鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化淺述

武洪濤 孫妹嫻

摘? 要：鄂爾多斯盆地是我國(guó)重要的能源礦產(chǎn)基底，盆地演化決定了鄂爾多斯盆地多種能源礦產(chǎn)的成藏（礦）和分布規(guī)律，因此，了解盆地的演化歷史發(fā)展歷程對(duì)盆地礦產(chǎn)資源的成藏（礦）和分布規(guī)律極為重要。鄂爾多斯盆地的演化可以分為5個(gè)階段：（1）太古代-早元古代盆地基底形成階段;（2）中、晚元古代地臺(tái)裂谷發(fā)育階段;（3）古生代-早中生代大華北盆地沉積階段;（4）鄂爾多斯內(nèi)陸湖盆演變階段;（5）新生代盆地改造階段。不同的發(fā)展階段構(gòu)造期次的疊加形成了現(xiàn)下鄂爾多斯盆地特定的構(gòu)造格局。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯? 造演化? 演變階段

中圖分類號(hào)：TEl21.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（a）-0078-03

鄂爾多斯盆地位于我國(guó)中西部，該盆地疊加在早、晚古生代華北大型盆地之上，具有穩(wěn)定沉降、坳陷遷移、扭動(dòng)明顯的多旋回沉積型特點(diǎn)，自中晚三疊世—早白堊世開始發(fā)育，后經(jīng)多期改造的多重疊合型內(nèi)陸盆地[1，2]，盆地內(nèi)石油、天然氣、煤等非金屬礦產(chǎn)和鈾、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)豐富，同時(shí)也各類化工原料的主要產(chǎn)地之一[3]。鄂爾多斯盆地結(jié)晶基底作為華北克拉通的一部分是最穩(wěn)定的構(gòu)造單元，形成和演化與華北克拉通的構(gòu)造發(fā)展息息相關(guān)。

印支運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致中國(guó)大陸構(gòu)造格局和構(gòu)造體制發(fā)生重大變化，印支運(yùn)動(dòng)前為古大陸邊緣匯聚于古亞洲大陸;印支運(yùn)動(dòng)后，主要為板內(nèi)構(gòu)造體制。根據(jù)鄂爾多斯盆地內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征劃分出6個(gè)次一級(jí)構(gòu)造單元（見圖1），即伊克昭盟隆起、渭北撓褶帶（隆起）、西緣沖斷帶、晉西擾褶帶、天環(huán)坳陷（向斜）以及陜北斜坡。

1? 太古-早元古代基底形成期

鄂爾多斯盆地形成于中生代早期。其前期演化發(fā)展一直是華北克拉通演化的一部分。華北克拉通是我國(guó)最古老的克拉通，已有具有38億年的演化歷史，在始太古代已開始形成陸核，基底由多個(gè)微陸塊拼貼而成[4，5]，現(xiàn)下統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)為華北克拉通結(jié)晶基底最終拼合、固結(jié)是在“呂梁運(yùn)動(dòng)”時(shí)期，即在1.8GM前結(jié)束，并在此之后進(jìn)入了地臺(tái)演化階段[4，6]。

2? 中、晚元古代地臺(tái)裂谷發(fā)育期

在中元古代至古生代華北板塊相對(duì)較為穩(wěn)定，中、新元古代華北板塊形成了熊耳裂陷槽、燕遼裂陷槽以及北緣裂谷系、東緣裂谷系[7]。需要指出的是，新元古代芹峪運(yùn)動(dòng)使得裂陷-沉降中心從西部向東部轉(zhuǎn)移[8]。

這一時(shí)期賀蘭山-鄂爾多斯分區(qū)新元古代僅出露了青白口紀(jì)地層，其沉積盆地類型為混積臺(tái)地[9]，青白口紀(jì)約10億年左右，Rodinia超大陸向北拼貼于華北板塊的聚合事件導(dǎo)致了華北板塊南緣發(fā)生大規(guī)模的抬升剝蝕，而楔入華北七陸的陜、豫、晉坳拉谷及賀蘭坳拉谷則烘托出鄂爾多斯地塊向獨(dú)立沉積盆地發(fā)展的地質(zhì)演化背景[10]。

3? 古生代-早中生代大華北盆地沉積期

元古宙末薊縣運(yùn)動(dòng)造成早寒武紀(jì)大部分地層缺失[5]。早古生代早期，陸塊處于擴(kuò)張期發(fā)育被動(dòng)大陸邊緣沉積建造，內(nèi)部形成了以碳酸鹽巖為主的陸表海相沉積建造[11]。中奧陶紀(jì)后，受加里東運(yùn)動(dòng)影響而在鄂爾多斯盆地缺失了晚奧陶世-泥盆紀(jì)的沉積，形成了富含油氣的奧陶系頂部古風(fēng)化面。

