（构造地质学专业论文）鄂尔多斯南缘构造特征研究.pdf

摘要 鄂尔多斯南缘西接六盘山构造带，南邻北祁连一北秦岭构造带，横跨渭北隆 起、渭河地堑、华北板块西缘南端等不同级别构造单元，在大地构造位置上比较 特殊。各构造单元的构造特征主要受到加里东、燕山和喜马拉雅等多期构造运动 的影响。特殊的构造位置、特殊的构造动力学环境及其叠加造就了不同时代、不 同类型的岩石地层单元及其复杂的地质接触关系，从而也使该区现今地质构造特 征极为复杂。 本论文以现代构造地质学理论为指导，在对研究区各种地质及地球物理资料 进行综合解释和研究的基础上，对研究区的基底和盖层分别进行了详细研究；划 分了研究区的构造层和构造单元，并剖析了各构造单元的基本特征；对控制各构 造单元构造特征的区域断裂系统进行了专门的研究和讨论。论文得出如下成果和 认识： 1 、研究区以太古界及古元古界变质岩系为结晶基底，总体走向为北东向的 磁异常和磁异常等值线均反映出呈北东向隆坳相间的基本构造格局，布格重力异 常图也较好地反映了该构造格局。 2 、根据研究区盖层内部不同时代地层之间的接触关系，将研究区沉积盖层 划分为主要七个构造层：晋宁构造层、泛非构造层、加里东构造层、海西构造层、 印支构造层、燕山构造层、喜马拉雅构造层。 3 、在研究区主干断裂研究成果的基础上，结合区域地质、地球物理特征将 研究区划分为四个构造单元：渭河盆地、渭北隆起、陇县一千阳构造带、小秦岭 构造带。并对研究区内的前三个构造单元构造特征进行了详细的研究，渭河盆地 主体构造特征表现为以“矿字型正断层控制的南深北浅的箕状断陷。根据渭北隆 起断裂构造及其伴生的褶皱构造的变形差异，可以将其划分为麟游一永寿逆冲褶 皱构造带和彬县一铜川构造带两个次级构造单元。麟游一永寿逆冲褶皱构造带中 褶皱发育，断层多以近东西走向的逆断层发育为特征；彬县铜川构造带东部地 面、地下断层发育，断层走向复杂，北东、北西、东西走向的断层均有发育，该 构造带西部断层规模较小，且以近东西走向的逆断层发育为特征。陇县一千阳构 造带则主要以北西走向的逆断层及其所夹断块为特征。 4 、研究区一级断裂主要是秦岭北缘大断裂和八渡一虢镇逆冲断层，分别是华 北地台与秦岭造山带和六盘山造山带的边界断层。二级断裂是草碧一老龙山一圣 人桥断裂、华山北侧大断裂、渭河盆地北缘断裂、渭北隆起北缘断裂，这些断裂 对区内各构造单元发育和沉积起着控制作用。研究区的三级断裂断裂发育，它们 作为局部隆起和凹陷的边界断裂和内部断裂，对局部构造的发育起着重要的控制 作用。 关键词：鄂尔多斯盆地南缘构造特征断裂系统 r e s e a r c ho nt h es t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h es o u t h e r n r e g i o no fo r d o s a b s t r a c t t h es o u t h e r nm a r g i no fo r d o sl i u p a n s h a nw e s tt e c t o n i cb e l t ，s o u t ho fn o r t h e m q i l i a n n o r t hq i n l i n gt e c t o n i cb e l ta c r o s sw e i b e iu p l i f t ，w e i h eg r a b e n ，t h es o u t h e m t i po ft h ew e s t e r nm a r g i no fn o r t hc h i n ap l a t ea n do t h e rt e c t o n i cu n i t so fd i f f e r e n t l e v e l s ，t e c t o n i cp o s i t i o n i nt h e s p e c i a l t h et e c t o n i c u n i t sa r et h es t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c so ft h em a i nc a l e d o n i a n ，y a n s h a na n dh i m a l a y a nt e c t o n i cm o v e m e n t s s u c ha st h ei m p a c to fav i e wt h es t r u c t u r eo ft h es p e c i a lp o s i t i o no ft h es t r u c t u r eo f t h ep a r t i c u l a re n v i r o n m e n ta n di t sd y n a m i c st oc r e a t eas u p e r p o s i t i o no fd i f f e r e n t t i m e s ，d i f f e r e n tt y p e so fl i t h o s t r a t i g r a p h i cu n i t sa n dc o m p l e x i t