鄂爾多斯周緣地質(zhì)構(gòu)造對地?zé)豳Y源形成的控制作用

【摘 要】本文從鄂爾多斯周緣地質(zhì)構(gòu)造背景出發(fā)，對其周緣地?zé)豳Y源分布現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并從礦源層控制、區(qū)域構(gòu)造控制、基底構(gòu)造控制、深大斷裂帶控制四個方面對鄂爾多斯周緣地質(zhì)構(gòu)造對地?zé)豳Y源形成的控制作用進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

【關(guān)鍵詞】鄂爾多斯；地質(zhì)構(gòu)造；地?zé)豳Y源

1.鄂爾多斯周緣地質(zhì)構(gòu)造背景

1.1地理環(huán)境

鄂爾多斯位于我國中北部，西北東三面為黃河環(huán)繞，南鄰古長城。鄂爾多斯臺地橫跨晉、陜、寧、甘等省區(qū)，塊體呈不等邊五邊形，南北長約80km，東西寬約500km，面積約40萬km。其東西南北分別位于呂梁山麓至?xí)x、陜之交的黃河兩岸、即鄂爾多斯西緣斷裂帶、渭河谷地北山至隴縣一帶和伊克昭盟北部的庫布其沙漠。鄂爾多斯臺地周邊被銀川盆地、河套盆地、南緣的渭河盆地和太原、臨汾盆地等一系列斷裂盆地環(huán)繞，其中主要的鄂爾多斯盆地海拔100-2000m，地勢從西北向東南方向遞減，被譽(yù)為“中國的第二個階梯帶”。由于受蒙古高壓的影響，該地區(qū)氣候干寒、降水量和溫度分布和地勢成相反的趨勢。

1.2構(gòu)造格局

鄂爾多斯塊體是歐亞板塊中的華北亞板塊西部的一部分，與華北盆地同屬于一個構(gòu)造單元。塊體東西南北方向分別被華北亞板塊中的河淮塊體、新疆亞板塊中的阿拉善塊體、南華亞板塊中的華南一東海塊體環(huán)繞。塊體整體構(gòu)造格局特點(diǎn)為：

1.2.1塊體基底穩(wěn)定

鄂爾多斯塊體是一個由太平洋板塊和特提斯洋殼聯(lián)合作用于古亞洲大陸形成的穩(wěn)定的古塊體，基底主要為太古界和下元古界的變質(zhì)巖層。

1.2.2內(nèi)部完整、邊緣破碎

鄂爾多斯塊體因斷裂構(gòu)造不發(fā)育，構(gòu)造活動較微弱，所以其內(nèi)部構(gòu)造較完整，但是其周邊因新生代以來，鄂爾多斯塊體整體抬升，的原因，斷裂發(fā)育常有發(fā)生，構(gòu)造活動強(qiáng)烈，除西南側(cè)為擠壓構(gòu)造帶以外， 四周均被線狀分布的斷陷盆地帶所圍限，它們分別為東側(cè)的山西斷陷盆地帶，西北側(cè)的銀川一吉蘭泰斷陷盆地帶，南側(cè)的渭河斷陷盆地帶以及北側(cè)的河套斷陷盆地帶。

2.鄂爾多斯周緣地?zé)豳Y源分布現(xiàn)狀

鄂爾多斯周緣地?zé)豳Y源比較豐富，目前諸多研究中均以大地?zé)崃髦祦砗饬康責(zé)豳Y源的儲存與分布情況。鄂爾多斯周緣的大地?zé)崃髦捣植既鐖D1所示。

圖1 鄂爾多斯及其周緣大地?zé)崃鞣植紙D

從圖中可以看出當(dāng)前該區(qū)域的地?zé)豳Y源分布主要具有如下特點(diǎn)：

2.1塊體內(nèi)部熱流值低

鄂爾多斯塊體內(nèi)大地?zé)崃髦嫡w偏低，平均值為51mWm-2，且其北部低于南部。此外，塊體內(nèi)部溫梯度差異較小，其最大值與最小值相差僅1.28℃/100m左右.且局部較高地溫分布區(qū)成片狀或島狀散布在塊體的西南部以及北部。

