第一章 区域构造背景

第一章鄂尔多斯盆地南缘区域构造背景1 大地构造位置研究区位于华北古板块的西南缘，南与秦岭造山带以渭河断陷盆地相隔，西南侧则与祁连山造山带东部的六盘山构造带相邻，东侧为华北古板块内的吕梁山构造带、汾河断陷系和太行山构造带（图1－1）。

即该区处于中国东、西构造分区和南、北构造分区的交汇部位，因而其构造变形特征及构造演化除具有与华北古板块主体相同的基本特征外，还具有其自身特征，主要表现为在多种断块构造交织的格局中发育有多层次、多期次、多方位的逆冲推覆构造和较独特的沉积构造演化。

20世纪70年代初期以来，随着盆地西缘马家滩等油气田的发现，长庆油田勘探家以及院校学者加强了对西缘逆冲推覆构造的研究，确认了西缘断褶带的构造性质、逆冲推覆模式以及成因机制，相关研究成果集中体现在杨俊杰主编的“鄂尔多斯盆地西缘逆冲推覆构造”（杨俊杰，1990）。

西缘的研究带动了对盆地南缘构造性质的深化研究，取得的丰硕成果，主要表现在以下几个方面：（1）造山过程的研究于在平等（2003）把秦岭造山作用，划分了三个阶段，第一阶段：秦岭洋的初始闭合／点接触碰撞(晚泥盆世一中石炭世)。

第二阶段：秦岭洋的全面闭合—残余海盆／面接触碰撞。

初始碰撞后，北秦岭南缘和内部自石炭纪开始逐渐出现煤系或河流相地层，并且一直延续至中三叠世。

第三阶段：残余海盆的最终闭合／整体隆升成山（秦岭地区残余海盆的完全封闭和全面碰撞造山发生在中三叠世末—晚三叠世）。

张国伟（1996）认为秦岭造山作用发生于印支期，由扬子和华北两个强烈变形的古大陆边缘及古秦岭洋中的地块拼合而成的复杂结构，主缝合带位于商丹断裂附近。

周鼎武（1994）认为印支期拼接会聚后由于两大块体长期处于挤压状态，并具有周期性持续强化过程。

张正伟（2003）认为至石炭纪初，华北板块与扬子板块开始碰撞，海水退出，大洋逐渐封闭，仅在大别山的杨山一带“残留”了石炭纪海一陆相的杨山煤系地层。

二叠纪时，两板块最终缝合在一起，缝合时间由东向西逐渐延至三叠纪。

（２）层序地层与沉积体系的研究很多学者开展了对盆地南缘的上古生界层序地层学和沉积体系研究（郭英海，1999；郑荣才等，2002；朱筱敏等，2002；王超勇，2006，2008）。

陈世悦（1998）论述了秦岭造山带对华北海侵的影响；郭英海（1999）认为鄂尔多斯盆地晚古生代经历了陆表海－海陆交互－陆相湖泊沉积的演化过程。

汪正江等（2001）指出晚古生代时期秦岭古陆及西南的六盘山古陆是南缘的物源区，并进行了岩石学分区。

朱筱敏等图1-2 研究区TM 数字镶嵌图像线性体解译图（2002）对该地区西南部的地层进行了层序划分，认为低位体系域是储层发育的部位。

王超勇（2006）对该地区进行了沉积相和古水系的研究，把南缘划分为6个古水系。

（3）孢粉学的研究：唐锦秀（1994）对华北石炭、二叠纪孢粉生物地层序列进行了划分7个组合带。

张锡林等（2005）对沙环孢属（sinulasporities ）在华北地区的时空分布及其地层学意义进行了研究，认为是温湿喜热的植物。

胡俊卿（1997）等对华北盆地南部晚古生界孢粉组合划分为3个孢粉组合带，5个亚带。

（4）造山作用隆升速率的研究：这方面最近取得很大的进展，有古生物法、古气候法、古地理法、地质压力温度计法、热年代学方法及变质作用p-T-t 轨迹法等（Garver ，2000；Wagner ，1991；王国灿，1995）。

应用广泛的为热年代学方法，其利用钾长石、白云母、黑云母封闭温度和冷却时间、磷灰石和锆石的裂变径迹温度和表观年龄等来探讨隆升和剥蚀的速率（王国灿，2002；赵俊青，2003）。

