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鄂尔多斯盆地及周缘地区早古生代沉积演化

2020-04-29李文厚张倩陈强李克永郭艳琴袁珍马瑶李兆雨白金莉杨博

关键词:鄂尔多斯盆地沉积相

李文厚 张倩 陈强 李克永 郭艳琴 袁珍 马瑶 李兆雨 白金莉 杨博

摘要:作者基于多年对鄂尔多斯地区早古生代的研究成果,结合野外剖面实测、钻井资料分析、地层学与层序地层学、地球化学、年代学等研究结果,从岩性特征、地层厚度、地层接触关系、物源分析、沉积相类型等多方面,对研究区早古生代的沉积演化进行对比研究。研究后认为,鄂尔多斯地区下古生界是华北地台的一部分,因此,其沉积充填及沉积演化研究必须置于早古生代大华北盆地之中;在此研究基础上,该研究绘制了早古生代各期鄂尔多斯地区的沉积相平面展布图,将原有沉积相图向东部和南部进行了扩张,为该时期华北地台原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。

关键词:鄂尔多斯盆地;早古生代;层序地层;沉积相;沉积演化

中图分类号:P531

DOI:10.16152/j.cnki.xdxbzr.2020-03-016

Sedimentary evolution of Early Paleozoic in Ordos Basin

and its adjacent Areas

LI WenhouZHANG QianCHEN Qiang LI Keyong3, GUO Yanqin4,

YUAN Zhen4, MA Yao4, LI ZhaoyuBAI JinliYANG Bo1

Abstract: Based on the author′s research results on Early Paleozoic in Ordos Area for many years, and combined with the field measurements, stratigraphy and sequence, geochemistry and geochronology studies in recent years, the results are compared from the aspects of lithological characteristics, stratum thickness, stratum contact relationship and sedimentary facies types. It shows that the lower Paleozoic in Ordos area is a part of the North China Platform. Based on this study, the plane distribution maps of sedimentary facies of the Great Ordos Area in all stages of Early Paleozoic was drawn, these maps extended the eastern and southern part of the original Ordos Area, which provided a new evidence for the restoration of the original sedimentary features of the North China Platform in this period.

Key words: Ordos Basin; Early Paleozoic; sequence stratigraphy; sedimentary facies; sedimentary facies; depositional evolution

沉積体系是与沉积环境和沉积作用相关的沉积相的集合体,也就是有成因联系的沉积相在空间上构成的三维地层单元。沉积体系的概念和分析方法是在瓦尔特相律和相模式的基础上发展完善起来的。沉积体系在纵向上被不整合面或相变面所限定,构成一个完整的充填块体,是盆地形成、充填和演化的产物,反映了盆地的构造背景、性质及演化。鄂尔多斯中新元古代先后形成了裂陷浅海石英砂岩和浅海碳酸盐岩沉积,早古生代,其进入克拉通盆地稳定发育时期,形成了一套海相碳酸盐岩夹碎屑岩建造。广大的本部地区属华北海范畴,西南侧受秦祁海槽和贺兰拗拉槽的控制。鄂尔多斯边缘活动经历了被动大陆边缘和主动大陆边缘两大构造发育阶段[1-7]。因此,不同地质历史时期、不同地区的古环境差异较大,发育的沉积体系也有一定差异[8-13]。

1 沉积体系类型

依据鄂尔多斯下古生界的沉积层序、岩石特征、沉积构造、古生物特征等,结合测井、地震及其他区域的地质特征,将其下古生界主要划分为海岸沉积体系、碳酸盐台地沉积体系、台地边缘沉积体系和深水斜坡海槽沉积体系[6, 14-18]。

1.1 海岸沉积体系

海岸沉积主要发育在鄂尔多斯的中、下寒武统。海岸沉积又可分为无障壁海岸沉积和障壁海岸沉积。滨海沉积体系是正常浪基面到最大潮面之间的滨海带,或称海岸带,主要的水动力来源为波浪和潮汐作用。由于该区域的水动力和水化学条件以及海岸地形的多样性,使得该体系的沉积相组合较为复杂。根据海岸线的发育情况以及波浪和潮汐作用的相对强弱,滨海沉积体系可分为无障壁海岸和障壁海岸。

无障壁海岸即海岸线较平直、向海没有障壁岛的遮挡、海水循环良好的开阔的海岸带,发育广阔的滨海平原,主要受波浪作用影响,水动力条件较强;按照水动力和沉积物特征,可进一步划分为砂质或砾质高能海岸和粉砂淤泥质低能海岸。鄂尔多斯下古生界为开阔的陆表海,随岸线变迁,可形成宽厚的砂质海岸沉积;按海岸地貌可以继续划分出海岸沙丘、后滨、前滨和近滨等。无障壁海岸沉积主要分布于中下寒武统的辛集组、苏峪口组和中奥陶统的三道坎组等,岩性以石英砂岩为主,分选和磨圆度较好,成分和结构成熟度较高,发育羽状层理、槽状交错层理、板状交错层理、冲洗交错层理、平行层理等,尤以大型的冲洗交错层理为其典型标志。

障壁海岸的海岸线曲折,向海发育较多的障壁,如砂坝、颗粒滩等。由于障壁的遮挡,使近岸海域与大洋呈半连通状,向岸一侧处于半局限或局限环境,水动力条件以潮汐为主,向海方向依次发育潮坪→潟湖→障壁岛复合沉积体系。障壁海岸沉积主要分布于中下寒武统的五道淌组、朱砂洞组、陶思沟组和馒头组等,以泥岩、砂岩和碳酸盐岩或混合沉积为主,发育羽状交错层理,压扁、波状和透镜状层理等,具干裂、虫孔、蒸发岩等暴露标志。

1.2 碳酸盐台地沉积体系

碳酸盐台地沉积体系是鄂尔多斯下古生界分布最广的一个沉积类型,广泛分布于寒武系和奥陶系,基本上由灰岩和白云岩及部分蒸发岩类组成,碎屑岩不发育。下古生界发育有陆表海台地和陆缘海镶边台地两种类型,其中陆表海台地主要分布于区内的中上寒武统和中下奥陶统,其特征是地形相对平坦、水体较浅、展布范围较广。镶边台地主要分布于鄂尔多斯西南缘的上奥陶统,以发育高能的台地边缘礁滩相为典型特征。根据古地理位置和水动力条件,碳酸盐台地相可以进一步划分为蒸发台地亚相、局限台地亚相和开阔台地亚相。

