鄂爾多斯盆地內(nèi)中新元古界地層研究

高建平，周立發(fā)，白　勇，羅婷婷

(1.西北大學(xué)地質(zhì)系，陜西 西安 710069；2.陜西省能源化工研究院，陜西 西安 710069)

鄂爾多斯盆地內(nèi)中新元古界地層研究

高建平1，周立發(fā)1，白勇2，羅婷婷1

(1.西北大學(xué)地質(zhì)系，陜西 西安 710069；2.陜西省能源化工研究院，陜西 西安 710069)

[摘要]中新元古界是鄂爾多斯盆地早前寒武系變質(zhì)結(jié)晶基底之上的第一套過渡型或穩(wěn)定型沉積蓋層。由于形成于不同的構(gòu)造階段，且各個(gè)地區(qū)中新元古界沉積開始或結(jié)束的時(shí)間早晚不已，加之每個(gè)構(gòu)造階段沉積之后，遭受的剝蝕程度不一，使得長(zhǎng)期以來在地層劃分、巖石地層命名、使用及年代歸屬上認(rèn)識(shí)尚難統(tǒng)一，導(dǎo)致研究區(qū)不同構(gòu)造單元之間地層劃分與對(duì)比混亂，同一套地層，由于后期構(gòu)造的改造導(dǎo)致的地層分割，在不同的地質(zhì)文獻(xiàn)中賦予不同的地質(zhì)意義和不同的地質(zhì)年代，給研究區(qū)中新元古界的沉積學(xué)、油氣地質(zhì)學(xué)諸多領(lǐng)域的深入研究造成了極大不便和混亂。以中新元古界主要地層單元的接觸關(guān)系的研究為基礎(chǔ)，以巖石地層單元的巖石組合及地質(zhì)特征研究為重點(diǎn)，結(jié)合中新元古代疊層石組合、同位素年齡、沉積層序格架的分析，對(duì)鄂爾多斯盆地內(nèi)中新元古界巖石地層單元系統(tǒng)研究。

[關(guān)鍵詞]鄂爾多斯盆地；中新元古界；地層系統(tǒng)

1中新元古界分布概況

根據(jù)鄂爾多斯盆地內(nèi)鉆遇中新元古界的鉆井資料的系統(tǒng)分析，鄂爾多斯盆地內(nèi)部的中新元古界在伊盟隆起、西緣斷褶帶、天環(huán)坳陷、伊陜斜坡、渭北隆起帶上均有程度不等的分布(圖1，圖2)。

圖1　鄂爾多斯盆地中元古界長(zhǎng)城系分布圖

由圖1可以看出，在青銅峽-固原斷裂以東，烏審旗-靖邊-安塞-延長(zhǎng)以西的地區(qū)均程度不等地分布有長(zhǎng)城系。鉆井資料分析，盆地內(nèi)的長(zhǎng)城系主要發(fā)育在層位上相當(dāng)于鄂爾多斯南緣地區(qū)高山河群或賀蘭山地區(qū)黃旗口群的下部地層，而相當(dāng)于高山河群或黃旗口群上部碎屑巖-碳酸鹽巖沉積組合在鄂爾多斯盆地內(nèi)是缺失的。

鉆井資料揭示，鄂爾多斯盆地的薊縣系分布范圍要小于長(zhǎng)城系，在青銅峽-固原斷裂以東，鹽池-銅川以西地區(qū)均有分布。鉆井資料分析，鄂爾多斯盆地內(nèi)的薊縣系主要發(fā)育在層位上相當(dāng)于南緣地區(qū)洛南群的下部層位龍家園組，而洛南群的中上部巡檢司組、杜關(guān)組和馮家灣組的同時(shí)代地層在鄂爾多斯盆地內(nèi)是缺失的。

圖2　鄂爾多斯盆地中元古界薊縣系分布圖

大量鉆井資料揭示，鄂爾多斯盆地整體缺失新元古界青白口系。震旦系也僅在鄂爾多斯西緣和南緣分布，鄂爾多斯盆地的主體部分缺失震旦系(圖3)。在層位上，鄂爾多斯盆地的震旦系僅相當(dāng)于西緣和南緣地區(qū)震旦系的下部地層，既礫巖段，上部的頁(yè)巖段是缺失的。

2伊盟隆起上的中新元古界

伊盟隆起上的中新元古界，僅發(fā)育長(zhǎng)城系，而缺失薊縣系、青白口系和震旦系。油氣勘探資料揭示，伊盟隆起上的鄂1井、鄂2井、鄂3井、鄂6井、盟1井、盟2井、察1井、鐵1井、克1井、伊深2井、伊4井、伊7井、伊11井、伊17井、蘇100井均鉆遇長(zhǎng)城系，在克1井、伊11井、伊17井可見及長(zhǎng)城系與下伏古元古界/新太古界之間的不整合。需要說明，鄂1井原劃井深2 757～2 772 m之間的薊縣系，從巖性組合特征分析，應(yīng)屬于長(zhǎng)城系上部的沉積產(chǎn)物，而非薊縣系；鄂3井2 752～2 790 m原劃長(zhǎng)城系，其巖石組合特征和變質(zhì)程度顯示，可能屬于古元古界的變質(zhì)巖系，而非長(zhǎng)城系；伊12井井深3 396～3 448 m的一套以大理巖為主體夾少量石英巖的巖石組合可能并非長(zhǎng)城系，而是古元古界的可能性更大。伊11井井深1 104～1 138 m的變質(zhì)巖系，尤其是淺灰黑色角閃黑云片麻巖，應(yīng)屬于古元古界或新太古界的巖性組合，而非長(zhǎng)城系。伊盟隆起上的長(zhǎng)城系主要為一套以棕紅色、灰白色石英砂巖、石英巖、石英粗砂巖極少量細(xì)砂巖為主的陸源碎屑巖巖系。