yo ft h er e l a t i o n s h i p b e t w e e ng e o l o g i c a lc o n t a c t s ，a n dh e n c et h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ea r e ap r e s e n tav e r y c o m p l e xg e o l o g i c a ls t r u c t u r e i nt h i sp a p e r ，t h et h e o r yo fm o d e r ns t r u c t u r a lg e o l o g ya sag u i d e ，t h es t u d ya r e a i nav a r i e t yo fg e o l o g i c a la n dg e o p h y s i c a ld a t ai n t e r p r e t a t i o na n dr e s e a r c h ，b a s e do n t h es t u d ya r e ao ft h eb a s e m e n ta n dc o v e rw e r es t u d i e di nd e t a i l ；d i v i d e dt h es t u d ya r e a s t r u c t u r a ll a y e ra n dt h es t r u c t u r a lu n i t s ，a n da n a l y z e st h eb a s i cc h a r a c t e r i s t i c so f t e c t o n i cu n i t s ；t h ec o n t r o lo fs t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h et e c t o n i cu n i t so ft h e r e g i o n a lf a u l ts y s t e ms p e c i a l i z e ds t u d ya n dd i s c u s s i o n p a p e r sa n du n d e r s t a n d i n gt h e r e s u l t so b t a i n e da r ea sf o l l o w s ： 1 t h es t u d ya r e aa n di na r c h e a n p a l e o p r o t e r o z o i ct om e s o p r o t e r o z o i cc r y s t a l l i n e b a s e m e n tm e t a m o r p h i cr o c k s ，t h eo v e r a l lt r e n df o rt h en o r t h - e a s to ft h em a g n e t i c a n o m a l i e sa n dm a g n e t i ca n o m a l i e sw e r er e f l e c t e di s o g r a mn el o n gp a s st h eb a s i c s t r u c t u r ea n dw h i t ep a r e m ，c l o t hl a t t i c eg r a v i t ya n o m a l ym a pi sa l s ob e t t e rr e f l e c t s t h es t r u c t u r a lp a a e m 2 a c c o r d i n gt ot h es t u d ya r e ac o v e rd i f f e r e n tt i m e so fi n t e r n a lc o n t a c t sb e t w e e n s t r a t i g r a p h i cr e l a t i o n s ，s e d i m e n t a r yc o v e r st h es t u d ya r e aw i l lb ed i v i d e di n t os i xm a i n s t r u c t u r a ll a y e r ：j i n n i n gs t r u c t u r a ll a y e r ，t h ep a n a f r i c a ns t r u c t u r a ll a y e r ，s t r u c t u r a l l a y e rc a l e d o n i a n ，h e r c y n i a ns t r u c t u r a ll a y e r ，i n d o - c h i n as t f u c n l r a ll a y e r ，s t r u c t u r a l l a y e ry a n s h a n i a n 3 a c c o r d i n gt ot h es