鄂尔多斯盆地沉积演化

鄂尔多斯盆地沉积体系与古地理演化李文厚西北大学2015年8月4日中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化早古生代华北广阔陆表海盆沉积体系及其演化3.晚古生代-中三叠世华北克拉通坳陷盆地沉积体系及其演化4.晚三叠世-白垩纪鄂尔多斯内陆坳陷盆地沉积体系及其演化5.新生代沉积特征主要内容

鄂尔多斯盆地为一大型多旋回克拉通盆地，沉积-构造发展演化经历了中晚元古代坳拉谷、早古生代浅海台地、晚古生代近海平原、中生代内陆湖盆和新生代周边断陷五大阶段，除新生代形成的河套、银川、六盘山、渭河、汾河等五个周边断陷盆地外，盆地本部面积为25×104km2。盆地构造区划

根据盆地构造-沉积发育特征可将其划分分为伊盟隆起、西缘掩冲带、天环坳陷、伊陕斜坡、晋西挠褶带、渭北隆起六个构造单元。一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

华北地区中元古代包括长城纪、蓟县纪。长城纪包括常州沟组，串岭沟组，团山子组，大红峪组和高于庄组，时间大约为1800Ma到1400Ma；蓟县纪包括杨庄组，雾迷山组，洪水庄组和铁岭组，时间大致为1400Ma到1000Ma。新元古代包括青白口纪、震旦纪。青白口纪包括下马岭组，长龙山组和景儿峪组，时间大致为1000Ma到800-850Ma；震旦纪包括莲沱组，南沱组，陡山沱组和灯影组，时间大致为850-800Ma到545Ma。我国元古宙地质年代划分表鄂尔多斯盆地下古生界-太古界综合柱状图

鄂尔多斯盆地及其邻区地层划分表陕西陇县—洛南—河南卢氏县一带长城系高山河群横剖面图

1.砂砾岩；2.石英砂岩；3.白云质砂岩；4.白云岩；5.粘土质岩一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

陕西陇县—河南卢氏蓟县系洛南群、青白口系栾川群横剖面图

1.砂岩；2.石英砂岩；3.板岩；4.碳质板岩；5.白云质砂岩；6.泥质白云岩；

7.含砾白云岩；8.白云岩；9.大理岩一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

贺兰山—青龙山中—新元古代岩石地层横剖面图

1.角砾岩；2.磷砾岩；3.砂岩；4.白云岩；5.灰岩；6.花岗岩；7.片麻岩；8.泥岩、板岩

一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

盆地中新元古界经历了加里东、海西、燕山、喜山多期构造运动的改造，对中新元古界改造强烈的主要为加里东、燕山运动，燕山期最为强烈，盆地边缘保存条件差。加里东期构造变形西强东弱，东部以平行不整合为主，西部角度不整合明显。鄂尔多斯地块加里东期构造变形带具有以下基本特点：A、总体以一系列南倾北倒的大型不对称紧闭倒转褶皱和同产状向北逆冲的断裂构造组成褶皱、断裂构造变形带；其间发育以冲断带及其所夹之褶皱组合层组成的叠瓦状叠置的构造岩片；B、褶皱构造在区域连续、普遍发育，且断裂发育于倒转褶皱之倒转翼，表明该变形带是以强烈的褶皱变形为主；C、在加里东构造带中元古界一起发生了构造变形。岐山西崛山构造剖面

鄂尔多斯盆地南缘构造剖面图

一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

燕山构造运动是鄂尔多斯盆地继加里东构造运动以来的又一次具造山性质的构造运动，西缘逆冲推覆构造带的形成和盆地东部的隆升以及盆地南部褶皱构造和断裂构造的形成，均是该次构造运动的结果，造成西南缘下白垩统与下伏地层及新近系与下伏地层间的两个不整合面。该次构造运动对元古界也有明显的改造作用，在盆地南缘、西缘使元古界出露于地表，地层的完整性遭到破坏。鄂尔多斯盆地晚燕山期地层接触关系图桌子山至乌达巴彦敖包构造剖面图一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

在中新元古代时期,华北克拉通大部处于隆起状态,沉积仅局限于边缘及陆内古裂陷中。后者仍处于相对活动的状态，表现为程度不等的强烈火山活动或达数千至万米的强烈沉陷。这一时期的陆内古裂陷是古元古代裂馅的进一步演化。燕山古裂陷、熊耳古裂陷、贺兰古裂陷和渣尔泰古裂陷等均是如此。鄂尔多斯盆地西缘地区中新元古界整体厚度的变化趋势由南向北、由西向东不断减薄，逐渐缺失上部层段。主要为灰、棕红色白云岩、颗粒白云岩、藻白云岩、叠层石白云岩及泥质白云岩,含燧石团块夹少许砂岩及页岩。

华北克拉通中元古代构造轮廓图鄂尔多斯盆地西缘地区地震剖面元古界厚度变化一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

通过对盆地内岩石样品的碎屑成分统计，主、微量分析等研究数据的分析，结合区域构造背景判定，中新元古代鄂尔多斯地区祁连海槽构造背景为大陆边缘坳陷，为拉性环境，贺兰裂陷仅是深入华北陆块内部的一个地堑型沉降带，物源主要来自于克拉通内部。其沉积环境由东向西由河流、滨浅海过渡到半深海、深海环境。砂泥岩主量元素分析碎屑成分统计散点图

砂岩微量元素分析

一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

鄂尔多斯盆地西南缘中新元古代地层对比从元古代不同时期的地层残余厚度来看，中元古代长城纪分布范围最大，地层厚度也最大，地层厚度具有西厚东薄，南厚北薄的特点。在盆地西缘、南缘地层厚度分别为近南北向及东西向分布，地层最厚可达3000m以上。在盆地中部地层厚度可达200-400m。地层厚度变化及分布受元古代大断裂控制。中元古代蓟县纪地层分布范围及地层厚度较长城纪小，地层厚度具有西厚东薄，南厚北薄的特点。在盆地西缘、南缘地层厚度分别为近南北向及东西向分布，地层最厚可达2000m以上。在盆地中部庆阳一带地层厚度仅100m，在盆地东部未接受沉积。地层厚度变化及分布受元古代南北向及东西向大断裂控制。新元古代震旦纪地层分布范围及地层厚度最小，地层厚度具有西厚东薄，南厚北薄的特点。在盆地西缘、南缘地层厚度分别为近南北向及东西向分布，地层最厚可达100m以上。在盆地中部庆阳及以东未接受沉积。地层厚度变化及分布受元古代南北向及东西向大断裂控制。一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

长城系主要为一套陆相—滨海相石英砂岩建造，岩性为紫红色、灰白色石英砂岩、石英岩、石英岩状砂岩，夹少量紫红色、灰绿色板岩、粉砂质板岩、泥岩，含多层石英细砾岩，发育波痕及交错层理，底部为一套可达几米厚的底砾岩，砾石以石英为主，粒径几至十几厘米。中元古代盆内的海侵和地层上超是从南向北、向东发展的。在盆地的北部以黄旗口组的陆相和滨浅海硅质碎屑岩为主，南部则以滨浅海或海湾型白云质灰岩和白云岩沉积为主。沉积厚度亦向南剧增。综上所述，鄂尔多斯中元古代长城系主要为一套陆相—滨海相石英砂岩沉积，水体向西、向南变深，地层厚度增大。中元古代贺兰拗拉槽盆地充填序列

一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

蓟县纪海侵继续向东向北扩大，在西缘北部乌海摩尔沟剖面可以见到蓟县系王全口组底部含砾砂质白云岩，其陆源物质已经大大减少。从洛南至庆阳、环县、再到北部的苏峪口，广大地区整体上地形平缓，水体不深，属于碳酸盐潮坪沉积环境，受波浪、潮汐及间歇暴露的影响，形成一套特殊的岩相标志，主要为潮间带沉积，同时也包括一部分潮上带及潮下带沉积。蓟县纪盆地范围及沉积厚度较长城纪小，主要为碳酸盐岩潮坪沉积，水体较浅，水体向西、向南变深，地层厚度增大。镇探1井蓟县系潮汐沟及风暴沉积序列一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

蓟县系在华北地台西缘和南缘，震旦系的晚期普遍发育一套冰水沉积或与其有联系的深水沉积，其共同特点是：自下而上由陆相向海相过渡；由半深海碎屑流向冰海沉积演变；在区域上，冰成岩仅见于古陆的外缘，呈带状分布于陆地边缘或滨海，陆架外侧逐渐伸向大陆斜坡，构成陆相带→内陆架相带→外陆架相带，地层厚度也由内带向外带逐渐增厚。综上，从长城纪-震旦纪原型盆地范围逐渐减小，盆地性质为大陆边缘地堑型坳陷，为拉性环境，长城系物源主要来自于克拉通内部。洛南罗圈组碎屑流沉积及冰碛岩碎屑流冰碛岩一、中新元古代华北陆内古裂陷沉积体系及其演化

