鄂尔多斯盆地区域构造单元划分图

第一节地质构造鄂尔多斯台拗是中朝准地台上的一个大型拗陷，除南与秦岭褶皱系相接外，其它三面均与中朝准地台的几个二级构造单元相连：北为内蒙地轴，东为山西台隆，西为鄂尔多斯台缘褶带等。

该台拗即通常所说的鄂尔多斯盆地或陕甘宁盆地，大体位于秦岭以北，阴山以南，吕梁山以西，贺兰山——六盘山断陷以东，呈长方形。

跨陕西、山西、甘肃、内蒙古、宁夏等省(区)，面积约30万平方公里。

陕西黄土高原正好位于鄂尔多斯盆地的中部，是该盆地的主体部分(图2.1)。

图2.1 鄂尔多斯盆地构造示意图一、区域地层系统鄂多斯盆地内部主要为单斜构造，这一构造特点在陕西黄土高原内部尤为明显。

陕西黄土高原的东南部为铜川复背斜的一翼，地层大体向北西缓倾；而在陕西黄土高原的中部和北部，地层由东向西缓倾，被石油地质部门称之为陕北斜坡带。

陕西黄土高原属华北地层区，跨两个地层分区：陕甘宁盆地地层分区和陕甘宁盆缘地层分区，区内出露的地层有奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系及第四系。

以陆相中生代地层及第四纪黄土最为发育，缺失志留系和泥盆系。

区内大部分地区被厚层黄土所覆盖，只有在南部的一些山地、东北部的府谷、神木一带和区内的一些深切沟谷中，出露着不同时期的地层。

奥陶系仅出露中统海相灰岩。

石炭系有中、上统，为海陆交互相沉积之灰岩、砂页岩，含煤、铁、铝土矿等。

二叠系及三叠系下统为湖泊、沼泽相含煤砂泥岩沉积，及河湖相红色碎屑岩。

三叠系中、上统至白垩系在区内的一些地段连续出露，以内陆河湖相为主，部分为内陆盆地边缘山麓堆积。

三叠系中、上统为红色砂泥岩及灰绿色含煤、油页岩及少量火山碎屑之砂泥岩。

侏罗系由红色砂泥岩、煤系地层，过渡为含泥灰岩、油页岩的红色砂泥岩及砾岩。

白垩系仅有下统志丹群，为红色砂岩、砾岩、泥岩及少量泥灰岩，第三系为河湖相含石膏的红色碎屑沉积。

第四系以黄土为主，另有零星的河流、仲积、洪积、湖相等沉积。

按照由老到新的时间顺序将该区地表出露的各时代地层分述如下：(一)古生界(Pz)1.奥陶系(O)(1)上马家沟组(02m)主要出露在府谷北海子庙一带，沿黄河河谷分布。

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。

鄂尔多斯盆地构造体系分析鄂尔多斯盆地地跨陕西、宁夏、内蒙、山西、甘肃等五省区，面积25×104Km2，传统的大地构造位置位于中朝准地台的西部，鄂尔多斯台坳区。

构造体系的位置：南北夹持于秦岭、阴山纬向构造体系之中，东西两侧为六盘山、贺兰山南北向构造带，还位于祁、吕、贺山字型前弧内侧（称伊陕盾地），同时又是华夏—中华夏系的一个拗褶型盆地，新华夏系主要分布于盆地西缘，以NNE向断裂为主，并控制银川断陷发育，它是一种上叠构造。

鄂尔多斯是一个多体系联合控制的复合型盆地，其中祁、吕、贺山字型为主导控制因素（图）。

1.秦岭纬向构造体系该体系是一个经历长期多次构造运动而形成的极其复杂的挤压性构造带，无论是断裂带、岩体、地层和变质带的走向以及其间的山间盆地都异常明显的呈东西走向，其展布范围在秦岭地区跨越北纬32°---34°30′之间。

一般认为其北界止于华山山前一线，但在盆地南部如渭北嵯峨山、老龙山、崛山一带有东西向逆冲断层发育，在长武地区也有东西向的褶皱和断裂分布，一般认为是秦岭纬向系的波及范围。