t u d ya r e ab o u n d a r yt e c t o n i cu n i t sa n dt h er o l eo ff r a c t u r e c h a r a c t e r i s t i c s ，c o m b i n e dw i t hg e o p h y s i c a lf i e l dc h a r a c t e r i s t i c so ft h es t u d ya r e aa n d g e o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h es t u d yi sd i v i d e di n t ot h ew e i h er i v e rb a s i n ，w e i b e i u p l i f t ，l o n g x i a n q i a n y a n gt e c t o n i cb e l t ，t e c t o n i cx i a o q i n l i n gw i t hf o u rs t r u c t u r a l u n i t s t h es t u d ya r e aa n dt e c t o n i cu n i t so ft h ef i r s tt h r e es t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h es t u d yi nd e t a i l 。t h ew e i h er i v e rb a s i ni sc h a r a c t e r i z e db yt h em a i ns 仃u c n 鹏i n o r d e rt o ”y - s h a p e dn o r m a lf a u l t c o n t r o l l e dd e e ps o u t hl i k et h en o r t hs h a o j is h a l l o w f a u l t e d w e i b e iu p l i f ti na c c o r d a n c ew i t hf a u l t sa n da s s o c i a t e dd e f o r m a t i o no ft h ef o l d d i f f e r e n c ec o u l db ed i v i d e di n t ol i n y o u - y o n g s h o uf o l dt h r u s tb e l ta n db i n x i a n - - t o n g c h u a ns t r u c t u r ew i t ht w os u b - t e c t o n i cu n i t s l i n y o u y o n g s h o uf o l dt h r u s tb e l t d e v e l o p m e n ti nt h ef o l d i n g ，f a u l t i n ga n d m o r en e a r l ye a s t w e s tt h r u s tf a u l ti s c h a r a c t e r i z e db yt h ed e v e l o p m e n t ；b i n x i a n t o n g c h u a nt e c t o n i cz o n ee a s to ft h e g r o u n d ，t h eg r o u n df l o o ro ff a u l td e v e l o p m e n t ，t h ec o m p l e x i t yo ff a u l t s ，t h en o r t h e a s t ，n o r t hw e s t ，e a s t w e s tf a u l t sh a v ed e v e l o p e d ，w i t ht h ew e s t e r nf a u l to ft h e s 仃u c t i j i eas m a l l e rs c a l e a n dn e a r l ye a s t - w e s tt h r u s tf a u l ti sc h a r a c t e r i z e db yt h e d e v e l o p m e n t l o n g x i a n - q i a n y a n gt e c t o n i cb e l ta r em a i n l yn o r t ho ft h ew e s tt o w a r d s t h et h r u s tf a u l ta n dt h ef a u l tb l o c ki sc h a r a c t e r i z e db yf o l d e r 4 t h es t u d ya r e ai sm a i n l yaf a u l to fq i n l i n gf a u l ta n dt h en o r t h e