鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長組深水沉積構(gòu)造特征及地質(zhì)意義

王 振，張?jiān)?2，張 娜，高 勇，焦朝維，白一鳴，張博文，魏康強(qiáng)

(1, 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院， 北京 100083；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 科學(xué)研究院， 北京 100083)

0 引 言

深水沉積是當(dāng)今沉積學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域[1-6]。近些年來，我國深水沉積研究取得了一定的成果[7-11]，特別是對鄂爾多斯盆地深水油氣勘探的成功，更是推動(dòng)了我國陸相湖盆深水重力流沉積研究的發(fā)展。其中，對深水重力流沉積特征的研究及總結(jié)具有重要意義，而深水重力流沉積體通常發(fā)育豐富的沉積構(gòu)造類型，形態(tài)多樣、特征鮮明，對于這些沉積構(gòu)造進(jìn)行系統(tǒng)研究不僅具有重要的理論意義，而且具有重要的實(shí)踐意義。多年的勘探實(shí)踐表明，鄂爾多斯盆地延長組發(fā)育大量的深水重力流沉積，本文通過對鄂爾多斯盆地南部地區(qū)多條延長組深水沉積野外露頭剖面實(shí)地考察，重點(diǎn)對盆地南部旬邑縣境內(nèi)的三水河剖面、銅川市境內(nèi)的瑤曲鎮(zhèn)剖面發(fā)育的延長組深水重力流沉積進(jìn)行詳細(xì)的觀察描述、參數(shù)測量及沉積特征精細(xì)刻畫，并結(jié)合研究區(qū)構(gòu)造-沉積背景，詳細(xì)分析了深水重力流沉積構(gòu)造類型和特征，探討其成因機(jī)制。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造單元及研究區(qū)位置Fig.1 Tectonic units of Ordos Basin and the location of the study area

鄂爾多斯盆地地域遼闊，橫跨陜、甘、寧、內(nèi)蒙古、晉五省(自治區(qū))，屬華北克拉通西側(cè)部分，東抵呂梁山、西至賀蘭山、南抵秦嶺、北至陰山，面積37×104km2，為我國第二大沉積盆地[12]，盆地邊緣斷裂褶皺較發(fā)育，盆內(nèi)構(gòu)造相對簡單，其主體部分伊陜斜坡為一地層坡度不足1°的不對稱單斜構(gòu)造[13]。盆地中生代地層分布廣泛，油田勘探目的層三疊系發(fā)育完整，其中延長組是鄂爾多斯盆地最重要的烴源巖發(fā)育層位，同時(shí)也是重要的產(chǎn)油層位之一。延長組自上而下發(fā)育10個(gè)油層組(長1—長10)，受構(gòu)造作用影響，長7段沉積時(shí)期鄂爾多斯盆地強(qiáng)烈擴(kuò)張，湖盆發(fā)展達(dá)到鼎盛時(shí)期，所以長7段沉積時(shí)期是延長組沉積時(shí)期最大湖侵時(shí)期，深湖區(qū)域大面積分布[14-15]。此時(shí)盆地南部的碎屑物源主要來自南向的秦嶺地區(qū)和西南方向的六盤山地區(qū)，晚三疊世時(shí)盆地南部坡度增大。盆地南部近物源、地形陡、水體深等優(yōu)越的地質(zhì)因素為重力流沉積的發(fā)育創(chuàng)造了有利條件[16-18]。而本文的重點(diǎn)研究區(qū)域?yàn)榕璧啬喜垦?、瑤曲及黃陵地區(qū)(圖1)，研究區(qū)內(nèi)廣泛出露延長組長7段地層。經(jīng)過實(shí)地測量，旬邑三水河剖面長7段出露厚度為11 m， 銅川瑤曲剖面長7段出露厚度為15 m。旬邑三水河剖面、銅川瑤曲剖面長7段主要發(fā)育滑移-滑塌沉積、砂質(zhì)碎屑流沉積、濁流沉積至深湖相泥巖沉積，可以形成一個(gè)完整的深水重力流演化序列。研究區(qū)滑移-滑塌沉積以發(fā)育各種變形構(gòu)造為特征，砂質(zhì)碎屑流沉積以發(fā)育典型“泥包礫”結(jié)構(gòu)為特征，濁流沉積以垂向發(fā)育遞變層理及鮑馬序列不同層段組合為特征。不同沉積類型砂體與深湖相泥頁巖互層發(fā)育，其中以砂質(zhì)碎屑流與濁流沉積及濁流與深湖相泥巖沉積互層最為發(fā)育，構(gòu)成研究區(qū)主要的垂向沉積序列，呈現(xiàn)滑塌沉積、砂質(zhì)碎屑流沉積及濁流沉積在空間上部分相互疊置的現(xiàn)象。

