鄂爾多斯沉積盆地形成演化過程淺析

彭思雨

摘要：鄂爾多斯盆地是發(fā)育在華北克拉通之上并位于其西部的一個大型多旋回疊合型盆地。其形成及演化受到了西部特提斯、古亞洲洋及環(huán)太平洋構(gòu)造域的多期復(fù)合影響，發(fā)育了多期整體抬升與沉降、蝴陷中也遷移等構(gòu)造活動。其形成初期為大華北盆地的一部分，后期在中生代末期構(gòu)造活動作用下而與東北華北盆地分離，持續(xù)構(gòu)造活動作用下最終演化為現(xiàn)令的大型內(nèi)陸盆地。

關(guān)鍵字：鄂爾多斯盆地 演化 沉積盆地 構(gòu)造活動

引言：鄂爾多斯盆地總體表現(xiàn)為一發(fā)育于中國東部穩(wěn)定構(gòu)造區(qū)與西部構(gòu)造活動帶的結(jié)合部位的呈南北向延伸的矩形盆地?，F(xiàn)今鄂爾多斯盆地地跨陜西、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西等5個省區(qū)，總面積可達32萬平方千米，為我國陸上發(fā)育的第二大沉積盆地，盆地內(nèi)部富含多種油氣、煤炭、軸礦、金屬、非金屬等能源礦產(chǎn)及金屬礦產(chǎn)，從而整體上構(gòu)成了當(dāng)前我國能源勘探與開發(fā)的主要基地。

1沉積盆地形成與演化

鄂爾多斯盆地自形成以來，在多期次構(gòu)造旋回疊加作用下，總體以穩(wěn)定的近水平升降、蝴陷中也不斷遷移、扭動性明顯的多旋回的克拉通疊合盆地為主。其太古代一早元古代階段形成的深變質(zhì)雜巖構(gòu)成了盆地的結(jié)晶基底主要部分。其后經(jīng)歷了復(fù)雜構(gòu)造活動變化，受其發(fā)育板塊構(gòu)造部位控制，其形成、發(fā)展及演化受到了多個相鄰板塊的作用與影響，主要與西南部的喜馬拉雅構(gòu)造帶及東部的太平洋構(gòu)造帶構(gòu)造擠壓構(gòu)造活動有關(guān)。

總體其盆地發(fā)展演化可分為下凡個階段：

（1）華北地臺基底的形成階段（太古代-早元古代）。鄂爾多斯盆地的基底屬于華北地臺的組成部分，這一變質(zhì)基底是在太古代一早元古代末期固結(jié)形成的，基底主要由太古宙、古元古代深變質(zhì)雜巖構(gòu)成，盆地偏北部分基底的形成時代相對更為古老，據(jù)北部及西部盆地周緣出露的片麻巖類的地質(zhì)年齡統(tǒng)計，最早形成于20-25億年以前，從而構(gòu)成了整個華北地臺最為古老的地臺基底之一。

在早元古代之前，受華北地臺北部構(gòu)造俯沖活動形成的島弧型火山山脈影響揭開了華北地臺形成的序幕。后期南部揚子板塊的構(gòu)造俯沖運動強化了南部華北地臺的整體形成。鄂爾多斯盆地基底的形成主要經(jīng)歷了四次主要構(gòu)造運動：遷西運動、阜平運動、五臺運動及呂梁一中條運動。

（2）坳拉谷裂陷盆地形成階段（中、晚元古代）。在經(jīng)歷了呂梁運動穩(wěn)定混合強化拼接活動之后，具薄的地殼厚度的統(tǒng)一的克拉通己初具雛形。進入中、晚古生代，鄂爾多斯盆地內(nèi)部裂谷斷裂活動開始普遍發(fā)育，華北地臺逐步裂解。該階段在盆地西南黻育秦祁大洋裂谷，主要由呈北北東、北東向展布的秦嶺、祁連山、賀蘭山3個三叉裂谷系構(gòu)成，在盆地北部周緣則形成興蒙大洋裂谷。據(jù)坳拉谷的發(fā)育演化特征，可將其劃分為3個階段：初始期的張裂階段、主體期的斷陷沉降作用以及最后的的坳陷階段。區(qū)域性蓋層在該階段形成，依次沉積了中元古界長城系及中元古界薊縣系，形成了鄂爾多斯盆地后續(xù)沉積的基礎(chǔ)。中元古代末期發(fā)育的主要由抬升活動構(gòu)成的薊縣運動造成了新元古界青白口系的廣泛缺失，僅在局部地區(qū)見有發(fā)育。晚元古代末期的晉寧運動造成盆地廣泛整體抬升，最終形成了統(tǒng)一的中國地臺。總體上，該時期華北地臺的發(fā)育具有剛性穩(wěn)定的特點，地殼厚度逐漸加厚，克拉通化逐步繼續(xù)增強的特征。