r nm a r g i no f b a d u g u oz h e nt h r u s tf a u l t ，n a m e l yt h en o r t hc h i n ap l a t f o r ma n dq i n l i n go r o g e n i c b e l ta n dt h eb o r d e rl i u p a n s h a nf a u l t b i 一2f r a c t u r ei sag r a s s o l dy o n g s a n s a i n t s b r i d g ew a sb r o k e na n do nt h en o r t hs i d eo fh u as h a nf a u l t ，t h en o r t h e r nm a r g i no f t h e w e i h ef a u l tb a s i n ，t h en o r t h e r nm a r g i nu p l i f tw e i b e if r a c t u r e ，t h ef r a c t u r eo fv 撕o u s s t r u c t u r a lu n i t so ft h er e g i o na n ds e d i m e n t a t i o nf r o md e v e l o p m e n tt h er o l eo ft h e c o n t r 0 1 t h es t u d ya r e aa tt h et h r e el e v e l so ff r a c t u r ef r a c t u r ed e v e l o p m e n t ，a sl o c a l u p l i f ta n dd e p r e s s i o no ft h eb o u n d a r yf a u l ta n di n t e r n a lf a u l t ，t h ed e v e l o p m e n to ft h e l o c a ls 廿1 l c t u r ep l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h ec o n t r 0 1 k e yw o r d s ：s o u t h e r no r d o sr e g i o n ， s t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c s ，f a u l ts y s t e m 西北大学学位论文知识产权声明书 本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学 校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人 允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构 将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库或其它相关数据库。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：- 上至l 止指导教师签名：压阻 沙、年易其f 县 。1 每6 疑l 龌 西北大学学位论文独创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢 的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：告l 工匕 1 一 矽矽f 年易目l 砂b 西北大学硕士论文 第一章绪论 1 1 研究目的和意义 鄂尔多斯南缘西接六盘山构造带，南邻北祁连北秦岭构造带，北依鄂尔多斯盆地， 东侧为华北古板块内的吕梁山构造带、汾河断陷系和太行山构造带，横跨越渭北隆起、 渭河盆地及鄂尔多斯西缘逆冲推覆构造带南端等多个次级构造单元。由于鄂尔多斯盆地 南缘自显生宙以来经历了多期构造运动，特殊的构造位置、特殊的构造动力学环境及其 多种不同的构造体系的叠加联合，使得该区现今地质构造特征极为复杂，明显不同于鄂 尔多斯盆地内部及邻区( 马杏垣、1 9 8 7 ；夏玉成，1 9 9 2 ；陈刚，1 9 9 4 ；马志和，1 9 9 6 ； 张国伟，1 9 9 7 ，2 0 0 1 ：范俊喜，2 0 0 2 ；陈五泉，2 0 0 8 ) 。 1 1 1 研究目的 通过利用研究区野外地质剖面露头、钻井、地震剖面及重磁等资料，详细研究本区 基本构造样式及其断裂系统的分布规律，建立鄂尔多斯南缘现今的三维几何构造模型， 为鄂尔多斯盆地南缘及其邻区的石油、天然气勘探提供理论依据和工作基础。 1 1 2 研究意义 鄂尔多斯瓮地南缘在大地构造位置上比较特殊，广泛分布着不同时期的沉积地层， 具有良好的油气生、储、盖组合环境，具有广阔的油气勘探前景。 第三次全国油气资源评价结果表明，鄂尔多斯南部具有丰富的天然气资源量，勘探 前景十分巨大。