2.2塊體周緣出現(xiàn)高值異常帶

鄂爾多斯周緣熱流值普遍偏高，并呈環(huán)狀異常帶分布，其中以陜西韓城、寧夏平羅、山西新絳、甘肅天水和陜西臨潼為幾個明顯大地?zé)崃鳂O值點(diǎn)，塊體周緣地區(qū)差異較大，其最大值和最小值相差16.9℃/100 m，且除渭河谷地等地區(qū)外，不具有從邊緣的低溫區(qū)向盆地內(nèi)部地溫逐漸增高的規(guī)律。

2.3塊體周緣盆地均為高熱流區(qū)

塊體周緣盆地包括山西斷陷盆地以及銀川、黃河谷地、渭河谷地等斷陷盆地區(qū)均為高熱流區(qū)，其大地?zé)崃鞣植几骶咛攸c(diǎn)，地溫分布各具特色，且與鄂爾多斯塊體內(nèi)部有著明顯不同的分布規(guī)律。這些斷陷盆地內(nèi)高熱流的存在為進(jìn)一步研究鄂爾多斯塊體的地?zé)岱植继峁┝擞欣麠l件。

3.鄂爾多斯周緣地質(zhì)構(gòu)造對地?zé)豳Y源的控制作用

地?zé)豳Y源作為一種清潔干凈的寶貴資源，其分布與地質(zhì)構(gòu)造有著必然的聯(lián)系。本文主要從礦源層控制、區(qū)域構(gòu)造控制、基底構(gòu)造控制、深大斷裂帶控制四個方面進(jìn)行分析。

3.1礦源層控制

礦源層控制地?zé)岱植贾饕憩F(xiàn)為巖漿巖活動與巖性結(jié)構(gòu)兩個方面。

3.1.1巖漿巖活動

局部的巖漿活動是造成鄂爾多斯盆地內(nèi)局部熱異常的主要因素之一。巖漿巖活動中產(chǎn)生的熱力作用可以沖破蓋層發(fā)生火山噴發(fā)，并釋放出大量的能量，從而造成該區(qū)域熱應(yīng)力集中、溫度較高的現(xiàn)象。鄂爾多斯盆地在中、晚侏羅世地?zé)崽荻绕毡楸痊F(xiàn)今地?zé)崽荻雀?，盆地西南部慶陽、西峰地區(qū)存在熱異常，導(dǎo)致熱異常的主要原因就是全盆地范圍的地殼減薄與局部地區(qū)（西峰、慶陽）的隱伏巖漿體加熱的疊加[1]。

3.1.2巖性結(jié)構(gòu)

地層的巖性結(jié)構(gòu)直接控制著鄂爾多斯塊體內(nèi)的地溫梯度，如在地層上部中生代河湖相沉積的顆粒較粗的砂巖、含礫砂巖及泥巖地層中，地溫梯度由淺部向深部逐漸變小。而在地層上部古生代石炭—二疊系的含煤地層中地溫梯度則明顯增大，在穿過含煤地層之后，地溫梯度則又有變小的趨勢。塊體周緣的地溫梯度隨深度增加而變化的總趨勢十分明顯[2]。

3.2區(qū)域構(gòu)造控制

區(qū)域構(gòu)造格局在某種程度上反映了構(gòu)造體的活動情況，同時也決定著地?zé)岬姆植记闆r，鄂爾多斯區(qū)域的溫泉分布、地溫分布及地震活動情況主要如下表1所示。