（3）大陸邊緣淺海臺地、濱海平原形成階段（古生代一中三疊世）。在晉寧運動之后，盆地內(nèi)裂解斷陷活動趨于結(jié)束，在華北地臺內(nèi)形成了克拉通坳陷盆地，開始進入整體性的穩(wěn)定抬升沉降運動期，表現(xiàn)為克拉通內(nèi)坳陷與邊緣沉降的特點。盆地南部及北部的構(gòu)造活動以碰撞造山及俯沖作用為主。盆地東緣及西緣發(fā)育殘存的坳拉谷，南緣及北緣發(fā)育加里東地槽。在古生代早期主要表現(xiàn)為被動大陸邊緣的構(gòu)造特征，在古生代奧陶紀(jì)中晚期轉(zhuǎn)化為主動大陸邊緣。早古生代在來自于華北海及祁連海的多期海退海侵作用下，沉積了廣泛的淺海臺地碳酸鹽巖陸表海地層，局部發(fā)育碎屑巖沉積。

（4）內(nèi)陸坳陷盆地形成階段（晚三疊世一早白至世）。進入晚三疊世，鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化表現(xiàn)出內(nèi)陸盆地差異沉降特征。其后經(jīng)多期的構(gòu)造抬升活動使盆地地層遭受不同程度的剝蝕。在中三疊世末印支運動的強化影響下，鄂爾多斯盆地發(fā)育廣泛整體性區(qū)域抬升，形成了上三疊統(tǒng)與中三疊統(tǒng)之間的沉積間斷，盆地地貌表現(xiàn)出北部高、西南一南部低的面貌特征，北部上三疊統(tǒng)地層欠發(fā)育。在秦嶺一祁連山褶皺造山帶多期幕式擠壓走滑和邊緣逆沖推覆作用影響下，坳陷持續(xù)強烈沉降，盆地整體下陷，使盆地具有類似于前陸式的快速撓曲沉降坳陷的極不對稱特征，形成了西南陡、東北緩的類前陸式撓曲盆地。晚三疊世時期構(gòu)成了完整的內(nèi)陸湖盆發(fā)育演化階段。晚三疊世末期受晚期印支運動抬升反轉(zhuǎn)構(gòu)造活動影響，盆地整體性抬升，盆地內(nèi)上三疊統(tǒng)地層保存不完整，遭受部分風(fēng)化剝蝕。

（5）周緣斷陷盆地形成和發(fā)育階段（新生代）。進入新生代，在太平洋板塊及印度洋板塊持續(xù)俯沖擠壓作用下，主要以燕山晚期和喜馬拉雅期構(gòu)造運動的持續(xù)抬升作用為主。漸新世之后，在喜山Ⅰ幕區(qū)域性全面抬升作用下，盆地內(nèi)古近系地層不發(fā)育，僅在局部見古近系紅色粘土沉積。進入第四紀(jì)時間，鄂爾多斯盆地內(nèi)發(fā)育了廣泛的厚層黃土高原黃土沉積。在持續(xù)抬升作用下，盆地周緣形成了一系列的斷陷盆地，共同組成了鄂爾多斯盆地現(xiàn)今構(gòu)造格局。

結(jié)論：鄂爾多斯盆地在三疊紀(jì)之前為石炭一二疊紀(jì)大華北海相盆地的一部分，受中三疊世紙坊組形成時期全球構(gòu)造動力學(xué)大規(guī)模重大轉(zhuǎn)變影響，鄂爾多斯盆地現(xiàn)今的疊置在華北克拉通盆地西部之上的盆地雛形開始形成?？死ㄅ璧匦纬汕昂髤^(qū)域上構(gòu)造活動總體較弱，無重大構(gòu)造運動時間發(fā)生，發(fā)育時間較短，沉積間斷總體不明顯?？死ㄅ璧囟κr期主要發(fā)育在晚三疊世延長組、早侏羅世富縣組及早中侏羅世延安組沉積時期，構(gòu)造活動較強，表現(xiàn)為受周緣沖斷褶皺帶的擠壓作用而發(fā)育抬升及消亡演化過程，在延安期之后盆地主要以后期的改造活動為主，構(gòu)造活動穩(wěn)定。