区域上宜探1 井、耀参1 井等工业气流或工业型气藏的发现以及区内多 口探井不同层位的油气显示一致说明研究区内已发生过天然气的生成、运移、聚集的成 藏全过程，已经完全具备天然气成藏基本的、必要的地质条件。 本项研究涉及鄂尔多斯盆地南缘及邻区的一些构造单元。主要跨越了：渭北隆起、 渭河盆地以及鄂尔多斯西缘逆冲推覆构造带南端等多个构造单元。这些构造单元经历了 不同构造阶段、不同构造体系的复合叠加，使得研究区现今地质构造极为复杂。通过对 其构造特征研究，能够对该研究区域的构造系统有较深的认识，明确研究区现今的构造 格局，为加速鄂尔多斯南缘的石油、天然气勘探并解决一些关键地质问题提供依据。 1 2 研究与勘探现状 1 2 1 研究现状 传统认为鄂尔多斯西缘为逆冲推覆构造，其研究成果主要集中反映在鄂而多斯盆 地西缘掩冲带构造与油气关系( 甘肃科学技术出版社，1 9 9 0 ) 和陕甘宁盆地西缘逆 第一章绪论 冲推覆构造与油气勘探( 西北大学出版社，1 9 9 0 ) 两本专著中。地质工作者也在关注 鄂尔多斯南缘的构造性质，早在五十一六十年代鄂尔多斯盆地南缘的逆冲挤压断层就已 经引起了一些地质学家的注意( 李四光，1 9 5 5 ；李春昱，1 9 5 6 ；王存诚，1 9 6 5 ) 。七十 年代- ) k 十年代以来，许多地质工作者对南缘的一些逆冲断层或某一地区的挤压构造性 质进行过细致研究，取得了宝贵的成果( 袁耀庭，1 9 7 7 ；汤锡元等，1 9 7 8 ；李旭，1 9 7 9 ， 刘光勋等，1 9 8 5 ，1 9 8 6 ；周鼎武等，1 9 8 9 ) 。 上世纪九十年代以来，大量的学者在前人成果的基础上，对该研究区的构造特征进 行了进一步的研究，其主要成果有： 周鼎武( 1 9 9 4 ) 从鄂尔多斯盆南缘构造演化的角度和地球化学等方面对该区域的构 造特征进行了研究，对岐山、口镇等地的剖面进行了大量的分析，认为秦岭造山带对鄂 尔多斯盆南缘的构造特征有重要影响。该区现今的构造面貌主要受加里东期、燕山期、 喜山期的构造运动的作用而形成，其中加里东和燕山运动主要在该区域以逆冲挤压为 主，从而造成渭北隆起一带的逆冲构造，喜山运动主要造成该区表现为伸展构造，渭河 盆地及其邻区的正断层都是由喜山构造运动影响而形成。 陈冒彦( 1 9 9 8 ) 根据断裂在伸展变形中的功能，将渭北地区新生代伸展构造系划分 为伸展断层组、断裂传递断层组和滑脱断层组，研究了三组伸展构造系的关系，表明三 组互组合构成了本区的伸展构造模式。 于鹏( 1 9 9 9 ) 主要运用鄂尔多斯瓮地南部m t 剖面的综合地球物理解释方法，对鄂尔 多斯盆地南部的构造特征进行了研究。认为在南缘深部存在一个滑脱层；渭河地堑与两 边以断层形式接触，且其南边的秦岭褶皱带的太古界地层大面积地推覆于渭河断陷的古 生界地层之上。 刘护军( 2 0 0 4 ) 从鄂尔多斯盆南缘的渭河盆地的沉积层序和构造样式的角度研究出 发，展示了渭河盆地的形成，与秦岭( 东秦岭) 隆升之间的关系，指出渭河盆地是一个 复杂的叠合式盆地，与秦岭具有明显的山一盆耦合关系。进一步揭示了鄂尔多斯盆南缘 与秦岭造山带之间的关系。 尽管前人从不同的角度出发研究了本研究区的一些构造特征，看法也不尽相同，但 是较为一致的看法是鄂尔多斯盆南缘现今的构造特征主要受秦岭造山带的影响，鄂尔多 斯盆南缘构造奠基于加里东期运动、发展和完善于燕山运动和喜马拉雅运动。 虽然前人做了大量的工作，但是其主要手段是集中在地质手段上，且多为单一方法 的研究，对研究区的综合研究不够详细，对鄂尔多斯盆地南缘整体的具体构造特征和模 2 两北大学硕上论文 式阐述还不是非常清楚。因此本文主要从地质构造的角度出发，利用地质资料、地震资 料和其它地球物理资料对本区的地质特征进行研究，建立具体的构造模式，为鄂尔多斯 南缘地区石油、天然气勘探和其他问题的研究提供地质模型。 1 2 2 勘探现状 本研究区是鄂尔多斯盆地较早进行油气勘探的地区之一，但总体看来，勘探程度很 低，其大部分地区还处于勘探初期阶段，具有很大的勘探潜力。 渭河盆地是鄂尔多斯南缘的一个构造单元，具有良好的油气勘探前景。上世纪6 0 年代，第三石油普查大队对渭河盆地新生界地表剖面进行了详细的野外地质调查，在此 基础上，结合重力、磁力和电法资料，为盆地基底性质、盖层发育特征提供了较为系统 的资料，大致圈定了盆地的范围。接着以盆地坳陷为主体进行了1 9 9 3 k m 的地震勘探， 以此为基础对盆地一级和二级构造单元进行了划分与确定。在此期间，共钻探井1 9 口 完成钻井进尺2 8 9 8 0 2 2 m ，同时还完成了盆地周边1 ：2 0 万地质普查填图，并对一些重点 露头区进行了较详细的地质研究，由于未发现任何油气显示，勘探暂时中止。 上世纪7 0 年代，在渭河盆地及邻区进行了第二阶段的石油普查，钻探井9 口，完 成进尺3 3 8 7 0 5 m 。同时在构造发育区进行了地震普查，测网密度为2 x l k m ，完成地震测 线2 5 4 6 1 k m 。通过这些工作，对盆地的二级构造单元、局部构造、断层的分布等都有了 详细地了解。但油气勘探并未获突破。 1 9 9 4 年中石化新星公司在渭河盆地蒲城一蓝田之间完成了一条穿越盆地、测线长度 1 2 0 k m 的大地电磁测深剖面。在此基础上，通过重、磁联合反演及综合解释认为：渭河 盆地前新生界之下存在古生界。 