很多学者开展了新生代以来，秦岭隆升和剥蚀的速率，吴中海（2003）根据热年代学数据发现华山地区自晚白垩世以来至少经历了三次快速隆升阶段，并估算了隆升速度和剥蚀幅度。

以上研究成果为我们深化认识该区的地质演化历史奠定了十分重要的基础。

2 基底构造对区域地球物理场特征的研究，是分析基底构造尤其是提取深部地质信息的有效途径。

遥感卫星图像处理与解译是一种辅助的分析手段，它通过对线性体特征研究、线性体分离筛选以及某些与深部地质有关的地貌景观组合体等研究间接推测某些基底断裂。

它和地球物理场资料的结合与叠合处理，则是一种较佳的分析途径。

本节将利用前人（王鸿祯等，1990b ；王涛，2007）的地球物理资料分析和遥感卫星图像解译分析的基础上，讨论研究区及邻区基底构造特征。

基底构造主要指研究区及邻区变质基底的构造特征，包括埋深和变化。

航磁异常能够较好地反映基底顶面的起伏状况，卫星影像的光谱特征和影纹几何特征的遥感图像处理和解译能够补充其空间变化特征和它在地表的发育状况（王文生，2002）。

据有关区域磁力与地质研究资料，鄂尔多斯盆地存在着两种基底：其下是晚太古代280Ma 前固结的鄂尔多斯陆核；另一种是在早元古代焊结上去的基底。

两者的交界线大体呈北东向延伸（王鸿祯等，1990b ）。

研究区基本上属于后一种基底类型。

图1－2是研究区TM 数字镶嵌图像线性体解译图（王鸿祯等，1990b ）。

主干线性断裂以近东西向、北东向和北西向为主，在渭河盆地周缘发育最为明显。

根据地表地质状况、线性体影像特征和延伸规模判断，一些较大的区域断裂可能波及到基底岩石，应为基底断裂。

图1－3是区域航空磁力异常△Ta平面图。

从图上可知，西安－宝鸡一线以北为正负相间的北东向磁异常带分布区，该线以南为近东西走向的磁异常带分布区，宝鸡附近为北西向的负异常区。

据磁性分布特征，可将本区划分为6个磁性区。

ΔTa磁异常特征反映出基底构造在北部呈北东向、在南部呈近东西向、在西南部则呈北西向的特征，基本上证实了上述的TM图像主干线性构造的解译结果（王鸿祯等，1990b）。

图1－2图1－4是研究区及邻区磁性基底埋藏深度图。

它是采用切线法，再配合以频谱法及特征点法，由航空磁力异常数据计算求得的（潘作枢等，1989）。

在该图上，还是大体以周至－西安一线为界，北部为北东向的隆起和拗陷带，南部为近东西向的低隆起带。

从基底断裂而言，仅以北东向和近东西向断裂为主，西南部宝鸡一带则转为北西向断裂。

图1－5是由地震勘探T g反射层资料编绘的基底等高线图。

该图反映出基底总体作北东向延伸的特征。

同时，在南部还存在有东西向构造，尤其是在铜川南侧存在着一对走向东西、向西倾伏的隆起带和拗陷带，表明该处东西向的基底构造经历了后期向北西方向的抬升和改造（长庆油田会战指挥部，1983）。

