鄂尔多斯盆地西缘北段中生代构造演化

鄂尔多斯盆地西缘构造带处于独特的大地构造位置,具有复杂的构造特征。长期以来,不同学者对北段构造特征和属性、构造演化和形成机制等开展了大量的研究工作,观点不尽相同。本文在系统研究西缘北段构造带几何学的基础上,通过沉降史分析与岩石类型分析等方法,对其运动学进行解释。研究认为西缘构造带的冲断活动以及盆地的沉降与青藏高原地体增生事件以及伊泽奈琦板块的俯冲关系非常密切。盆地西缘南北向逆冲推覆带在晚三叠世——白垩纪时期内构造基本定型,相应的西缘发育陆内前陆盆地,并发育多套同构造的粗碎屑的沉积。     

鄂尔多斯盆地西缘前陆盆地构造-沉积响应

鄂尔多斯盆地西缘前陆地区在晚三叠世-中侏罗世经历了印支运动和燕山运动早期的影响,西缘整体抬升,西南和西北两个造山带开始显现,古地理为继承性的南湖北河格局,此时秦岭造山带的形成使西南地区由滨海相向湖沼相过渡。晚侏罗世-早白垩世是西缘地区前陆盆地形成时期,燕山中期逆冲推覆作用强烈,该区地层角度不整合发育,沉积记录的响应表现为南北向隆坳相间的前陆盆地格局,有别于前陆盆地形成始于晚三叠世的认识。晚白垩世-新生代是喜山运动的后期改造时期,地层角度不整合发育,沉积响应为平原沼泽相沉积。     

中生代鄂尔多斯盆地陆源碎屑成分及其构造属性

运用区域沉积-构造背景分析与陆源碎屑成分判别构造环境相结合的综合研究方法,在对鄂尔多斯盆地沉积-构造特征及其演化历史研究的基础上,采用Dickinson等陆源碎屑成分与构造环境关系判别标准和图版,统计分析了鄂尔多斯盆地中生代陆源碎屑成分特征及其与盆地构造属性的关系。结果表明,中生代鄂尔多斯盆地具有前陆盆地的性质,但又不同于典型的前陆盆地,称之为类前陆盆地似乎更能反映盆地的实际。     

鄂尔多斯盆地西部晚三叠世构造属性探讨

有关鄂尔多斯盆地西部晚三叠世的构造属性问题,前人的观点大多认为该时期为(类)前陆盆地,笔者对此提出置疑,主要有3个方面的依据:首先,对西缘汝箕沟、石沟驿和崆峒山地区晚三叠世延长组的3套粗碎屑沉积进行了重新认识。汝箕沟延长组确实为边缘相沉积,但其附近层位板内玄武岩的出现,表明该区晚三叠世为拉张环境下的沉积。最新研究表明,石沟驿地区延长组沉积厚度并不大,不超过1500m。崆峒山砾岩沉积可能受西南部的秦祁造山带影响所致,不能作为盆地西部沉积的代表。其次,通过编制晚三叠世延长组地层等厚图及一系列东西向地层剖面对比,发现该时期以往认为的盆地西部从南至北的巨厚沉降带并不存在。最后,通过地震剖面、平衡剖面和裂变径迹测试数据分析,指出西部现今存在的横山堡后冲构造带和马家滩大型逆冲推覆构造带并未形成于晚三叠世,其最早形成于晚侏罗世。故鄂尔多斯盆地西部晚三叠世构造属性并非为前陆盆地,而是残延克拉通内叠合盆地的组成部分。该认识对盆地西部的油气勘探具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地西缘南北差异及其形成机制

鄂尔多斯盆地西缘晚三叠世南北两段存在着明显差异,北段发育由伸展正断层控制的裂陷盆地,南段发育由逆冲断层控制的前陆盆地。它们分别与阿拉善挤压构造带及东祁连褶皱逆冲带相邻。盆地沉积充填前者主要为扇三角洲体系、冲积扇-辫状河平原体系,后者主要为陡坡三角洲体系、冲积扇体系。两类盆地和盆缘构造带一起组合成非限制性侧向挤出构造,该类构造控制了研究区晚三叠世构造作用和成盆作用过程。     

鄂尔多斯盆地西缘具限制性边界的侧向挤出构造

在鄂尔多斯盆地西缘及邻区各构造带侏罗纪变形样式和组合规律研究的基础上，提出了一种新的构造模式，即具限制性边界的侧向挤出构造。指出了该类构造的结构组成、物质运动方向和动力作用过和动力作用过程，揭示了研究区各构造带和各类盆地的形成机制和成因联系。     