2 研究區(qū)深水沉積構(gòu)造特征

通過對研究區(qū)多個(gè)出露的野外剖面實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)露頭沉積物中含有大量的深水沉積標(biāo)志，如發(fā)育多套厚層暗色泥巖、油頁巖，可見豐富的變形構(gòu)造、底模構(gòu)造、火焰狀構(gòu)造及細(xì)小植物碎屑等。其中在盆地南部旬邑、瑤曲及黃陵地區(qū)發(fā)現(xiàn)延長組長7段深水沉積體底界面發(fā)育有豐富的沉積構(gòu)造(圖2)，形態(tài)各異，特征明顯，除了發(fā)育有常見的溝模、槽模、重荷模及火焰構(gòu)造等沉積構(gòu)造類型外，還發(fā)育一些特殊的沉積構(gòu)造類型，這些沉積構(gòu)造特征可為研究沉積環(huán)境、生成條件及判斷古水流方向提供重要的科學(xué)依據(jù)，具有重要的地質(zhì)意義。研究區(qū)深水沉積構(gòu)造主要可以分為底層面沉積構(gòu)造、同生變形構(gòu)造兩類。

2.1 底層面沉積構(gòu)造特征

鄂爾多斯盆地南部地區(qū)旬邑、瑤曲等地發(fā)育典型的深水重力流沉積，重力流沉積體底層面發(fā)育各種各樣的沉積構(gòu)造類型，除了常見的槽模構(gòu)造、溝模構(gòu)造、跳模構(gòu)造之外，還發(fā)育有葉脈狀皺紋模、網(wǎng)狀皺紋模及條紋痕、拖拽模等底模構(gòu)造，數(shù)量大、種類多、特征明顯，保存完好。這些沉積構(gòu)造對于深水重力流的識(shí)別及形成機(jī)制、沉積過程的研究具有重要的意義。

2.1.1 槽模構(gòu)造

槽模是一些規(guī)則而不連續(xù)的舌狀凸起，凸起稍高的一端呈渾圓狀，向另一端變寬、變平逐漸并入底面中[19]。槽模構(gòu)造是研究區(qū)深水重力流沉積砂體底部一種重要的沉積構(gòu)造類型，以砂質(zhì)碎屑流沉積砂體和濁流沉積砂體為主，整體上砂質(zhì)碎屑流沉積砂體底部發(fā)育的槽模構(gòu)造規(guī)模較大、數(shù)量較少，而濁流沉積砂體底部發(fā)育的槽模構(gòu)造規(guī)模較小、數(shù)量較多。研究區(qū)槽模的規(guī)模和形態(tài)是有一定的變化，典型形態(tài)主要有舌形、槽形、錐形(梭形)、三角形(圖3)。舌形槽模構(gòu)造，一端渾圓凸起，一端逐漸變緩尖滅，形成后短期內(nèi)受其他因素影響而被改造，形態(tài)多變而不規(guī)則。槽形槽模構(gòu)造，長軸多平行排列，一端略有收斂，在野外常見一些大的槽模往往發(fā)生變形，使長軸發(fā)生彎曲。三角形槽模構(gòu)造，一端寬且平直，一端收斂尖滅，延伸較短，界限清晰、平直。錐形(梭形)槽模構(gòu)造，一端凸起，長軸多向兩端收斂，中間較寬，兩端較窄，延伸較遠(yuǎn)。

通過對研究區(qū)出露的深水重力流沉積砂體底部槽模構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)的觀察、測量和描述，舌形槽模一般長1～8 cm，寬0.5～5 cm，有些經(jīng)過后期的壓實(shí)改造，形狀變得不規(guī)則。槽狀槽模形如水槽狀，野外出露呈連續(xù)狀或斷續(xù)狀，長軸平行排列，延伸相對較遠(yuǎn)，規(guī)模差別也較大，一般長5～40 cm，最長可達(dá)1 m以上，寬2～10 cm，最大槽深可達(dá)4 cm。錐形或三角形槽模一端較寬，長軸逐漸向一端收斂并尖滅，最大寬度可達(dá)10 cm。

