鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)末期古地貌恢復(fù)及其對烴源巖的控制作用

侯林君，陳洪德*，羅林軍，張成弓，趙俊興，蘇中堂

(1.成都理工大學(xué) 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2.成都理工大學(xué) 沉積地質(zhì)研究院，四川 成都 610059；3.中國石油長慶油田分公司第一采油廠，陜西 延安 717400)

0 引 言

鄂爾多斯盆地位于華北板塊西緣，北臨興蒙造山帶，南臨秦嶺造山帶，西以賀蘭山—六盤山為界，東以呂梁山為界，是以前寒武紀(jì)克拉通為基礎(chǔ)發(fā)展起來的多旋回疊合盆地[1-2]。前人對華北板塊前寒武紀(jì)已經(jīng)進(jìn)行了很多研究，側(cè)重于地殼與巖漿演化、構(gòu)造、地層對比等內(nèi)容[3-6]。黃汲清首次提出了鄂爾多斯地臺概念，總結(jié)了其大地構(gòu)造特征以及范圍，并提出一系列找油方向[7]；李欽仲等較早對華北板塊南緣前寒武紀(jì)地層剖面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，利用疊層石對其時代進(jìn)行了界定，并對該區(qū)白云石等礦種分布開展了研究[4]；伍家善等對華北板塊前寒武紀(jì)大陸地殼演化進(jìn)行深入探究，剖析了華北板塊前寒武紀(jì)地質(zhì)體生長過程和特點(diǎn)[8-9]。之后學(xué)者進(jìn)一步分析了前寒武紀(jì)構(gòu)造及油氣地質(zhì)特點(diǎn)。郭緒杰等探究華北板塊早期構(gòu)造演化和古生界油氣地質(zhì)條件，認(rèn)為華北板塊下古生界烴源巖分布以36°N為界，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的南北差異[10]；章貴松等首次對鄂爾多斯盆地中—新元古代長城紀(jì)、薊縣紀(jì)、震旦紀(jì)末期古構(gòu)造進(jìn)行初步恢復(fù)，精確的盆地構(gòu)造恢復(fù)仍有待技術(shù)突破[6]；管樹巍等研究了中國主要克拉通盆地前寒武紀(jì)裂谷與油氣分布關(guān)系，并確定了長城系的厚度分布，證實(shí)鄂爾多斯盆地內(nèi)部缺失青白口系、南華系、震旦系等[11]；近年來，四川盆地和塔里木盆地前寒武紀(jì)地層均有新發(fā)現(xiàn)，顯示古地貌對油氣分布控制作用明顯，四川盆地樂山—龍女寺古隆起已探明是震旦系—下古生界油氣富集的有利區(qū)塊[12]，塔里木盆地下寒武統(tǒng)優(yōu)質(zhì)烴源巖穩(wěn)定分布于晚震旦世形成的北部凹陷[13]，但是鄂爾多斯盆地同套地層研究程度相對較低，需要深化研究，尤其是古地貌恢復(fù)研究意義重大。

中國北方元古宙的碎屑巖和碳酸鹽巖具有古老的含油氣系統(tǒng)和石油地質(zhì)潛力，深化認(rèn)識前寒武紀(jì)地質(zhì)特征可以對古老含油氣系統(tǒng)作進(jìn)一步評估[14]。寒武紀(jì)起始階段對應(yīng)著生命大爆發(fā)和海洋缺氧事件[15]，該時期形成的有機(jī)質(zhì)物質(zhì)在全球均可進(jìn)行對比研究。郭峰研究發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯盆地寒武系早期烴源巖形成于海相沉積環(huán)境[16]，遠(yuǎn)離陸源物質(zhì)供應(yīng)。石油勘探實(shí)驗(yàn)表明鄂爾多斯盆地及周緣暗色地層分布、總有機(jī)碳(TOC)變化等均出現(xiàn)規(guī)律性變化，在一定程度上受溝谷控制[17]，區(qū)域分布上具有小而富集的特點(diǎn)，變化規(guī)律不易把握[18]。因此，海侵之前的古構(gòu)造地貌形態(tài)與寒武系烴源巖的分布及發(fā)育關(guān)系密切。