地层划分与对比

将鄂尔多斯地区分为鄂尔多斯西缘（桌子山-青龙山-平凉）、贺兰山（贺兰山-罗山）、六盘山-河西走廊（香山）、鄂尔多斯南缘及本部5个地层小区。

通过大量露头和钻井等资料的详细研究与对比分析，对区内古生界岩石地层单位进行了重新厘定，建立了较为统一的地层划分方案。

厘定了下古生界的生物地层单位及其对应的地质年代，通过对地层展布、岩性组合以及古生物特征等研究，进行了岩石地层单位、年代地层单位、生物地层单位的划分与对比。

二、早古生代华北广阔陆表海盆沉积体系及其演化

西缘的苏峪口组与南缘和华北的辛集组大体相当，并且相当于沧浪铺阶中下部的沉积，西缘五道淌组与南缘和华北的朱砂洞组大致相当，并且与沧浪铺阶上部大致相当，西缘陶思沟组大致相当于龙王庙阶-毛庄阶的同期沉积，胡鲁斯台组大致相当于徐庄阶的同期沉积，陶思沟组加胡鲁斯台组大体与南缘和华北的馒头组相当，时代相当于龙王庙期-徐庄期，西缘与南缘及华北的张夏组大致相当，并相当于张夏阶的同期沉积，西缘阿不切亥组大致相当南缘和华北的三山子组，大致相当于崮山阶－两河口阶（新厂阶）的同期沉积，只是在各地顶部残存层位不同而已。

岩石地层、年代地层、生物地层单位对比

南缘及本部的冶里组、亮甲山组分属两河口阶和红花园阶，西缘对应层位大都缺失。西缘三道坎组、桌子山组大致相当于大湾阶—牯牛潭阶下部的同期沉积，克里摩里组大致相当于牯牛潭阶上部的同期沉积，三道坎、桌子山、克里摩里组与南缘及华北的马家沟组基本可以对比。贺兰山—香山—罗山地区的天景山组大致相当于红花园期－大湾期的沉积。西缘乌拉力克组大致相当于庙坡早期的沉积，拉什仲组、公乌素组、蛇山组大致相当于庙坡晚期—宝塔期的沉积，乌拉力克组—蛇山组所含化石带与南缘平凉组大体一致，可以很好的对比，应同属庙坡期—宝塔期的沉积，而富平赵老峪组顶界则达到了五峰期。背锅山组相当于临湘期的沉积，顶部可能达到了五峰期。

岩石地层、年代地层、生物地层单位对比

从盆地南部南北向地震剖面上可以看出，寒武系地层厚度较为稳定，但奥陶系地层向南逐渐增厚的特征较为明显，推测地台南缘奥陶纪发育一系列南倾同沉积正断层，形成断阶状，并以此种方式逐渐向秦岭海槽过度，并由此形成了槽、台之间的斜坡过渡带。鄂尔多斯盆地南缘地震测线Tc（上古生界底）层拉平剖面Top：平凉组底；Tom：马家沟组底；To：奥陶系底；T∈：寒武系底；Tzj：蓟县系底；Tzc：长城系底奥陶系

鄂尔多斯南缘及本部小区

◆海岸沉积◆台地体系◆台地边缘礁-滩体系◆台地前缘斜坡体系◆深水斜坡-海槽体系蒸发台地相局限台地相开阔台地相障壁海岸无障壁海岸

依据沉积层序及岩石、沉积构造、古生物标志等，结合测井及区域地质特征，将本区下古生界主要划分为五大沉积体系：

沉积体系类型及特征

海岸沉积体系

海岸沉积在下、中寒武统的苏峪口组、陶思沟组、霍山组和奥陶系三道坎组均可见到。该沉积相带在乌海桌子山、任3井、天深1井、贺兰山苏峪口、青龙山、平凉大台子、洛南上张湾等地均可见。岩石类型及组成、沉积构造、古生物化石表明它们属于海滩及潮坪亚相。其中，海滩亚相由石英砂岩组成，潮坪亚相由灰岩、白云岩及页岩交互组成。霍山组滨岸石英砂岩，冲洗交错层理，华子山

下古生界无障壁海岸沉积模式图

三道坎组石英砂岩，交错层理，桌子山现代碳酸盐潮坪—浅海沉积环境浅海潮坪海滩潮间泻湖澳大利亚大堡礁现代海岸沉积障壁砂坝海滩红树林小型潟湖开阔海台地相局限—蒸发台地相

以厚层状、块状的的灰岩、白云岩为主，有：泥晶灰岩、泥晶含云灰岩生物碎屑灰岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、粉晶竹叶状砾屑白云岩、细粉晶残余颗粒白云岩、含膏云岩、膏盐、盐岩等，碎屑岩类不发育。

碳酸盐岩台地相主体主要位于下寒武统的五道淌组、胡鲁斯台组下部，上寒武统的三山子组，奥陶系的桌子山组、南缘及本部的马家沟组。

根据不同的沉积地区及不同的沉积时期它又可以分为3个亚相：蒸发台地亚相、局限台地亚相和开阔海台地亚相。厚层块状豹皮灰岩，马家沟组，兴县恶虎滩马1段膏云岩，膏模孔，宜探1井

台地沉积体系蒸发台地相：通常位于浪基面以上低能带，海水循环差、能量较弱，由于气候干旱，水体蒸发量大，含盐度很高。其特征是具有膏盐岩和含膏盐白云岩以及粉晶白云岩交互层。它是局限海台地一类比较特殊的沉积环境。该相主要分布于宜川-米脂一带，以及鄂尔多斯盆地的中东部的大部分地区。层位上主要见于马家沟组马一段、马三段、马五段。榆9井台地蒸发岩沉积序列

榆9井膏盐湖沉积

台地沉积体系►蒸发台地局限台地相：广泛分布于陆表海碳酸盐台地沉积的地层中。以发育潮坪—泻湖相的沉积为特征，尤其是以潮间坪-潮上坪为主。其环境相对较为封闭，海水流通不畅，盐度通常较高，生物种类稀少，以窄盐度生物为主。可细分为云坪、灰云坪、泥云坪等微相。富探1井马五段岩溶角砾岩，2868.5m

台地沉积体系►局限台地碳酸盐岩潮坪沉积的理想半旋回模式

开阔海台地相：沉积界面在平均低潮面与浪基面之间，水较浅。在近岸及浅水区是颗粒灰岩沉积物，远岸过渡为粒泥灰岩及生物泥晶灰岩沉积物。在剖面上表现为由高能量的颗粒灰岩（鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩、竹叶状灰岩、藻粒灰岩等）到低能量的泥晶灰岩。开阔海台地潮下带沉积序列

厚层豹皮灰岩，马家沟组，中阳

台地沉积体系►开阔海台地

碳酸盐岩台地相含有丰富的动物化石，其常见的有钙球、介形虫、腕足类、腹足类、海绵及其它软体类的生物，以整体或者碎屑存在，揭示了浅海环境。角石化石，厚层豹斑灰岩，老石旦头足类化石，桌子山组，青龙山北生物碎屑灰岩，桌子山组，乌海摩尔沟，x50生物碎屑灰岩，桌子山组，青龙山，x50台地沉积体系►开阔海台地台地边缘浅滩

在地理位置上主要位于主体台地与斜坡之间，即台地镶边，它们多沿台地边缘呈条带状或链状断续分布，受台地、台盆、深水盆地格局和同生断裂控制。在研究区西缘、南缘地层中广有分布。岩性主要由生屑灰岩（白云岩）、亮晶砂屑灰岩（白云岩）、鲕粒灰岩（白云岩）等构成。张夏组砾屑鲕粒灰岩，韩城华子山

台地边缘沉积体系►台地边缘浅滩鲕粒灰岩，张夏组，摩尔沟鲕粒灰岩，张夏组，岐山涝川

台地边缘礁

碳酸盐台地边缘生物礁主要出露于晚奥陶世的平凉组和背锅山组。主要分布在陕西渭河以北东起富平、西至陇县长约250km的地区内，主要是点礁（补丁礁）及堡礁。在研究区主要分布在盆地南缘坡折带上的平凉组、背锅山组。珊瑚骨架岩，礁核，乾县磨子沟

