鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造演化课件

1、鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 1鄂尔多斯盆地及周邻中新生代盆地分布图鄂尔多斯盆地及周邻中新生代盆地分布图 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 2 1.1.中新生代构造变动和后期改造中新生代构造变动和后期改造 的期次划分及特征的期次划分及特征 2.2.贺兰山的隆升时限及其演化贺兰山的隆升时限及其演化 3.3.六盘山的隆升时限及其演化六盘山的隆升时限及其演化 4.4.盆地西缘南部新生代地层特征盆地西缘南部新生代地层特征 及形成环境及形成环境 5.5.盆地东隆西坳反转的时限盆地东隆西坳反转的时限 6.6.渭北隆起的隆升时限

2、及其演化渭北隆起的隆升时限及其演化 7.J7.J2 2延安期原盆面貌恢复及特征延安期原盆面貌恢复及特征 8.J8.J2 2直罗直罗- -安定期原盆面貌恢复安定期原盆面貌恢复 及特征。及特征。 9.9.中生代沉积中生代沉积- -沉降中心分布及沉降中心分布及 迁移迁移 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 3 中新生代构造变动和后期改造的期次划分及特征中新生代构造变动和后期改造的期次划分及特征 盆盆 地地 后后 期期 改改 造造 时时 期期 60-40Ma (E1(E1中中-E2-E2中中) ) 95-8565Ma (K2) 125-115Ma (K1中晚中晚)？

3、 160-145Ma (J3) 195-185Ma (J1) 盆盆 地地 发发 育育 时时 期期 30-25Ma (E3(E3中晚中晚) ) 10-5Ma (N1(N1晚晚) ) 170-165Ma (J2中中) ？ 主要期次划分主要期次划分 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 4 根据盆地及周缘地区区域构造背景和变形特征、地层接触关根据盆地及周缘地区区域构造背景和变形特征、地层接触关 系、沉积环境变迁、新生代地层分布和主要地质事件系、沉积环境变迁、新生代地层分布和主要地质事件, ,结合对盆结合对盆 地不同地区裂变径迹测试结果和年龄分布的综合研究认为：地不同

4、地区裂变径迹测试结果和年龄分布的综合研究认为：盆地盆地 演化演化- -沉积时期沉积时期(T2-K1)(T2-K1)至少发生了至少发生了4 4次明显的构造变动次明显的构造变动, ,将该过程将该过程 划分为划分为4 4个阶段：个阶段： . 95-8595-8565Ma(K2): 65Ma(K2): 盆地消亡，整体抬升盆地消亡，整体抬升 4.4.早白垩世早白垩世 125-115Ma(K1125-115Ma(K1中晚中晚) ) ？ .160-145Ma(J3):160-145Ma(J3):西部挤压冲断强烈、东部抬西部挤压冲断强烈、东部抬 升剥蚀升剥蚀; ;初显东隆西坳格局。初显东隆西坳格局。 2.2.

5、早中侏罗世富县早中侏罗世富县- -延安期延安期 .195-185Ma(J1):195-185Ma(J1):形成延长组顶侵蚀地貌形成延长组顶侵蚀地貌 1.1.中晚三叠世延长期中晚三叠世延长期- - 盆地发育鼎盛时盆地发育鼎盛时 期期, ,湖盆宽阔湖盆宽阔; ;重重 要成油和成煤期要成油和成煤期. . 3.3.中侏罗世直罗中侏罗世直罗- -安定期安定期 .170-165Ma(J2170-165Ma(J2中中): ): 延安期末盆地抬升不强烈延安期末盆地抬升不强烈 盆地发育阶段基本特征盆地发育阶段基本特征 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 5 0. 95-856

6、5Ma .60-40Ma K2 E1-E2E1-E2中中 盆地后期改造阶段基本特征盆地后期改造阶段基本特征 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 6 盆地中新生代演化盆地中新生代演化- -改造阶段和主要地质事件综合对比表改造阶段和主要地质事件综合对比表 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 7 贺兰山隆升时限及其演化贺兰山隆升时限及其演化 贺兰山地质略图 贺兰山表现出南北向贺兰山表现出南北向 上具上具两个复式背斜和两个两个复式背斜和两个 复式向斜相间展布的特征，复式向斜相间展布的特征， 两个复式背斜主要出露古两个复式背斜主要出