以往鉆井、地震、地磁資料等都側(cè)重于鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)裂陷、沉積等研究[11,19]，缺少對鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)系統(tǒng)性、針對性的古地貌分析研究。本文結(jié)合鉆井和露頭資料分析，通過鄂爾多斯盆地寒武系層序發(fā)育特點(diǎn)確定印模法標(biāo)志層，進(jìn)而恢復(fù)前寒武紀(jì)古地貌，根據(jù)寒武紀(jì)早期烴源巖分布特點(diǎn)，進(jìn)而探討古地貌對寒武紀(jì)早期烴源巖分布的控制作用，這對于進(jìn)一步研究鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)末期構(gòu)造、沉積相分布和發(fā)育、沉積體系類型和展布以及生儲蓋分布有利區(qū)塊判斷具有非常重要的指導(dǎo)作用。

1 區(qū)域構(gòu)造背景

前寒武紀(jì)指寒武紀(jì)之前的地質(zhì)時期總稱(543～4 000 Ma)，占整個地球歷史的5/6，包括太古宙和元古宙[8,20]。作為一個在地質(zhì)歷史過程中長期穩(wěn)定發(fā)展的大型克拉通疊合盆地，鄂爾多斯盆地共經(jīng)歷了6個構(gòu)造演化階段[21]，其中前寒武紀(jì)經(jīng)歷兩期演化：太古宙—古元古代主要為鄂爾多斯地塊(同時也是華北板塊)基底形成階段；中—新元古代主要為填平補(bǔ)齊的沉積階段，同時也是大型裂陷活動活躍的時期，該時期坳拉槽發(fā)育。

鄂爾多斯盆地形成于晚三疊世，此前屬于華北板塊伸向秦祁海的臺地邊緣區(qū)[22]，主要為結(jié)晶基底的形成、沉積演化與古生代地質(zhì)構(gòu)造演化階段(圖1)。前寒武紀(jì)鄂爾多斯盆地主要上升為陸塊，期間經(jīng)歷了3次造盾期。太古宙為本區(qū)地殼發(fā)展的早期階段，地層呈EW向展布，為一個初始不完全的硅質(zhì)巖薄殼，火山活動與陸殼運(yùn)動劇烈，最終在2.4～2.6 Ga的阜平運(yùn)動作用下，陸殼變形上升，受變質(zhì)與沉積作用形成包含華北、秦嶺等地塊的統(tǒng)一原始古陸，標(biāo)志著華北陸核的形成，這為第一次造盾期。與太古宙相比，元古宙鄂爾多斯盆地主要經(jīng)歷了生長與分離的活動變化，大量變質(zhì)巖侵位造成地殼的快速生長，出現(xiàn)陸源淺水沉積。早元古代地殼經(jīng)歷了生長、分異、斷裂、拼合的過程，形成不同性質(zhì)的裂陷活動帶與剛性地塊相伴存在的構(gòu)造格局，破壞了第一次造盾期形成的統(tǒng)一原始古陸，1.8 Ga之前的呂梁運(yùn)動結(jié)束了第二次造盾期，華北陸(地)臺形成，同時標(biāo)志著鄂爾多斯盆地穩(wěn)定廣泛的克拉通結(jié)晶基底形成；中—晚元古代火山活動不活躍，構(gòu)造不活躍，但由于陸殼薄，剛性強(qiáng)度弱，局部地區(qū)克拉通仍在繼續(xù)，形成了一系列坳拉槽，自東到西依次為白云鄂博—渣爾泰坳拉槽、晉豫陜坳拉槽、賀蘭坳拉槽，它們多呈NE向展布，向大洋方向敞開，向大陸方向收斂，晉豫陜坳拉槽位于彬縣—銅川—宜川一帶，向北偏轉(zhuǎn)，到奧陶紀(jì)才結(jié)束演化，賀蘭坳拉槽主要位于中寧—青銅峽—銀川一帶，是祁連海槽插入鄂爾多斯盆地與阿拉善地塊之間的楔狀分枝，受斷裂控制影響明顯。中元古代基底之上全盆最早接受沉積，部分區(qū)域如南緣薊縣系白云巖也遭受普遍的溶蝕作用，但主體仍為蓋層發(fā)育時期；晚元古代晉寧運(yùn)動后，華北板塊發(fā)生褶皺、固結(jié)，盆地上升為陸，結(jié)束了第三次造盾期。早寒武世早期，夾于秦祁賀三叉谷及北邊陰山古陸之間的鄂爾多斯盆地下沉，除中央主體鄂爾多斯陸外，其他區(qū)域均接受了海相沉積。中寒武世毛莊期至徐莊期海侵進(jìn)一步擴(kuò)大，鄂爾多斯陸進(jìn)一步縮小并分離為慶陽陸、阿拉善陸、伊盟陸和呂梁陸。