槽模通常認(rèn)為是高密度流體對下伏泥質(zhì)沉積層沖刷侵蝕，而后被砂質(zhì)沉積物充填而成。因此槽模形成表明當(dāng)時(shí)沉積環(huán)境中存在強(qiáng)烈的底流及沖刷作用，槽模的長軸能夠指示古水流主體方向。通過對研究區(qū)深水重力流沉積砂體底部發(fā)育的槽模構(gòu)造長軸走向的測量和統(tǒng)計(jì)，得出槽模走向多在123°～169°范圍內(nèi)，間接地表明研究區(qū)深水重力流物源及流體方向?yàn)槟蠔|—北西方向。

圖2 研究區(qū)延長組深水沉積露頭剖面及沉積構(gòu)造特征Fig.2 The outcrop sections of deep-water sedimentation and sedimentary structure characteristics of Yanchang Formation in the study area

2.1.2 溝模構(gòu)造

溝模是砂質(zhì)巖層底面上一些平行水流方向排列的、間隔緊密的、稍微凸起的直線形的平行脊和溝相互交替的構(gòu)造[20]。研究區(qū)深水重力流沉積砂體底界面發(fā)育大量的溝模沉積構(gòu)造，按形態(tài)可分為平行形溝模、Y形溝模、X形溝模、V形溝模4種典型溝模構(gòu)造及其他形態(tài)的溝模構(gòu)造(圖4)。脊的凸起多在0.1～1 cm之間，平行形溝模延伸距離較遠(yuǎn)，其余類型溝模延伸距離相對較差。溝模可與槽模共生，也可成群出現(xiàn)，研究區(qū)溝模是除鮑馬序列和粒序遞變層理之外判別濁流沉積發(fā)育最重要的標(biāo)志，其走向也是判別古水流方向的最可靠的標(biāo)志之一。通過對研究區(qū)深水重力流露頭剖面砂體底部發(fā)育的溝模構(gòu)造的走向進(jìn)行多組測量，其走向多在127°～162°范圍內(nèi)，表明該區(qū)重力流發(fā)育的主體方向?yàn)槟蠔|—北西方向。

圖3 研究區(qū)延長組深水重力流砂體底部槽模構(gòu)造Fig.3 Graphs showing the flute cast at the bottom of deep-water gravity flow sand of Yanchang Formation in the study area(a)旬邑三水河剖面，舌形槽模構(gòu)造，平均走向129°；(b)旬邑三水河剖面，平均走向141°；(c)銅川瑤曲剖面，平均走向153°；(d)銅川瑤曲剖面，錐(梭)形槽模構(gòu)造，平均走向161°

圖4 研究區(qū)延長組深水重力流砂體底部溝模構(gòu)造Fig.4 Graphs showing the groove cast at the bottom of deep-water gravity flow sand of Yanchang Formation in the study area(a)旬邑三水河剖面，平行形溝模構(gòu)造，主體走向?yàn)?43°；(b)旬邑三水河剖面，Y形、X形溝模構(gòu)造，平均主體走向?yàn)?51°；(c)旬邑三水河剖面，V形溝模構(gòu)造，平均主體走向?yàn)?47°

對于濁流沉積砂體底部發(fā)育的溝模構(gòu)造，其成因一般認(rèn)為系高密度濁流攜帶大量工具對下伏沉積層連續(xù)刻劃再充填而成。對于上述4種不同形態(tài)的溝模構(gòu)造的形成原因，筆者認(rèn)為主要有兩種解釋:一種是具有發(fā)育間隔的濁流沉積相互作用而成，與發(fā)育間隔的濁流沉積主體流向之間呈一定夾角，這樣就會(huì)對之前尚未固結(jié)的沖蝕刻痕進(jìn)行切割改造。通過對研究區(qū)濁積巖底部發(fā)育上述形態(tài)的溝模進(jìn)行詳細(xì)的研究發(fā)現(xiàn)，相互交織發(fā)育的溝模明顯具有相互切割的特征，其中一個(gè)方向的溝模完全將另一方向發(fā)育的溝模割斷，從而表現(xiàn)出明顯不同的發(fā)育先后關(guān)系，同時(shí)也說明了研究區(qū)廣泛發(fā)育不同期次的濁流沉積，為研究區(qū)形成大量互層發(fā)育的濁積巖提供了優(yōu)越條件。另一種是與濁流的流態(tài)及流體性質(zhì)有關(guān)，即濁流形成后頭部密度較大，流速也較快，尾部密度較小，流速較慢，在流體轉(zhuǎn)換機(jī)制下頭部和尾部的主體流動(dòng)方向會(huì)存在一定夾角，被稱為“頭尾流向分異”。這樣前后兩個(gè)瞬間會(huì)形成具有一定夾角的溝模構(gòu)造，且形態(tài)可以呈“Y”形、 “X”形、 “V”形等。