2 0 0 6 - - 2 0 0 7 年中国石油长庆油田分公司在富平蒲城浅凹和固市凹陷完成二维地震 3 4 0 2 3 k m ，在扶风一咸阳完成连续大地电磁测深剖面( c e m p ) 4 4 4 4 k m 。通过地震、重、磁、 电资料的综合研究认为富平蒲城浅凹发育二叠系石盒子组和山西组、奥陶系平凉组、马 家沟组及其以下的下古生界，在此基础上部署了平1 井的钻探。 综上所述，该区域总体完成了重力、磁力概查、普查和航空磁测，完成二维地震 4 8 7 9 3 3 k m ，钻井2 9 口，完成连续大地电磁测深剖面5 6 4 4 k m 。 在该研究区的渭北隆起和千阳一陇县构造带等构造单元上，油气的勘探程度也很 低。因此，总体来说，鄂尔多斯盆地南缘现今油气的勘探程度是比较低的。 1 3 主要研究内容 第一章绪论 论文研究区( 鄂尔多斯南缘) 主要包括研究区内南部的渭河盆地、研究区内北部的 渭北隆起以及鄂尔多斯西缘南端的陇县一千阳一带。在研究过程中，主要利用研究区内 的物探资料和地质资料，运用综合研究的手段，来研究该区域的基本构造特征。主要研 究内容如下： ( 1 ) 根据研究区域沉积建造、构造变形以及演化特征，以区域性角度不整合( 或假 整合) 接触关系所代表的显著构造变形的构造运动为标志，进行构造层划分。 ( 2 ) 在研究区主干断裂研究成果的基础上，结合区域地质、地球物理特征，对研究 区的构造单元进行了划分，并对研究区内重点研究的构造单元的构造特征进行了研究。 ( 3 ) 主要依据物探资料和地质特征，对研究区内的断裂系统进行断裂级别的划分， 并对不同级别的主要断裂进行了详细研究。 1 4 研究思路与技术路线 1 4 1 研究思路 在了解区域构造概况的基础上，进行重点地区的地质调查，选取能够控制该区域构 造特征地质剖面、地震剖面及其它的地球物理资料进行研究；在地质与钻井资料的约束 下，对地球物理资料进行解释；对研究区内的重要断层进行研究，建立研究区断裂体系， 并进行构造分区。 1 4 2 技术路线 ( 1 ) 系统收集和整理研究区内及邻区的地质、探井、地球物理和各种油气勘探资料， 对原始资料进行分析，去伪存真。 ( 2 ) 在前人已有研究成果的基础上，进行直接与间接的野外地质调查，以直接的野外 地质调查为主。 ( 3 ) 以真实可靠的地质调查资料为基础，进行约束、指导地球物理资料的解释。 ( 4 ) 充分利用地球物理资料解释结果，并结合地质资料，分析其构造模式，研究现今 的主要构造特征。 1 5 工作量 1 5 1 资料收集与整理 系统收集和查阅了研究区及邻区的地质、地球物理、地球化学以及油气勘探资料和 研究成果。收集研究区及邻区范围内的1 ：5 0 万、1 ：1 0 万、l ：2 0 万、1 ：5 万区域地质 调查图件2 0 余张、二维地震剖面2 0 0 余公里、研究区内x 井的测井资料。检索并收集 4 两北大学硕士论文 到已发表的有关鄂尔多斯南缘及邻区的区域地质、地球物理等方面的论文6 0 多篇，相 关专著3 部。 1 5 2 野外地质调查 对盆地南缘及邻区进行了较为详细的野外地质调查，着重对该地区不同地层接触关 系的且具有代表性的6 条地质剖面进行了详细观察和测量( 表1 1 ) 。 表1 1 野外观察地质剖面表 1 ) 平凉市二道沟奥陶系一三叠系剖面2 ) 平凉市崆峒山奥陶系、白垩系剖面 3 ) 洛南县洛华公路元古界一寒武系剖面4 ) 岐山县涝川蓟县系一寒武系剖面 5 ) 泾阳县口镇奥陶系一二叠系剖面6 ) 岐山一麟游公路奥陶系一二叠系一白垩系剖面 1 5 3 物探资料解释和综合解释 ( 1 ) 对区域内的重、磁数据进行了重新处理和解释，编制布格重力异常图一幅、重 力水平总梯度图一幅、航磁t 化极异常图一幅。 ( 2 ) 对研究区的2 0 0 余公里的二维地震剖面进行了构造解释。 ( 3 ) 对该研究区内的x 井的测井资料制作了合成纪录，与相邻地震剖面进行了地层 对比分析，判断出该区地震剖面的极性为正极性。 ( 4 ) 编制了研究区构造单元划分图2 张，断裂构造纲要图一张。 第一章区域地质背景研究 第二章区域地质背景研究 2 1 研究区概况 研究区北至崾岘断层、宣黄断层、旬邑一田家山断层、长武、灵台一线，南至宝鸡- 洛南一栾，i f 断裂，东至黄河断裂、西至陇县一千阳一带。区内主要分布着渭河地堑、渭 北隆起、小秦岭构造带、陇县千阳构造带四个构造单元( 图2 - 1 ) 。 图2 - 1 研究区位置图 目| 匕 学顺十论文 研究区南邻秦岭山脉西南侧为六盘山山脉，东南侧为汾河盆地。在地貌上，叮进 一步划分为秦岭造山带北部山区、渭河篙地、渭北隆起以及北部的黄土高原区。在秦岭 造山带北部i h 区主要以森林绿地覆盖为主；渭河盆地，为新生代冲积平原，地势比较平 缓；在盆地中部为呈近东西向一北东向延伸的陕西北山低山区，幅构造切割的单面断陷 山，如岐山、瓦罐岭、钻天岭等，海拔一般在1 0 0 0 一1 6 0 0 m 之间；北部为黄土高原区， 沟壑纵横，地形切割极为强烈，但起伏较小。 从大地构造位置来看，鄂尔多斯南缘南与祁连山一秦岭构造带，西南则与六盘山构 造带相邻，东侧为华北占板块内的吕梁山构造带、汾河断陷系和太行山构造带( 图2 2 ) ， 处于中幽东、西构造分区和南、北构造分区的交汇部位。