2 古地貌恢復(fù)方法

2.1 方法選擇

受地質(zhì)構(gòu)造條件及技術(shù)方法的限制，目前古地貌恢復(fù)還處于定性—半定量階段，仍有很多難題尚未突破，例如宏觀古地貌與局部精細(xì)古地貌如何有機(jī)統(tǒng)一，各方法之間的綜合應(yīng)用及誤差消除，風(fēng)化殼巖溶古地貌的精細(xì)化分等。對于古地貌恢復(fù)研究，前人提供了許多可借鑒的方法和經(jīng)驗(yàn)，主要的古地貌恢復(fù)方法有地球物理法、層序地層法、印模法、殘余厚度法、層拉平法等，但每種方法各有利弊。如殘余厚度法未考慮沉積前地形及剝蝕影響，不能反映古構(gòu)造背景；層拉平法不適用于構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域，去壓實(shí)校正難等。因此，操作中需要綜合考慮運(yùn)用，綜合多種方法恢復(fù)古地貌是今后研究的趨勢[23-29]。

鄂爾多斯盆地寒武系主要為相對穩(wěn)定的整體運(yùn)動，對前期的地層面貌有較小的影響，且前寒武紀(jì)露頭和鉆井較少，地層劃分未統(tǒng)一。受研究區(qū)地質(zhì)特征和研究程度的限制，本次研究采用印模法結(jié)合古地質(zhì)圖分析來進(jìn)行沉積學(xué)綜合古地貌恢復(fù)。印模法將待恢復(fù)地貌結(jié)束剝蝕開始上覆沉積時期視為一等時面，根據(jù)沉積補(bǔ)償原理，利用上覆地層與殘余古地貌之間存在的鏡像關(guān)系反映古地貌形態(tài)，其技術(shù)路線一般是：殘余厚度-剝蝕恢復(fù)→去壓實(shí)恢復(fù)→構(gòu)造恢復(fù)→印模法恢復(fù)。古地質(zhì)圖分析是通過研究區(qū)古地質(zhì)圖了解沉積前的古構(gòu)造格局及各地區(qū)的剝蝕程度等，從區(qū)域上了解其古地貌特征[32]。假設(shè)基準(zhǔn)面上的沉積厚度是等厚的，那么基準(zhǔn)面到不整合面之間的殘余厚度越小，則說明運(yùn)動抬升幅度越大，剝蝕程度越大，表現(xiàn)在古地質(zhì)圖上就是出露地層越老，表現(xiàn)在古地貌圖上則為較高區(qū)域。

圖件引自文獻(xiàn)[30]和[31]，有所修改圖1 鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)構(gòu)造演化綜合柱狀圖Fig.1 Comprehensive Column of Precambrian Tectonic Evolution in Ordos Basin

2.2 標(biāo)準(zhǔn)層選擇

由于鄂爾多斯盆地鉆達(dá)前寒武紀(jì)基巖的鉆井較少，分布不均勻，本次研究通過對本區(qū)前寒武系上覆地層的研究，結(jié)合巖性、層序等對標(biāo)志層進(jìn)行選擇。