1.2.1 蒸发台地亚相 其通常位于海平面以上的低能带,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。当海水进一步干化浓缩,水域缩小,水体变浅,盐度达到石膏可以沉淀的程度。在这种浅而静滞的高盐度卤水中,可形成盐岩及夹纹层状石膏的碳酸盐岩,常常形成咸化潟湖和潮间潮上的膏云坪,其特征是膏盐岩和含膏盐白云岩以及粉晶白云岩交互成层,是局限海台地一类比较特殊的沉积环境。该相带主要分布于鄂尔多斯中东部,层位上主要见于马家沟组马一段、马三段、马五段。它是马家沟期海进阶段中的相对海退期,包括了潮上泥云坪、萨勃哈及潮间云坪等微相。蒸发台地主要的岩石类型为层状的石膏和盐岩、准同生的泥粉晶白云岩、含膏云岩以及膏盐溶角砾岩等,沉积构造以浅水暴露標志为主,常见泥裂、鸟眼、垂直虫孔、膏盐假晶等,生物化石稀少。在垂向上,其常形成向上变浅、变薄、变咸的旋回层序。蒸发台地相的测井响应主要表现为:自然伽玛曲线整体呈高值,微齿状起伏;声波曲线较为平直,呈极小锯齿状起伏;体积密度曲线整体呈高值,石膏为最高值,盐岩为低值;电阻率高。

1.2.2 局限台地亚相 其广泛分布于陆表海台地沉积之中,是构成台地沉积体系的主要相带之一。由于受古陆、水下隆起或台地浅滩等遮挡的影响,通常海水局限,循环不畅,水动力较弱,以发育潮坪-潟湖沉积为特征,尤其是以潮间坪-潮上坪为主。其沉积环境相对较为封闭,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。

潟湖为局限海台地内相对低洼的区域。该相带中各种浅水暴露构造趋多,而膏(盐)湖是奥陶系马家沟组较为发育的一个相类型。其主要位于台地内部榆林—米脂和南部的宜川—富县一带;其形成是由于台地内部受中央古隆起及台缘滩的控制,水体不通畅,在干旱气候条件下,蒸发量大于海水补给量;其主要由蒸发相白云岩、膏岩、盐岩、盐溶角砾岩组成。

潮坪发育在波浪能量低、具明显潮汐周期的平缓倾斜的海岸地区。一般来说,潮坪是由被潮道和潮沟所切割的平原组成的,它可分出潮上带、潮间带和潮下带,主要部分是潮间带,也称潮间坪。因为潮坪的地形坡度极为平缓,潮坪上潮汐水位升降的幅度(即潮差)一般为2~3 m,最大可达10~15 m,故在平面上可出现相当宽阔的潮间带。在潮间坪的高潮线附近,是一个低能环境,泥质沉积为主,称为“泥坪”或“高潮坪”;低潮线附近能量高,以砂质沉积为主,称为“砂坪”或“低潮坪”;二者之间的过渡地带,能量中等,具砂泥质沉积,称“混合坪”或“中潮坪”。潮坪的潮上部分称潮上坪,发育沼泽和盐坪。潮坪的潮下部分主要被潮汐水道、水下砂坝和砂滩所占据。潮坪沉积也可分为浑水和清水两种沉积类型。前者以陆源碎屑沉积为主,后者以碳酸盐沉积为主。

浑水潮坪以黏土岩、粉砂岩、细砂岩为主,砾岩极少见。在平面上,由海向陆,沉积物粒度呈由粗变细的带状分布。在潮下带的潮汐通道内,因潮流作用强、能量高,沉积物以砂为主,形成水下砂坝、砂滩,并常富含生物介壳和泥砾。潮间坪上,从海向陆,由较纯的砂质沉积过渡为泥质沉积,从而形成了砂坪、砂泥混合坪和泥坪。潮上坪若发育有沼泽,可有泥岩沉积;干旱气候带的潮上坪可形成盐沼、盐坪,可有石膏等蒸发盐类沉积。清水潮坪以碳酸盐沉积为主。潮上带长期出露水面,海水蒸发量大,盐度高,发育纹层状准同生白云岩、泥质白云岩沉积,层薄色浅,泥质含量较高,潮湿环境多藻席,干旱环境多石膏。潮间带主要发育藻坪、云坪、泥云坪及潮汐沟的砾屑碳酸盐岩沉积;沉积物以各种灰泥和颗粒灰岩或云岩为主,叠层石发育,潮汐沟发育潮道的砾屑灰岩、砂屑灰岩沉积。低能潮下带主要以灰泥质生物灰岩、含灰泥的内碎屑灰岩以及球粒灰泥灰岩为主,高能潮下带主要为亮晶颗粒石灰岩沉积。

潮坪沉积构造类型多样。泥坪上多见水平纹层或水平波状纹层,混合坪上多具脉状、波状、透镜状层理(见图1A),系由涨落潮时形成的沙波与平潮期的泥质沉积组合而成。由于暴露地表,干裂、雨痕、冰雹痕、鸟眼、泥皮、足迹、爬痕、虫孔等发育,干燥气候条件下的泥坪上可见石膏及盐类晶体。砂坪上常出现由多次涨潮造成的羽状交错层理,这是潮坪沉积的重要标志之一。在潮下带的潮汐通道内可见大型流水交错层理、羽状交错层理等。潮坪沉积主要发育在鄂尔多斯西南缘的中下寒武统和中下奥陶统。台地潮坪以碳酸盐岩沉积为特征,且多由海退沉积序列组成,一般由潮间带的灰云坪、云坪、颗粒滩向上过渡为潮上带的泥云坪、膏云坪等,局部出现萨布哈。

局限台地相的测井响应主要表现为:自然伽玛曲线整体呈低值,微齿状起伏;声波曲线为中低值,呈极小锯齿状起伏;体积密度曲线整体呈高值,石膏为最高值,盐岩为低值;电阻率高,是区域上利用测井对比地层的一个明显标准层。

1.2.3 开阔台地亚相 开阔台地深度为几米到几十米,与广海相连,海域广阔,海水循环比较好,能量中等,盐度正常,宜于各种生物生长,以广盐度生物为主。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到低能量的泥晶灰岩;伴随着海水钟摆式的动荡,会形成高、低能量交互出现的沉积序列。该相带无论是在地域上还是层位上,都是鄂尔多斯地区最为发育的类型。其主要岩石类型为各种颗粒石灰岩及泥晶灰岩,如生物碎屑颗粒灰岩、砂屑灰岩、竹叶状灰岩、灰泥灰岩、生物泥晶灰岩、泥晶藻灰岩等,但以颗粒灰岩为主,其余类型的灰岩是台内洼地形成的,有时还有一些陆源碎屑的透镜体或薄层,一般为厚层状,层理不发育(见图1B)。常见的生物群很丰富,有大量的生物碎屑,如三叶虫、介形虫、软体生物、有孔虫、腕足类、腹足类、菊石、棘皮动物碎屑等(见图1C)。