鄂尔多斯盆地西缘的构造分区性探讨

鄂尔多斯盆地西缘东邻鄂尔多斯地块,西北部、北部与弧形展布的阿拉善地块以新生代的断陷相隔,西部紧邻北北西-北西西向弧形分布的六盘山褶皱冲断带,西南部则与秦祁褶皱带相接,中部恰好处于阿拉善和六盘山及秦祁褶皱弧形构造相交处.盆地西缘处于稳定的块体（鄂尔多斯地块）和多期活动、内部整体性较差的块体（阿拉善地块）边部,多期活动的褶皱造山带（秦祁褶皱带）的交汇复合部位.     

鄂尔多斯盆地西缘马家滩地区构造沉降特征与三叠纪延长期的盆地属性

为了确定鄂尔多斯盆地西缘中段延长期盆地属性,本文以马家滩地区9口探井为基础,通过对构造沉降曲线进行分析,结合盆地沉降曲线正演模拟,将马家滩地区沉降划分为9个阶段,认为延长期盆地西缘马家滩地区应处于弱伸展环境,其中长10段—长8段沉积时期应为岩石圈热冷却作用早期引起的快速沉降阶段,长7段—长1段沉积时期为热冷却作用中后期引起的缓慢沉降,盆地属性应为克拉通内坳陷盆地。

     

鄂尔多斯煤盆地西缘古构造应力场演化分析

通过野外节理、断层等构造形变的观测分析,恢复了鄂尔多斯盆地西缘古构造应力场分布特征。自中生代以来,研究区南、北段古构造应力场在不同时期均有所不同:印支期,北段最大主压应力方向为NW-SE向,南段为NE—SW向;燕山期,北段最大主压应力方向为NWW-SEE向,南段为NEE-SWW向;喜马拉雅期,北段主要受拉张应力,方向为NNW-SSE向;南段最大主压应力方向为NNE-SSW向。据研究区所处特殊的大地构造位置以及地球动力学背景,分析了研究区构造应力场演化的主控因素。     

龙门山中段中生代前陆盆地的构造演化史

依据龙门山中段中生代盆地的基底性质，沉积构造组合和构造变形，论证了川西拗陷是组合和构造变形，论证了川西拗陷是在印支期发育于扬子板块活动大陆边缘的弧背（前陆）盆地，前陆盆地的构造变形是经印支期构造变动和喜马拉雅期叠加改造形成的推覆构造，并讨论了龙门山中段中生代前陆盆地的构造演化历史。     

鄂尔多斯盆地西缘中南段构造特征与演化

利用平衡地质剖面技术和2D Move软件对鄂尔多斯盆地西缘中南段骨架地震剖面进行了精细解释。重新厘定9条一级断裂,确定4个一级构造单元,依据地质结构与构造样式的不同,将西缘中南段划分为5个段。构造变形自西向东依次减弱,南北向中部马家滩段以薄皮构造为主,其余段以厚皮构造为主;西缘中南段不同地区最短收缩量不同,甜水堡段最短收缩量达50.62%,其构造变形主要发生于侏罗纪末期,最终定型于新生代。可见,西缘中南段具有“东西分带、南北分段”的典型特点,构造圈闭与油气聚集关系密切。     

鄂尔多斯盆地西缘前陆盆地中生界成岩作用研究

鄂尔多斯西缘前陆盆地中生界储层砂岩成岩作用主要受前陆盆地构造演化的影响,不同构造区带砂岩储层的成岩环境存在一定的差别。研究发现,冲断带近物源区由于杂基和软矿物含量高,压实作用表现较为强烈,砂岩物性较差;但斜坡带远离物源区压实程度较弱,原生粒间孔隙发育。前陆盆地不同区带的构造演化强度不同,形成了不同的成岩强度,冲断带的Ro值为0.5%～0.65%,其成岩演化刚进入晚成岩A期,但成岩演化程度比斜坡带略高,而坳陷带经历的成岩演化最高,成岩演化程度相对较高(Ro:0.7%～0.9%),强度最大。坳陷带比冲断带、斜坡带含有更高含量的富铁方解石,这些铁方解石属于成岩晚期的产物,很难遭受后期溶蚀改造,所以坳陷带中铁方解石含量较高的地区储层物性也比较差,其机理可能与黏土矿物转化和长石类矿物发生溶蚀有关。     