台地边缘沉积体系►台地边缘礁珊瑚骨架岩，富平将军山平凉组藻礁，桃曲坡珊瑚骨架岩，乾县磨子沟

台地边缘沉积体系►台地边缘礁珊瑚骨架岩，乾县磨子沟珊瑚骨架岩，富平将军山

礁体高约50m，宽约150m，发育多期次生物礁，礁体成块状，无层理，造架生物与粘结生物均有，且造架生物呈原地生长，造礁生物主要为海绵、珊瑚及苔藓虫，附礁生物主要为腕足、腹足、三叶虫、角石、有孔虫、棘皮类等。礁体呈丘状隆起，可分为礁核、礁翼、礁基和礁盖等微相。乾县磨子沟生物礁礼泉东庄生物礁露头堤状的堡礁礁后泻湖开阔海现代大堡礁沉积环境点滩潮坪礁坪滩澳大利亚大堡礁现代生物礁建造澳大利亚大堡礁现代生物礁建造大堡礁礁间潮道礁前礁坪现代陆架边缘堤礁（堡礁）

台地边缘沉积体系►台地边缘礁泻湖中的心形孤立点礁点礁现代生物礁

主要由浊积岩、深灰色薄层灰岩、灰黑色泥岩、灰黑色含笔石页岩、硅质岩、凝灰岩等组成。

西南缘上寒武统的阿不切亥组，香山群，上奥陶统的米钵山组、拉什仲组、赵老峪组、平凉组、背锅山组都属于斜坡-深水盆地沉积。碎屑流，阿不切亥组，摩尔沟台地前缘沉积模式图（梅志超，李文厚等，1986）

台地前缘沉积体系阿不切亥组角砾灰岩，碎屑流沉积

胡鲁斯台组碳酸盐碎屑流，摩尔沟

赵老峪组大型滑塌体，富平赵老峪

赵老峪组具揉皱变形层理，富平赵老峪

台地前缘沉积体系马家沟组纹层状白云岩夹碎屑流，岐山马家沟组纹层状白云岩夹浊流，岐山粒序层理马家沟组碳酸盐岩碎屑流，碎屑为纹层状白云岩，岐山马家沟组厚层砾屑灰岩，岐山

台地前缘沉积体系

研究区在晚奥陶世，尤其是平凉期发育了一套深水斜坡-海槽沉积体系。由于处于不同地区具有不同的沉积格局，我们认为研究区主要发育两套深水岩石组合。一类是以平凉组笔石页岩为主，夹泥岩、碳酸盐重力流的碎屑岩沉积；另一类是以赵老峪组底部薄层页状灰岩为主，夹深水放射虫硅质岩、凝灰岩、重力流的碳酸盐岩沉积。鄂尔多斯西缘地区晚奥陶世深水沉积格局

鄂尔多斯南缘赵老峪地区晚奥陶世深水沉积格局

深水斜坡-海槽沉积体系平凉组笔石页岩，平凉太统山赵老峪组硅质岩，富平粒序层理平凉组深水浊积岩，粒序层理，平凉赵老峪组页薄状泥晶灰岩，富平

深水斜坡-海槽沉积体系鄂尔多斯下古生界沉积模式立体图

根据岩性、岩石组合、沉积构造、沉积序列、古生物组合等特征，建立了一个理想的完整的碳酸盐岩沉积模式，它由秦祁海槽依此向台地内部发育深水海槽-斜坡-台地边缘-开阔海台地-局限海台地（蒸发台地）。

主要沉积环境模式在不同时期，其发育不同的相带组合研究区下古生界碳酸盐岩理想沉积模式图

主要沉积环境模式

寒武纪沉积模式

早寒武世沉积水体总体以浅水为主，发育滨海浅滩、含砂泥云坪及开阔海台地沉积。

中晚寒武世海侵进一步扩大，除台地边缘有陆源碎屑沉积外，其它地区主要为清水碳酸盐岩台地沉积。而西南缘的贺兰坳拉谷强烈沉陷，由台地向外构成台地边缘、斜坡-深水海槽相沉积单元。早寒武世沉积模式中晚寒武世沉积模式

早、中奥陶世沉积模式

早奥陶世海水由西向东、由南向北入侵，中奥陶世海水基本遍布整个鄂尔多斯，形成浅水陆表海沉积，西缘对应的贺兰拗拉槽为深水斜坡-海槽相沉积。主要发育局限海台地、开阔海台地、台地边缘相及斜坡-海槽相。平凉组深水盆地边缘沉积模式及沉积序列示意图平凉组，页岩夹灰岩，深水沉积

晚奥陶世沉积模式

早古生代沉积格架

早古生代，鄂尔多斯南侧以宝鸡—洛南断裂为界与秦岭海槽相接，北部以内蒙古陆与兴蒙加里东海槽相隔，西侧以青铜峡—固原断裂为界与祁连海槽相邻，而西北侧则为继承性活动的“再生”贺兰拗拉槽。

下古生界鄂尔多斯主体主要沉积了厚400-1000m的浅海台地相碳酸盐岩，其西南缘形成秦、祁海槽倾斜的陆架，沉积了厚达近4500m的碳酸盐岩、海相碎屑岩、深水重力流及深水盆地页岩等。鄂尔多斯西南缘奥陶纪盆地充填样式（李文厚，2006）震旦纪-早寒武世贺兰拗拉槽岩相组合及分布

早寒武世海侵开始，但沉积厚度较小，呈“Ｌ”型环绕盆地西南部分，在贺兰山下部苏峪口组含磷碎屑岩沉积，上部五道淌组的白云岩沉积，属于潮坪相。中-晚寒武世由台地向深水海槽过渡。

空间上：北东-南西向由碳酸盐台地向深水海槽过渡。贺兰拗拉槽中寒武统岩相组合和分布水体大范围侵入

早古生代沉积格架贺兰拗拉槽中寒武统-上奥陶统岩相组合和分布

又以西南华山-洛南断裂为界，以北地区为一向南缘缓倾的宽阔陆架-陆棚环境，为华北克拉通南部边缘坳陷盆地；西南华山-洛南断裂与商丹断裂之间则可能为秦岭商丹洋盆北部的大陆斜坡环境，属于早古生代秦岭商丹洋盆的重要组成部分。

在寒武纪研究区自东向西、自南向北整体呈现一被动大陆边缘的结构型式。早寒武世—中寒武世徐庄期，推测大致以商丹断裂为界，以北属华北板块的范围，以南属扬子板块的范围。早寒武世—中寒武世徐庄期盆地类型图

中寒武世张夏期，华北克拉通海侵范围达到高潮，整个华北地块均为海水淹没，古地理格局显示，克拉通四周均为开阔海，且与相邻的深海海槽相接。中寒武张夏期转变为以碳酸盐沉积作用或清水沉积作用为主的沉积环境。这种转变集中反映在克拉通盆地及周缘地区并没有相邻的陆源碎屑物源区的存在，是一个四周为深海包围的、清水沉积作用为主的独特的台地海，这种沉积环境反映的盆地原型最大可能是克拉通台地型盆地环境。区域上，青铜峡-固原断裂-洛南断裂以北整体属于华北克拉通台地型盆地的范围，断裂以南主体属于祁连-北秦岭裂谷型有限洋盆；青铜峡-固原断裂以西，西南华山以东的区域则为西缘海的大陆斜坡环境。中寒武世张夏期盆地类型图

裂谷肩隆起以北地区为华北克拉通内坳陷盆地、以南地区为祁连-北秦岭裂谷型有限洋盆或陆间裂谷盆地。华北板块西缘的庆阳古隆起和华北板块南缘的伏牛古隆起断续相接一起组成了华北板块西缘和南缘的相对统一的边缘隆起，隆起的内侧为统一的华北克拉通内坳陷盆地，其外侧为北祁连—北秦岭被动大陆边缘环境或裂谷型有限洋盆。

晚寒武世较早中寒武世盆地面貌发生了变化，随着祁连-北秦岭洋盆地的扩张，在华北地块西缘、南缘开始出现边缘隆起，即华北板块西缘的庆阳古隆起和华北板块南缘的伏牛古隆起，推测这种边缘隆起可能为裂谷肩隆起，并非构造挤压作用之结果。晚寒武世三山子期盆地类型图鄂尔多斯盆地南缘马家沟组沉积环境模式