圖5 研究區(qū)延長組深水重力流砂體滑移-滑塌構(gòu)造Fig.5 The slide structure characteristics of deep-water gravity flow sand of Yanchang Formation in the study area(a)旬邑三水河剖面，層內(nèi)剪切滑動(dòng)變形構(gòu)造及素描圖；(b)旬邑三水河剖面，滑塌變形褶皺及素描圖；(c)旬邑三水河剖面，擦痕構(gòu)造

需要指出的是，鄂爾多斯盆地旬邑、瑤曲等地深水重力流沉積體底部除了發(fā)育上述典型的槽模、溝模構(gòu)造外，還發(fā)育有其他復(fù)雜底模沉積構(gòu)造，類型多變，形態(tài)多樣，指示形成時(shí)復(fù)雜的水動(dòng)力條件，有些沉積構(gòu)造更像是多種沉積構(gòu)造的復(fù)合疊加。

2.2 軟沉積變形構(gòu)造

同生變形又稱軟沉積變形構(gòu)造，是指沉積物沉積之后、固結(jié)成巖之前在處于軟沉積物階段時(shí)由于物理作用，如差異壓實(shí)、液化、滑移、滑塌等影響發(fā)生變形而形成的一系列構(gòu)造[21-23]。鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長組發(fā)育大量的軟沉積變形構(gòu)造。筆者將研究區(qū)軟沉積變形構(gòu)造分為滑移-滑塌構(gòu)造、重荷模構(gòu)造、火焰狀構(gòu)造、球枕構(gòu)造、液化砂巖脈等類型。該區(qū)域軟沉積變形構(gòu)造多伴隨深水重力流沉積發(fā)育，構(gòu)成該地區(qū)典型的深水沉積構(gòu)造組合，對于研究該區(qū)域深水重力流沉積發(fā)育過程及形成機(jī)制具有重要的意義。

2.2.1 滑移-滑塌沉積構(gòu)造

圖6 研究區(qū)葫蘆河剖面延長組深水重力流砂體底部滑動(dòng)模Fig.6 The slide cast at the bottom of deep-water gravity flow sand of Yanchang Formation in the Huluhe section in the study area

圖7 研究區(qū)延長組深水重力流砂體重荷模構(gòu)造Fig.7 Graphs showing the load cast of deep-water gravity flow sand of Yanchang Formation in the study area(a)旬邑三水河剖面，半球狀重荷模(白色線框內(nèi))；(b)旬邑三水河剖面，瘤狀重荷模，具繼承性疊加的特征；(c)旬邑三水河剖面，丘狀重荷模

研究區(qū)滑移-滑塌沉積構(gòu)造是一種常見的軟沉積變形構(gòu)造類型，其發(fā)育規(guī)模通常較大，且多發(fā)育在砂巖層與泥巖層接觸面附近，表現(xiàn)為砂巖層滑動(dòng)變形，泥巖層被牽引發(fā)生塑性流動(dòng)變形。典型的滑移-滑塌構(gòu)造主要有大型滑動(dòng)模、滑塌褶皺、層內(nèi)剪切滑動(dòng)變形構(gòu)造、擦痕等(圖5)。旬邑、黃陵等剖面露頭深水重力流沉積塊狀砂體底部與厚層泥頁巖界面處發(fā)育有大型滑動(dòng)模(圖6)，其寬度多在5～20 cm之間，深度多在5～15 cm之間，延伸距離遠(yuǎn)，具有相同的走向和傾向性。考慮到研究區(qū)露頭剖面巖石粒度較細(xì)，這種較大規(guī)模的底部構(gòu)造很難是由流體攜帶工具刻劃充填形成的，而更像是上覆砂巖層沉積時(shí)整體沿著坡度很小的緩坡順層緩慢滑移而形成的，當(dāng)上覆巖層沿層面整體滑移時(shí)，在接觸面會(huì)形成一定的剪切作用，由于上、下巖層塑性差異，在剪切力的作用下會(huì)形成剪切揉皺變形，筆者稱之為滑動(dòng)模。研究區(qū)大套砂巖底部往往會(huì)形成具有滑移-滑塌特征的滑動(dòng)模，尤其在厚層砂質(zhì)碎屑流砂體底部，對研究和解釋該區(qū)域砂質(zhì)碎屑流形成機(jī)制及形成過程具有重要意義，可以作為砂質(zhì)碎屑流為一種呈“整體凍結(jié)”滑移搬運(yùn)的有力證據(jù)。