圖3　鄂爾多斯盆地新元古界震旦系分布圖

3天環(huán)坳陷及西緣斷褶帶上的中新元古界

在天環(huán)坳陷及西緣沖斷帶的任3井、天深1井、慶深2井、鎮(zhèn)探1井、龍2井、香1井等鉆遇長(zhǎng)城系和薊縣系。這里的長(zhǎng)城系主要為一套以棕紅色、灰白色石英砂巖、石英巖、石英粗砂巖極少量細(xì)砂巖為主的陸源碎屑巖巖系。層位對(duì)比可見，這里的長(zhǎng)城系主要相當(dāng)于西緣黃旗口群或南緣高山河群下部地層，相當(dāng)于西緣和南緣長(zhǎng)城系上部碎屑巖-碳酸鹽組和沉積缺失。需要提及，在伊27井、天深1井長(zhǎng)城系中侵位有基性巖墻或云斜煌斑巖，顯示長(zhǎng)城系沉積時(shí)的地殼伸展作用。

天環(huán)坳陷及西緣沖斷帶的薊縣系在任3井、慶深2井、鎮(zhèn)探1井、龍2井、香1井最為典型和發(fā)育，主要巖性是灰色白云巖、灰色硅質(zhì)條紋白云巖、硅質(zhì)條帶白云巖，偶夾薄層石英砂巖。區(qū)域地層對(duì)比，天環(huán)坳陷及西緣沖斷帶的薊縣系僅相當(dāng)于南緣地區(qū)的龍家園組，龍家園組以上的薊縣系巡檢司組、杜關(guān)組和馮家灣組在該區(qū)是缺失的。需要提及，在龍2井的薊縣系中侵位有正長(zhǎng)巖體，研究表明屬于后期構(gòu)造-巖漿侵位之產(chǎn)物。

天環(huán)坳陷及西緣沖斷帶的震旦系僅在鎮(zhèn)探1井和天深1井鉆遇，主要為一套灰色、深灰色角礫巖。礫巖的礫石成分主要是下伏薊縣系的硅質(zhì)條帶或硅質(zhì)條紋白云巖。礫巖分選差、大小混雜。

4伊陜斜坡上的中新元古界

鉆井資料揭示，在伊陜斜坡的鄂18井、城川1井、合探1井、合探2井、富探1井、宜探1井、慶深1井、蓮1井、蓮3井、寧探1井、靈1井等均鉆遇中元古界。這里的中元古界以長(zhǎng)城系為主，薊縣系發(fā)育較少。青白口系和震旦系缺失。在鄂18井、城川1井、合探1井、富探1井、宜探1井、蓮1井、蓮3井僅發(fā)育長(zhǎng)城系，主要巖性為淺灰色細(xì)粒-中粒石英砂巖，偶夾薄層棕紅色泥巖；在伊陜斜坡上鉆遇薊縣系的鉆井只有寧探1井和靈1井，主要巖性是灰色、褐灰色硅質(zhì)條帶或硅質(zhì)條紋白云巖、灰色藻紋層白云巖，偶夾極薄層的砂質(zhì)泥巖。需要提及，慶深1井在井深4 100～4 490 m原劃薊縣系，從地層的巖石組合及其顏色分析，不應(yīng)屬于薊縣系，而是長(zhǎng)城系上部地層；合探2井鉆遇的長(zhǎng)城系也屬于長(zhǎng)城系上部地層。

5渭北隆起上的中新元古界

鉆井資料揭示，在渭北隆起上只有旬探1井鉆遇中元古界。該井在4 393～4 648 m鉆遇中元古界薊縣系，主要巖性為灰色藻白云巖、硅質(zhì)條帶或硅質(zhì)條紋白云巖。4 648～4 702 m鉆遇長(zhǎng)城系，主要巖性為棕紅色、灰綠色泥巖。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鄂爾多斯盆地內(nèi)部的中新元古界有以下特點(diǎn)：一是這里的長(zhǎng)城系主要相當(dāng)于西緣黃旗口群或南緣高山河群下部地層，相當(dāng)于西緣和南緣長(zhǎng)城系上部碎屑巖-碳酸鹽組和沉積缺失。二是薊縣系僅相當(dāng)于南緣地區(qū)的龍家園組，龍家園組以上的薊縣系巡檢司組、杜關(guān)組和馮家灣組在該區(qū)是缺失的。三是薊青白口系和震旦系在研究去主題是缺失的。四是長(zhǎng)城系、薊縣系與上覆和下伏地層之間及其兩者之間均呈現(xiàn)不整合接觸關(guān)系，是相互獨(dú)立的構(gòu)造沉積旋回的沉積產(chǎn)物。五是相對(duì)于西緣和南緣地區(qū)的中新元古界，其地層厚度要薄得多，明顯不屬于同一構(gòu)造沉積的沉積產(chǎn)物。

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[收稿日期]2015-12-18

[作者簡(jiǎn)介]高建平(1983-)，男，陜西榆林人，博士研究生，主攻方向：礦產(chǎn)普查與勘探。

[中圖分類號(hào)]P54

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)03-0225-03