早奥陶世冶里-亮甲山期仅在盆地边缘发育环陆泥云坪和云灰坪相沉积。中奥陶世马家沟期，先后经历了三次海进和三次海退，三次大起大落构成了一套完整的海进海退旋回，除了发育潮坪和开阔海沉积之外，还有膏湖和膏盐湖沉积。晚奥陶世海水几乎全部退出了鄂尔多斯地区和整个华北陆块，仅在西南缘发育。

早古生代沉积格架

寒武纪岩相古地理及其演化特征

辛集/苏峪口期

早寒武世辛集期，海水从西、南两个方向侵入，形成了“L”型的海域，沉积作用主要由南向北、从西向东层层超覆，在海侵较早的盆地边缘地区，下部沉积了下粗上细的滨海相碎屑岩系，其中大都夹有碳酸盐岩层，向上过渡为碳酸盐岩及含泥云岩，反映了海进初期的沉积序列。

辛集期鄂尔多斯主体是陆地，其西南侧发育了环陆泥砂坪、含砂云坪，向外逐渐过渡为开阔海，并与祁连海槽和秦岭海槽相连。鄂尔多斯早寒武世辛集/苏峪口期岩相古地理图

朱砂洞/五道淌期

早寒武世沧浪铺晚期（朱砂洞/五道淌期），海侵继续向北、向东扩展，沉积区的北界已经跨过石嘴山，快到乌达地区。沉积区继承了早期的沉积格局，构造分异不明显。西缘主体仍为一沉积带，下降幅度较苏峪口期更大了，主要表现在地层厚度较苏峪口组要大，沉积厚度仍是自西向东、自南向北减薄的趋势。

朱砂洞期主要沉积了环陆含砂泥云坪和开阔海台地相。鄂尔多斯早寒武世朱砂洞/五道淌期岩相古地理图

寒武纪岩相古地理及其演化特征

馒头+毛庄/陶思沟期

早中寒武世陶思沟期海侵范围有所扩大，沉积范围明显向东、向北扩展。西缘北段沉积已达乌海地区，东界已达鄂托克前旗，南缘北边到达华池—延长一带。

鄂尔多斯中央主体仍为陆地，外侧围绕鄂尔多斯陆呈“L”型分布的为环陆含砂泥坪、含砂云泥坪，向西和向南逐渐过渡为开阔海，台地前缘斜坡并与祁秦海槽相通。鄂尔多斯早中寒武世馒头+毛庄/陶思沟期岩相古地理图

寒武纪岩相古地理及其演化特征

徐庄/胡鲁斯台期

中寒武世徐庄期发生了更大范围的海侵，盆地大部分地区都被海水所覆盖。此时共有四个古陆：伊盟古陆、阿拉善古陆、吕梁古陆及中央古陆。古陆的面积较之早寒武世有了明显的缩小，表明了中寒武世海侵的扩大，陆地面积逐渐减小。

徐庄期主要发育了砂泥坪、环陆云泥坪、开阔海台地、台地前缘斜坡、浅滩及大陆斜坡-深水海槽相。

西南缘沉积了一套浅水-深水的碳酸盐岩，河西走廊为香山群的深水碎屑岩建造，其物源来自北部的阿拉善古陆。鄂尔多斯中寒武世徐庄/胡鲁斯台期岩相古地理图

寒武纪岩相古地理及其演化特征

张夏期

中寒武世张夏期，海侵达到高潮，全区几乎被浅而温暖的海水所覆盖，形成了开口的浅水海域，阿拉善古陆和中央古陆面积也有所减小。海水由浑水沉积为主转为清水沉积为主，水体能量较高，发育大量的滩和准滩，成为张夏期所独有的特征。在台地内部的滩后环境，由于吕梁陆、伊盟陆和滩的限制，成为台内局限海。贺兰拗拉槽、香山地区厚度沉积较大，为台地前缘斜坡及大陆斜坡-深水海槽沉积。鄂尔多斯中寒武世张夏期岩相古地理图

寒武纪岩相古地理及其演化特征

三山子/阿不切亥期

晚寒武世，开始海退，陆地面积增大，主要有阿拉善古陆、伊盟古陆、中央古陆。泥坪消失，代之出现的是云坪，这表明该时期的陆地更加准平原化了。绝大部分的华北地台仍为碳酸盐岩台地，但其中的滩减少了，且不再是鲕粒滩而是竹叶滩，这表明华北碳酸盐岩台地海的性质发生了变化

西缘深水区仍深入到桌子山地区。鄂尔多斯晚寒武世三山子/阿不切亥期岩相古地理图

寒武纪岩相古地理及其演化特征

奥陶纪岩相古地理及其演化特征

冶里-亮甲山期

早奥陶世冶里期，海水又从东、南、西三个方向开始向地块侵入。但鄂尔多斯广大地区仍为一个统一的古陆。其主要发育在鄂尔多斯的边缘，地层厚度自北向南逐渐增大。岩性主要为浅棕色、紫红色、浅灰色、灰色泥-粉晶白云岩、粉-细晶白云岩、含泥细晶白云岩等。在南缘岐山及东缘各剖面较为发育，以中薄层为主，可见微细纹层，为潮上云泥坪环境。

亮甲山期的构造格局和古地理面貌与冶里期相似，岩性主要以浅灰色、灰色厚层白云岩、含燧石白云岩为主。

冶里期、亮甲山期主要发育了环陆泥云坪、云灰坪。鄂尔多斯早奥陶世冶里期岩相古地理图鄂尔多斯早奥陶世亮甲山期岩相古地理图三道坎期

中奥陶世三道坎期开始了奥陶纪的第二次海侵，海水大量的侵入鄂尔多斯，由西北部的阿拉善陆、北部的伊盟陆、中央古陆及其它海水覆盖区地区构成了隆坳相间的构造格局。

三道坎期对应于马一、二、三期。

中东部马一、马三、马五以发育膏岩、盐岩的蒸发岩组合为特色，马二段则发育白云岩、石灰岩。

西南缘的大部分地区，整体以开阔海台地灰岩为主。鄂尔多斯中奥陶世三道坎期岩相古地理图

奥陶纪岩相古地理及其演化特征桌子山期

中奥陶世桌子山期海侵扩大，古陆面积减小。基本保持了三道坎期的构造格局。

桌子山期对应于马四、马五期。

鄂尔多斯中东部以云岩为主，普遍含膏岩、盐岩，属蒸发台地相、局限海台地相沉积。

西南缘地区对应的岩性组合以开阔海台地的各种灰岩为主，向外发育台地前缘斜坡相碳酸盐岩及碎屑岩沉积。鄂尔多斯中奥陶统桌子山期岩相古地理图

奥陶纪岩相古地理及其演化特征鄂尔多斯中奥陶世马二期岩相古地理图鄂尔多斯中奥陶世马一期岩相古地理图

奥陶纪岩相古地理及其演化特征

鄂尔多斯中奥陶世马四期岩相古地理图鄂尔多斯中奥陶世马三期岩相古地理图

奥陶纪岩相古地理及其演化特征鄂尔多斯中奥陶世马五期岩相古地理图鄂尔多斯马家沟组高水位期沉积模式图鄂尔多斯马家沟组低水位期沉积模式图

奥陶纪岩相古地理及其演化特征克里摩里/峰峰期

中奥陶世克里摩里期（马六期）再度出现小规模海侵。由于加里东运动盆地内部大都被剥蚀，中东部仅残存厚度有限的深灰色泥—粉晶石灰岩。南缘及西缘沉积厚度较大。

主要发育云坪、开阔海台地、台地边缘浅滩、台地前缘斜坡及大陆斜坡-深水海槽相。

克里摩里期贺兰拗拉槽进入了强烈的断裂沉陷，形成了巨厚的深水盆地沉积。盆地两侧沉积体系的发育具不对称性，东侧只有碳酸盐岩斜坡扇群发育，西侧和中部发育硅质碎屑浊积岩。鄂尔多斯中奥陶世克里摩里/峰峰期岩相古地理图

奥陶纪岩相古地理及其演化特征平凉期

晚奥陶世平凉期，遍及华北的加里东运动，使鄂尔多斯整体抬升为陆，遭受风化剥蚀。仅在其西南缘有一个狭窄的“L”型的海域，其中依次发育着碳酸盐台地、高能量的礁滩和深水斜坡等，再向外便是深水海槽。这一“L”型的海域正处于活动强烈的构造断陷带上，同生断裂发育，其中的各古地理单元正是受着这些阶梯状下陷的同生断裂的控制。深水斜坡带上重力流沉积十分发育。平凉期末，海水开始大量退出。鄂尔多斯晚奥陶世平凉期岩相古地理图