2.2.2 重荷模構(gòu)造

重荷模構(gòu)造是研究區(qū)最常見的一種軟沉積變形構(gòu)造類型，其形態(tài)可以是規(guī)則的半球狀、瘤狀、丘狀，也可以呈其他不規(guī)則形狀(圖7)，無定向性，其寬度和高度多在幾厘米之間。該區(qū)域重荷模多發(fā)育在粉砂巖與下伏泥質(zhì)巖層界面附近，具體表現(xiàn)為未液化或弱液化的砂巖發(fā)生垂向下沉，進(jìn)入到下伏軟沉積泥質(zhì)巖層中，使上覆砂巖層底部形成半球狀、瘤狀、丘狀突起。重荷模的形成是在低剪切力或未受剪切力的情況下，由于上、下巖層存在密度梯度而引起重力再平衡，使上覆巖層垂向下沉形成的。通過觀察分析，通常在巖層黏度較小時(shí)易形成規(guī)模較小的負(fù)載構(gòu)造，而在黏度較大的巖層中往往形成規(guī)模較大的負(fù)載構(gòu)造。通過對研究區(qū)大量野外露頭剖面觀察描述，重荷模構(gòu)造通常發(fā)育在濁流沉積及砂質(zhì)碎屑流沉積砂體中，且以濁流沉積中最為發(fā)育。與砂質(zhì)碎屑流沉積砂體中發(fā)育重荷模構(gòu)造相比，濁流沉積砂體中重荷模構(gòu)造發(fā)育規(guī)模更為密集，但重荷模構(gòu)造發(fā)育尺寸較小。

2.2.3 火焰構(gòu)造

火焰構(gòu)造是下伏低密度沉積物向上凸起呈火焰狀或舌狀進(jìn)入到上覆沉積物中(圖8)。研究區(qū)火焰構(gòu)造通常伴隨重荷模等負(fù)載構(gòu)造一起發(fā)育，規(guī)模較小，多是厘米級(jí)，但也發(fā)育中等規(guī)模的火焰構(gòu)造，高度達(dá)到10～15 cm，寬度達(dá)到15～20 cm。野外露頭剖面中發(fā)現(xiàn)的火焰構(gòu)造多發(fā)育在粉砂巖或細(xì)砂巖與泥質(zhì)巖層所構(gòu)成的韻律互層的界面處及附近區(qū)域。濁積砂體中通常可以見到發(fā)育的火焰構(gòu)造，且多沿著同一層面出現(xiàn)。

圖8 研究區(qū)延長組深水重力流砂體火焰構(gòu)造Fig.8 Graphs showing the flame structure of deep-water gravity flow sand of Yanchang Formation in the study area(a)旬邑三水河剖面，火焰構(gòu)造，高度在0.5～2 cm之間，寬度不超過3 cm，順層排列較好；(b)旬邑三水河剖面，火焰構(gòu)造，高度為3～10 cm，延伸較遠(yuǎn)，寬度較??；(c)旬邑三水河剖面，火焰構(gòu)造，火焰高度和寬度均較大，多在10～20 cm之間；(d)旬邑三水河剖面，火焰構(gòu)造，高度與寬度均小于4 cm，但順層平行排列，較規(guī)則，延伸較遠(yuǎn)