开阔海台地相的测井响应主要表现为:自然伽玛曲线整体呈低值,微齿状起伏;声波曲线为中低值,呈极小锯齿状起伏;体积密度曲线整体呈高值;电阻率高。

1.3 台地边缘沉积体系

台地边缘即浅水台地与深水斜坡之间的转折部分,即台地镶边。空间上它们多沿台地边缘呈条带状或链状断续分布,受台地、深水盆地的同生断裂控制。其处于台地的外侧,面向广海,海水动荡,水体能量高,但温度和盐度正常,适于生物生长。台地边缘沉积体系包括了台地边缘浅滩、臺地边缘生物礁和台地前缘斜坡亚相。

1.3.1 台地边缘浅滩 其位于开阔海台地边缘浅水高能带,主要发育滩、准滩和雏滩。浅滩水深从5~15 m到高出水面,海水循环良好,氧气充足,盐度正常,但由于底质处于移动状态,故不适于海洋生物栖息繁殖。它面向广海一侧有生物礁或无生物礁发育。岩性以亮晶颗粒灰岩为主,还包括泥质灰岩、泥晶颗粒灰岩等。颗粒以砂屑和生屑为主,颗粒磨圆度较高,分选较好,常见鲕粒灰岩及包粒灰岩,反映了清澈动荡和浑浊低能的沉积环境交替出现。造滩生物以腕足类和海百合为主,生物滩沉积物中,颗粒体积分数可达80%~90%,原地生物很少,大部分为大型腹足类、双壳类化石碎片,且定向排列。此外,颗粒灰岩含有丰富的藻类,如褐藻、孔层藻及绿藻等。浅滩相一般都以浅海相粉泥屑生屑灰岩为基座,由此向上造滩,颗粒含量逐渐增多,最后为主滩。

1.3.2 台地边缘生物礁 生物礁是由造礁生物形成的、具有一定抗浪能力和地貌高度的碳酸盐沉积体,按其平面形态可分为线状礁和点状礁两大类。线状礁又可分为礁前、礁坪和礁后3部分:礁前是一个陡坡,造礁生物在其上部造礁并发生生态分带,该区是生物礁生长和原地堆积最主要的部位,3类礁灰岩随礁的分带性呈现规律性变化;礁坪水深一般不超过1~2 m,以来自前方被打碎的礁屑沉积物为主,可含有原地生长的造礁生物;礁后以来自于附近礁坪更细的礁屑沉积物为主。点状礁可划分出礁核、礁翼和礁间3个部分:礁核通常是结核状或扁豆状的碳酸盐块体,由礁灰岩组成;礁翼为层状灰质砾岩或砂岩,由礁核向外倾斜变薄;礁间则为正常浅水的灰岩和页岩。规模较大的线状礁(堤礁或堡礁)通常发育在开阔台地的边缘,为台地边缘生物礁;点状礁多见于较低能的环境,如开阔海台地或陆棚内的斑礁(见图1D)。

1.3.3 台地前缘斜坡

台地前缘斜坡位于台地前缘的向海斜坡带,斜坡角度不等,通常大于30°;沉积物主要由各种碎屑组成,横向上很不稳定,近台地一侧粒度较粗,以角砾岩为主,向广海方向粒度逐渐变细。台前斜坡在鄂尔多斯的边缘广泛分布,主要分布于西缘的中上寒武统和西南缘的中上奥陶统;在不同时期和不同的区域,其岩石组合类型大不相同,如内蒙乌海桌子山中上寒武统,以碳酸盐重力流和薄层泥质条带灰岩沉积为主,而在陇县背锅山组则以砾屑灰岩为主,富平赵老峪组以碳酸盐碎屑流和薄层灰岩为特征。

台前斜坡除正常的斜坡沉积物外,以发育碳酸盐的滑塌、滑坡、碎屑流、颗粒流、液化流和浊流等沉积为特征。碎屑组分为来自于台地以及斜坡本身的沉积物,包括粗粒和细粒两部分,粗粒部分主要为碳酸盐岩块、砾屑、砂屑、鲕粒以及生物碎屑等,具有浅水沉积特征;细粒部分主要为斜坡本身沉积的灰泥。因此,其沉积物粒度区间变化较大,这主要取决于其搬运方式以及支撑机理,滑塌和滑坡沉积体可延伸数千米,砾石大小可达数十米,如赵老峪地区,向碎屑流、颗粒流、液化流和浊流过渡,粒度逐渐减小。

台前斜坡在沉积构造上以发育滑塌及重力流沉积构造为特征,从近台地侧向深水斜坡可依次发育大型的滑塌-滑坡、碎屑流、颗粒流、浊流等沉积(见图1E,图2);沉积构造从无分选到有分选,从无递变到有递变,常见滑塌、揉皱变形构造、粒序层理等沉积构造。随水动力、斜坡条件、支撑机制以及沉积物特征的变化,各种重力流沉积在横向和纵向上发生更替和叠加。

鄂尔多斯西南缘台地前缘斜坡沉积主要为各种重力流碳酸盐岩沉积以及原地沉积的深水薄层泥晶灰岩等,主要岩性有角砾灰岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩、塌积岩、礁屑灰岩、生屑灰岩、泥粒灰岩、粒泥灰岩、泥晶灰岩、泥质条带灰岩以及页岩等(见图1E)。原地沉积的细粒沉积物颜色一般为深灰色—黑灰色,薄层状,可见水平遗迹化石。化石以生物碎片为主,为浅水台地搬运而来。

碳酸盐重力流沉积是台前斜坡十分发育的沉积类型,可作为台地边缘存在以及寻找台地边缘生物礁、滩相的一个重要标志。根据沉积物的搬运方式和支撑机理,可将其划分为碎屑流、颗粒流、液化流和浊流4种类型。研究区以碎屑流和浊流沉积最为发育,颗粒流沉积也有发育(见图1),而液化流少见。

碎屑流主要分布在鄂尔多斯西缘的中上寒武统和西南缘的上奥陶统,碎屑成分主要为来自于浅水台地的碳酸盐岩,颗粒大小不一,杂乱堆积(见图1F)。根据基质含量,其可分为富基质碎屑流和贫基质碎屑流的两大类。鄂尔多斯西缘北段的桌子山一带,中上寒武统发育大量的竹叶状砾屑灰岩,前人多认为是浅水风暴沉积。本研究发现,这些竹叶状灰岩通常呈中薄层状,与薄层泥晶灰岩、泥质条带灰岩或页岩互层,竹叶状灰岩发育有滑动构造,角砾棱角状,部分顺层排列,沿原始沉积层理断续分布,呈明显的碎屑流特征,薄层灰岩和页岩中发育水平虫迹,都说明这套地层为台地斜坡重力流沉积而非风暴沉积。颗粒流沉积一般为中薄层,以砂级颗粒灰岩为主,颗粒主要有砂屑、生屑、鲕粒等,主要发育在平凉组和西缘的张夏组、阿不切亥组等。浊积岩同样集中分布于西缘的中上寒武统和西南缘的上奥陶统,浊积岩鲍玛序列发育,常见粒序层理、平行层理、沙纹层理以及水平层理等,底部具槽模。碳酸盐岩浊流沉积以砂屑、粉屑为主,与深水相薄层泥晶灰岩或泥岩不等厚互层。