7、露古 生代及前寒武纪地层；两生代及前寒武纪地层；两 个复向斜主要出露中生界个复向斜主要出露中生界 和部分古生界。和部分古生界。 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 8 中生代早、中期贺兰山中生代早、中期贺兰山 尚未隆起尚未隆起, ,广泛接受沉积。广泛接受沉积。 红石崖向斜红石崖向斜 庙前梁子沟背斜庙前梁子沟背斜汝箕构向斜汝箕构向斜神水庙背斜神水庙背斜 黄草滩向斜黄草滩向斜 地层展布及样品分布图地层展布及样品分布图 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 9 汝箕沟地区大岭子汝箕沟地区大岭子- -古拉古拉 本一带，延长组顶部出现

8、厚本一带，延长组顶部出现厚 3-5 m3-5 m玄武岩玄武岩,k-Ar,k-Ar同位素同位素 年龄值为年龄值为22922915Ma15Ma( (霍福臣霍福臣, , 1989;1989;宁夏区域地质志宁夏区域地质志, , 1990)1990)，单颗粒锆石离子探，单颗粒锆石离子探 针等时年龄针等时年龄158-201Ma158-201Ma；锆；锆 石裂变径迹年龄石裂变径迹年龄193.1Ma.193.1Ma. 表明表明T3T3贺兰山地区处于拉贺兰山地区处于拉 张伸展环境。张伸展环境。 T T3 3y y5 5 J J 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 10 据裂变

9、径迹分析表明据裂变径迹分析表明, ,贺兰山隆升时间主要集中在贺兰山隆升时间主要集中在 3-43-4个阶段：个阶段： 贺兰山隆升时限贺兰山隆升时限 139-145Ma(J3J3); 120-76Ma (K1K1末末-K2-K2);37-55Ma(E2) 157 30-24Ma(E3) 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 11 贺兰山在始新世贺兰山在始新世 以来的隆升速率大于以来的隆升速率大于 晚侏罗世始新世早晚侏罗世始新世早 期的隆升速率。期的隆升速率。 汝箕沟地区渐新汝箕沟地区渐新 世晚期以来的隆升速世晚期以来的隆升速 率可达率可达7.92mm/100a,7

10、.92mm/100a, 小松山地区中新小松山地区中新 世晚期以来最大可达世晚期以来最大可达 19.8mm/100a.19.8mm/100a. 贺兰山隆升速率图 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 12 银川、河套盆地新生代地层沉积速率对比图银川、河套盆地新生代地层沉积速率对比图 从始新世以来发生强烈拉张沉降，从始新世以来发生强烈拉张沉降， 新生界总厚度可达新生界总厚度可达8400m. 8400m. 始新世渐新世为始新世渐新世为10.8mm/100a,10.8mm/100a, 中新世为中新世为10.0mm/100a,10.0mm/100a, 上新世为上新世为5

11、1.8mm/100a,51.8mm/100a, 第四纪为第四纪为61.5mm/100a.61.5mm/100a. 银川地堑发育时限银川地堑发育时限 作为可能的物源地区作为可能的物源地区- -贺兰山地区贺兰山地区 在始新世以来无疑发生了大幅度的隆升。在始新世以来无疑发生了大幅度的隆升。 盆山耦合、隆降响应，二者在时限上彼盆山耦合、隆降响应，二者在时限上彼 此很好的约束。此很好的约束。 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 13 裂变径迹测试结果更证实了贺兰山隆升时限，同裂变径迹测试结果更证实了贺兰山隆升时限，同 时表明贺兰山至少时表明贺兰山至少发生了发生了3-3

12、-个阶段个阶段。 总体上有两期规模较大的隆升，分别发生在早总体上有两期规模较大的隆升，分别发生在早 白垩世末和始新世白垩世末和始新世。早白垩世末的隆升与鄂尔多斯。早白垩世末的隆升与鄂尔多斯 盆地区域抬升相对应，贺兰山大规模隆起的时间为盆地区域抬升相对应，贺兰山大规模隆起的时间为 始新世，与银川地堑开始强烈断陷活动相伴生。始新世，与银川地堑开始强烈断陷活动相伴生。 贺兰山贺兰山： 139-145Ma(J3J3); 120-76Ma (K1K1末末-K2-K2);37-55Ma(E2) 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 14 六盘山及邻区中新生代演化隆升时限六