早古生代克拉通盆地穩(wěn)定發(fā)育階段發(fā)生了多幕次的海進(jìn)-海退旋回。前人根據(jù)不同的研究目的和內(nèi)容，常將研究區(qū)寒武系分為6～8個層序[10,33-34]。但不管是什么樣的層序劃分，它必須首先反映海平面升降變化及其成因相序。本文基于野外剖面、巖芯、測井等資料，依據(jù)層序界面特征、體系域結(jié)構(gòu)、區(qū)域板塊構(gòu)造和沉積盆地演化特點(diǎn)等研究，認(rèn)為鄂爾多斯盆地寒武紀(jì)共經(jīng)歷了2次海進(jìn)-海退旋回(表1)，其中SS1超層序由下寒武統(tǒng)滄浪鋪階—中寒武統(tǒng)徐莊階組成。前寒武系上覆地層下寒武統(tǒng)辛集組為砂礫巖、含磷質(zhì)砂巖沉積，底界面為一海侵面，起伏不平，以地表長期暴露、侵蝕形成的角度不整合為特征。其后形成海侵體系域，經(jīng)多次累進(jìn)式海平面上升，海侵晚期基本浸漫了盆地的大部分地區(qū)，對全盆沉積作用范圍最大，圍繞古陸發(fā)育潮坪環(huán)境，形成一套白云巖沉積，古陸間水體局限形成局限臺地，發(fā)育含泥白云巖，西南緣發(fā)育陸棚盆地相泥巖沉積。至中寒武世徐莊組晚期，海水達(dá)最大海泛期，形成凝縮段，巖性為一套含海綠石頁巖或與之對應(yīng)的頁巖或泥巖[35]，廣泛發(fā)育痕跡化石，沉積特征明顯，在研究區(qū)均能追索對比，以高自然伽馬、低電阻率、平直自然電位為特征(圖2)，可以作為較好的地層識別和參考面[36]。海侵達(dá)到最大后，海平面開始下降，沉積環(huán)境趨于穩(wěn)定，沉積物以中薄層含泥云巖和泥質(zhì)云巖為主。徐莊組沉積中晚期碳酸鹽巖含量較高，以發(fā)育鮞?；?guī)r、泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r為特征，總體由碎屑巖-碳酸鹽巖混合沉積逐漸向單一碳酸鹽巖沉積轉(zhuǎn)變。

在通過印模法進(jìn)行古地貌恢復(fù)時，標(biāo)志層選擇有一定的原則[37-38]：界面應(yīng)靠近侵蝕面，必須是全區(qū)范圍內(nèi)穩(wěn)定分布的等時界面，能夠代表當(dāng)時的海平面；受后期構(gòu)造活動影響較??；在地震剖面、測井曲線上應(yīng)容易識別?？紤]到早寒武世為克拉通盆地穩(wěn)定發(fā)育時期，構(gòu)造運(yùn)動相對平緩，地層近水平，SS1最大海泛面可以作為很好的印模頂面，而且在全盆沉積范圍最大，巖性、電性特征最明顯。因此，將SS1最大海泛面(徐莊組沉積晚期地層)視為標(biāo)準(zhǔn)層，將徐莊組頂部與辛集組底部的殘余厚度作為印模塊，進(jìn)而反映前寒武紀(jì)末期古地貌形態(tài)。

綜上所述，本次研究主要結(jié)合鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)末期古地質(zhì)背景、古構(gòu)造特點(diǎn)、相律、古流向等，利用前寒武紀(jì)古地質(zhì)圖、寒武紀(jì)地層殘余厚度圖等基本圖件進(jìn)行古地貌恢復(fù)。