晚古生代是重要的聚煤時(shí)期，石炭紀(jì)華北地臺(tái)整體緩慢下沉接收沉積[12]，中石炭紀(jì)的海侵形成了海陸交互相或海相的中、下石炭統(tǒng)和下二疊統(tǒng)山西組。早二疊紀(jì)華北板塊南緣形成陸表海盆地，板塊內(nèi)部發(fā)生翹板式構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，地貌形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楸甭∧蟽A。晚二疊世，由于海水逐漸退出而轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴喑练e[11]，該格局一直持續(xù)到早三疊紀(jì)。

該時(shí)期是在華北地區(qū)逐漸形成一個(gè)統(tǒng)一大盆地，華力西期中亞-內(nèi)蒙古海關(guān)閉形成褶皺山脈，成為盆地北部邊界。祁連海槽經(jīng)過加里東期、華力西期，并在印支期海槽關(guān)閉形成了祁連—秦嶺山脈，成為盆地南部邊界。兩邊界使盆地與外海隔絕形成了內(nèi)陸盆地。

4? 鄂爾多斯內(nèi)陸湖盆演變階段

印支運(yùn)動(dòng)使得鄂爾多斯盆地在中生代出現(xiàn)了大致雛形，也構(gòu)建了其基本構(gòu)造格局，燕山期其構(gòu)造特征得到了進(jìn)一步發(fā)展[13]。

早三疊紀(jì)構(gòu)造格局未有太大變化，三疊紀(jì)末印支運(yùn)動(dòng)使全區(qū)抬升[14]，到早侏羅世盆地進(jìn)入坳陷階段，也標(biāo)志了鄂爾多斯盆地正式形成，成為了大型內(nèi)陸差異沉積盆地[15]。印支運(yùn)動(dòng)期，太平洋板塊向亞洲大陸俯沖，所產(chǎn)生的擠壓作用，將古華北盆地分割成東部的隆起和西部的鄂爾多斯坳陷，使晚三疊世華北盆地的沉積范圍向西推移到太行山以西，隨著東部隆起向西遷移發(fā)生了多次不均勻抬升剝蝕[16]，侏羅系最早沉積的地層下侏羅統(tǒng)富縣組正是發(fā)育在由印支運(yùn)動(dòng)所造成的凹凸不平的剝蝕面上，平行不整合于下三疊系延長(zhǎng)組之上[17]。

之后進(jìn)入了鄂爾多斯大型內(nèi)陸湖盆從發(fā)展到殲滅的過程。盆地第Ⅰ拗陷階段：西部及西南部的構(gòu)造擠壓，使盆地從富縣期至延安期形成了由分隔性到超覆性充填沉積的變遷。盆地第Ⅱ拗陷階段：該拗陷階段盆地受到燕山期構(gòu)造發(fā)展不斷強(qiáng)化，形成了直羅期與安定期持續(xù)發(fā)育的內(nèi)陸湖盆沉積[18]。第Ⅲ階段：盆地迅速萎縮、消亡，晚侏羅世構(gòu)造運(yùn)動(dòng)極為頻繁，沉積范圍有限，僅在桌子山東麓—環(huán)縣—慶陽的南北向長(zhǎng)條形坳陷內(nèi)沉積以陸源碎屑為主的芬芳河組。第Ⅳ階段：晚侏羅世中晚期由于燕山運(yùn)動(dòng)影響盆地處于隆升狀態(tài)，早白堊世晚期，鄂爾多斯盆地消亡[19]。

另外需要指出的是，由于太平洋板塊的俯沖導(dǎo)，在白堊紀(jì)晚期華北克拉通東部發(fā)生了石圈破壞減薄達(dá)到高峰[20]（華北克拉通破壞），該階段鄂爾多斯盆地?zé)崃鞲叻逡约皫r石圈減薄也達(dá)到了的高峰[21]。

5? 新生代盆地改造階段

新生代盆地主體持續(xù)抬升，一直為東高西低。喜山期鄂爾多斯盆地主體經(jīng)歷了多次構(gòu)造抬升事件，在其周緣地區(qū)相繼發(fā)育了一系列新生代斷陷盆地。而且自晚白堊世盆地發(fā)生構(gòu)造隆升，該區(qū)經(jīng)過長(zhǎng)期剝蝕導(dǎo)致部分地區(qū)早古生代甚至于更老的地層出露地表[22]。

6? 結(jié)語

鄂爾多斯盆地的形成經(jīng)歷了5個(gè)演化階段，在構(gòu)造格局上屬于華北板塊的一部分，其發(fā)展與華北板塊的演變息息相關(guān)，華北板塊經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造過程，也形成了復(fù)雜的沉積建造，與其同時(shí)也形成了豐富的礦產(chǎn)資源。中生代印支運(yùn)動(dòng)后，鄂爾多斯盆地的基本形態(tài)和構(gòu)造格局形成，經(jīng)過燕山期、喜山期的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)下鄂爾多斯盆地的特定的構(gòu)造格局和地貌形態(tài)。只有了解鄂爾多斯盆地構(gòu)造格局、演化歷史才能對(duì)礦產(chǎn)資源的形成及分布規(guī)律進(jìn)行判別，為資源勘查提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉池洋，趙紅格，桂小軍，等.鄂爾多斯盆地演化-改造的時(shí)空坐標(biāo)及其成藏（礦）響應(yīng)[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006（5）：617-638.