奥陶纪岩相古地理及其演化特征背锅山期

晚奥陶世背锅山期海退的继续，海域面积进一步缩小，仅在西南一遇继续接受沉积，沉积厚度明显减薄。在这一范围的有限的海域中，近陆地区为浅水碳酸盐台地，向外为深水斜坡，与平凉期基本相似。末期，海水全部退出鄂尔多斯地区，本区整体上升为陆，从而结束了鄂尔多斯地区早古生代的海相沉积历史。鄂尔多斯晚奥陶世背锅山期岩相古地理图

奥陶纪岩相古地理及其演化特征奥陶纪沉积环境演化

西部隆起与东部洼陷及西部隆起北段的构造面貌及地层特征西部隆起与东部洼陷及西部隆起南段的构造面貌及地层特征

盐池－庆阳－黄陵隆起带走向北西，在向黄陵方向偏转为北西西，略呈一向西南突出的弧形，或称“L”型。在这个隆起带以东，为一巨大的走向近南北的凹陷，即绥德－延川坳陷。

在研究区西隆东洼构造背景下，西部隆起上的奥陶系厚度不过百米左右，而在坳陷之中最厚却达800m以上。靠近隆起带，地层急剧减薄，特别是马家沟组四段和五段。四段以下的地层是从西向东逐渐超覆尖灭的。目前国外主要应用Tucker的碳酸盐台地沉积模式，各相带均发现大型油气田。全球202个大型碳酸盐岩油气田储层岩相统计特征台地泥晶碳酸盐岩台缘斜坡碳酸盐岩台地颗粒滩生物建隆远洋白垩(n=202)010203040506070

有利相区预测及评价优选储层是形成大型碳酸盐岩油气田的关键因素四大类储层：生物礁、颗粒滩、白云岩、岩溶风化壳全球大型碳酸盐岩油气田储层类型统计特征

有利相区预测及评价优选

鄂尔多斯下古生界海相碳酸盐岩地层分布广泛，沉积厚度大，沉积类型多样。因此，针对性的研究碳酸盐岩的有利储集相带及其分布对天然气的勘探有至关重要的作用。鄂尔多斯奥陶系的有利储集体主要为：

1.风化壳岩溶储集体

2.白云岩储集体

3.生物礁-滩储集体

4.米脂盐凹盐下储集体

5.深水重力流储集体

风化壳岩溶储集体是最有利的储集体，靖边气田的储集类型主要为此种类型。而其它还未有取得实质性进展，存在较大的勘探潜力。

有利相区预测及评价优选

从现有资料来看，寒武系只有耀参1井及灵1、旬探1、天深1井有含气显示。

奥陶系，在西缘桌子山组、克里摩里组都有含气显示，是勘探的一个新区域，在南缘平凉组、背锅山组及马家沟组都有良好的储层发育，从钻井油气显示状况来较好，是下古生界天然气勘探主要目的层。

优选的有利储集相带为：1.风化壳岩溶储集体；2.白云岩储集体；3.生物礁-滩储集体。

鄂尔多斯前石炭纪古地质图

有利相区预测及评价优选

三、晚古生代-中三叠世华北克拉通坳陷盆地沉积体系及其演化

华北古陆块震旦纪-早古生代的广阔陆表海沉积因受加里东运动影响而终结，而后经历了长期的抬升侵蚀夷平过程，自晚石炭世开始，又发生沉降作用，开始了华北克拉通拗陷盆地的沉积演化过程。晚石炭世早期在鄂尔多斯地区形成由中央古隆起分割的东西两个海盆(华北海和祁连海)，发育向中央隆起超覆沉积。其中，西部沉降幅度大，上石炭统厚400～800m，局部达1100m，为潮坪泻湖相沉积。东部沉降幅度小，上石炭统一般厚度不足100m，为滨浅海沉积。古隆起两侧均为重要的含煤岩系。南北

上古生界超覆于奥陶系灰岩构造侵蚀面之上，本溪期南高北低，海侵来自东北方向；太原期南低北高，海侵来自东南方向，由南向北灰岩厚度减薄，层数减少；8#煤层(T9-2)代表构造体制转换面；山西组北岔沟砂岩底面(T9-1)为一区域海退面，盆地北部显著抬升，进入近海湖盆及内陆坳陷阶段，河流、三角洲砂体向南进积，石盒子早期(Ts)达到砂体发育的顶峰。本溪太原山西石盒子T9-2TsT10/T9-1区域不整合面构造体制转换面区域海退面区域河道下切面海侵来自东北方向海侵来自东南方向沉积体系及其主要特征上古生界石炭—二叠系划分为8种沉积体系，22种沉积亚相，42种沉积微相。

2.碳酸盐陆棚

在绥德－安塞－延安－延长以东地区广泛分布，主要发育于下二叠统太原组中，如庙沟、毛儿沟、斜道及东大窑灰岩，厚度一般在10～20m之间，横向分布稳定。蒲1井太原组碳酸盐陆棚沉积岩电特征

陆棚沉积体系陆棚是指正常浪基面以下至陆棚坡折的广大浅海水域，其中包括陆表海和陆缘海区榆40井碳酸盐陆棚-泥质陆棚岩电特征图铺2榆59榆9榆13浅海陆棚

1.泥质陆棚主要发育于本溪组，分布在盆地东部临县－吉县一带。陆棚泥通常为深灰－灰黑色，并含有少量的粉砂和砂等碎屑颗粒。障壁岛是由海浪造成的平行海岸分布的长条形砂坝，外侧为广海，内侧与大陆之间有泻湖相隔，并对泻湖和潮坪起着天然屏障作用，形成半封闭的泻湖。太原组障壁海岸沉积体系

障壁海岸沉积体系

砂岩发育浪成波痕、波状层理、沙纹层理及低角度交错层理，粒序变化不明显，一般具逆粒序，与下伏泥岩过渡接触。依据沉积物特征，可将障壁岛划分为：临滨、前滨及后滨。

榆42井障壁岛沉积岩电特征图障壁岛冲积扇沉积体系锦4，2772.0m，盒7段

砾石大小不一，一般0.5～5cm，最大可达数厘米，分选磨圆差，反映出快速近源的特点，多为冲积扇扇中及扇端亚相。扇中大型辫状水道沉积砾石呈叠瓦状堆积锦评1，2347.18m，盒8段扇端小型辫状水道沉积平行层理发育锦12，2110.35m，盒8段分布在北部古陆周缘主要为湿地扇冲积扇扇中辫状水道中砾石分选差，砾石定向排列明显水流方向锦12井锦12井辫状河沉积体系

平凉二道沟盒8底，辫状河河道沉积发育的大型板状交错层理

以泊尔江海子断裂为界，断层以北地区为元古及太古界结晶基底,断裂以南为寒武-奥陶系沉积岩,即北部为高山,向南由于地形坡度迅速降低,演化为宽缓的冲积平原沉积,辫状河道发育。扒搂沟山2-3砂岩河道砾岩夹层平行层理块状层理块状层理曲流河沉积体系

卡布其，山2

平凉二道沟山西组

河道砂体切入下部的泥岩平凉二道沟，山1曲流河沉积主要出现在盆地中北部及西南部的山西组和石盒子组。且大部分分布在辫状河与三角洲平原的过渡部分。二元结构发育较好

保德扒楼沟黑岱沟剖面河道泥炭沼泽河漫滩河道砂坝锦6井，扇三角洲平原混杂砾岩沉积

扇三角洲沉积体系伊6井太原组扇三角洲微相及垂向相序特征扇三角洲平原主要由辫状分流河道夹漫洪沉积构成，其中漫洪沉积中穿插填积了河道间、天然堤、决口扇、沼泽及扇面辫状分流河道等沉积物。扇三角洲前缘主要发育在杭锦旗－伊金霍洛旗一带，可以分为水下分流河道、分流间湾、河口坝、前缘席状砂体等沉积微相。辫状河三角洲沉积体系辫状河三角洲平原榆40井盒8上榆49井盒8洲4井盒8段铺2井盒8段岩性：厚层状的含砾不等粒砂岩、粗砂岩沉积构造：底部具冲刷面，见泥砾、发育大中型板状交错层理，平行层理曲线特征：箱形及钟形曲线，或其多次叠加的箱形及钟形平凉二道沟盒8底部巨厚的分流河道砂体辫状河三角洲沉积体系辫状河三角洲前缘下石盒子组盒8段辫状河三角洲沉积岩电特征图岩性：含砾不等粒砂岩、粗砂岩，含少量细砂岩薄层沉积构造：由下至上依次为冲刷面、大中型槽状交错层理、板状交错层理及平行层理粒度概率：多为三段式，以滚动和跳跃总体为主曲线特征：箱形及钟形曲线，或其多次叠加的圣诞树状镇探1井盒8段水下分流河道粒度概率曲线特征莲3井盒8砂岩为含砾粗砂岩成家庄剖面水下分流河道陕113盒8上水下分流河道含砾粗砂岩三角洲平原