表1 下古生界層序地層劃分Tab.1 Sequence Stratigraphic Division in Lower Paleozoic

3 前寒武紀(jì)古地質(zhì)圖特征

在古地貌恢復(fù)研究中，古地質(zhì)圖可以很好地反映前寒武紀(jì)的古地貌構(gòu)成、剝蝕程度、古構(gòu)造格局和古地形特點(diǎn)[41-42]。為更詳實(shí)地認(rèn)識鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)古地貌情況，本次研究根據(jù)野外剖面以及鉆井資料編制了前寒武紀(jì)古地質(zhì)圖(圖3)。

中國北方地區(qū)普遍發(fā)育相對較老的長城系、薊縣系以及青白口系(鄂爾多斯盆地缺失)[6,14]。前寒武紀(jì)古地質(zhì)圖顯示鄂爾多斯盆地東北部大面積出露的是太古宙花崗巖。其中，韓城華子山剖面出露有太古宙肉紅色花崗片麻巖；河津西磑口剖面也出現(xiàn)了太古宙花崗巖；棋探1井的取芯井段中有太古宙灰白色花崗片麻巖；柳林三川河剖面也出露有太古宙花崗片麻巖。盆地中部則出露中元古界長城系地層，以石英砂巖為主，也包含其他巖性。例如，宜川宜探1井的長城系地層則出露有鮞?；?guī)r；靖邊城川1井也出現(xiàn)粉砂巖與泥巖互層。由盆地中部向西南方向過渡出露中元古界薊縣系，以硅質(zhì)條帶白云巖為主，岐山二郎溝剖面的硅質(zhì)條帶白云巖具有很強(qiáng)的代表性，平?jīng)龃笈_子剖面也出露有薊縣系硅質(zhì)條帶白云巖；繼續(xù)向西南方向則出露震旦系地層，巖性以礫巖和泥巖為主，同心青龍山剖面正目觀組下部有褐灰色塊狀冰漬硅質(zhì)礫巖，銀川蘇峪口剖面具有典型的震旦系與寒武系的分界線，其中震旦系巖性為灰褐色泥巖。整體上可以看出，地層由東北到西南方向在時代上具有繼承性。

從已完成的古地質(zhì)圖上可以看出前寒武系地層形態(tài)保存較好，穩(wěn)定連片分布4個古地貌雛形：杭錦旗—鄂爾多斯連塊出露基巖，剝蝕嚴(yán)重，為一小高地；向西南方向逐漸過渡到桌子山—定邊—富縣一帶細(xì)砂巖；石嘴山—環(huán)縣—富平一帶呈近NW—SE向出露砂質(zhì)白云巖；最終過渡為蘇峪口—同心一帶的泥巖區(qū)，可以側(cè)面反映盆地西南區(qū)域存在一個狹長的溝槽。前寒武紀(jì)新地層主要在盆地西南部出露，各帶巖石粒度分異明顯，表明前寒武紀(jì)鄂爾多斯盆地地形東高西緩，主要受秦祁海影響，而華北海對鄂爾多斯盆地影響不大。

4 寒武紀(jì)殘余厚度分析

印模法的地質(zhì)依據(jù)是前寒武紀(jì)頂部侵蝕面(辛集組底)至SS1最大海泛面(徐莊組頂)之間的地層厚度，這種面狀特征為侵蝕面印模，它間接反映了侵蝕面的起伏形態(tài)。將徐莊組頂視為0 m，以下為正值(圖4)，從而做出寒武紀(jì)殘余厚度圖。如果古地貌高，則上覆沉積薄；如果古地貌低，則上覆沉積厚，而上覆沉積物和殘余厚度值不變。辛集組—徐莊組厚度與前寒武紀(jì)末期古地貌成鏡像關(guān)系，可以利用其厚度來反演前寒武紀(jì)末期古地貌形態(tài)。

由殘余厚度圖(圖5)可以看出鄂爾多斯盆地出現(xiàn)3個剝蝕區(qū)，分別為盆地北部大部分地區(qū)(大致在磴口—呼和浩特地區(qū))、東部臨縣地區(qū)以及中部平?jīng)觥獙幙h地區(qū)。由中部平?jīng)觥獙幙h地區(qū)向西緣、南緣地勢逐漸降低，地層變薄，西緣的同心地區(qū)和南緣的西安地區(qū)則為相對低洼地帶。同時這可以說明，寒武紀(jì)早期沉積優(yōu)先在盆地西緣、南緣進(jìn)行，其沉積厚度大，海水自南向北、自西向東發(fā)生進(jìn)積，其主要原因是受前寒武紀(jì)古地形地貌影響。