2.2.4 球枕構(gòu)造

球枕構(gòu)造是研究區(qū)發(fā)育僅次于重荷模構(gòu)造的一類軟沉積變形構(gòu)造，也是在野外露頭剖面中最常見到的幾類軟沉積變形構(gòu)造之一。多表現(xiàn)為粉砂巖或細(xì)砂巖下沉進(jìn)入到下伏泥質(zhì)巖層中，它們與重荷模構(gòu)造、火焰狀構(gòu)造及其他負(fù)載構(gòu)造密切聯(lián)系，常伴隨發(fā)育，形態(tài)呈枕狀、橢球狀、下凸上尖的液滴狀，形態(tài)大小差別較大，直徑多在幾厘米至幾十厘米之間，大多數(shù)都被淹沒于下伏泥質(zhì)巖層中(圖9)。

研究區(qū)球枕構(gòu)造多發(fā)育在巖層底部，沿巖層展布較遠(yuǎn)，可追蹤一定范圍，向上向下皆過渡為正常的砂巖層。當(dāng)上覆較厚砂巖層與下伏較厚泥質(zhì)巖層間存在較大密度梯度差時(shí)，在一定的觸發(fā)機(jī)制下發(fā)生重力再調(diào)整，從而使砂體以不同形態(tài)進(jìn)入到下伏泥質(zhì)巖層中，同時(shí)引起下伏泥巖的塑性變形。

2.2.5 其他類型軟沉積變形構(gòu)造

圖9 研究區(qū)延長組深水重力流砂體球枕構(gòu)造Fig.9 Graphs showing the ball-and-pillow structure of deep-water gravity flow sand of Yanchang Formation in the study area(a)旬邑三水河剖面，球枕構(gòu)造(白色箭頭所指位置)，火焰構(gòu)造(黃色箭頭所指位置)，球枕構(gòu)造多呈橢球狀、液滴狀；(b)銅川瑤曲剖面，球枕構(gòu)造；(c)銅川瑤曲剖面，球枕構(gòu)造

研究區(qū)除發(fā)育上述幾種典型的軟沉積變形構(gòu)造外，在變形層中還發(fā)育有液化變形砂巖脈、泥巖底劈及砂巖液化、砂巖透鏡體等變形構(gòu)造。孤立砂巖透鏡體，長軸順層排列，被粉砂質(zhì)泥巖所包裹，周圍粉砂質(zhì)泥巖表現(xiàn)出明顯的塑性流動(dòng)特征，形成牽引紋層。液化砂巖脈發(fā)生褶曲變形，可能在液化狀態(tài)下受其自身重力作用或是受到塑性牽引形成。下伏泥巖層上拱刺入到上覆砂巖層中，形如“幾”字形或“Ω”形泥巖底劈構(gòu)造。上述幾種特殊的軟沉積變形構(gòu)造在瑤曲附近野外露頭剖面較常見(圖10)，多集中發(fā)育在某一變形層中，橫向可追蹤較遠(yuǎn)距離，變形層中發(fā)育反映某一時(shí)期事件性沉積的特征，這些沉積構(gòu)造組合反映了當(dāng)時(shí)復(fù)雜的沉積過程和地質(zhì)背景。

3 地質(zhì)意義

沉積構(gòu)造特征研究具有重要的地質(zhì)學(xué)意義。對研究區(qū)沉積構(gòu)造命名、分類及形成機(jī)制分析，對該區(qū)古水動(dòng)力條件、古地形、古構(gòu)造等方面研究具有重要作用。同時(shí)，沉積構(gòu)造不僅是古沉積環(huán)境的反映，而且有時(shí)可以作為沉積相類型的識(shí)別標(biāo)志，對于沉積相分析具有重要作用。大量野外地質(zhì)考察發(fā)現(xiàn)，鄂爾多斯盆地南部旬邑、瑤曲、黃陵一帶地區(qū)發(fā)育的深水沉積構(gòu)造多伴隨特定的深水重力流沉積類型，是該區(qū)深水重力流沉積的產(chǎn)物之一。對于研究區(qū)深水沉積構(gòu)造的分析研究，對該地區(qū)深水重力流沉積相的識(shí)別與解釋具有重要意義。另外，結(jié)合研究區(qū)古構(gòu)造-沉積背景，對于研究區(qū)深水沉積構(gòu)造研究，對推斷盆地南部延長組重力流發(fā)育模式及觸發(fā)機(jī)制具有一定作用。