地质构造对鄂尔多斯盆地南缘岩溶地下水的控制作用

鄂尔多斯盆地南缘干旱缺水,多年来一直制约着该区的经济发展和群众生活质量的提高.通过调查测绘、钻探验证及多学科综合研究相结合的方法,对鄂尔多斯盆地南缘岩溶地下水进行了系统研究,认为鄂尔多斯盆地南缘岩溶及岩溶水的发育均受断裂构造控制.北东向断裂具有较强的富水性,属控水断裂.北西向压扭或张扭性断裂相对北东向断裂岩溶发育较差,属导水断裂.近东西向压性断裂,富水性较差,属阻水断裂.三大构造带相互作用形成网格状和似层状地下水管道系统,对岩溶地下水的交替、运移和富集及岩溶水的径流、排泄有一定的控制作用.     

鄂尔多斯盆地西缘马家滩地区的构造样式与圈闭分布规律

鄂尔多斯盆地西缘冲断带是我国南北构造带的重要组成部分,是阿拉善地块与鄂尔多斯地块之间陆内构造变形的产物,研究其地质结构与构造样式是探讨陆内构造变形机制的基础,同时也是剖析地震活动与开展油气勘探的重要依据。本文基于该区近年来新的钻井、高精度二维与三维地震资料,应用构造解析方法,研究构造变形样式及圈闭分布特点。研究表明,马家滩地区地处鄂尔多斯盆地西缘冲断带中段,经历长期的伸展—聚敛旋回演化,是贺兰山—六盘山陆内造山带变形系统的一部分。马家滩地区的地质结构具有"分带、分层、分段"特征,自西向东发育后缘伸展带(银川地堑)、逆冲推覆构造带(包括韦州—苋麻湾冲断席、石沟驿向斜)、前缘过渡带和天环凹陷;前缘过渡带以石炭—二叠系煤层或泥岩为区域滑脱层分为上、下构造变形系统,下构造变形系统向西缓倾,发育低幅度背斜;上构造变形系统发育三排断层相关褶皱背斜带,向南变窄,上构造变形系统因滑脱层发育差异而南、北分段,二者之间斜向过渡转换。马家滩地区及邻区主要发育伸展-聚敛旋回制约的反转构造系统、陆内造山变形制约的扩展式前陆变形系统和后陆造山后伸展变形系统等3种构造变形系统;前缘过渡带上部构造系统经历印支晚期、燕山期和喜马拉雅期三期变形,形成不同期次、不同方向的叠加构造。马家滩地区发育断层传播褶皱、双重构造、叠瓦构造、构造楔和反冲断裂组合(冲隆构造)等构造样式,形成断背斜、断鼻及断块等油气圈闭类型,圈闭分布受断层控制呈带展布。马家滩地区构造圈闭发育,为西缘油气勘探的有利远景目标区。     

鄂尔多斯盆地西缘下古生界地层分析

通过大量薄片、孔渗测定的分析认为鄂尔多斯西缘下古生界地层具有以下特征：下奥陶统桌子山组中下部存在大量的晶间孔,储层物性最好,如果有裂缝沟通,具有极高的储集能力;平凉组在部分地区为一套深水重力流沉积,原生孔隙和次生孔隙相当发育,具有较好储集能力。但总体来说岩石中孔隙欠发育,大多数地层薄片中无可见孔。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系碳酸盐微相及其沉积环境分析

平凉—泾阳—耀县地区奥陶系碳酸盐岩发育良好,沉积类型多样。本文根据野外实测剖面研究和室内薄片分析,在研究区奥陶系归纳出10种微相类型,泥晶白云岩(MF-1)、细晶—极细晶白云岩(MF-2)、中—粗晶白云岩(MF-3)、白云岩—灰岩过渡岩(MF-4)、泥晶灰岩(MF-5)、粉屑灰岩(MF-6)、砂屑灰岩(MF-7)、含生物碎屑泥晶灰岩(MF-8)、含生物碎屑砂屑灰岩(MF-9)、砾屑灰岩(MF-10)。其中平凉奥陶系发育了9种、泾阳奥陶系发育了9种、耀县奥陶系发育了6种。比照Wilson碳酸盐沉积相模式和微相特征,将研究区奥陶系划分为局限台地(FZ-8)、开阔台地(FZ-7)、斜坡(FZ-4)、斜坡脚(FZ-3)以及深水陆棚(FZ-2)五个相带。通过对相带特征研究,认为马家沟期,平凉—泾阳—耀县一线自西向东海水由深变浅,反映马家沟期开始海侵方向在研究区自南向北。到平凉组沉积期,鄂尔多斯盆地全区海退,南缘地区海水却突然加深,直到背锅山组沉积期才全部退出。对三条剖面沉积相带组合的横向对比,表明研究区奥陶纪存在着多期的海侵—海退旋回。从区域构造背景分析,这些海侵—海退旋回可能与鄂尔多斯盆地南侧秦岭洋的演化有密切关系。     