圖2 富探1井寒武系沉積相層序柱狀圖Fig.2 Sedimentary Facies-sequence Column of Well Futan1 in Cambrian

圖件引自文獻(xiàn)[39]和[40],有所修改;剖面位置見圖5圖4 青龍山—富探1井寒武系徐莊組—辛集組層序?qū)Ρ雀窦蹻ig.4 Sequence Correlation Framework in Cambrian Xuzhuang Formation-Xinji Formation of Qinglongshan-Well Futan1

圖5 寒武紀(jì)SS1最大海泛面以下(徐莊組—辛集組)殘余厚度圖Fig.5 Residual Thickness Map Below the Largest Sea Surface of Cambrian SS1 (Xuzhuang Formation-Xinji Formation)

圖6 前寒武紀(jì)古地貌圖Fig.6 Map of Precambrian Paleogeomorphology

圖件引自文獻(xiàn)[40]，有所修改圖7 寒武紀(jì)巖相古地理圖Fig.7 Map of Cambrian Lithofacies Paleogeography

烴源巖數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[17]，有所修改圖8 寒武紀(jì)烴源巖等值線圖Fig.8 Contour Map of Cambrian Source Rocks

圖件引自文獻(xiàn)[54]，有所修改圖9 前寒武紀(jì)烴源巖發(fā)育構(gòu)造沉積環(huán)境Fig.9 Development Tectonic Sedimentary Environments of Precambrian Source Rock

5 古地貌特征及其對寒武系烴源巖的控制作用

5.1 古地貌特征及單元劃分

一般情況下，在求得殘余厚度之后還需進(jìn)行壓實(shí)校正，只有原始未被壓實(shí)的松散沉積物厚度才能反映真實(shí)的古地貌形態(tài)。辛集組—徐莊組主要為碎屑巖與碳酸鹽巖交互沉積巖系，不考慮其他作用影響，碎屑巖壓實(shí)系數(shù)較小，而碳酸鹽巖早期膠結(jié)后不久易固結(jié)，埋藏期間上覆作用對厚度影響小。因此，可以忽略壓實(shí)造成的厚度減薄，不做壓實(shí)校正。

因遭受抬升剝蝕的程度不同，不同地區(qū)地層的出露情況不同，SS1最大海泛面與前寒武紀(jì)頂部侵蝕面呈鏡像關(guān)系，忽略差異壓實(shí)作用，通過新地層殘余厚度印模古地層頂面地貌形態(tài)。地層殘余厚度越薄，說明當(dāng)時翹升越高，受剝蝕強(qiáng)度越大，反映當(dāng)時該區(qū)為高地；地層殘余厚度越厚，則受剝蝕的程度越低，該區(qū)為洼地。結(jié)合古地質(zhì)圖反映的地層新老特征，進(jìn)一步編制了前寒武紀(jì)古地貌圖(圖6)，對各地貌單元進(jìn)行厘定。

由古地貌圖(圖6)可以看出，前寒武紀(jì)鄂爾多斯盆地形成了高地、斜坡帶、坳陷帶等多種古地貌形態(tài)，高差可超過300 m，北部伊盟、東部臨縣、中部慶陽及中部大面積地區(qū)屬于高地隆起區(qū)，向西經(jīng)西部斜坡帶后，地勢則變?yōu)槲骶壽晗輲?，向南?jīng)渭北斜坡帶后，地勢變低，為南緣坳陷帶。盆地總體呈現(xiàn)出北高(伊盟高地)、東高(臨縣高地)、中高(慶陽高地)、西低(同心坳陷)、南低(南緣坳陷)的古地貌形態(tài)。

