古生界主要沉积厚400～1000m的浅海台地相碳酸盐岩；但其西南缘属于被动陆缘，形成向秦、祁海槽倾斜的陆架，沉积了厚达4500m的碳酸盐岩、海相碎屑岩及浊积岩。鄂尔多斯地区在早古生代经历了三次海进和海退。寒武纪毛庄组时，鄂尔多斯古陆与阿拉善古陆分开；徐庄组时，鄂尔多斯古陆又与吕梁古陆分开，一度形成三陆并存的古构造背景；到了晚寒武世，吕梁陆下沉，鄂尔多斯陆却一分二，出现伊盟陆、庆阳陆与阿拉善陆相鼎立的局面。早奥陶世，鄂尔多斯陆不仅南、北贯通，而且范围有所扩大，仅吕梁、渭北、贺兰地区为海域，在古拗拉谷基础上，形成西南缘L型厚沉积带和东南缘反L型薄沉积带。至中奥陶世马家沟期，上述两个沉积带扩大并连为一体，使鄂尔多斯陆退至伊盟北部；平凉期再度海退，鄂尔多斯陆随之扩大，至背锅山期，更与阿拉善陆、吕梁陆连为一体，恢复了大华北古陆的面貌。

奥陶纪末期的加里东地壳运动使华北地区缺失了志留系、泥盆系及下石炭统沉积，沉积中断期长达130Ma。这一长期侵蚀，在鄂尔多斯地区奥陶系顶部所形成的风化壳古岩溶带，对该区天然气富集成藏具有重大实际意义。

3、晚古生代－早中三叠世克拉通盆地与碰撞边缘形成阶段

晚古生代时，鄂尔多斯地区进一步与华北地块统一发展，仅其西南隅濒临古特提斯海域，并在麟游的二叠系、三叠系中见有多层潮坪海相夹层，累计厚度达到50m，这也是鄂尔多斯地块西南濒临滨海环境的直接证据。在上述区域构造影响下，北缘和南缘均相对仰冲而隆升，而贺兰拗拉谷却于中石炭世再度拉开，较早地接受沉积，成为晚古生代的区域性沉降带，出现了乌达（1700m）、韦州（1250m）、中宁（1700m） 等三个局部塌陷；并形成晚石炭世与特提斯洋连通的近南北向海湾，沉积了靖远组与羊虎沟组，岩性为黑色泥页岩、生物灰岩、煤层及灰色砂岩。

早二叠世，气候更加湿润，但祁连海退缩、华北海进侵，从华北经鄂尔多斯到贺兰山区终于形成了太原组沉积的一统局面，其成煤期在中国煤炭矿产中占有重要地位。

下二叠统山西组为煤系地层，在银川、环县一带的西部浅凹沉积物厚度150m，在绥德、宜川一带的东部浅凹陷沉积岩厚100m，而中部古隆起区沉积厚度在75m以内。石盒子组大体沿袭着山西组沉积背景，然而气候转旱，鄂尔多斯地区作为大华北盆地的组成部分沉积了河流相杂色碎屑岩，西部沉降区的厚度为350m，东部沉降区的厚度为420m，中部古隆起区的厚度为250m。石千峰组沉积时的地壳沉降发生了重大调整，由南部和北部的沉降（300～400m） 代替了前期的西部与东部的沉降，中部古隆起亦趋于消亡。所以，中部古隆起消亡的过程也是鄂尔多斯沉积区逐步与大华北盆地分离并向独立沉积盆地发展的过程。

4、晚三叠世－白垩纪大型内陆坳陷发育阶段

由于阿拉善地块向东推及古六盘山向东北挤，在鄂尔多斯西缘贺兰山苏峪口、石炭井（香池子砾岩）、石沟驿以及平凉（崆峒山砾岩），形成了前渊沉积（3000m）。然而，当时的沉积中心却在鄂尔多斯腹地，形成厚达千米的河、湖相沉积；其中湖相延长组是该盆地的最重要的生油岩系，湖泊全盛期的范围大于10×10

4km2。

三叠纪末，受欧亚板块、库拉板块和太平洋板块南北向左旋剪切应力的作用，华北克拉通全区抬升，隆起主体位于渤海湾区；但在鄂尔多斯地区却是西部高、东部低的地形，于是在其延长组顶部形成丘陵起伏、阶地层叠、沟谷纵横、坡洼漫延的古地貌景观，并在其上接受了早侏罗世的砂砾岩充填沉积。随着古地形被漫平，上覆沉积变为河流、沼泽相间互，东界直抵太原、临汾一带；接着气候转旱，相应产生了直罗组的杂色碎屑岩和安定组的红色地层，将曲流河与牛轭湖沉积中心萎缩在陕北安定堡一带。

侏罗纪末的燕山地壳运动在该盆地西缘发育大规模推覆与冲断，结束了原拗拉谷地带长期沉降的历史，在冲断前渊中于晚侏罗世和早白垩世堆积了巨厚的陆相粗粒碎屑岩。鄂尔多斯正是在此时成为完全独立的沉积盆地，也给六盘山地区打上了山间盆地的印记。

5、新生代盆地周缘断陷发育阶段

从第三纪开始，鄂尔多斯盆地在欧亚板块和印度板块、太平洋板块的相互作用下，盆地本部相对隆升，而周边地区却相继断陷形成一系列地堑，即南为汾渭地堑（5000m）、北为河套地堑（15000m）、西为银川地堑（5000m）和清水河地堑（4000m）。这种近东西走向与近南北走向的裂陷当然反映了加里东、燕山期地壳运动的复活，也明显预示了该盆地正在走向解体。

参考文献：

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