本研究在实测岐山曹家沟剖面时发现,马家沟组发育大量的碳酸盐岩重力流沉积,并与纹层状或薄层状灰岩交互成层。岐山地区的重力流主要发育有碎屑流和浊流,碎屑流通常单层较薄,砾屑大小一般为毫米级,在厚层碎屑流中可达厘米级,砾屑多呈棱角状,大小混杂,其砾屑含量变化较大,砾径较大者具有明显的水平纹层,应为下伏薄层或纹层的碳酸盐岩。此外,该剖面还出现大量的中厚层状的砾屑碳酸盐岩,砾径一般为厘米级,大小混杂,纵向上常常和砂屑灰岩或纹层状灰岩相共生,同样应属碳酸盐岩台地前缘斜坡上的碎屑流建造(见图1G)。该区浊流的鲍马序列多发育不齐全,常见AB段或AE段,并以A段最为发育;底部可含砾,底面具冲刷构造,粒度递变清晰,向上可递变为B段或E段。岐山曹家沟剖面,奥陶系马家沟组重力流的发育以及与其相伴而生的薄层或纹层状碳酸盐岩均表明,该地区在中奥陶世马家沟期,台地前缘深水斜坡相沉积的存在。

1.4 深水斜坡-海槽沉积体系

其位于台前斜坡的外侧,包括大陆斜坡到深海盆地,由于鄂尔多斯西南缘由大陆斜坡很快进入深水海槽-盆地,相带较窄且相互叠置,而外侧的海槽-盆地相亦不甚典型,因此,在此将其合而为一。该区海水深较大,通常大于200 m,水体循环差,基本上为静水缺氧环境,底栖生物稀少,种类单调,浮游类相对发育。沉积物主要由比较宁静的远洋或半远洋细粒沉积物和远源搬运的重力流沉积物间互组成。深水斜坡-海槽相沉积主要发育在河西走廊一带的香山群、米钵山组和西南缘上奥陶统平凉组及其相当的地层(见图1H)。由于不同的沉积古地理格局,其形成了不同的深水岩石组合:西缘以陆源泥质岩为主,夹陆屑和碳酸盐重力流沉积;富平地区以薄层碳酸盐岩为主,夹碳酸盐岩重力流沉积;河西走廊的香山群和米钵山组则是一套以浊积砂岩为主的厚度巨大的沉积序列。

晚奥陶世平凉期,研究区西缘处于深水斜坡-海槽沉积环境,平凉一带处于坡度较陡的斜坡区并向西急剧加深,受同生断裂控制,斜坡地形呈阶梯状下降,地层厚度向西迅速增至数千米,形成了裂坡型的沉积格局。在平凉太统山、乌海老石旦等剖面,均发育黑色笔石页岩夹重力流沉积,主要岩性有黑色页岩、泥岩、深灰—黑色泥晶灰岩、浊积砂岩、浊积碳酸盐岩、碎屑流灰岩等,并夹有凝灰岩沉积,代表区内下古生界水体最深的沉积(见图1I)。此时,外侧的米钵山组沉积形成了一套厚度巨大的浊积砂岩、粉砂岩组合,其物源应来自西北侧的阿拉善古陆。

富平地区的赵老峪組岩性以薄板状灰岩、放射虫硅质岩、凝灰岩为主,夹有碳酸盐岩碎屑流、颗粒流及浊流沉积,厚度近千米,岩性、沉积构造和古生物等特征都反映其为深水斜坡-海槽的沉积环境,该深水海槽呈NE向伸入浅水台地之中[19-20]。在本段沉积中有两类特征的深水沉积物,即放射虫硅质岩和沉凝灰岩,其在赵老峪的下部分布相对较多,这说明下部水体最深。在海槽斜坡地带,重力流沉积十分发育,多夹于薄层泥晶灰岩之中,这说明该海槽由于深入台地,两侧地形较陡,易于发生重力流沉积。

2 早古生代沉积演化

2.1 寒武纪

鄂尔多斯经过中新元古代的长期、大范围抬升剥蚀以后,自早寒武世沧浪铺期开始海侵,在华北地区的南部开始接受沉积[1-3, 5-6, 15, 20-28]。

2.1.1 早寒武世辛集期 早寒武世,其沉积主体分布在西南缘地区,最初海水从西、南两个方向侵入鄂尔多斯西缘和南缘,形成了“L”型的海域(见图3),主体沉积了一套含磷的碎屑岩建造。辛集组沉积期,鄂尔多斯西南缘为一个相对统一的环台地边缘的沉积区,表现为沉积地层具有由东向西、由北向南依次增厚的特点。

辛集期沉积由南向北、从西向东依次超覆;在海侵较早的盆地边缘地区,下部沉积了下粗上细的滨海潮坪相碎屑岩系,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。大体以石嘴山—盐池—平凉—麟游—宜君—韩城一线为界,以北地区为统一的台地隆起区,鄂尔多斯地块内部不存在相对独立的中央古隆起;以南至北秦岭海槽为统一的沉积区,东部古陆地势较高未接受沉积,向西、向南水体渐深,沉积厚度增大,反映为一开阔平缓的地台边缘沉降带。这个以含磷碎屑岩为主要沉积区的范围向南延伸至海原—洛南断裂一线,水体较浅,以海岸沉积为主,潮坪环境发育,基本上是一个陆外为坪、坪外为海、海外为槽的古地理格局。

区域上的辛集组、苏峪口组岩性以含磷陆源碎屑岩为主,夹泥晶灰岩、白云岩,粗碎屑含量的分布由海向陆方向逐渐增加,细碎屑含量却由高到低。粗碎屑沉积在环台地边缘的滨岸地区,细碎屑沉积在远岸的较深水域。这一分布规律表明古陆在北,海域在南,陆源物质供应方向具有由北向南和由东向西的物源供给特点。在苏峪口、青龙山、平凉、陇县、洛南以北等地,岩石都以褐灰色含磷钙质砂岩、灰白色石英砂岩为主,发育波痕,含生物碎屑,代表了较高能环陆砂坪相沉积的特征。在洛南石门镇以南的保安、页山河、灵口一带,除底部发育极少量灰黑色含锰、磷灰岩之外,其上几乎全是灰色、灰白色厚层白云岩,含三叶虫和软舌螺等,说明水体逐渐加深至开阔海台地的沉积环境。