綜上所述，前寒武紀(jì)鄂爾多斯盆地形成了多種古地貌形態(tài)：①高地剝蝕區(qū)，為主要的剝蝕區(qū)域，與低山、丘陵相鄰，主要分布于杭錦旗、慶陽等地區(qū)，如伊盟高地、臨縣高地等；②斜坡階地區(qū)，處于剝蝕與沉積的過渡地帶，系古水系侵蝕切割而成，發(fā)育于坳陷帶與高地剝蝕區(qū)邊緣之間，主要分布于桌子山、鄂托克前旗等地區(qū)，如西部斜坡帶、渭北斜坡帶；③坳陷區(qū)，主要受古構(gòu)造控制形成，主要分布在銀川、同心等地區(qū)，如西緣坳陷帶、南緣坳陷帶。

5.2 古地貌對寒武系烴源巖的控制作用

古地形地貌是控制一個盆地后期沉積相發(fā)育與分布的主要因素之一；古地貌恢復(fù)可以有效揭示物源供給的形式和波及范圍，還能直觀描述沉積物搬運(yùn)通道以及平面和縱向展布特征，而且在一定程度上影響沉積、沉降中心的遷移規(guī)律，并一定程度地影響油氣勘探工作中儲層分布特征及油氣儲蓋組合等[41,43-44]。統(tǒng)計(jì)全盆剖面時發(fā)現(xiàn)，在中陽柏洼坪、賀蘭蘇峪口、同心青龍山、平?jīng)龃笈_子、涇陽東陵溝、岐山二郎溝等地區(qū)均發(fā)現(xiàn)可作為烴源巖的中—下寒武統(tǒng)頁巖。西南緣野外露頭樣品寒武系碳酸鹽巖有機(jī)碳豐度平均值為0.08%[45]。根據(jù)盆地南部富探1井和永參1井巖芯樣品分析結(jié)果，中寒武統(tǒng)白云巖和暗色泥晶灰?guī)r殘余有機(jī)碳含量大于0.15%，氯仿瀝青“A”和總烴含量可達(dá)60×10-6和30×10-6，臨縣西部龍?zhí)?井及西緣坳陷帶天深1井、布1井寒武系徐莊組和張夏組暗色碳酸鹽巖殘余有機(jī)碳含量可達(dá)0.2%[46]。剖面以及鉆井資料表明，鄂爾多斯盆地西緣以及南緣主要發(fā)育碳酸鹽巖烴源巖，且烴源巖仍具有一定的生烴能力。

為此，筆者將已完成的古地貌圖與華北板塊南緣寒武系底部烴源巖分布圖[18]、鄂爾多斯盆地寒武紀(jì)早期烴源巖分布圖、早期烴源巖等厚圖[47]、烴源巖總有機(jī)碳等值線圖[17]進(jìn)行對比。結(jié)果表明：下寒武統(tǒng)烴源巖主要沿西安—延安一帶坳拉槽和賀蘭坳拉槽深水環(huán)境發(fā)育(圖7)，盆地西緣青龍山、平?jīng)黾澳暇夒]縣、岐山、韓城、河津均有可作為烴源巖的泥質(zhì)灰?guī)r或頁巖存在，且離坳陷帶越遠(yuǎn)，烴源巖厚度越??；中寒武統(tǒng)烴源巖西緣主要尖滅于桌子山地區(qū)，南緣主要尖滅于靖邊—石樓一帶，且其分布位置和形態(tài)與晉豫陜坳拉槽具有相似的特征，基本沿谷順坡分布[17,48]?？傮w來說，越靠近高地(古陸)位置，水體越淺，沉積地層厚度越薄，氧化程度較大，不利于烴源巖的發(fā)育，總有機(jī)碳相對較低(圖8)；而依高地分布的西緣桌子山→南緣隴縣和淳化→東緣宜川和韓城坳陷斜坡環(huán)帶具有深水缺氧條件，與烴源巖發(fā)育有利區(qū)塊基本吻合，總有機(jī)碳相對較高，如南緣坳陷帶平1井烴源巖總有機(jī)碳可達(dá)到1.94%，西緣斜坡帶蘇峪口處為0.5%[18]。