三角洲平原亚相主要由分流河道微相、泥炭沼泽微相、河漫滩、天然堤微相、决口扇微相等组成。曲流河三角洲沉积体系镇探1井山西组三角洲沉积岩电特征图榆24井山23三角洲平原沉积特征图

平凉二道沟山12段，分流河道沉积特征陕240井山1-1板状交错层理3188.7米三角洲前缘山西组三角洲前缘沉积岩电特征图曲流河三角洲沉积体系多期水下分流河道相互改造（成家庄剖面山1砂岩中）水下分流河道相互切割（成家庄剖面北岔沟砂岩）

三角洲前缘的骨架相砂体的碎屑粒度较细，向前缘的外缘延伸，粒度进一步变细，而泥质含量升高，砂体厚度/地层厚度比值降低。湖泊

滨浅湖沉积物主要由薄层的砂岩、粉砂岩与泥岩组成。砂岩分选磨圆较好，成分成熟度较高。泥岩常见撕裂碎片和干裂等。浅湖沉积物以泥岩、粉砂岩与细砂岩互层为特征，沉积物颜色变化大，红色、灰绿色和灰色均可出现。常见水平层理、压扁层理、透镜状层理、波状层理和沙纹交错层理以及对称浪成波痕等。生物化石丰富，有鱼类、瓣鳃类、叶肢介和介形虫等，并见植物化石碎片。此外，虫迹亦十分发育。浅湖沉积岩电特征图镇探1井，水平层理发育沉积相带展布特征及岩相古地理格局本溪组太原组

早二叠世太原期：早期来自SE方向第二期大规模海侵，晚期海退

太原期早期来自SE方向的大规模海侵，以形成庙沟灰岩的海侵范围最大，华北陆表海向北达北纬38°，向西越过鄂尔多斯中央古隆起与西缘海水全面汇合，并统一于华北陆表海中。哈德逊湾太原组沉积期应相似于此环境海水注入方向沉积物海相性不一定更强远离海水通道沉积物海相性不一定更弱沉积特征山西组底界砂岩（北岔沟砂岩）

太原组东大窑灰岩太原组顶部泥岩段山西柳林成家庄

鄂尔多斯盆地下二叠统山西组山2段沉积相图

鄂尔多斯盆地下二叠统山西组山1段沉积相图

鄂尔多斯盆地中二叠统下石盒子组盒8段沉积相图

鄂尔多斯盆地中二叠统下石盒子组盒7段沉积相图鄂尔多斯盆地中二叠统下石盒子组盒6段沉积相图鄂尔多斯盆地中二叠统下石盒子组盒5段沉积相图鄂尔多斯盆地中二叠统上石盒子组沉积相图

鄂尔多斯盆地上二叠统石千峰组沉积相图

主要发育在本溪组和太二段，其沉积模式和沉积特征泻湖-障壁-潮坪相沉积模式该体系以早二叠世太一段为代表，以灰岩沉积为主潮坪-障壁-潮下（浅海陆棚）相沉积模式鄂尔多斯盆地太原组沉积模式图

鄂尔多斯西缘太原组障壁海岸沉积模式图

由于潮汐将潮坪沉积物中的砂冲到海岸附近堆积，使滩砂不断扩大加厚起障壁作用，西部在惠安堡、环县及镇原一带形成多个规模较大的狭长障壁岛带，泻湖是在潮坪的基础上发展起来的，由于沿岸线潮汐的作用，将潮坪沉积物中的砂冲到海岸附近堆积，使潮滩砂不断扩大加厚而起到障壁作用，海水循环受障壁阻隔，在滩后形成半封闭的泻湖环境。山西组聚煤模式

在低位体系域沉积期，小的可容纳空间变化速率所产生的空间在垂向上被沉积物完全充填。泥炭沼泽在水平方向上延伸，形成连续的煤层，向上煤质变差，灰份升高(由底部的湿润变为顶部的干旱)。这与许多煤层中观察到的实际情况是相符的。因此，这个阶段形成煤层的厚度和连续性中等。鄂尔多斯盆地中、下三叠统地层构造图

由鄂尔多斯盆地下中三叠统（包括刘家沟组、和尚沟组和纸坊组）地层厚度等值线图可以看出，较石千峰组沉积期，鄂尔多斯地区的古构造面貌发生了较大变化：中央古隆起并不存在；盆地主体构造格局自北向南依次是：伊盟隆起，中部坳陷和南部永寿-黄陵隆起。接受沉积的伊盟隆起的范围明显向南扩展，是大华北坳陷盆地的组成部分，灵台-富县-铜川-渭南一线以南的隆起属于早期渭北隆起的残余部分。总体来讲，在早中三叠世，鄂尔多斯盆地不存在一个相对统一的中央古隆起，也不存在一个相对统一的渭北隆起。三叠纪原型盆地演化三叠纪原型盆地鄂尔多斯盆地下三叠统刘家沟组下部岩相古地理图

鄂尔多斯盆地下三叠统刘家沟组

上部岩相古地理图鄂尔多斯盆地下三叠统和尚沟组岩相古地理图鄂尔多斯盆地中三叠统纸坊组下部岩相古地理图鄂尔多斯盆地中三叠统纸坊组中部岩相古地理图

鄂尔多斯盆地中三叠统纸坊组上部岩相古地理图四、晚三叠世-白垩纪鄂尔多斯内陆坳陷盆地沉积体系及其演化沉积发育史

晚三叠世延长期，由于印支运动的影响使得晚古生代-中三叠世的华北克拉通拗陷盆地逐渐向鄂尔多斯盆地转化。可以说，印支运动在鄂尔多斯盆地的地史发展中是一次重大变革。在沉积上实现了由海相、过渡相向陆相的转变，使盆地自晚三叠世以来发育完整和典型的陆相碎屑岩沉积体系。盆地演化进入了大型内陆差异沉积盆地的形成和发展时期，结束和取代了晚古生代以来克拉通坳陷的发展历史。上三叠统延长组是在鄂尔多斯盆地坳陷持续发展和稳定沉降过程中堆积的以河流-湖泊相为特征的陆源碎屑岩系，它的发展和演化客观记录了这个大型淡水湖盆从发生、发展到消亡的历史。湖盆发育到延长组第三段(T3y3)初期达到鼎盛，湖进范围可到达盆地北部横山-乌审旗一线。之后，随着河流的不断注入充填，湖盆走向萎缩。

晚三叠世是鄂尔多斯盆地油气形成的重要时期，沉积体系发育完整，地层出露良好，是观察、研究陆相沉积的典型地区。本区上三叠统延长组主要为一套灰绿色、灰色中厚层-块状细砂岩、粉砂岩和深灰色、灰黑色泥岩组成的旋回性沉积。下部以河流相中-粗砂岩沉积为主，中部为一套湖泊-三角洲-河流相砂泥岩互层，上部为河流相砂泥岩沉积。在区域范围上，以北纬38°为界，北粗南细，北部厚100～600m之间，南部厚700～1000m之间。延长组与其上下相邻地层均为平行不整合接触，反映了它沉积时盆地基底稳定。上三叠统延长组第一段(T3y1)沉积之后，盆地地形出现明显分异，以志丹-甘泉-宜川沿线为枢纽，南部以明显的斜坡向盆地内部倾没，坡度为0.0012，北自马家滩、定边，南至旬邑、铜川，东起延安、黄陵，西达环县、镇原，面积约4×104km2的范围为深湖盆地区，形成厚度达300～400m的深湖相沉积。枢纽线以北地区为一地势平坦的台地，地形梯度小于0.0003。北薄南厚的稳定变化，亦表明沉积速率的近似。为方便生产，长庆油田按油气情况及岩性、电性特征将延长组自上而下划分为10个油层组。鄂尔多斯盆地延长期原始盆地面貌及沉积相图

晚三叠世延长期原始盆地范围，西北部以贺兰山西缘断裂带-查汉布鲁格断裂与阿拉善古陆为界；向西与六盘山盆地和河西走廊过渡区可能局部相通；西南部至西华山-六盘山断裂（海原-北祁连北缘断裂），与陇西古陆分界；南部边界跨越现今渭河地堑和北秦岭地区，可达商丹缝合带北侧一带；东可达冀、皖；北部边界位于达拉特旗-杭锦旗一带；在此基础之上对晚三叠世原始盆地面貌进行了恢复。