13、盘山及邻区中新生代演化隆升时限 构造特征上，六盘山弧形冲断体构造特征上，六盘山弧形冲断体 系主体构造走向自西向东由系主体构造走向自西向东由NWNW并逐并逐 渐向渐向NSNS向过渡，整体呈反向过渡，整体呈反“S S”形，形， 向南收敛，以弧形束状展布为其鲜向南收敛，以弧形束状展布为其鲜 明特点。明特点。 沉积面貌上，沉积面貌上，晚三叠统、中侏晚三叠统、中侏 罗统在六盘山地区分布甚广罗统在六盘山地区分布甚广, ,且普遍且普遍 发育发育, ,当时应与鄂尔多斯盆地连为一当时应与鄂尔多斯盆地连为一 体。在白垩纪早、中期体。在白垩纪早、中期, ,六盘山地区六盘山地区 的沉积仍与今鄂尔多斯盆地相通，的沉积仍

14、与今鄂尔多斯盆地相通， 且为沉积中心之一，沉积厚度可达且为沉积中心之一，沉积厚度可达 3000m3000m以上。以上。第三纪早、中期仍广泛第三纪早、中期仍广泛 接受沉积，具断陷盆地的性质。接受沉积，具断陷盆地的性质。 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 15 中 央 陷 凹 坡 斜 部 东 中生代接受沉积中生代接受沉积 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 16 宁宁 夏夏 固固 原原 炭炭 山山 沉沉 积积 岩岩 相相 柱柱 状状 及及 地地 质质 剖剖 面面 图图 宁宁 夏夏 同同 心心 窑窑 山山 沉沉 积积 岩岩 相

15、相 柱柱 状状 及及 地地 质质 剖剖 面面 图图 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 17 上三叠统沉积普遍，上三叠统沉积普遍， 其中的其中的eckisporites eckisporites trassicus trassicus 是晚三叠世是晚三叠世 最具代表性分子。最具代表性分子。 晚三叠世晚三叠世- -中侏罗世中侏罗世 沉积时，六盘山为一沉沉积时，六盘山为一沉 积区，沉积厚度与鄂尔积区，沉积厚度与鄂尔 多斯盆地相当，盘探多斯盆地相当，盘探3 3 井延长组可达井延长组可达706m706m，并，并 未隆起成山。未隆起成山。 中生代接受沉积中生代接受沉积

16、 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 18 地层系统 厚 度 颜 色 剖面 界系组 中 生 界 白 垩 系 海 参 1 井 盘 探 3 井 三 叠 系 8 80 01 1 断陷作用最强、规 模最大，盆地西南 缘及东部与盆内洼 地古地形高差极大， 发育扇三角洲沉积 体系，北部构造运 动强度相对较弱， 发育辫状河三角洲。 马东山期-乃家河 期为湖盆发展的全 盛时期。早白垩世 末，盆地整体强烈 抬升，最终结束白 垩系沉积。 六六盘盘山山盆盆地地中中生生代代沉沉积积演演化化旋旋回回示示意意图图 主要 沉积 相带 代 表 井 沉积中心沉积演化 水进水退 湖盆演化 沉

17、积 旋 回 侏 罗 系 断陷作用加强，盆 地北缘发育状河三 角洲。东部及西南 为扇三角洲，以水 进、退积为特征， 沉积物力度向上， 逐渐变细。 弱伸展断陷盆地， 古地形高差小，盆 地发育三角洲沉积 体系，东部为湖沼 沉积，中心为半深 湖沉积。 半浅湖 滨浅湖 滨浅湖 辫状河 三角洲 滨浅湖 滨浅湖 辫状河 三角洲 辫状河 三角洲 辫状河 三角洲 湖泊 滨浅湖 湖沼 肖 家 湾 盘 参 4 井 | 盆 地 南 部 盘参1井 海参1井 盘参4井 海参1井 | | 4 42 28 8 1 12 29 99 9 8 83 36 6 1 18 88 8 7 73 3. .5 5 3 39 90 0 7

18、70 06 6 灰 紫红 褐红 灰 褐红 灰 红 杂 杂 灰 灰紫 褐红 紫红 灰紫 红 灰 灰 灰 黑灰 | | | - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - | 1aJ盆地断陷沉降进一 步加强，古地形高 差加大，盆地东部 发育辫状河三角洲 沉积体系，西部为 三角

