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鄂尔多斯盆地东北部榆树湾断裂带的构造特征及其意义

贺小元  
【摘要】:鄂尔多斯盆地以稳定著称,构造变动微弱,地层平缓,盆地内部褶皱、断裂不甚发育。但盆地周缘被造山带等不同性质构造单元所环绕,盆地边界构造变动较强烈,断裂、褶皱构造发育,遭受强烈后期改造。 榆树湾断裂带位于鄂尔多斯盆地东北部,处于伊盟隆起、晋西挠褶带和陕北斜坡的交接部位。前人对其进行过断层及伴生构造的地质调查和一般性描述,往往重视不够。在地质图上,该断裂正好为古生界和中生界的分界,遥感影像线性关系也比较明显;航磁异常、重力等地球物理资料显示,该区表现出显著的北西向条带状异常及线性梯度带,表明北西向基底深大断裂的存在;地震台阵获得的深部结构信息也显示地壳厚度在准格尔旗地区发生3.7km的陡变,说明莫霍面存在破裂,与地表榆树湾断裂带位置一致;野外地质调查显示,榆树湾断裂带附近地层产状发生陡变,不同时代地层产状相项。 根据野外地质考察,结合地球物理资料,研究表明鄂尔多斯盆地东北部榆树湾断裂带为一切割较深的北西向走滑基底深大断裂(壳型),延伸长约150km,其中露头区推测长约29km,垂直断距约900m,可能的走滑距约10km,断裂带西南侧构造变形带宽约23kmm。 应用裂变径迹年代学方法,对鄂尔多斯盆地东北部的隆升时限进行限定。盆地东北部共17个磷灰石、锆石裂变径迹数据,得出盆地东北部经历了190Ma、150-170Ma、110-130Ma、60-80Ma、20-40Ma阶段性抬升。 榆树湾断裂带可能在三叠纪开始活动,控制了鄂尔多斯盆地东北部延长组沉积边界;晚三叠世-早侏罗世(印支期)该断裂活动较强,控制着断裂两侧构造变形强度,其动力来源于盆地西南扬子和华北板块的碰撞;早-中侏罗世到早白垩世,该断裂活动性表现不明显;晚白垩世以来,该断裂活动性增强,产生近900m垂直断距,之后造成盆地东北部遭受强烈剥蚀,最大达2000m。 以往认为鄂尔多斯盆地东北部为北东翘起、南西倾伏的单斜构造带,榆树湾断裂带的发现表明盆地东北部不是简单的斜坡结构而是具有较大落差的断阶。此断阶的遮挡和断裂带西南盘埋藏相对较深,使由盆地本部运移来的天然气在盆地东北部聚积-富集。所以,在榆树湾断裂带之西的较广阔地区,应有较丰富的天然气资源潜力和良好的勘探前景。现今在盆地表浅层侏罗纪延安组地层中,较广泛分布有由成熟度较高的煤型天然气耗散而造成的“漂白”现象,即证明盆地腹部上古生界煤型气已较大规模的运移到该区。在榆树湾断裂之东北部地区,由于断层的阻挡作用,天然气较少运移到断裂之东;加之该区抬升较高、剥蚀强烈,现今大部地区中生代地层已剥蚀殆尽,缺乏良好的保存条件,故没有天然气赋存的基本条件和可能的勘探潜力。 榆树湾断裂带的发现,同时具有重要的地质科学意义:该断裂可能为鄂尔多斯盆地伊盟隆起构造单元的东界。现今伊盟隆起呈东西向展布,构造格局北高南低、东高西低的特点,伊盟隆起的东界一直模糊不清,长期以来没有定论。但航磁异常图上,断裂西南侧磁异常等值线值高且密集,东北侧磁异常等值线值低且平缓,榆树湾深大断裂带两侧航磁特征截然不同,分区明显,该断裂并限制代表伊盟隆起区高磁异常带的向东延展,确定了伊盟隆起的东界。


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