鄂尔多斯盆地侏罗纪西界分析

鄂尔多斯盆地西界,特别是其早—中侏罗世盆地西界,由于不同期次、不同性质的构造相互叠加而模糊不清,究竟是在贺兰山以西还是现在银川盆地以东的问题,至今尚无共识,极大地影响着矿产资源的评价和找矿战略的部署。本文在前人工作的基础上,通过针对性的野外工作,分析和筛分了不同时期的古构造,探讨了晚侏罗世和早—中侏罗世盆地的西界。文章认为,鄂尔多斯盆地西部巨大的近南北向挤压构造形成于晚侏罗世,而东西向的挤压构造则出现于晚三叠世。两期方向截然不同的挤压构造相互叠加,构成了鄂尔多斯盆地西部复杂的叠加构造和不规则的盆地西界。晚期挤压构造较为清晰,表现为近南北向的逆冲推覆构造带和纵贯盆地南北的"古脊梁",使盆地西界退缩到桌子山东麓断裂、横山堡—磁窑堡断褶带以及马儿庄冲断裂和崆峒山断裂以东。早期挤压构造受后期构造的叠加改造,断断续续,时隐时现。近东西向挤压构造受古亚洲域的影响,是印支运动的产物,近南北向挤压构造转受滨太平洋域的作用,是燕山运动的表现。在古亚洲域向太平洋域转换过程中的早—中侏罗世,鄂尔多斯盆地西部出现了近东西向的拉张伸展,在盆地内部表现为近东西向隆起凹陷的古地形,使盆地西缘波状弯曲,而非平直,"银川古隆起"和"汝箕沟—鄂...     

构造复原技术在前陆冲断带岩相古地理重建中的应用——以鄂尔多斯盆地西缘晚古生代为例

前陆复杂构造区因构造变形强烈,地层缺失严重,“断相”、“古隆起”假象等因素,导致了前陆区岩相古地理制图具多解性。以鄂尔多斯西缘二叠系山西组和下石盒子组岩相古地理恢复为例,提出古构造复原、物源区分析是重建岩相古地理的重要环节,指出:西缘北部早中石炭世为走滑拉张断陷;二叠纪沉积时存在3大物源区;中生代的冲断推覆造成地层缩短率20%~47%。恢复后的岩相古地理图在沉积体系展布、砂体分布等方面和恢复前相比,有明显差异,对指导西缘地区上古生界天然气勘探有意义。     

塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构与冲断带变形特征

塔西南新生代前陆盆地受西昆仑山造山带南北向挤压和帕米尔弧形构造带向北突进的影响,导致盆山结构与盆地冲断带构造变形在平行造山带方向表现出明显差异。本文通过地震资料解释,系统研究了塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构与冲断带的构造变形特征,认为塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构表现为西昆仑造山带向北大规模冲断,盆地区挠曲沉降,前陆地区发育宽的褶皱冲断带,冲断带前锋已扩展至捷得背斜一线,褶皱冲断带与前渊坳陷存在大范围重叠。盆地东段的褶皱冲断带在纵向上可以分为基底卷入变形带、滑脱变形带。山前第一排变形带受多期构造叠加影响,产生横向变形的分异:西段柯东段早期为构造楔形体变形形成的背斜构造,后期被甫沙–克里阳右行走滑断裂改造,剖面呈现复杂的变形特征;东段克里阳段构造变形以早期的逆冲推覆为主。结合生长地层与磁性地层分析,冲断带的变形总体表现出前展式的构造变形特征,上新世阿图什组沉积期开始形成柯东构造带;随后变形向北传播,在上新世早中期形成柯克亚构造带;至早中更新世晚期,构造变形扩展至固满–合什塔格构造带。