鄂尔多斯盆地内中新元古界地层研究

2016-07-04高建平周立发罗婷婷

地下水 2016年3期

关键词：元古界震旦系蓟县

高建平，周立发，白　勇，罗婷婷

(1.西北大学地质系，陕西西安 710069；2.陕西省能源化工研究院，陕西西安 710069)

鄂尔多斯盆地内中新元古界地层研究

高建平1，周立发1，白勇2，罗婷婷1

(1.西北大学地质系，陕西西安 710069；2.陕西省能源化工研究院，陕西西安 710069)

[摘要]中新元古界是鄂尔多斯盆地早前寒武系变质结晶基底之上的第一套过渡型或稳定型沉积盖层。由于形成于不同的构造阶段，且各个地区中新元古界沉积开始或结束的时间早晚不已，加之每个构造阶段沉积之后，遭受的剥蚀程度不一，使得长期以来在地层划分、岩石地层命名、使用及年代归属上认识尚难统一，导致研究区不同构造单元之间地层划分与对比混乱，同一套地层，由于后期构造的改造导致的地层分割，在不同的地质文献中赋予不同的地质意义和不同的地质年代，给研究区中新元古界的沉积学、油气地质学诸多领域的深入研究造成了极大不便和混乱。以中新元古界主要地层单元的接触关系的研究为基础，以岩石地层单元的岩石组合及地质特征研究为重点，结合中新元古代叠层石组合、同位素年龄、沉积层序格架的分析，对鄂尔多斯盆地内中新元古界岩石地层单元系统研究。

[关键词]鄂尔多斯盆地；中新元古界；地层系统

1中新元古界分布概况

根据鄂尔多斯盆地内钻遇中新元古界的钻井资料的系统分析，鄂尔多斯盆地内部的中新元古界在伊盟隆起、西缘断褶带、天环坳陷、伊陕斜坡、渭北隆起带上均有程度不等的分布(图1，图2)。

图1　鄂尔多斯盆地中元古界长城系分布图

由图1可以看出，在青铜峡-固原断裂以东，乌审旗-靖边-安塞-延长以西的地区均程度不等地分布有长城系。钻井资料分析，盆地内的长城系主要发育在层位上相当于鄂尔多斯南缘地区高山河群或贺兰山地区黄旗口群的下部地层，而相当于高山河群或黄旗口群上部碎屑岩-碳酸盐岩沉积组合在鄂尔多斯盆地内是缺失的。

钻井资料揭示，鄂尔多斯盆地的蓟县系分布范围要小于长城系，在青铜峡-固原断裂以东，盐池-铜川以西地区均有分布。钻井资料分析，鄂尔多斯盆地内的蓟县系主要发育在层位上相当于南缘地区洛南群的下部层位龙家园组，而洛南群的中上部巡检司组、杜关组和冯家湾组的同时代地层在鄂尔多斯盆地内是缺失的。

图2　鄂尔多斯盆地中元古界蓟县系分布图

大量钻井资料揭示，鄂尔多斯盆地整体缺失新元古界青白口系。震旦系也仅在鄂尔多斯西缘和南缘分布，鄂尔多斯盆地的主体部分缺失震旦系(图3)。在层位上，鄂尔多斯盆地的震旦系仅相当于西缘和南缘地区震旦系的下部地层，既砾岩段，上部的页岩段是缺失的。

2伊盟隆起上的中新元古界

伊盟隆起上的中新元古界，仅发育长城系，而缺失蓟县系、青白口系和震旦系。油气勘探资料揭示，伊盟隆起上的鄂1井、鄂2井、鄂3井、鄂6井、盟1井、盟2井、察1井、铁1井、克1井、伊深2井、伊4井、伊7井、伊11井、伊17井、苏100井均钻遇长城系，在克1井、伊11井、伊17井可见及长城系与下伏古元古界/新太古界之间的不整合。需要说明，鄂1井原划井深2 757～2 772 m之间的蓟县系，从岩性组合特征分析，应属于长城系上部的沉积产物，而非蓟县系；鄂3井2 752～2 790 m原划长城系，其岩石组合特征和变质程度显示，可能属于古元古界的变质岩系，而非长城系；伊12井井深3 396～3 448 m的一套以大理岩为主体夹少量石英岩的岩石组合可能并非长城系，而是古元古界的可能性更大。伊11井井深1 104～1 138 m的变质岩系，尤其是浅灰黑色角闪黑云片麻岩，应属于古元古界或新太古界的岩性组合，而非长城系。伊盟隆起上的长城系主要为一套以棕红色、灰白色石英砂岩、石英岩、石英粗砂岩极少量细砂岩为主的陆源碎屑岩岩系。

