鄂尔多斯盆地西缘中南段构造特征与演化
发布时间：2020-03-28
摘要：利用平衡地质剖面技术和2DMove软件对鄂尔多斯盆地西缘中南段骨架地震剖面进行了精细解释。重新厘定9条一级断裂，确定4个一级构造单元，依据地质结构与构造样式的不同，将西缘中南段划分为5个段。构造变形自西向东依次减弱，南北向中部马家滩段以薄皮构造为主，其余段以厚皮构造为主;西缘中南段不同地区最短收缩量不同，甜水堡段最短收缩量达50.62%，其构造变形主要发生于侏罗纪末期，最终定型于新生代。可见，西缘中南段具有“东西分带、南北分段”的典型特点，构造圈闭与油气聚集关系密切。
关键词：鄂尔多斯盆地西缘中南段;平衡剖面技术;构造特征;地质结构;构造演化
0引言
21世纪初，随着前陆盆地油气勘探理论的引入和在中国西部前陆地区油气勘探取得的突破性进展，具有类似于“前陆冲断带”特征的鄂尔多斯盆地西缘再次成为油气地质与勘探工作者关注的地区¨。近些年来，长庆油田在西缘中南段陆续投入钻探工作量，但是油气勘探没有取得实质性的突破，且实钻结果与原设计目标存在较大的误差。其根本原因在于以下几个方面：(1)西缘地质情况复杂，断裂十分发育，常见地层叠置、倒转和缺失现象;(2)高陡度地震资料处理和解释难度大;(3)油气勘探程度低，油气成藏规律不明。
已有研究表明，断层相关褶皱是前陆盆地逆冲带构造变形的一种主要表现形式，且在平衡剖面中断层相关褶皱的上盘断坡角、下盘断坡角和褶皱翼问角之间有一定的函数关系。因此，在盆地西缘进行地震剖面解释时，既可以通过切角检验解释的合理性，同时也可以依据函数关系利用已知切角对未知切角进行计算，对局部地震品质较差的部分进行预测，可为整体地质情况复杂、勘探程度低和地震品质较差的西缘地震剖面解释和地质结构认识提供一种新的思路与方法。本文以断层相关褶皱理论为指导，借助2DMove软件和平衡地质剖面技术对西缘中南段二维地震剖面开展重新解释、平衡与恢复。
1地质概况
在区域大地构造位置上，鄂尔多斯盆地西缘位于我国东、西两大构造域的衔接地带，东跨鄂尔多斯地块，西北部与阿拉善一内蒙地块相接，西南部紧邻祁连褶皱带，南部与秦岭褶皱带相接，研究区位于盆地西缘中南段(图1)。
以本次解释的骨干地震剖面为基础，结合常规地震解释剖面与区域地质资料，确定区内主要发育9条一级断裂：I.六盘山西麓断裂;1I.六盘山东麓断裂;IlI.海原断裂;1V.清水河断裂;V.烟筒山一窑山断裂;VI.青铜峡一固原断裂;Ⅶ.惠安堡一沙井子断裂;gm.贺兰山西麓断裂;Ⅸ.黄河断裂(图2)。以重新厘定的一级断裂为基础，将研究区及其周缘地区依次划分为以下4个一级构造单元：祁连褶皱造山带、鄂尔多斯盆地西缘断裂带、华北地块和阿拉善地块。并将鄂尔多斯西缘断裂带自北向南依次划分为马家滩段、甜水堡段、石板沟段、沙井子段和彭阳段共5个。
2地质结构与构造样式
研究区内马家滩段、甜水堡段、石板沟段、沙井子段、彭阳段(图2)具有不同的变形特征。
马家滩段上古生界煤系地层厚度大，煤层十分发育，滑脱断层沿二叠系煤系地层滑脱，造成上覆沉积盖层褶皱变形，由一系列西倾东冲逆冲断层和夹于其间的褶皱组成。该段西带发育有被动顶板反冲断层的双重逆冲构造(三角带)，中带由两个断层传播褶皱组成，在背斜前翼发育突破断层，东带接近盆地本部，变形相对较弱，发育断层滑脱褶皱。盖层滑脱型(薄皮型)构造是马家滩段特有构造样式(图2和图3(a))。
甜水堡段基底卷入变形，滑脱面位于沉积盖层和变质岩之问，由一系列西倾大型逆断层与夹持于其问的褶皱组成，断层产状浅层较陡，深层趋于平缓，总体上为基底卷入型(厚皮型)单一叠瓦状冲断推覆构造;构造样式比较简单，主要发育双重逆冲构造(图2和图3(b))。
中部石板沟段地质结构与甜水堡段比较类似，滑脱面同样位于沉积盖层和变质岩之间，但是断层倾角更大;接近盆地本部变形减弱，发育背冲断块，易形成油气聚集的有利圈闭，总体上为基底卷入型(厚皮型)+背冲断块构造(图2和图3(c))。
沙井子段为基底卷入型(厚皮型)冲断+构造模构造，西带变形强，以高角度逆冲推覆作用为主，东带变形明显减弱，发育构造模和断层转折褶皱(图2和图3(d))。
南部彭阳段为负反转平行叠加构造，应力场由挤压体制向伸展体制转化，构造样式为双重逆冲构造和断层转折褶皱(图2和图3(e))。
3构造变形分析
盆地西缘中南段地震剖面表明，中侏罗世之前盆地西缘中南段并没有发生大规模的逆冲推覆和褶皱变形(图4(a));晚侏罗世，盆地西缘发生了较强烈的逆冲变形，从图4(b)上可以看出该地区经历了3期大规模逆冲推覆，该时期为西缘
“类”前陆盆地发育阶段;早白垩世为削“高”补“低”演化阶段;新生代为强烈挤压阶段，局部地区处于伸展环境，发生断陷(图4(c))。
4认识与结论
(1)研究区及其周缘地区发育一级断裂9条，由4个一级构造单元组成，其中西缘断裂带由5个段组成。(2)东西向西带变形与逆冲推覆作用最强，基底往往出露地表;中带变形次之，以叠瓦式逆冲推覆作用为主;接近盆地本部的东带变形最弱，发育断层转折褶皱和滑脱褶皱为主。(3)南北向北部马家滩段以薄皮构造为主，其余段以厚皮构造为主。总体上，具备“东西分带、南北分段”的典型特征。(4)不同地区最短收缩量不同，甜水堡段最短收缩量达50.62%;构造变形主要发生于侏罗纪末期，最终定型于新生代。(5)构造圈闭类型多样，可为油气聚集提供良好空间，形成时间与油气运聚匹配，有利油气成藏。
鄂尔多斯盆地西缘中南段构造特征与演化相关期刊推荐：《石油实验地质》创刊于1963年，是一份报道我国油气普查、勘探及开发成果，反映我国石油地质研究水平的学术性、技术性刊物。主要报道：(1)含油气沉积盆地的形成演化机制及其对油气的控制;(2)储集层研究;(3)油气生成、运移、收藏及保存的地球化学规律;(4)油气田的形成和分布规律;(5)石油地质实验测试的新技术新方法等。