区域东西向构造带：位于秦岭、阴山两个纬向构造体系之间的东西向构造带，展布于关中、陕北地区。

关中北部和陕北东西向构造属区域东西向构造带展布范围，与宁夏中卫、中宁和山西离石、关帝山一带东西向构造遥相呼应，并通过陕北定边—米脂一线，形成一褶皱隆起带。

在铜川—澄城一线以北也有东西向隆起显示。

2.南北向构造带对盆地成生发展起重要控制作用的是西缘的贺兰山构造带，它成生于古生代，褶断定型于侏罗纪末幕运动。

它控制盆地古生代及中生代沉积发育，自西而东划分为4个构造带：（1）贺兰山—大小罗山复背斜带；（2）银川—韦州复向斜带；（3）桌子山—沙井子断褶带；（4）天池—环县向斜带。

3.祁、吕、贺山字型构造体系该体系处于阴山和秦岭两大纬向构造体系之间，主要成生时期在晚古生代，更远还可以追溯到南华纪初期即已开始出现，至侏罗纪末期褶断定型，到新生代又继续活动，至今仍有活动显示。

鄂尔多斯盆地是一个含油气沉积盆地[24-27]。

盆地北以阴山为界，向南经陕西，至北秦岭；西与六盘山、贺兰山毗邻，向东延伸，至山西吕梁山[7]。

盆地横跨内蒙古、陕西、山西、甘肃、宁夏五省份，总面积约33×104km2。

2.1 大地构造背景及研究区范围2.1.1 大地构造背景从大地构造背景来看（图2-1），鄂尔多斯盆地地块北隔河套盆地与内蒙地轴相望，南与秦岭褶皱带相接；西与北祁连褶皱带为界，至东部鄂尔多斯地块[28]。

图2-1 鄂尔多斯盆地及其邻区构造格局图（据陈刚，1994）构造区划：Ⅰ鄂尔多斯地块；Ⅰ1天环向斜，Ⅰ2东部斜坡，Ⅰ3东南部挠褶带；Ⅱ贺兰断褶带；Ⅲ华北地块南缘构造带：Ⅲ1六盘山-鄂尔多斯南缘过渡带，a 六盘山弧形逆冲构造带；b 南北向构造带；c 鄂尔多斯南缘冲断带；Ⅲ2 祁连—北秦岭带：a 北祁连构造带；b 中祁连构造带；c 南祁连构造带；d 北秦岭带；Ⅳ阿拉善地块（阿拉善隆起）；Ⅴ山西地块；Ⅵ伊盟隆起；Ⅶ内蒙加里东海西褶皱带；Ⅷ内蒙隆起。

主要断裂：①离石断裂；②桌子山东断裂；③贺兰山东麓断裂；④地块西南缘边界断裂:（4a）龙首山—查汉布鲁格断裂，（4b）金塔泉—马家滩断裂，（4c）惠安堡—沙井子断裂，（4d）草碧—老龙山—口镇圣人桥断裂；⑤青铜峡—固原断裂；⑥地块南缘过渡带与祁连—北秦岭构造带分界断裂:（6a）北祁连—海原断裂，（6b）宝鸡—洛南—栾川断裂；⑦（华北）地块南缘构造带与南秦岭构造带分界断裂：（7a）临夏—武山断裂，（7b）商县—丹凤断裂。

图例说明：1、祁连—北秦岭变质杂岩（Ar-Pt1），2、一级构造单元分界断裂，3、二、三级构造单元分界2.1.2 研究范围根据盆地的构造演化历史及地层分布（图2-2），将鄂尔多斯盆地划分为西缘逆冲带、天环坳陷、伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带和伊陕斜坡这六个一级构造单元[29]。

论文研究范围位于鄂尔多斯盆地的西南部，北到吴起，南到淳化，西至平凉，东到莲1探井，面积约为3.8×104km2。

图1-1 研究区地理位置及构造区划简图1 区域地质概况1.1 研究区位置鄂尔多斯盆地西北部研究区范围大致为：北至伊盟隆起、南抵吴旗、东到城川—额尔和图一线、西达盆地西界，面积约9万km 2（图1-1）。

鄂尔多斯盆地跨越陕、甘、宁、蒙、晋五省区，北起阴山、大青山，南抵秦岭，西至贺兰山、六盘山，东达吕梁山、太行山，总面积37万平方公里。

该盆地属华北克拉通的西缘部分，也是其中最稳定的一个地块，四周以构造断裂与周边构造单元相接连，盆地东部以离石断裂带与吕梁山隆起带相接，南面与渭河地堑以其北界断裂相连，西缘则以桌子山、惠安堡—沙井子断裂带分别与河套弧形构造带西南翼和六盘山弧形构造带东翼相接，北边与河套地堑为界，是一个矩形构造盆地，也是我国第二大沉积盆地。