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组层序地层格架图延长组层序地层格架的建立层序1:长10,为湖盆形成时期沉积。层序2:长9-长82

，为湖盆初始扩张时期沉积。层序3:长81－长7，湖盆逐渐鼎盛期沉积。层序4:长6-长4+5-长3

，为湖盆萎缩（缩小）时期沉积。层序5：长2－长1，为湖盆萎缩消亡时期沉积。1.主要标志层（1）长7中下部张家滩页岩（2）长9顶部李家畔页岩（3）K9标志层（长1底部）（4）K5标志层（长4+5中部）（5）K2标志层（长6底部）2.长10油层组辅助标志层

沉积体系类型及特征

以露头、岩心、测井曲线为基础，结合地震资料分析，根据岩石类型、沉积结构、构造、古生物、剖面结构和沉积旋回等特征,将研究区延长组划分为4个沉积体系、10个沉积亚相及众多的微相类型。

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组沉积体系类型主要有：（1）冲积扇沉积体系；（2）河流沉积体系；（3）湖泊沉积体系；（4）扇三角洲沉积体系；（5）辫状河三角洲沉积体系；（6）曲流河三角洲沉积体系。

辫状河

本区的辫状河河道砂坝往往构成巨厚的层系，缺乏河道间的细粒夹层；从垂向上看，砂体由多个旋回反复叠置而成，具有二元结构，并依次发育粒序层或槽状交错层、板状交错层，以及一些沙纹交错层理。秀延河(清涧河)剖面长2辫状河厚层细砂岩曲流河

本区曲流河沉积往往是河道砂质沉积与河漫滩细粒沉积之比接近于1，沉积层序正粒序性明显，具二元结构。下部结构为河道砂坝沉积，以侧向加积为主；上部结构为河漫滩沉积，以垂向加积为主。砂体基底具明显冲刷面，冲刷面起伏强烈。甘谷驿长4+5曲流河沉积－河漫滩沉积交织河沉积形态交织河沉积

交织河出现地段地势十分平坦，常常被泛滥盆地沉积分为若干彼此分隔而又汇合的持久性河道系统，其单河道既可能是顺直的低弯度型，也可以是高弯度的曲流型，其突出特征是泛滥盆地十分发育。天然堤之外往往发育大片漫滩沼泽、河漫湖及决口扇等沉积，它们与河道砂体沉积之比大多在2~4之间。本区交织河主要发育，在上三叠统延长组长21期。常有沼泽与其共生，河岸十分固定，植被繁茂，无论河道或是洪泛平原碎屑均以垂向加积为主。

浅湖亚相沉积主要为深灰色－灰黑色的粉砂质泥页岩，局部夹薄层状粉－细砂岩，泥岩中动物化石丰富，主要为介形虫、叶肢介、瓣鳃类和方鳞鱼鳞片。自然电位曲线低平，具高声速时差、高伽马和低电阻。湖泊沉积体系——浅湖庄164井长4+5段浅湖相沉积铜川柳林沟长3浅湖沉积旺19，长8段，鱼鳞杨22，长6段，垂直虫孔宁36井，长7段深湖相沉积湖泊沉积体系——深湖宁36井，长6段，泥岩撕裂屑长20井，长7段，深湖相沉积正11井，长6段，火焰构造铜川金锁关剖面，长6段，深湖湘沉积宁36井，长7段，泥岩撕裂屑虎4—桥12井长6－长9沉积相剖面图E鄂尔多斯盆地上三叠统延长组深湖区沉积体系模式图浊积扇成因及其微相特征铜川长7张家滩页岩瓦窑堡石家川，长1段，鲍玛序列底部槽模延长湖普遍发育浊积岩大理河庙沟，长1，浊积岩沉积岩性：薄－中厚层粉－细砂岩夹灰绿、深灰色泥岩、粉砂质泥岩组成，具有正粒序性和多期韵律性旋回矿物成份：多为岩屑质长石杂砂岩或长石质岩屑杂砂岩。石英多大于50％，主要来自变质岩系地层；长石为20～30％，主要为酸性斜长石和正长石；岩屑为9～25％，主要有石英岩、千枚岩、片岩，含量由北向南增高沉积剖面：浊积岩多夹于深灰色及灰黑色泥页岩及油页岩中，可见到介形虫及鱼类化石，缺少底栖动物化石鲍玛序列常不完整，序列中每段单元厚度变化较大ABC鲍玛序列ABCD浊积岩常见的沉积构造庄164井，长7，鲍马序列BA槽模鲍马序列ABC南召白土岗深湖相页岩夹凝灰岩浊积岩槽模凝灰质浊积岩玻屑凝灰岩，由粗到细的沉积序列×2000.78cm连续沉积的凝灰岩层细粉晶双屑凝灰岩玻屑凝灰岩细晶晶屑凝灰岩细粉晶双屑凝灰岩细粗粗细细粗晶屑由多变少粒径由粗变细长石晶屑.005mm长石晶屑.002mm纯玻屑凝灰岩含晶凝灰岩3凝灰岩砂质碎屑流沉积：为层流，沉积物均匀块状或正粒序，多含有数量不等的泥屑，岩性为砂泥岩顶底突变或顶部突变底部渐变。宁12井长72

泥岩撕裂屑白162井长63砂质碎屑流沉积相剖面图顶砂质碎屑流沉积浊流沉积宁36井砂质碎屑流沉积庄38井，长63，滑塌沉积滑动面庄49井，长6，滑塌变形层理宁36井，长7，滑塌形成的砂岩岩脉岭52井，1912，长72，卷曲变形剖20井，1932.6，长71，阶梯状正断层

白246井，2056.5，长6，小断层液化沉积物流毗邻三角洲前缘的上扇水道液化沉积物流及滑塌变形构造，滑塌面之上为河口坝。元48井，2030.4m，长61上扇水道发育典型的液化-滑塌包卷层理构造,元48井，2028.8m，长61液化沉积物流鄂尔多斯盆地延长组长7底部凝灰岩厚度图铜川何家坊长7凝灰岩夹层里51井长73泥岩和凝灰岩新213井长73凝灰岩、凝灰质泥岩里51井长73

凝灰岩新213井长73

凝灰岩宁42井长72

凝灰岩庄50井长7铁方解石化凝灰岩正11井长7蚀变玻屑凝灰岩正7井长7晶屑凝灰岩正9井长7晶屑玻屑凝灰岩三个河流土三个三角洲

三角洲沉积序列如果其上发育第二旋回的三角洲，那么这种三角洲将是浅水型。也就是说，在大型湖盆中，随着湖盆的充填作用，三角洲体系在时间上和空间上往往存在着规律的演化趋势。一般说来，三角洲体系在时间上往往从深水型向浅水型转变，在空间上则从浅水型向深水型过渡。曲流河三角洲模式时间空间仕望河三角洲沉积序列延河三角洲河口坝沉积序列

辫状河三角洲往往发育在湖盆坳陷陡坡边界地带。如在较陡的湖盆坳陷边界，研究区的西缘及西南缘一带，从长10－长2均发育一系列的辫状河三角洲曲流河三角洲是在河流入湖的湖盆缓坡地带形成的，在区域上主要分布在研究区东部和东南部，从长10－长2均发育一系列的曲流河三角洲。在时间上往往出现在湖泊发展演化的湖退时期，均呈向湖盆方向强烈推进的朵状或鸟足状。通常分为前三角洲、三角洲前缘和三角洲平原三个亚相延长组辫状河三角洲及曲流河三角洲沉积模式秦祁褶皱带走向印支期强烈隆升的秦祁褶皱带为延长湖NW-SE走向、西南部发育辫状河三角洲提供了古地貌背景鄂尔多斯盆地西南缘基岩地质图三角洲沉积体系

自然伽玛曲线为中高幅值，总体向上变低，呈微齿状。薄层砂岩的自然伽玛出现尖峰状。自然电位曲线多呈钟形，也有的岩段呈箱状三角洲平原主要微相及其特征

研究区东北部发育曲流河三角洲平原，西南部发育辫状河三角洲。按其沉积特征可以分为分流河道、天然堤、决口扇、河漫滩等。GRSP三角洲沉积体系-三角洲平原镇探1井辫状河三角洲平原分流河道、泛滥平原沉积岩电特征图新64井，长2，多层煤线耿26井三角洲前缘沉积序列

