鄂尔多斯盆地南缘奥陶系沉积构造演化特征

摘要：鄂尔多斯南缘地区构造位置特殊，西接六盘山构造带，南邻北祁连一北秦岭构造带，北依鄂尔多斯盆地，东接汾河断陷系。研究区奥陶系地层系统极为复杂，沉积相变明显。通过研究鄂尔多斯南缘奥陶系构造沉积演化，可以为鄂尔多斯南缘奥陶系天然气藏分布及聚集规律研究提供理论依据和资料，并解决鄂尔多斯南缘地区长期存在争议的部分地层年代问题。

关键词：鄂尔多斯南缘 奥陶系 构造沉积演化

前言

鄂尔多斯盆地南缘西接六盘山构造带，南邻北祁连一北秦岭构造带，北依鄂尔多斯盆地，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，跨越了渭北隆起、渭河地堑、华北板块南缘构造带等多个构造单元，广泛分布着沉积厚度大、沉积类型多样的下古生界。鄂尔多斯南缘地区显生宙以来经历了多期构造运动，多期构造体系的叠加联合使得研究区现今地质构造极为复杂。特殊的构造位置、特殊的构造动力学背景及其叠加复合，导致研究区内奥陶纪构造演化过程明显不同于鄂尔多斯本部及西缘地区。

1.区域构造背景

研究区位于鄂尔多斯盆地南缘，南邻秦岭造山带，西南侧则与六盘山构造带相邻，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。主要表现为块断构造交织的格局中发育多期次的逆冲推覆构造和较独特的沉积构造演化。本区南部普遍发育青白口系和震旦系并出露部分寒武系地层，为研究鄂尔多斯南缘与秦岭造山带构造特征提供条件。显生宙以来发育不同时期不同构造环境的沉积建造，并经历了加里东期、燕山期和喜马拉雅期具有显著变形的不同方式不同构造特征的构造发展过程，形成现今综合的地质构造面貌。

2.鄂尔多斯南缘奥陶系地层系统

研究区奥陶纪沉积期构造环境复杂，沉积类型多样。据不完全统计，有关鄂尔多斯南缘研究的各种文献资料中仍然使用的奥陶系岩石地层单位名称多达余个，足以说明研究区奥陶系的复杂性。

2.1南缘地区奥陶系地层划分

研究区奥陶系与下伏地层整合接触，并以不同层位与上覆上古生界地层不整合接触。根据鄂尔多斯南缘地区奥陶系发育的沉积旋回、地层岩性特征及区域不整合界面，将研究区奥陶系地层分为四部分下奥陶统冶里一亮甲山组、下奥陶统马家沟组和中奥陶统平凉组及上奥陶统背锅山组。

2.2南缘地区中上奥陶统地层分区

下奥陶统冶里一亮甲山组和马家沟组在研究区分布广泛，可进行全区对比，而中上奥陶统岩石地层单元在研究区不同地区岩性差异较大。平凉地区中上奥陶统地层划分为平凉组和背锅山组。

2.3南缘奥陶系地层对比

本次研究综合研究区近年岩石地层、生物地层、年代地层以及沉积地质学方面的研究成果，结合对野外地质剖面和岩心资料的总结，对鄂尔多斯南缘及邻区的奥陶系进行了详细的划分与对比。

平凉地区在平凉早期属陆缘碎屑斜坡环境，平凉组下段沉积了岩性以黑灰色笔石页岩为主的饥饿段沉积物。构造环境和沉积环境的巨大差异表明在中奥陶世初平凉地区与南缘中东部地区在灵台一陇县一带应被隆起或水下隆起分隔，沉积环境不连续。晚奥陶世鄂尔多斯南缘地区所处的构造背景为弧后边缘海盆，水体较深，上奥陶统地层均为台地边缘斜坡相的沉积物。平凉地区沉积了以灰色块状灰岩为主，夹角砾灰岩的背锅山组中部永寿一礼泉地区则沉积了砾石成分复杂，分选磨圆差的唐王陵组东部铜川一富平地区则沉积了以碳酸盐重力流夹凝灰岩为特征的赵老峪组。

3.鄂尔多斯南缘奥陶系沉积相特征及原型盆地演化

3.1鄂尔多斯南缘奥陶系沉积相类型及特征

研究区奥陶纪在横向上北部主体以局限台地和蒸发台地相为主，向南逐渐过渡为开阔台地和台地边缘斜坡相，并发育有台地边缘礁一滩相，纵向演化序列下部主要为蒸发台地相，向上逐渐过渡为局限台地与开阔台地交互相，再向上为台地边缘斜坡相等，水体逐渐变深。

3.2鄂尔多斯南缘奥陶系构造沉积演化

为确定鄂尔多斯南缘地区奥陶纪各期構造沉积特征，本文着重分析能反映该套地层沉积相特征的主要因素，结合前人资料，以研究区钻遇的下古生界奥陶系余口探井的地层划分数据为基础，通过对这些探井的测井资料的适量分析，结合对研究区广泛分布的奥陶纪露头剖面分析，绘制了鄂尔多斯南缘地区奥陶纪各沉积期构造沉积格局图，从而刻画奥陶纪不同沉积期鄂尔多斯南缘构造沉积演化特点。

4.鄂尔多斯南缘奥陶系构造特征及其演化

沉积盆地形成、演化到消亡是一个连续的地质演化过程。在长期的地质演化历史中，盆地内的沉积充填及其残留体实际上是不同世代盆地充填物相互叠合的最终产物。不同类型的盆地原型具有不同的充填形式、物质组成和地层构型这些不同世代原型盆地充填型式改造体的相互叠合构成了盆地沉积盖层的总体。进行盆地构造沉积演化分析，就是在研究盆地现今构造特征、沉积物组合、充填样式的基础上反演不同地质历史阶段的盆地原型及其充填形式。

5.结论

研究区奥陶系地层系统复杂，沉积相变明显。通过研究鄂尔多斯南缘奥陶系构造沉积演化，为鄂尔多斯南缘奥陶系天然气藏分布及聚集规律研究提供理论依据和资料，解决鄂尔多斯南缘地区长期存在争议的部分地层年代问题。

参考文献

[1]孙肇才.鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系的对比划分意见及其对中西部油气勘探

的意义[J].海相油气地质，2002，7（4）：41-58.

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