表1 鄂爾多斯區(qū)域的溫泉分布、地溫分布及地震活動情況表

從表中可以看出，該區(qū)域的溫泉分布、地溫分布及地震活動與鄂爾多斯塊體內(nèi)部完整、基本無斷裂，塊體周緣斷裂盆地帶狀分布、斷裂發(fā)育的區(qū)域性構(gòu)造格局具有類似的分布規(guī)律，且高低溫梯度異常帶大致和塊體周緣的沉積斷陷盆地相吻合。這些現(xiàn)象表明區(qū)域構(gòu)造以其不同的構(gòu)造特點(diǎn)控制著地?zé)豳Y源的分布。

3.3基底構(gòu)造控制

鄂爾多斯塊體基底斷裂豐富，周緣共發(fā)育四組基底斷裂，即東西向（近東西向）、近南北向、北東向和北西向斷裂。這些基底斷裂形成于不同的地質(zhì)時期，并控制著當(dāng)時的構(gòu)造格局、巖漿活動、地層發(fā)育和礦產(chǎn)的形成，是主要的熱源涌道?；讟?gòu)造控制地?zé)岱植嫉闹饕獧C(jī)理為：在基底隆起區(qū)會有大量高溫地慢物質(zhì)順著巖層向上運(yùn)移，并聚集在隆起的核部區(qū)，使該區(qū)域的溫度驟然升高，進(jìn)而成為高溫異常帶。另外值得一體的是，基底有無熱蓋層對地?zé)岱植嫉挠绊戄^大，如鄂爾多斯盆地白堊系分布區(qū)的北部為巨厚的砂巖層，無區(qū)域的泥巖發(fā)育，地層的隔熱性能差，地溫低，而在南部地區(qū)，泥巖層發(fā)育，構(gòu)成區(qū)域熱蓋層。地溫相對較高，類似的還有盆地南緣第三系紅色泥巖層的存在，也是南緣地?zé)豳Y源豐富的因素之一。在盆地東緣的柳林泉系統(tǒng)內(nèi)，地層內(nèi)富含石膏，石膏溶解放熱也是巖溶熱水的主要熱源[3]。

3.4深大斷裂帶控制

地?zé)岬姆植寂c地殼深大斷裂有著必然的聯(lián)系，因?yàn)樗菬嵩瓷仙耐ǖ馈４蟮責(zé)崃髦蹈?，則深部熱活動強(qiáng)。而熱流值低的區(qū)域，深部熱活動弱。高熱流區(qū)往往出現(xiàn)在構(gòu)造活動強(qiáng)、斷塊內(nèi)部差異運(yùn)動明顯和巖漿活動頻繁的地區(qū)。大地?zé)崃髦饕獊碓从诘芈裏崃骱偷貧崃?，這也是是鄂爾多斯周緣深陷帶高地溫場異常形成的決定性因素。其作用機(jī)理是：深大斷裂帶處的內(nèi)軟流層、莫霍面均上隆為深部熱流提供了渠道，來自深部的熱流在上涌的過程中，熱流高溫熔融物質(zhì)向上地殼侵位，使被侵入的部位升溫， 同時其可能形成局部熔融會使地殼深部具有較高的溫度，且地殼薄的區(qū)域地溫高，地殼厚的區(qū)域地溫低，這也是傳導(dǎo)型地?zé)岙惓^(qū)的普遍現(xiàn)象。鄂爾多斯盆地斷裂型的優(yōu)質(zhì)地?zé)豳Y源主要分布在渭河盆地、銀川盆地、河套盆地，這些地?zé)岣患瘏^(qū)主要通過后期的深大斷裂為熱源通道。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳瑞銀，羅曉容，趙文智，王紅軍.鄂爾多斯盆地中生代熱異常及烴源巖熱演化特征[J].地質(zhì)通報，2007，34（6）：660-662.

[2]李清林，栗文山，張曉普，莊建倉.鄂爾多斯及其周緣地?zé)岱植嫉哪承┨卣鱗J].西北地震學(xué)報，1996，18（2）：54-58.

[3]楊蒙蒙.鄂爾多斯盆地基底構(gòu)造與斷裂確定地?zé)豳Y源分布[J].地下水，2014，36（5）：81.