烴源巖的形成取決于古氣候、古構(gòu)造、古環(huán)境等有利于生烴母質(zhì)生存與有機(jī)質(zhì)保存條件的優(yōu)良搭配[49-50]。一方面，受早期秦祁海持續(xù)快速海侵的影響，鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)地層西緣與南緣臺緣斜坡帶具有低的無機(jī)物輸入和沉積速率，泥質(zhì)含量高，有利于烴源巖的形成與發(fā)育[圖9(a)]；另一方面，高豐度烴源巖只發(fā)育于被動大陸邊緣背景下的裂谷、克拉通內(nèi)裂谷和坳陷盆地以及邊緣坳陷盆地[38]。前寒武紀(jì)末期(850 Ma)超大陸裂解，產(chǎn)生拉張作用，揚(yáng)子板塊與華北板塊裂解[51]，坳拉槽內(nèi)水體相對平靜，為烴源巖發(fā)育提供了有利的空間[12,52][圖9(b)]，尤其是處于斜坡帶的坳拉槽，如南緣岐山—延安一帶和西緣環(huán)縣—定邊一帶等都發(fā)現(xiàn)較為優(yōu)良的烴源巖。綜上所述，較深水斜坡帶以及受拉張作用的坳陷帶是鄂爾多斯盆地寒武紀(jì)早期烴源巖發(fā)育的有利區(qū)塊。

構(gòu)造控制沉積[52]，但這種制約常是通過地貌控制可容納空間來進(jìn)行的。通過研究古地貌各要素在時空上的分布，可以判斷其沉積體系展布情況。例如，凸起可以判斷物源與方向；古溝谷可以是物源與沉積區(qū)的重要通道；洼陷地貌不僅對沉積體形態(tài)和產(chǎn)狀有控制作用，也會對烴源巖的品質(zhì)和規(guī)模產(chǎn)生影響；斜坡帶可以作為重要的沉積物堆積場所[43,53]。由此可以認(rèn)為，在古構(gòu)造運(yùn)動形成的特定古地理格局下，鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)古地貌對寒武紀(jì)早期烴源巖發(fā)育起到了影響控制作用。

6 結(jié) 語

(1)前寒武紀(jì)鄂爾多斯盆地南、北瀕臨秦祁海和興蒙海，東、西被賀蘭和晉豫陜坳拉槽所夾持。鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)末期出露地層分布是地殼相對升降造成的地層剝蝕和殘留的結(jié)果，盆地地層?xùn)|北部剝蝕嚴(yán)重，西南部保存較全，由東北部向西南部地層由老變新。

(2)結(jié)合古地質(zhì)圖分析和印模法對鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)末期古地貌進(jìn)行恢復(fù)?？傮w上，古地貌東北高，西南低，受秦祁海影響最大。全盆分為3個古地貌單元：①高地剝蝕區(qū)，為主要的剝蝕區(qū)域，與低山、丘陵相鄰，如伊盟高地、臨縣高地；②斜坡階地區(qū)，處于剝蝕與沉積的過渡地帶，發(fā)育在高地剝蝕區(qū)邊緣和坳陷帶之間，如西部斜坡帶、渭北斜坡帶；③坳陷區(qū)，主要受古構(gòu)造控制形成，如西緣坳陷帶、南緣坳陷帶。

(3)斜坡帶以及受拉張作用的坳陷帶是鄂爾多斯盆地寒武紀(jì)早期烴源巖發(fā)育的有利區(qū)塊，在古構(gòu)造運(yùn)動形成的特定古地理格局下，鄂爾多斯盆地前寒武紀(jì)古地貌單元控制影響了寒武紀(jì)早期烴源巖的分布。這對于進(jìn)一步進(jìn)行深層地質(zhì)研究、物源供給、沉積物搬運(yùn)及空間縱向展布特征、生儲蓋預(yù)測等研究具有非常重要的指導(dǎo)意義。