3.1 研究區(qū)沉積微相類型分析

不同的沉積微相發(fā)育不同的沉積構(gòu)造類型，所以沉積構(gòu)造特征對不同沉積微相具有很直觀的體現(xiàn)，是對不同沉積微相類型分析研究的一種很直觀的證據(jù)和手段。研究區(qū)發(fā)育的深水重力流沉積類型主要有滑移-滑塌沉積、砂質(zhì)碎屑流沉積、濁流沉積，這些不同的沉積類型發(fā)育特定的沉積構(gòu)造特征。通過大量對比分析，研究區(qū)砂質(zhì)碎屑流沉積除發(fā)育典型的塊狀構(gòu)造、泥包礫、泥巖撕裂屑等沉積特征外，其底界面往往發(fā)育大量的槽模(圖3)、滑動(dòng)模構(gòu)造(圖6)，數(shù)量較多，規(guī)模較大，可以作為該地區(qū)砂質(zhì)碎屑流沉積的重要判別標(biāo)志。濁流沉積除發(fā)育常見的鮑馬序列的不同層段組合之外，其底界面常發(fā)育大量的槽模、溝模(圖4)、跳模及其他復(fù)雜的底模構(gòu)造，形態(tài)多樣、特征明顯，是該區(qū)濁流沉積識(shí)別與分析的重要標(biāo)志。軟沉積變形構(gòu)造(圖5)多發(fā)育在滑移-滑塌體中，大量滑移-滑塌構(gòu)造的發(fā)育是該地區(qū)古斜坡存在的指示證據(jù)，同時(shí)也是研究區(qū)發(fā)育滑移-滑塌沉積的重要標(biāo)志。所以，不同的沉積構(gòu)造及構(gòu)造組合是不同沉積微相類型的特有沉積響應(yīng)，通過對研究區(qū)沉積構(gòu)造的識(shí)別，能夠有效識(shí)別該區(qū)發(fā)育深水重力流沉積微相類型，從而對盆地南部延長組深水重力流沉積發(fā)育及分布研究具有一定指導(dǎo)意義。

圖11 研究區(qū)延長組指示重力流沉積形成機(jī)制指示性標(biāo)志Fig.11 The indicative signs for the formation mechanism of the gravity flow deposit of Yanchang Formation in the study area(a)銅川瑤曲摩天溝剖面，凝灰?guī)r夾層；(b)、(c)銅川瑤曲剖面，黃褐色砂質(zhì)團(tuán)塊、泥礫及植物碎屑

研究區(qū)多種底面構(gòu)造和沉積變形構(gòu)造的分布與重力流沉積類型密切相關(guān)，既有密切伴生，又有單一發(fā)育?？v向上即可相互疊置發(fā)育，構(gòu)成旋回序列；橫向上又可順層追蹤，反映其沉積演化過程。研究區(qū)底層面構(gòu)造和沉積變形構(gòu)造這種時(shí)空分布特征體現(xiàn)了重力流沉積為事件性沉積的性質(zhì)。此外，野外露頭剖面揭示研究區(qū)發(fā)育的重力滑移-滑塌沉積、砂質(zhì)碎屑流沉積、濁流沉積與厚層深湖泥巖沉積互層發(fā)育，且具有順物源方向依次發(fā)育的特征，而相應(yīng)的標(biāo)志性沉積構(gòu)造隨不同沉積微相類型選擇性發(fā)育。

圖12 鄂爾多斯盆地延長組深水重力流沉積模式Fig.12 Sedimentary patterns of deep-water gravity of Yanchang Formation in southern Ordos Basin