研究区位于鄂尔多斯盆地西北部，包括：西缘逆冲带、天环凹陷、伊陕斜坡和伊盟隆起四大构造单元。

鄂尔多斯盆地是从侏罗纪末燕山运动中期以后，由大华北盆地逐渐收缩而成的内克拉通盆地，其形成经历了多次演化。

盆地基底先后受迁西、阜平、五台及吕梁—中条四次主要构造运动影响发生了强烈的变质作用，形成麻粒岩相、角闪岩相及绿片岩相为主的复杂变质岩系。

盆地演化过程依先后次序历经中、新元古代的大陆裂谷及坳拉槽发育阶段，早古生代的陆表海盆地、晚石炭世-中三叠世时期的克拉通盆地、晚三叠世-早白垩世的类前陆盆地以及新生代的周缘断陷盆地等形成阶段。

早奥陶世末的加里东运动，华北地块整体抬升，经历了1.4亿年的沉积间断，大部分地区缺失中奥陶世至早石炭世的沉积，但在盆地西北部地区不同程度发育中晚奥陶世的碳酸盐岩沉积，局部有碎屑岩和蒸发岩的沉积。

下奥陶统顶部马家沟组地层由于经受了长期的风化剥蚀、淋滤作用，风化壳及溶蚀孔缝发育，是鄂尔多斯盆地下古生界的重要储层，也是目前主要的产气层。

1.2 盆地古构造特征及演化概况鄂尔多斯盆地自显生宙以来，经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山等五大构造旋回和多阶段的拉张—扭动及其反转作用，总体上表现为：中新元古代断裂、早古生代海相台地升降、晚古生代海陆过渡、中生代内陆平原、新生代盆地周边断陷等五个阶段。

鄂尔多斯盆地发育于鄂尔多斯地台之上，属于地台型沉积构造盆地。

鄂尔多斯地台原是华北隆台的一部分，早古生代由于地幔上拱，拉开了秦岭祁连海槽，使中国古陆解体，分裂成塔里木隆台及扬子地台。

华北隆台在中生界侏罗纪末是一个统一的整体，至白垩纪山西地区隆起，随使华北地台与鄂尔多斯地台分离，形成独立的盆地。

鄂尔多斯盆地具有太古界和早元古界变质结晶基底、其上覆以中上元古界、古生界、中生界沉积盖层。

下图为盆地基岩顶面起伏图鄂尔多斯盆地在多旋回地质历史发展中,在古老的太古宙—古元古代基底岩系之上,新元古代以来在 5 个不同的地质历史阶段 ,相继发育和形成了 5 种不同类型的原型自中、盆地 ,即中、新元古代张裂型裂陷槽盆地 ,早古生代复合型克拉通坳陷盆地 ,晚古生代—中三叠世联合型克拉通坳陷盆地 ,晚三叠世—白垩纪扭动型大型内陆坳陷盆地及新生代扭张型周缘断陷盆地。

其中 , a) 中、新元古代的原型盆地 ,控制其生成发展的构造体制应是固结稳定古陆块及边缘受上地幔浅层热对流系控制的大规模张裂体系。

b) 早古生代 ,原型盆地形成南北两隆 (庆阳古隆起、乌兰格尔古隆起) ,东西两凹 ( 米脂凹陷、盐池凹陷) 和中部一鞍 (靖边鞍部隆起) 的古构造格局 ,这是在中、新元古代近南北向的中央构造平台及东西两侧裂陷槽的古构造基础上 ,早古生代克拉通北缘内蒙洋壳、南缘秦岭洋壳扩张-俯冲联合作用形成的东西向构造与之横跨形成的典型复合构造形式。

对于这种横跨的复合现象 ,李四光教授曾明确指出 : 只有当横跨褶皱的强度达到势均力敌的时候 ,它们之间的相互关系才显示两组褶皱相交的特征。

这种特征是 :一组背斜群沿着它们伸展的方向 ,以同一步调 ,有节奏地一起一伏 ,其俯伏的一线与横跨其上的向斜轴相当 ,齐头昂起的一线与横跨其上的背斜轴相当 ,这样 , 横跨的背斜群就以排成穹隆的形式出现。

在这里 ,形成了一组隆起呈东西走向 ,另一组呈南北走向。

由此可见 ,早古生代的构造运动是前期古构造运动与后期构造运动共同作用的结果 ,显示继承性和新生性的平衡相持特点。