研究区大地构造位置比较特殊， 因而其构造演化特征除具一定的与鄂尔多斯笳地本部相同的摹本特征外，还具有其自身 特征，主要表现为块断构造交织的格局中发育多期次的逆冲推覆构造( 李旭，1 9 7 9 ；刘 枢，1 9 8 2 ) 。在加里东、燕山和喜马拉雅期构造活动中，表现出具有显著变形的h i h 方 式、不同构造特征的构造活动过程形成现今综合的地质构造面貌。 1i i l i 甜土椰j f z l 一抖i 敉，矗k ：= jr 械j 妊p 市州揣托 lh i 宄i m f 托艋地j 血缘l 埘张 图2 _ 2 研究区大地构造位置( 据潭永杰，1 9 9 2 修改) 长期以来，很多地质学者从不同角度出发时本区构造的构造特征与成因机制进行了 探讨与论述，冈学派不同，导致观点不同。比如共于鄂尔多斯南缘渭河稚地的形成过程 第= 章e 域地质口景研究 的问题，许多学者观点就不相同。夏玉成认为秦岭造山带和鄂尔多斯地块挤压过程中， 在地壳与地幔之上的软流圈有真空空间形成，真空形成就具有“真空吸蚀”作用，对 渭河盆地地区的软流圈造成吸引作用，在岩石圈上隆过程中具有很重要的作用，然后在 伸展环境下形成伸展断陷( 夏玉成，1 9 9 2 ) ：彭建兵认为该区域在秦岭造山带和鄂尔多 斯地块挤压的环境下，地壳减薄，导致地幔向上隆。在伸张环境下地幔继续向上隆起， 岩石圈继续变薄，然后产生断裂( 彭建兵，2 0 0 1 ) 。但前人较一致的观点认为：本区主 要经历了加里东期、燕l l 携目的逆冲挤压构造变形运动和喜马拉雅期的伸展运动的等不同 期次的构造叠加变形过程，刊形成了鄂尔多斯南缘现今错综复杂的地质面貌。 2 2 研究区地层系统 研究区出露地层比较齐全，除了青白口系、志留系、泥盆系及下石炭统缺失以外， 从太古界太华群到第四系大部分地层都可在地表看到( 图2 - 3 ) 。从研究医的特殊的大地 构造位置关系来看，其地层与鄂尔多斯盆地地层具有明显的可比性，地层发育具有二元 结构( 王鸡祯，1 9 7 8 ；杨遵仪，1 9 8 0 ；谭永杰，1 9 9 2 ；周鼎武，1 9 9 2 ：陈刚，1 9 9 4 ，张 国伟，2 0 0 1 ) ，可分为活动型的高级变质基底和稳定型的沉税盖层。 怒 罔 t 二。一 。 一 、 图2 - 3 研究区地质圈( 比倒尺i t5 0 0 0 0 0 ) 2 2l 研究区结晶基底 鄂尔多斯南缘的结晶基底是由前期的火山岩及沉积岩等经过吕梁运动后形成的变 西北人学硕士论文 质基底，在研究区范围内出露于骊山及小秦岭一带，出露地层为太古界太华群及下元古 界铁铜沟组。 ( 1 ) 太古界太华群 出露于骊山及小秦岭一带。岩性以混合岩化黑云( 角闪) 片麻岩、混合岩、混合片 麻岩、斜长角闪岩为主，夹花岗片麻岩、云母石英片岩、磁铁石英岩、大理岩等。变质 程度为角闪岩相麻粒岩相，与上覆高山河群、熊耳群、铁铜沟组为不整合关系，下伏 地层未出露。 ( 2 ) 下元古界铁铜沟组 出露于蓝田新店子洛南黄龙铺一带，临潼也有少量出露。为一套变质碎屑岩，岩 性以中厚层状石英岩、含砾石英岩、白云母石英岩为主，与上覆熊耳群之间为不整合关 系。 2 2 2 研究区沉积盖层 中晚元古代进入稳定型沉积发展阶段，在变质基底上形成沉积盖层。沉积盖层发育 全，沉积类型多，旋回性明显。在中元古界，由陆缘裂陷性质的火山碎屑岩、碎屑岩及 稳定海相的碳酸盐组成( 张国伟等，1 9 8 8 ，2 0 0 1 ) ；上元古界，以发育陆缘裂陷性质的 角砾岩、泥质灰岩和碎屑岩为特征。 该区的寒武系到奥陶系主要由边缘浅海相的碳酸盐岩及碎屑岩组成。加里东期末， 基本上结束了该区的海相沉积环境，整体抬升遭受剥蚀，缺失志留系至下石炭统地层。 石炭系n - 叠系主要为海陆交互相陆相，发育含煤碎屑岩和碎屑岩系。中、新生界为 陆相沉积，主要发育碎屑岩地层。渭河盆地是新生代形成的的地堑构造，其地层主要以 碎屑岩和第四系的黄土为主要特征。 ( 1 ) 中、上元古界 主要出露于陇县、千阳、洛南一带，其中洛南一带的中、上元古界出露较完整，地 层之间的接触关系清楚。 中元古界长城系熊耳群 主要出露于蓝f f l 新店子洛南县庙台乡一带，陇县千阳也有零星出露。为一套基性 为主的火山沉积地层，岩性为玄武岩、安山玢岩、流纹岩、细碧岩、火山碎屑岩。与下 伏铁铜沟组和上覆高山河组之间均为不整合关系。 中元古界长城系高山河组 主要出露于洛南县黄龙铺乡及陇县、岐山一带。岩性以石英砂岩为主。与下伏熊耳 9 第二章区域地质背景研究 群之间为不整合接触关系，与上覆龙家园组之间为平行不整合关系。 中元古界蓟县系龙家园组 出露于陇县千阳商州大荆至洛南陈耳一带。洛南县石门镇北侧出露地层岩性为含 燧石条带白云岩。与下伏高山河组之间为平行不整合接触关系，与上覆巡检司组之间为 整合接触关系。 中元古界蓟县系巡检司组 出露于陇县千阳商州大荆至洛南陈耳一带。岩性为含燧石条带白云岩，含叠层石。 与下伏龙家园组之间为整合接触关系，与上覆杜关组之间为平行不整合整合接触关系。 中元古界蓟县系杜关组 出露于陇县一千阳一商州大荆至洛南陈耳一带。岩性为杂色含砾砂质板岩、杂色粉晶、 隐晶白云岩。与下伏巡检司组之间为平行不整合接触关系，与上覆冯家湾组之间为整合 接触关系。 中元古界蓟县系冯家湾组 出露于陇县千阳一商州大荆至洛南陈耳一带。