辛集期古地理环境综合表现为,自北向南依次为鄂尔多斯古陆,西、南缘浅水潮坪和北祁连—北秦岭深水海盆,海原—洛南断裂以北的沉积区为稳定地台的浅海环境,推测走廊带为开阔海沉积环境,海原—洛南断裂以南和商丹断裂以北为祁连—北秦岭裂陷海槽。

2.1.2 早寒武世朱砂洞期

早寒武世朱砂洞期,海侵进一步发展,基本构造面貌与辛集期大体相同,沿鄂尔多斯西南缘呈L型分布,但沉积厚度有所增加,沉积区范围向东、向北有所扩大;相对于辛集组的超覆沉积,沉积格局依然呈现为地层厚度由东向西、由北向南逐渐增厚的特点(见图4)。大体以石嘴山—盐池—平凉—麟游—宜君—河津一线为界,其以北地区为统一的隆起区,以南为统一的沉积区,这个以碳酸盐岩为主体的沉积区范围向南延伸至海原—洛南断裂一线。

朱砂洞期岩相古地理特征和辛集期相比,最为明显的变化是由碎屑岩为主的沉积变为以碳酸盐岩沉积为主,自下而上碳酸盐岩含量增多,碎屑岩含量明显变少,区域上基本不含或少含碎屑岩夹层,仅局部夹层发育有砂质白云岩,主体属鄂尔多斯台地的外侧浅水陆表海的潮坪相沉积。在西缘北段,岩性主要表现在,近陆一侧为一套灰色、深灰色中厚层泥质白云岩、砂质白云岩,向西、向南开始发育白云质灰岩、薄—中层灰岩。在苏峪口剖面,五道淌组发育灰色—深灰色厚层—块状白云岩、砂屑白云岩、砂质白云岩,生物碎屑常见,含大量的藻灰结核,代表较高能的沉积环境,综合判定为潮间带下部的沉积环境。

同心青龙山剖面,朱砂洞组以薄层细粉晶白云岩为主,夹砂质白云岩,固原县老爷山为灰白色厚层白云岩与黄色泥质白云岩互层,岐山为灰、深灰色白云岩,并含藻类化石,均代表了潮坪沉积的特征。在洛南石门填以北的桑坪、石坡、台峪一带,其为紫红色、浅灰色厚层—块状角砾状白云岩、砾屑白云岩、灰—深灰色厚层白云岩或灰岩等,普遍见有燧石团块或条带,偶见三叶虫碎片,其中泥裂、石盐假晶及交错层理亦较发育,则反映了潮间带上部为暴露环境;洛南石门镇以南过渡为灰、灰白色或深灰色白云岩,单层明显变薄,水体加深。海原—洛南断裂以南和商丹断裂以北为祁连—北秦岭裂陷海槽。

早寒武世辛集期至朱砂洞期,鄂尔多斯的沉积格局基本稳定,表现为环鄂尔多斯古陆西南边缘的滨浅海潮坪相沉积。由于辛集期处于海侵早期,沉积物以陆源碎屑岩为主,至朱砂洞期,沉积环境区域稳定,陆源物质供应减少,演变为清水的碳酸盐岩沉积。

2.1.3 早中寒武世馒头期 早寒武世末,鄂尔多斯开始大范围海侵,至中寒武世馒头晚期,沉积范围逐渐扩展,鄂尔多斯的基本构造面貌较早寒武世有了极大的变化,主要表现为:沉积区范围向北大范围扩大,华北古陆范围持续缩小,沉积地层依然具有由东向西、由北向南依次增厚的特点(见图5)。

馒头早期,镇原隆起将鄂尔多斯西侧祁连海与南缘的秦岭海相对分隔,内侧地区为统一的隆起区,属大华北隆起区的一部分。外侧至北祁连—北秦岭为统一的沉积区,形成以碎屑岩-碳酸盐岩间互沉积为主体的滨岸潮坪-开阔台地相沉积。

馒头晚期,其沉积范围进一步扩大,鄂尔多斯大部分地区都被海水所覆盖,陆地面积大范围缩小,鄂尔多斯古陆被分割为伊盟古陆、中央古陆及吕梁古陆,中央古隆起开始形成。沉积层序上,向上碎屑岩含量显著较少,转变为大套的碳酸盐岩沉积,这表明海侵扩大,由早期的混积潮坪转变为清澈的碳酸盐岩台地沉积。同时,在西缘的桌子山—贺兰山一带开始发育台地前缘斜坡相沉积,表明西缘北段开始明显裂陷,因此推测更外侧的走廊带亦属于台地前缘斜坡相的沉积范围。

馒头期,陆源以细粒的泥和粉砂为主,向北,陆源碎屑物质含量明显增加,向南,陆源碎屑物质减少。这种特征反映,尽管沉积区出现了隆拗分异,但主体仍呈现北高南低、东高西低的古地貌特点。馒头早期,其沉积范围大体在中阳古陆以外的西南缘地区,沉积物以紫红色泥岩、粉砂岩及薄层灰岩、泥灰岩为主,并夹有颗粒灰岩,生物碎屑发育,代表环陆的滨岸潮坪沉积环境。向上沉积范围迅速扩大,碎屑岩逐渐减少,碳酸盐岩逐渐增加,至馒头晚期,鄂尔多斯主体基本演变为碳酸盐岩为主的碳酸盐岩台地沉积环境。

由于伊盟古陆、庆阳古陆、吕梁古陆以及西侧贺兰拗拉槽的制约,其区域上沉积环境的分异性更加明显。由于古隆起的形成和阻挡作用,鄂尔多斯内部地势低洼平坦地区的水动力条件较弱,加上气候炎热干燥,形成了一套局限台地相的潮坪亚相沉积。因靠近古陆,陆源物质也相对发育,底部亦可能发育底砾岩,不整合在前寒武系基底之上;岩性主要为一套紫红色页岩为主,夹白云质泥岩、泥质云岩,发育干裂、石盐假晶、鸟眼、虫孔、波痕、脉状、波状、透镜状层理、羽状交错层理等构造,代表潮上带—潮间带上部的砂泥混合坪的沉积环境。向上逐渐向清水沉积过渡,陆源碎屑减少,水体加深,水动力增强,沉积了以薄层泥质条带灰岩、薄层灰岩夹颗粒灰岩为主的泥灰坪为主的潮间带沉积。该相带的大体范围沿古隆起以内的鄂托克旗—定边—华池—延安一线分布。

古隆起的外侧主体为开阔海台地相沉积。在鄂尔多斯西缘和南缘,岩性以深灰色灰岩、泥灰岩为主,颗粒灰岩相对发育,夹粉砂岩和页岩。河津西硙口剖面,下部为紫红色泥页岩夹薄层泥灰岩,上部过渡为中厚层灰岩、颗粒灰岩为主的沉积,泾阳、岐山、陇县一带皆发育中薄层的泥质灰岩、鲕状灰岩、竹叶状砾屑灰岩等,在西缘的阴石峡、青龙山等地也都为灰色灰岩、颗粒灰岩、泥页岩的组合,均为低能—高能的开阔海台地沉积并夹杂颗粒滩沉积。绕庆阳古陆,由于水体浅,能量低,发育环陆云泥坪沉积,岩性以紫红色泥页岩、泥质白云岩、薄层粉细砂岩、颗粒灰岩等为主。