图1-6是区域布格重力异常图（陕西省地质局物探队，1980）。

由该图可知，秦岭带处于相对负异常区，而三原以北的广大地域则处于相对正异常区，渭河盆地处于相对重力高和重力升高的斜坡带。

这说明该区域处于重力相对均衡状态。

重力上延20km后整体表现为近南北向的重力梯度带，反映出深部地壳界面的整体特征。

从区域布格重力异常求得的莫霍面埋藏深度图看，秦岭、六盘山及北部的黄陵一带均处于莫霍面凹陷带，而渭河盆地却处于莫霍面隆起带。

从深部构造线方向来看，中部和南部以东西向为主，东部和北部为北东向，西南部为北西向，这与重力资料的垂向一次导数结果相一致。

深部莫霍面特征可能是导致后期断裂伸展运动的深部构造基础。

3 构造单元划分及其构造特征研究地区位于鄂尔多斯盆地南部、秦岭和盆地交汇部位。

以往将渭河盆地以北区块通称为渭北隆起，并做为盆地一个二级构造单元（长庆油田石油志，1992）。

大量研究表明（李春昱，1956；第三普查勘探大队，1977；陕西省地质局，1980；陈家玄，1981；孙肇才，1983；王景明，1984；国家地震局，1988；陕西省地质矿产局，1990），渭河断陷盆地是始新世以来形成的第三纪－第四纪盆地，并和运城和灵宝盆地共同构成新生代断陷盆地带，西起陕西宝鸡，东达山西运城和河南灵宝、三门峡一带，总体上成近东西向分布，向东渐转为北东东向，与山西断陷带相接；西端与鄂尔多斯地块西南边缘的弧形断裂束相连。

断陷盆地带东西长达400余公里。

新生代以来，断陷盆地带主要表现为大幅度的沉陷并接受巨厚的松散层堆积。

由于受秦岭、华山山前断裂带等相关阶状正断层的正倾滑运动控制，整个断陷盆地带在时空上呈现出拗陷与隆起，凹陷与凸起的复式盆—岭构造系统。

渭河断陷带南深北浅，向南倾斜，是我国华北地区第四纪下陷幅度和堆积厚度最大的地区之一，也是新地质时期垂直差异运动和历史地震十分强烈的地区。

晚白垩世及其以前，秦岭和鄂尔多斯地块及中条山、骊山等所涉及的广大地区联为一体以及现今的渭河盆地为一隆起构造区，长期遭受剥蚀夷平，同时在隆起两翼的挠曲部位还形成一系列断面向南、向北的逆断层或逆掩断层，中间部分发生巨大断裂。

根据现今构造变形形迹和地层分布特征，结合深部地球物理资料、石油和煤炭钻井资料，可将盆地南缘构造区划如下：陇县－千阳构造带、彬县－泾川构造带、耀县－黄龙构造带、麟游－永寿构造带以及渭河断陷盆地带。

详见图1－7。

不同构造带构造变形特征和地层分布存在明显差异。

图1－7 盆地南缘构造单元划分图1）陇县－千阳构造带该构造带位于研究区西部，属于西缘构造带的南端，构造总体走向呈NW延伸，以逆冲挤压变形为主。

区内白垩系－侏罗系出露地表。

青铜峡－固原断裂延伸该区，并成为盆地与六盘山构造带的分界断裂。

在景福山－清凉山一带，出露下古生界和元古界地层，与白垩系断层接触。

陇县－千阳构造带形成主要受控于西缘构造演化，经历了早古生代被动大陆边缘沉积、加里东褶皱作用，使得晚古生代沉积超覆在古老地层之上。

燕山运动在该区表现明显，造成白垩系与下伏地层不整合接触（图1－8）。

早喜马拉雅运动该区发生逆冲挤压变形，地表可见白垩系逆冲于下第三系之上。

2）彬县－泾川构造带彬县－泾川构造带指限于五峰山一嵯峨山逆冲断层以北、铜城一龙闸逆冲断层以东和侏罗系地层露头线（大致沿黄陵一宜君一田家咀一线）以西的地域。

区内广泛发育侏罗系延安组煤系，是陕西省重要的侏罗纪煤田区。

区内黄土覆盖严重，基岩仅沿沟谷出露，主要为三叠系碎屑岩、侏罗系陆相煤系及粗碎屑岩、下白垩统砂砾岩和第三系沉积物。

构造变形较筒单，多表现为侏罗系—下白垩统及部分上三叠统地层宽缓短轴背、向斜褶皱，而下部三叠系及古生界地层却以断裂构造为主。

据野外观察和有关资料分析，区内盖层变形以褶皱作用为主，多为一系列近于平行排列的短轴背、向斜，断裂稀少，并大体上以旬邑一淳化为界，可以将该区划分为东、西两个区：西区褶皱轴近东西向，东区褶皱轴近北东向（图1-9）。

东部构造区沿边缘广泛出露三叠系，地层总体呈北东走向，向北西倾斜。

在此基础上发育有轴向北东的四郎庙背斜、庙湾背斜、石门背斛、马栏背斜，以及发育于宜君县西部走向近东西的夜虎应背斜，多属于宽缓、等厚不对称的短轴背、向斜构造。