3.2 研究區(qū)深水重力流沉積形成過程分析

通過對鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長組沉積構(gòu)造研究分析，該區(qū)域廣泛發(fā)育深水重力流沉積，大量由滑移-滑塌構(gòu)造、底層面構(gòu)造、軟沉積變形構(gòu)造構(gòu)成的深水沉積構(gòu)造組合發(fā)育，表明該區(qū)域在一定坡度背景下發(fā)育深水重力流沉積體系。雖然多種因素可以作為重力流形成的觸發(fā)機(jī)制(火山噴發(fā)、地震、洪水、風(fēng)暴、波浪、潮汐等)，但對于區(qū)域性的軟沉積變形構(gòu)造，尤其是夾于正常層之間有固定層位且大規(guī)模穩(wěn)定分布的軟沉積變形構(gòu)造而言，它們多是由地震誘發(fā)的。軟沉積變形構(gòu)造是古地震活動(dòng)的重要標(biāo)志，研究區(qū)延長組長7段地層中發(fā)育大量的軟沉積變形構(gòu)造(圖9、圖10)，層位穩(wěn)定，分布廣泛，表明研究區(qū)重力流沉積體系與地震活動(dòng)有著密切的聯(lián)系。此外，地層中還有較多的火山活動(dòng)和季節(jié)性洪水記錄，凝灰?guī)r夾層及深水砂巖、泥巖中出現(xiàn)植物殘屑是其直接證據(jù)(圖12)。所以，地震活動(dòng)、火山噴發(fā)及季節(jié)性洪水最有可能是研究區(qū)延長組長7段地層中發(fā)育重力流沉積體系的觸發(fā)因素。鄂爾多斯盆地南部延長組長7段地層發(fā)育在深湖沉積背景下[18]，晚三疊世，印支運(yùn)動(dòng)使盆地南緣擠壓拗陷，地形變陡，坡度達(dá)到3.5°～5.5°[17]，此時(shí)超覆于坡折帶附近的欠壓實(shí)沉積物在一定的觸發(fā)機(jī)制下易于形成重力流沉積。

已有研究表明，鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組長7段沉積時(shí)盆地南部邊緣構(gòu)造活動(dòng)比較頻繁，物源充足，湖盆強(qiáng)烈凹陷，半深湖、深湖區(qū)分布廣泛[24-25]。鄂爾多斯盆地南部存在東北、西南、西北及東南4大物源，主要發(fā)育曲流河三角洲、辮狀河三角洲、深水重力流和湖泊沉積相4種沉積，在盆地南部及東南部以富縣、旬邑、宜君—黃陵為主的地區(qū)發(fā)育曲流河三角洲沉積[26-27]。旬邑地區(qū)三疊系長6—長7段沉積特征指示旬邑地區(qū)在該期地處構(gòu)造坡折帶，物源充足，沉積相變快，該地區(qū)發(fā)育從三角洲前緣-深湖相完整的近源碎屑沉積體系，并以大量發(fā)育深湖重力流沉積為特征[15]。而通過對鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長組長7段露頭剖面詳細(xì)的觀察、分析研究，認(rèn)為在源-匯系統(tǒng)中，盆地南部延長組長7段沉積期滿足重力流沉積發(fā)育所需物源、地形、觸發(fā)機(jī)制等各方面條件:盆地南緣三角洲沉積提供充足物源，構(gòu)造及沉積坡折提供有利坡度，地震活動(dòng)、火山噴發(fā)、季節(jié)性洪水提供觸發(fā)機(jī)制，使研究區(qū)廣泛發(fā)育由滑移-滑塌沉積逐漸向碎屑流沉積、濁流沉積過渡的深水重力流沉積體系(圖12)。筆者在綜合分析研究區(qū)重力流沉積的沉積構(gòu)造特征、成因及觸發(fā)機(jī)制基礎(chǔ)上，探討了鄂爾多斯盆地南部地區(qū)深水重力流沉積模式。這種在斜坡背景下發(fā)育的重力流沉積模式對于鄂爾多斯盆地延長組，尤其是對長7段油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義。

4 結(jié) 論

(1)鄂爾多斯盆地南部旬邑、瑤曲、黃陵一帶深水沉積構(gòu)造主要包括各種類型底層面沉積構(gòu)造及軟沉積變形構(gòu)造，這些沉積構(gòu)造及組合在盆地南部地區(qū)延長組，尤其是長7段地層深水重力流沉積研究中具有典型代表性，是指示該區(qū)深水重力流沉積發(fā)育的典型標(biāo)志。

(2)鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長組長7段地層廣泛發(fā)育深水重力流沉積，沉積物類型主要有滑移-滑塌沉積、砂質(zhì)碎屑流沉積、濁流沉積?；?滑塌及軟沉積變形構(gòu)造為觸發(fā)機(jī)制沉積響應(yīng)，底層面構(gòu)造為砂質(zhì)碎屑流沉積及濁流沉積響應(yīng)。

(3)研究區(qū)深水重力流沉積構(gòu)造特征表明，鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長組長7段地層廣泛發(fā)育有斜坡背景下重力流沉積體系，地震活動(dòng)、火山噴發(fā)及季節(jié)性洪水是該區(qū)域深水重力流形成的有利誘發(fā)因素。

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