馒头期最大的变化当属西缘北段的桌子山、贺兰山一带,早期海水才逐渐达到本区,底部含大量石英砂岩,发育波痕、羽状交错层理等构造,亦见到柱状叠层石礁灰岩,代表早期的近岸潮坪环境。后期水体加深,以薄层泥质条带灰岩、页岩为主,开始发育台地前缘斜坡相的碎屑流和浊流沉积表明,此时西缘的裂陷活动开始发育,属活动裂陷早期的沉积,规模和影响范围都十分有限。据此推测,西缘走廊一带也应为相同的台地前缘斜坡相沉积。阴山地区此时也开始发育一套以陆源碎屑岩为主的、成熟度较高的沉积建造,具水平层理、波痕、交错层理等,反映了滨浅海的沉积环境。海原—洛南断裂以南和商丹断裂以北,依然为祁连—北秦岭裂陷海槽。

总地来看,早中寒武世馒头期,鄂尔多斯沉积格局和沉积特征发生了较大的变化,海侵作用十分明显,范围几乎覆盖整个盆地。在鄂尔多斯内部的中东部地区形成陆源碎屑-碳酸盐岩混积的局限潮坪沉积,外侧过渡为开阔海台地碳酸盐岩沉积环境,并在西缘北段开始裂陷形成台地前缘斜坡相沉积。从馒头早期到晚期亦表现为由碎屑岩沉积向碳酸盐岩沉积过渡的趋势,馒头期末,全区基本上已经变为清水碳酸盐岩沉积环境了,并且颗粒滩开始发育,这是张夏期鲕粒滩发育的前兆。

2.1.4 中寒武世张夏期 中寒世张夏期,海侵达到寒武纪的顶峰,浅而温暖的海水淹盖了几乎全部的鄂尔多斯地区,形成了广阔的浅海清水碳酸盐岩沉积环境,并发育形成了大规模的鲕粒滩沉积(见图1J)。其沉积格局与馒头期末基本保持一致,依然呈现为北高南低、东高西低的趋势,地层厚度自北向南、自东向西呈增厚趋势,伊盟古陆、中央古陆及吕梁古陆对区域沉积相带的展布依然具有明显的控制作用(见图6)。区域上,张夏组以发育中厚层—块状的鲕粒灰岩或残余鲕粒云岩为特色,反映沉积时的高能动荡的沉积环境,即开阔高能的颗粒滩沉积。其延伸趋势与中央古隆起走势基本一致,向西大体延至贺兰山一带,向南延伸至洛南断裂一线,区域上分布稳定。

中央古隆起内侧,大体沿鄂托克旗—定边—华池—甘泉—延长一线以内的鄂尔多斯内部区域,地层厚度较小且变化平稳,由于北有伊盟陆,东有吕梁陆,西南侧为浅水的高能颗粒滩沉积,因此,其水体与外海沟通不畅,水体能量较弱,形成了广阔的局限海臺地的潮坪沉积。其主要岩性为中薄层的灰岩、泥质条带灰岩夹鲕粒灰岩、竹叶状灰岩的组合,鲕粒含量差别较大,多见泥晶填充。离陆近的地方还含有一些陆源泥质,也可发育准同生白云岩沉积。

在柳林三川河剖面上,寒武统直接覆盖在长城系砂岩及太古代片麻岩之上,缺失张夏组沉积,因此靠近吕梁古陆的榆9井下部还发育有白云岩、泥质白云岩和砂质白云岩的沉积,并以此为底部的近岸潮坪相沉积和长城系砂岩,不整合在变质基底之上。在中阳柏洼坪张夏组,以中薄层—厚层灰岩、鲕粒灰岩、泥灰岩为主,多含泥质条带,代表半开阔—局限的沉积环境。兴县恶虎滩则以薄层泥晶灰岩、泥质条带灰岩为主夹少量颗粒灰岩,环境更为局限、低能。

中央古隆起外侧的南北及东西一线的开阔海区域,由于和外海沟通通畅,水体浅,能量普遍较高,因此以发育大套的颗粒滩厚层亮晶鲕粒灰岩为特征。河津西磑口、韩城华子山剖面张夏组,皆以大套的厚层—块状鲕粒灰岩为特征,亮晶方解石胶结,厚度一百多米,岩性单调,属典型的鲕粒滩沉积。至洛南桑坪一带,其厚度达到150 m左右,岩性以鲕粒灰岩、泥质灰岩为主,单层变薄,代表更为开阔的台地沉积环境。

在中央古隆起周缘的宜探1井、富探1井、淳探1井、旬探1井、庆深1井、庆深2井以及陇字号和莲字号的众多钻井中,均钻遇或钻穿该套地层,岩性总体为一套次生的中细晶—中粗晶的晶粒白云岩。但是,多数钻井的岩心观察,或多或少都存在残余鲕粒结构,因此其原岩也可归结为一套稳定的鲕粒滩灰岩沉积。

鄂尔多斯西缘的环县阴石峡、同心青龙山、天深1井也主要为一套灰色—深灰色的鲕粒灰岩、泥质灰岩、竹叶状灰岩的组合,向西向北鲕粒减少,泥质增加,单层厚度变薄,代表水体逐渐变深的开阔台地相沉积。

在外侧的桌子山—贺兰山一带,水体进一步加深,沉积厚度加剧,岩性主体为一套灰绿的页岩、薄层泥晶灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状砾屑灰岩及鲕粒灰岩的组合。经详细观察,大多数的颗粒灰岩和砾屑灰岩应属颗粒流和碎屑流沉积(见图1K),代表台地外侧较深水的台地前缘斜坡沉积环境。中寒武世末期,海平面逐渐回落,桌子山、东山口剖面还可见到薄层的藻礁沉积,指示了台地边缘的沉积环境,与台前的斜坡沉积环境相匹配。据此推测,走廊一带仍处于台地前缘斜坡的沉积范围。海原—洛南断裂以南和商丹断裂以北依然为祁连—北秦岭裂陷海槽。

阴山地区的中上寒武统老孤山组,以中薄层灰岩、云质灰岩为主,并含有石盐假晶、脉状层理等构造,反映了炎热干燥的碳酸盐岩潮坪沉积环境。而区内的三叶虫化石也主要分布在中寒武世,与华北区基本一致。因此,中晚寒武世,阴山南部地区是位于伊盟古陆北侧的、与华北海相连通的、但相对局限的滨浅海沉积环境。