[2] 趙軍龍，譚成仟，劉池陽，等.鄂爾多斯盆地油、氣、煤、鈾富集特征分析[J].石油學(xué)報(bào)，2006（2）：58-63.

[3] 滕吉文，王夫運(yùn)，趙文智，等.鄂爾多斯盆地上地殼速度分布與沉積建造和結(jié)晶基底起伏的構(gòu)造研究[J].地球物理學(xué)報(bào)，2008（6）：1753-1766.

[4] 趙國(guó)春，孫敏，S.A.Wilde.華北克拉通基底構(gòu)造單元特征及早元古代拼合[J].中國(guó)科學(xué)（D輯：地球科學(xué)），2002（7）： 538-549.

[5] 胡波，翟明國(guó)，彭澎，等.華北克拉通古元古代末-新元古代地質(zhì)事件——來自北京西山地區(qū)寒武系和侏羅系碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb年代學(xué)的證據(jù)[J].巖石學(xué)報(bào)，2013（7）：2508-2536.

[6] 趙國(guó)春.華北克拉通基底主要構(gòu)造單元變質(zhì)作用演化及其若干問題討論[J].巖石學(xué)報(bào)，2009（8）：1772-1792.

[7] 翟明國(guó)，胡波，彭澎，等.華北中—新元古代的巖漿作用與多期裂谷事件[J].地學(xué)前緣，2014（1）：100-119.

[8] 段吉業(yè)，劉鵬舉，夏德馨.淺析華北板塊中元古代—古生代構(gòu)造格局及其演化[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2002（4）：331-338.

[9] 郝奕瑋，駱滿生，徐增連，等.華北陸塊新元古代-中生代沉積盆地劃分及其構(gòu)造演化[J].地球科學(xué)：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（8）：1230-1242.

[10] 楊俊杰.鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化與油氣分布規(guī)律[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002：10-15.

[11] 陳世悅.論秦嶺碰撞造山作用對(duì)華北石炭二疊紀(jì)海侵過程的控制[J].巖相古地理，1998（2）：48-54.

[12] 郭英海，劉煥杰，權(quán)彪，等.鄂爾多斯地區(qū)晚古生代沉積體系及古地理演化[J].沉積學(xué)報(bào)，1998（3）：44-51.

[13] 羅建強(qiáng)，何忠明.鄂爾多斯盆地中生代構(gòu)造演化特征及油氣分布[J].地質(zhì)與資源，2008（2）：135-138.

[14] 王雙明.鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化和構(gòu)造控煤作用[J].地質(zhì)通報(bào)，2011（4）：544-552.

[15] 李文厚，龐軍剛，曹紅霞，等.鄂爾多斯盆地晚三疊世延長(zhǎng)期沉積體系及巖相古地理演化[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009（3）：501-506.

[16] 劉池陽.華北克拉通沉積盆地形成與演化及其油氣賦存[M].西安：西北大學(xué)出版社，1990.

[17] 李振宏，董樹文，馮勝斌，等.鄂爾多斯盆地中—晚侏羅世構(gòu)造事件的沉積響應(yīng)[J].地球?qū)W報(bào)，2015（1）：22-30.

[18] 程守田，黃焱球，付雪洪.早中侏羅世大鄂爾多斯古地理重建與內(nèi)陸拗陷的發(fā)育演化[J].沉積學(xué)報(bào)，1997（4）：45-51.

[19] 張泓，晉香蘭，李貴紅，等.鄂爾多斯盆地侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)原始面貌與古地理演化[J].古地理學(xué)報(bào)，2008（1）：1-11.

[20] 朱日祥，徐義剛，朱光，等.華北克拉通破壞[J].中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)，2012（8）：1135-1159.

[21] 焦亞先，邱楠生，李文正，等.鄂爾多斯盆地中-新生代巖石圈厚度演化——來自地?zé)釋W(xué)的證據(jù)[J].地球物理學(xué)報(bào)，2013（9）：3051-3060.

[22] 趙振宇，郭彥如，王艷，等.鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化及古地理特征研究進(jìn)展[J].特種油氣藏，2012（5）：15-20.