图3　鄂尔多斯盆地新元古界震旦系分布图

3天环坳陷及西缘断褶带上的中新元古界

在天环坳陷及西缘冲断带的任3井、天深1井、庆深2井、镇探1井、龙2井、香1井等钻遇长城系和蓟县系。这里的长城系主要为一套以棕红色、灰白色石英砂岩、石英岩、石英粗砂岩极少量细砂岩为主的陆源碎屑岩岩系。层位对比可见，这里的长城系主要相当于西缘黄旗口群或南缘高山河群下部地层，相当于西缘和南缘长城系上部碎屑岩-碳酸盐组和沉积缺失。需要提及，在伊27井、天深1井长城系中侵位有基性岩墙或云斜煌斑岩，显示长城系沉积时的地壳伸展作用。

天环坳陷及西缘冲断带的蓟县系在任3井、庆深2井、镇探1井、龙2井、香1井最为典型和发育，主要岩性是灰色白云岩、灰色硅质条纹白云岩、硅质条带白云岩，偶夹薄层石英砂岩。区域地层对比，天环坳陷及西缘冲断带的蓟县系仅相当于南缘地区的龙家园组，龙家园组以上的蓟县系巡检司组、杜关组和冯家湾组在该区是缺失的。需要提及，在龙2井的蓟县系中侵位有正长岩体，研究表明属于后期构造-岩浆侵位之产物。

天环坳陷及西缘冲断带的震旦系仅在镇探1井和天深1井钻遇，主要为一套灰色、深灰色角砾岩。砾岩的砾石成分主要是下伏蓟县系的硅质条带或硅质条纹白云岩。砾岩分选差、大小混杂。

4伊陕斜坡上的中新元古界

钻井资料揭示，在伊陕斜坡的鄂18井、城川1井、合探1井、合探2井、富探1井、宜探1井、庆深1井、莲1井、莲3井、宁探1井、灵1井等均钻遇中元古界。这里的中元古界以长城系为主，蓟县系发育较少。青白口系和震旦系缺失。在鄂18井、城川1井、合探1井、富探1井、宜探1井、莲1井、莲3井仅发育长城系，主要岩性为浅灰色细粒-中粒石英砂岩，偶夹薄层棕红色泥岩；在伊陕斜坡上钻遇蓟县系的钻井只有宁探1井和灵1井，主要岩性是灰色、褐灰色硅质条带或硅质条纹白云岩、灰色藻纹层白云岩，偶夹极薄层的砂质泥岩。需要提及，庆深1井在井深4 100～4 490 m原划蓟县系，从地层的岩石组合及其颜色分析，不应属于蓟县系，而是长城系上部地层；合探2井钻遇的长城系也属于长城系上部地层。

5渭北隆起上的中新元古界

钻井资料揭示，在渭北隆起上只有旬探1井钻遇中元古界。该井在4 393～4 648 m钻遇中元古界蓟县系，主要岩性为灰色藻白云岩、硅质条带或硅质条纹白云岩。4 648～4 702 m钻遇长城系，主要岩性为棕红色、灰绿色泥岩。

6结语

综上所述，鄂尔多斯盆地内部的中新元古界有以下特点：一是这里的长城系主要相当于西缘黄旗口群或南缘高山河群下部地层，相当于西缘和南缘长城系上部碎屑岩-碳酸盐组和沉积缺失。二是蓟县系仅相当于南缘地区的龙家园组，龙家园组以上的蓟县系巡检司组、杜关组和冯家湾组在该区是缺失的。三是蓟青白口系和震旦系在研究去主题是缺失的。四是长城系、蓟县系与上覆和下伏地层之间及其两者之间均呈现不整合接触关系，是相互独立的构造沉积旋回的沉积产物。五是相对于西缘和南缘地区的中新元古界，其地层厚度要薄得多，明显不属于同一构造沉积的沉积产物。

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