研究区东北部发育曲流河三角洲前缘，西南部发育辫状河三角洲前缘，按其沉积特征可以分为水下分流河道、水下天然堤、水下决口扇、分流间湾、河口坝、远砂坝等。

水下分流河道的自然电位曲线及自然伽玛曲线呈现较高的幅值，自然电位曲线呈钟形或箱形。河口坝因为反韵律层序而形成漏斗形电测曲线。剖13井辫状河三角洲前缘岩电特征白210井三角洲前缘岩电特征三角洲沉积体系-三角洲前缘午65井辫状河三角洲前缘岩电特征

宜川县城延长组长8三角洲前缘

韩城薛峰川，延长组，三角洲前缘铜川柳林，延长组长2三角洲前缘三角洲前缘透镜状的水下分流河道砂体，宜川鄂尔多斯盆地延长组各个时期的湖岸线鄂尔多斯盆地延长组各个时期的深湖线四个演化阶段，即湖盆形成及扩张期、鼎盛期、局部回返期、萎缩消亡期◆长10至长9期由满盆的河流到迅速的湖进；◆长8至长7期的再次湖泛，长7湖盆发育逐渐达到鼎盛；◆长6、长4+5和长3期湖盆继续萎缩，长4+5西北部和东北部出现一次局部短暂的湖泛，深湖区逐渐向南偏移；◆长2期湖盆继续萎缩，深湖衰竭；至长1湖岸线迅速北移，深湖在子长－庙沟一带局部短暂复活长10长10长2长4+5长4+5长4+5长4+5长3长3长3长6长6长6长6长7长7长7长9长9长9长1长1长1长1长1长8长8

长10期研究区内陆湖盆真正开始形成并逐步扩大加深，其时盆地面貌、格局初步已现，长轴方向呈北西－南东伸展，湖岸线范围北窄南宽，整个湖盆平面展布由北西向南东敞开。在研究区的东西两岸发育着两大三角洲裙，东北部广大地区发育辫状河、曲流河，而西南部主要发育辫状河，沿湖岸线均广泛发育三角洲，三角洲前缘不是很发育，西部三角洲相带较东部三角洲更窄。此时，主要以加积作用为主，局部起填平补齐的作用沉积相峰4井中砂岩麻斑构造镰34井麻斑构造麟游澄水河高52高31盐20宁24初产64.69t/d6t/d油迹庄65正6油斑油迹高4413t/d油斑

长10期研究区内陆湖盆真正开始形成并逐步扩大加深，其时盆地面貌、格局初步已现，长轴方向呈北西－南东伸展，湖岸线范围北窄南宽，整个湖盆平面展布由北西向南东敞开。在研究区的东西两岸发育着两大三角洲裙，东北部广大地区发育辫状河、曲流河，而西南部主要发育辫状河，沿湖岸线均广泛发育三角洲，三角洲前缘不是很发育，西部三角洲相带较东部三角洲更窄。此时，主要以加积作用为主，局部起填平补齐的作用沉积相

鄂尔多斯盆地演化至长9期湖盆下沉，湖区扩大。浅湖沉积在西岸狭窄，东岸则十分宽阔。研究区整体发育曲流河三角洲沉积体系。沉积体系的突出特点为西部是各种近源快速堆积的辫状河三角洲，而东部则发育一连串曲流河三角洲。各个三角洲都发育了雏形，为延长组三角洲以后的发育奠定了基础。该期发育了一套生油岩系俗称为“李家畔页岩”。元158井瓣鳃类化石丹48井介形虫化石

长8期，盆地下降速率减缓，湖盆面积继续增大，深湖区比长9面积增大。此期湖盆沉积体的突出特点是：西部以各种近源快速堆积的粗粒三角洲和浊积岩为特征。镇原－庆阳辫状河三角洲规模最大，并在发育庆阳－合水－固城川浊积扇是这一时期的突出特征之一。南部宁县曲流河三角洲，东部和东北部的各三角洲局部稍微进积，其中横山三角洲和靖边三角洲汇合，西北部则马家滩三角洲在三角洲前缘分成两支朵体。东北部由定边－安边、吴旗、安塞、延长四个三角洲组成；西南部由环县、镇原－庆阳辫状河三角洲组成，南部有宁县－合水曲流河三角洲，西南部与南部三角洲在浅湖区连片。张14井瓣鳃类化石旺10井瓣鳃类化石

长7期湖泊范围扩大，从整个研究区来说，北部及东部湖水进一步加深，湖岸线大面积向外推进，湖水规模达到最大。西部和西南部仍以粗粒三角洲和浊积岩沉积为主，庆阳－合水－固城川的浊积扇连成一片。东部和东北部的各个三角洲较长8期相比规模明显变小。长7油层组在延长世相序中达到了鼎盛时期，成为延长组最重要的生油层系。沉积相

长6期湖盆面貌发生了显著的变化，不仅湖区面积大大减少，三角洲沉积体系极为发育。西部和西南部依然发育辫状河三角洲、庆阳－合水－固城川发育的浊积扇规模减小，主要为三角洲前缘相所替代。东北部和东部三角洲发生大规模进积，安塞三角洲进入发育的鼎盛时期，安边三角洲、靖边三角洲和横山三角洲交汇形成一支庞大的三角洲。另外富县三角洲的沉积作用明显加强，向西穿过葫芦河和太白地区直向固城川，在盐池－安塞－延安－黄陵这一带以北的地方已经平原化及沼泽化。长6是湖泊三角洲主要建设期。

湖岸线从东北和西南两个方向向湖中心推移。沉积相

长4+5期湖盆继续萎缩，西北部东北部出现短暂湖侵，三角洲建设进程减慢，是盆地又一次重要的生油岩形成时期。许多大型的三角洲平原化和沼泽化，在三角洲前缘砂体上沉积了大面积的漫滩沼泽相泥岩，成为良好的区域性盖层。

湖盆整体面积减小，湖岸线萎缩，深湖区面积也减小。山145井大量介形虫宁36井肠状构造铜川金锁关剖面

长3期开始，断裂走滑－拉张作用基本停息，湖盆开始逐步淤浅、萎缩、消亡。其沉积速率小于盆地下沉速率，此时沉积作用再次加强，开始了又一次全区的三角洲建设，各个三角洲均向湖心有明显的推进，湖盆水体大规模收缩，深湖亚相的范围已经较小，收缩到华池南-正宁小范围内。

西南部大部分遭受剥蚀，砂体规模较小。耿29井瓣鳃类化石

长2期整个盆地构造抬升，湖盆收缩加剧，向西南方向推移，研究区不发育深湖沉积，浅湖区也较长3收缩，仅在环62井－张岔－富县－线以南残存。其它地区的沉积与长3相似，只是进一步平原、沼泽化，河流亚相或平原分流河道发育是这一时期的重要特征。

盆地东部、南部和西部部分地区被剥蚀。新64井煤线宁36井螺化石

长1期，由于南部秦岭造山带强烈的陆内造山活动影响，盆地基底不断上升，促使了整个盆地进一步分化瓦解，在局部地方出现差异沉降，形成了几个内陆闭塞的浅水湖泊，其中盆地东部子长一带是长1期的主要沉降中心，以庙沟、子长寺湾等地区分布湖相浊积岩为代表。盆地西部姬塬－白豹一带发育浅湖，但由于后期的剥蚀，现在只能看到一部分的残留浅湖沉积。在区内仅仅发育河流和三角洲沉积，由于地形平缓，河流主要发育交织河和少量的曲流河。鄂尔多斯盆地上三叠统延长组沉积充填记录下该大型淡水湖盆间歇、振荡式湖进、湖退的兴衰完整演化历史长10－长8期为湖盆面积的扩展期，长7湖盆面积达到最大，长6－长1湖盆沉积中心范围和沉积范围都缩小了，尤其长1湖盆的面积最小演化。延长组面积长10长9长8长7长6长4+5长3长2长1湖盆面积（km2）3634164743779601014426723261347430213590734424

鄂尔多斯盆地延长组湖盆面积变化延长组沉积中心演化三叠系原型盆地示意图系统组段标志层研究区标志层显示情况地矿部门长庆油田名称位置白垩系明显侏罗系中统芬芳河组砾岩明显安定组泥灰岩顶明显直罗组上段高桥砂岩底明显下段七里镇砂岩底明显延安组延五段延1真武洞砂岩底明显延2延3延四段延4＋5延三段延6延7裴庄砂岩中上明显延8延二段延9宝塔砂岩底明显延10下统富县组延一段明显延长组上统

鄂尔多斯盆地侏罗系岩性对比标志层上统

※富县组沉积初期，构造抬升剧烈，地形起伏大，河谷深