19、洲沉积，早期 以加积为主，后期 水退，湖盆萎缩， 沉积范围缩小。 | - - 1 11 17 7 - - 1 2 2s E 1nK K1m 1LK 1hK 1sK 3yJ | 2y J J2Z 六盘山盆地中生代沉积演化旋回图六盘山盆地中生代沉积演化旋回图 在在K1,K1,鄂尔多斯盆地西南部和六鄂尔多斯盆地西南部和六 盘山盆地为沉积堆积中心；在盆地盘山盆地为沉积堆积中心；在盆地 西南镇原西南镇原泾川一带泾川一带K1K1浅湖浅湖 半深湖半深湖 相沉积中膏盐发育，含盐面积达相沉积中膏盐发育，含盐面积达 250km250km2 2，含盐地层厚，含盐地层厚229-248m229-248m，纯盐，纯盐 岩

20、层厚岩层厚0.5-1.0m0.5-1.0m。 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 19 1. 1.寺口子组主要分布在盆地的南部寺口子组主要分布在盆地的南部 和北部，主要呈不连续片状分布，和北部，主要呈不连续片状分布， 西边有零星分布，粒度变化明显。西边有零星分布，粒度变化明显。 2.2.清水营组在全盆地都很发育，分清水营组在全盆地都很发育，分 布较为连续，岩性基本一致，均为布较为连续，岩性基本一致，均为 砂泥岩互层，只是颜色上有些变化，砂泥岩互层，只是颜色上有些变化， 这反映了沉积环境因地而有所不同。这反映了沉积环境因地而有所不同。 3.3.上第三系红柳沟组

21、主要为砂岩、上第三系红柳沟组主要为砂岩、 砂泥岩和砾岩，颜色以土黄色和灰砂泥岩和砾岩，颜色以土黄色和灰 色为主，在盆地的中北部，中宁东色为主，在盆地的中北部，中宁东 部，牛首山两侧均有大面积分布，部，牛首山两侧均有大面积分布， 厚度较大。厚度较大。 西南缘新生代沉积西南缘新生代沉积进展进展-4 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 20 固原寺口子实测剖面图固原寺口子实测剖面图 剖面位于盆地剖面位于盆地 中部，总厚中部，总厚3108m3108m，自下而上分别是寺口子组，主要为细，自下而上分别是寺口子组，主要为细 砂岩（砂岩（215.3m215.3m）；清水营组

22、，为泥岩和沙泥岩，含薄层石膏（）；清水营组，为泥岩和沙泥岩，含薄层石膏（911.25m911.25m）；）； 红柳沟组，主要为粉砂岩和泥岩（红柳沟组，主要为粉砂岩和泥岩（1296.7m1296.7m）；干河沟组，主要为砂岩和砂）；干河沟组，主要为砂岩和砂 砾岩（砾岩（684.7m684.7m）。）。 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 21 寺口子剖面磁性地层寺口子剖面磁性地层 学测试结果记录了学测试结果记录了1515个个 正极性和正极性和1414个反极性，个反极性， 与标准极性序列与标准极性序列 （lourens et al,2004） C11n.1nC2

23、1n ，C11r- 1C20r对应很好。对应很好。 表明寺口子组沉积年表明寺口子组沉积年 龄为龄为 29.401-49.906Ma29.401-49.906Ma (E2-E3(E2-E31 1) )。与鄂尔多斯与鄂尔多斯 盆地周缘断陷具有统一盆地周缘断陷具有统一 的时限。的时限。 固原寺口子组极性状图与标准极性柱对比图固原寺口子组极性状图与标准极性柱对比图 鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造鄂尔多斯盆地西南缘中新生代构造 演化演化 22 1 1、始新世盆地开始局部断裂，产生多个小断、始新世盆地开始局部断裂，产生多个小断 陷，沉积了寺口子组，这时的砾度、断陷面积很陷，沉积了寺口子组，这时的砾度、断陷面积很 不均一。不均一。 2 2、渐新世盆地范围继续扩大并且各小断陷基、渐新世盆地范围继续扩大并且各小断陷基 本相连成湖。本相连成湖。 3 3、渐新世末期经过短暂的沉积间断到中新世、渐新世末期经过短暂的沉积间断到中新世 湖盆继续扩大，持续到中新世晚期沉积粒度开始湖盆继续扩大，持续到中新世晚期沉积粒度开始 逐渐变粗。说明当时本区处于一种抬升过程。逐渐变粗。说明当时本区处于一种抬升过程。 盆地演化盆