中寒武世张夏期,鄂尔多斯最明显的特征表现为广布全盆的浅水陆表海沉积,古隆起内外差异明显,内侧为局限的碳酸盐岩潮坪沉积,夹杂少量鲕粒滩,而外侧以开阔高能的鲕粒滩沉积为特征,特别是南缘地区以大范围大厚度的鲕粒灰岩为特色,代表了稳定的、被动大陆边缘的碳酸盐岩台地沉积。西缘北段的台地边缘环境更加发育,台前斜坡的、非稳定的碎屑流砾屑灰岩和正常沉积的薄层页岩、泥晶灰岩共生。鄂尔多斯由内向外,主体呈现为台内潮坪→台缘坡折→台前裂陷→海槽的古地理格局,其盆地性质应属被动陆缘基础上发育的边缘裂陷海盆。

2.1.5 晚寒武世三山子期 晚寒武世,鄂尔多斯及邻区的结构面貌发生进一步分化。自张夏期末开始的海退持续了整个晚寒武世,水体变浅,古陆面积增大,主要表现为相对独立的中央古隆起进一步扩大,隆拗相间的构造格局更趋明显。地层厚度仍然是自东向西、自北向南逐渐增厚;由于寒武纪末的抬升剥蚀,造成晚寒武世地层的上部普遍遭受不同程度剥蚀,使得现今厚度不是十分稳定。在继承张夏期古构造格局的基础上,其总体表现为,鄂尔多斯内部广阔的台内潮坪、西南缘面向秦祁海槽的开阔台地以及西缘北段的台地边缘坡折(见图7)。

晚寒武世,中央古隆起异常发育,范围向北可达到定边一带。由于大范围的古隆起的阻隔,广阔的鄂尔多斯均为浅水的局限潮坪沉积环境。在晚寒武世崮山期,发育形成了一套灰黄色、紫红色中薄层泥质白云岩、泥粉晶白云岩和泥页岩的组合,代表潮上带—潮间带上部的低能泥质产物。在中阳柏洼坪剖面本组下部,发育土黄色、紫红色薄层泥质灰岩、泥质白云岩、灰岩、泥页岩夹竹叶状灰岩、竹叶状白云岩等沉积。在岐山一带,本组均含有较多的紫红色、土黄色白云岩、泥质白云岩,局部见砾屑灰岩、页岩等沉积,大量的薄层状的紫红色泥质白云岩、页岩的发育均指示了潮间带以上的、低能的氧化沉积环境。

三山子组的一个主要岩性特征是富含竹叶状白云岩,在东缘、南缘的野外剖面及多口钻井中均有发育,竹叶砾屑多呈扁平状,磨圆好,粒度可达几个厘米,大体沿层面定向排列,并具有特征的氧化圈构造,表明砾石来自氧化的潮上泥云坪沉积,后沿潮汐通道进入潮间带,构成特征的潮汐水道沉积。由于晚寒武世整体水体较浅,所以伴随着海平面的频繁变化,在鄂尔多斯东部高地区存在多期明显的短时暴露,并形成同生岩溶角砾岩;受此影响,形成了下伏地层的广泛次生白云岩化。三山子组的另一个岩性特征便是“砂糖状白云岩”。区域上,三山子组的上部多以一套次生的晶粒白云岩为特征,即三山子白云岩,使得原岩及其环境识别恢复困难。

晚寒武世,鄂尔多斯的潮坪沉积极其发育,在南缘可达到岐山—淳化—富平—运城一线。在南部的平1井,其岩性为灰色—深灰色含泥白云岩、含膏含泥白云岩夹竹叶状白云岩及深灰色云质灰岩,竹叶具有红色氧化圈,说明该处仍处于局限环境的潮间带沉积。该带以南至洛南断裂一带水体逐渐加深,在洛南的石门镇北、永济的水幽沟剖面,岩性以灰色中厚层泥质白云岩为主,夹薄层泥质白云岩或灰岩、鲕粒白云岩,含燧石结核;石门镇以南白云岩泥质含量极少,局部夹硅质层,说明水体开阔,能量增强,代表开阔海台地相沉积;洛南断裂以南和商丹断裂以北为祁连—北秦岭裂陷海槽。

中央古隆起的西侧相带发育较窄,在陇县景福山、同心青龙山、惠探1井、天深1井、任3井、棋探1井一线发育开阔海台地沉积,岩性主要为深灰色、灰色灰岩、白云质灰岩、白云岩夹泥质白云巖、竹叶状灰岩。外侧的贺兰山、桌子山一带与张夏组基本一致,形成阿不切亥组的薄层泥晶灰岩、泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩的沉积,与张夏组在野外特征上基本一致,难以区分,代表台地前缘的斜坡沉积。较张夏期而言,晚寒武世西缘的开阔台地及台地边缘相沉积,水体均相对略浅,在台地相中可发育潮坪相的、潮汐水道的竹叶状灰岩沉积。在台地边缘低海平面时期,特别是在晚寒武世的末期,水体明显变浅,在桌子山的东山口、摩尔沟剖面一带开始发育藻礁灰岩,礁体高度较小,通常不超过50 cm,宽度仅几十厘米至几米,呈柱状、点状、环状、缓波状,礁基为颗粒灰岩,礁体的围岩多为白云岩,代表此时西缘台地边缘坡折的构造位置。

综上所述,鄂尔多斯地块寒武纪,自东向西、自北向南地层厚度逐渐增加,水体逐渐加深,由内向外依次构成台内潮坪→台缘坡折→台前斜坡→海槽的古地理格局,整体上呈现向南平稳缓倾、向西边缘裂陷的被动大陆边缘结构型式。从沉积层序上看,由辛集期海侵开始,馒头期快速扩展,张夏期达到鼎盛,晚寒武世退却,构成一个完整的演化旋回。寒武纪末,鄂尔多斯地块发生了较为明显的地壳上升与海水退却,鄂尔多斯地块短暂抬升为陆,造成晚寒武世顶部地层的普遍缺失,部分地区仅保存有崮山组相当的地层;该期的暴露,同时造成了晚寒武世地层大范围的岩溶事件,特别是在中东部的野外露头特征十分明显。

2.2 奥陶纪

寒武纪末,海水退却,鄂尔多斯地块整体短暂抬升为陆并遭受剥蚀;至早奥陶世开始,海水重新侵入,但仅局限在鄂尔多斯的东南边缘,鄂尔多斯主体仍为统一的古陆。古陆边界大体在灵台—陇县—正宁—洛川—宜川—黄河一线,以内为统一的古陆区,盆内钻井均揭示为奥陶系马家沟组直接覆于寒武系不同层位之上;该线以外,地层厚度向外逐渐增加,由北向南、由西向东逐渐增厚,这表明奥陶纪初期的海侵主要来自华北海方向的东部和南部[2, 4, 7, 14, 16-17, 19, 29-34]。