岩性为含燧石条带白云岩，含叠层石。 与下伏杜关组之间为整合接触关系，与上覆罗圈组之间为平行不整合接触关系。 上元古界震旦系罗圈组 出露于陇县千阳洛南一带。岩性为冰碛砾岩，见冰坠石。与下伏蓟县系之间为平 行不整合接触关系，与上覆寒武系辛集组之间为平行不整合接触关系，在洛南县石门镇 一带见罗圈组顶部风化壳。 ( 2 ) 古生界 下古生界下寒武统辛集组 出露于陇县、千阳、岐山以及小秦岭的洛南、商 7 + l 二l k 部一带。岩性主要为含磷砂岩、 粉砂岩。与下伏震旦系罗圈组之间为平行不整合接触关系，与上覆寒武系朱砂洞组之间 为整合接触关系。 下古生界下寒武统朱砂洞组 出露于陇县、岐山以及小秦岭的洛南县石门镇一带。岩性为厚层白云岩。与下伏辛 集组之间为整合接触关系，与上覆馒头组之间为整合接触关系。 下古生界中寒武统馒头组 出露于陇县、岐山以及小秦岭的洛南县石门镇一带。岩性以紫红色页岩为主，夹泥 质灰岩、粉砂岩等。与下伏朱砂洞组及上覆张夏组之间均为整合接触关系。 1 0 西北大学硕士论文 下古生界中寒武统张夏组 出露于陇县景福山、岐山、干阳清凉山以及小秦岭的洛南、商州铁炉子一带。岩性 以鲕粒灰岩为主。与下伏馒头组及上覆三山子组之间均为整合接触关系。 下古生界上寒武统三山子组 出露于陇县、岐山以及洛南县一带。岩性以薄层灰岩为主，竹叶状构造发育，顶部 含燧石结核。与下伏张夏组之间为整合接触关系，与上覆马家沟组之间为平行不整合接 触关系。 下古生界下奥陶统马家沟组 主要出露于陇县、铜川一带，洛南也有零星分布。岩性以厚层灰岩为主。与下伏三 山子组之间为平行不整合接触关系，与上覆平凉组之间为整合接触关系。 下古生界中奥陶统平凉组 主要出露于陇县、千阳及永寿鹞子村一带。岩性为浅黑色、灰绿色页岩为主，含笔 石。与下伏马家沟组之间为整合接触关系，与上覆上古生界之间为角度不整合接触关系。 上古生界上石炭统本溪组 主要出露于铜川膝水河、白水、澄城一带。岩性为含铁铝土质泥岩或粘土岩。与下 伏下古生界之间为角度不整合接触关系，与上覆二叠系太原组之间为整合接触关系。 上古生界下二叠统太原组 主要出露于铜川膝水河、府谷、韩城一带。岩性为泥岩、粘土岩、石英砂岩、泥质 页岩，含煤。与下伏本溪组之间为整合接触关系，或与下伏古生界为角度不整合接触关 系，与上覆二叠系山西组之间为整合接触关系。 上古生界下二叠统山西组 主要出露出韩城铜川耀县一带，岩性为灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩与砂岩，含煤 层。与上覆二叠系太原组之间为整合接触关系。 上古生界上二叠统石盒子组 在研究区内主要出露出于韩城耀县一带，岩性以黄绿色、灰绿色砂岩为主，下部 夹灰、灰黑色泥岩，上部夹杂色泥岩或粉砂岩，常见铁质结核，砂岩中具大型板状交错 层理，且倾向变化比较大，与上覆地层为之间为整合接触关系。 o 上古生界上二叠统石千峰组 在研究区内主要出露于韩城、铜川、岐山等地，主要由鲜艳的紫红、棕红色泥岩、 泥质碎屑岩夹砂岩组成，碎屑颗粒自上而下由细。粗细构成。与下伏地层石盒子组和上 第二章区域地质背景研究 覆地层之间均为整合接触关系。 ( 3 ) 中生界 中生界下三叠统刘家沟组 其分布范围与石千峰组相同，由数十个交错层极为发育的红色、浅红色长石砂岩( 厚 数米) 、红色粉砂岩( 厚数米至数十米) 构成的基本层组成，与下伏地层和上覆地层之 间均为整合接触关系。 中生界下三叠统和尚沟组 其分布范围与石千峰组相同，主要发育砖红色、粉砂质泥岩，夹少量长石砂岩，以 含灰质结核为主要特征。与下伏地层和上覆地层之间均为整合接触关系。 中生界中三叠统纸坊组 主要分布在灵台一带，上部为灰绿色、棕紫色泥质岩夹灰绿色、灰绿色中厚层细砂 岩，下部为灰绿色砂岩、砂砾岩。与下伏地层和上覆地层之间均为平行不整合接触关系。 中生界上三叠统延长组 在研究区内主要出露于韩城禹门口、铜川、麟游一带，是一套以灰绿色、灰黄绿色、 浅肉红色长石砂岩为主，夹深灰绿色页岩及煤线的陆相地层，下部夹黑色油页岩层，与 上、下地层之间均为整合接触关系。 中生界下侏罗统富县组 主要分布在渭北隆起上的麟游、彬县一带和研究区西南侧的千阳一带。下部为紫红 色、黄绿色细砂岩、泥岩、页岩夹泥灰岩，底部有凸镜状砾岩与砾状砂岩，上部为黄绿 色砂岩与紫红、灰绿色沙质泥岩、泥岩互层。与上覆延安组之间为平行不整合接触关系。 中生界中侏罗统延安组 主要分布在渭北隆起上的彬县、旬邑和西侧灵台地区一带。岩性为灰白色细、粗粒 砂岩及灰色、灰绿色砂岩与黑色页岩、泥岩不等厚互层，局部含煤。与上覆直罗组之间 为平行不整合接触关系。 中生界中侏罗统直罗组 主要分布在研究区的西南侧的陇县一千阳构造带、渭北隆起西侧灵台地区和渭北隆 起北缘中部的旬邑一带。岩性主要为长石砂岩与杂色泥岩、粉砂岩，以富含砂岩为特征， 砂岩发育斜层理，底部往往为粗粒长石砂岩，局部为细砾岩。与上覆的安定组之间为整 合接触关系。 中生界中侏罗统安定组 1 2 西北大学硕士论文 主要分布于西南侧的千阳县一带，岩性为黑色、灰黑色油页岩、页岩、钙质粉沙岩 和灰黄色、桃红色泥灰岩，与上覆宜君组或更新地层之间为不整合或平行不整合接触关 系。 中生界下白垩统宜君组 主要分布于黄陵、宜君、旬邑、彬县、千阳一带。岩性比较单一，为灰色、紫灰