2.2.1 早奥陶世冶里期、亮甲山期 冶里期沉积特征在区域上基本一致,岩性主要为浅紫红、土黄、浅灰、灰色等杂色的泥质云岩、云质泥岩、泥粉晶云岩夹竹叶状砾屑云岩,多为薄层状,多见微细水平纹层,发育有鸟眼构造、潮汐层理,富平东部的平1井还含有石膏。冶里期作为奥陶纪初始海侵的产物,广阔的鄂尔多斯古陆被剥蚀,并提供大量陆源泥质,因下伏寒武系上部基本为含泥质的碳酸盐岩沉积,所以只能提供细粒的泥质沉积物。广大的鄂尔多斯古陆此时是平坦低缓的,盆地周缘剥蚀古陆的粗粒陆源物质无法到达沉积区,因此,区域上,冶里组的特征之一是普遍含泥质,加之气候炎热干燥,沉积物颜色多为紫红色。冶里期的另一个岩性特征是多见竹叶状砾屑白云岩,部分可见红色的氧化圈,为来自潮上带的产物,伴随着潮汐通道进入潮间带沉积下来。综上所述,冶里期整体上为一套环鄂尔多斯古陆的、水体能量较低的、潮间带上部的泥云坪沉积;向外水体逐渐加深,泥质减少,单层变厚,向潮下低能带过渡(见图8)。其在永济、三门峡一带形成灰岩、白云质灰岩的组合,底部以角砾岩、页岩、白云质泥灰岩为主;在平凉三道沟剖面为灰色白云质灰岩夹黄绿色白云质页岩,代表外侧是较开阔低能的云灰坪沉积。

亮甲山期的构造格局与冶里期十分相似,海侵范围略有扩大,水体加深,沉积地层厚度有所增加,泥质沉积物减少,转变为清水碳酸盐岩沉积(见图9)。区域上,其岩性为浅灰、灰色中厚层状白云岩、云质灰岩夹竹叶状白云岩、泥岩,富含燧石条带和团块,局部发育叠层构造。该套地层后期云化强烈,原岩面貌难以恢复,致使沉积相难以被判定,只能根据现存的沉积特征进行推断。其岩相古地理继承了冶里期的特征,鄂尔多斯内部仍为统一的古陆,环古陆的东南缘形成云坪沉积。在偏关和清水河一带,下部夹黄绿色页岩,向南该页岩消失,并产有头足类化石、柱状叠层石,见鸟眼构造。在南缘的淳化铁瓦殿剖面,其为中厚层的白云岩夹残余砂屑、砾屑白云岩,可见硅化的疊层石,均代表潮间带的沉积环境。向外至平凉、陇县、岐山、芮城、三门峡一带,岩性变为灰色、浅灰色中厚层状白云质灰岩、燧石条带白云质灰岩或白云岩,属于潮下低能的云灰坪沉积。

早奥陶世,鄂尔多斯整体处于低海平面时期,沉积范围较小,但环境相对稳定,以环陆的潮坪沉积为特征;晚期虽水体加深,但古地理格局不变。此时的阴山地区沉积了山黑拉组一套厚层块状灰岩和中薄层泥质灰岩为主的碳酸盐岩建造,局部发育薄层砂质灰岩、粉砂岩,含腕足类、头足类化石,相当于局限—半开阔的沉积环境。亮甲山期末的怀远运动再次造成了大规模的海退,形成了亮甲山组和马家沟组间的沉积间断,地层间的平行不整合在鄂尔多斯中东部普遍发育。

2.2.2 中奥陶世马家沟期 中奥陶世马家沟期,研究区开始了新的大规模的海侵,海水大量侵入鄂尔多斯本部,形成广阔的浅水陆表海沉积。鄂尔多斯隆拗相间的构造格局更加明显,由西北部的阿拉善陆、北部的伊盟陆、中央古陆及其他海水覆盖区地区构成了“一隆三凹”的构造格局。一隆即中央古陆和伊盟古陆构成的哑铃状的中部隆起,三凹即为南缘凹陷、西缘凹陷和东部凹陷,中央古隆起的形态更趋明显和完整。以此为界,地块内部厚度线呈现盆型结构面貌,厚度近千米;外侧呈现面向祁连—秦岭海槽,厚度等值线增厚的构造趋势,厚度逾千米(见图10)。

中央古隆起、伊盟古陆、台内拗陷以及外侧的秦祁海槽共同决定了鄂尔多斯地块马家沟期的基本构造-沉积格局,古隆起内外岩相岩性差异显著。中央古隆起和伊盟古陆围限的、广阔的鄂尔多斯内部地区以及古陆梁之上,由于和外海沟通受限,整体属于相对局限的碳酸盐岩台地沉积;在台内洼陷,由于高蒸发和海水补给不足形成蒸发台地沉积,中心出现膏盐湖沉积,环膏盐湖为大范围的局限台地含膏云坪沉积。伴随着海平面的周期性升降,构成了3个明显的沉积旋回。马家沟组一、三、五期为低海平面期,主要发育膏盐湖、膏云坪和云坪沉积,以发育灰色、黄灰色准同生白云岩、溶塌角砾岩及膏盐岩为特征;马家沟组二、四期为高海平面期,主体发育局限—开阔台地相沉积,以厚层和块状灰岩和云质灰岩为特征;在古隆起两侧的高部位,能量强,水体浅,形成了部分颗粒滩沉积,经混合水或回流渗透白云石化,形成残余颗粒云岩。

膏盐湖分布在东部洼陷的榆林南、米脂、绥德一带以及南部的宜川一带。以榆9井为例,膏盐岩累计厚度达到400 m,占地层总厚度的45%;周围的龙探1井、米1井等都含有大量的膏盐岩沉积。南部宜探1井,膏盐岩累计厚度达到185 m,占地层总厚度的35%,宜2井膏盐岩累计厚度达到100 m,占地层总厚度的21.5%。膏盐岩主要分布在马家沟组的一段、三段和五段,马一段和马三段厚度相对较薄,但膏盐岩所占比重较大,通常超过50%。马五段膏盐岩累计厚度大,单层厚度也大,特别是马五6小层,单层盐岩厚度多达几十米至百余米。

含膏云坪环绕分布在膏盐湖的外侧,分布范围宽广,西越靖边、东至吕梁、北过神木、南抵宜川,呈现东平西凸的形态,基本为内部洼陷的分布范围;主要岩性为含膏白云岩、泥质白云岩、灰岩、云质灰岩夹少量膏盐岩等。北至乌审旗—榆林—横山地区的鄂1、鄂2、鄂4、鄂6、中参1、伊15等井,西至靖边地区的城川1井、莲3井,南至富县地区的富探1、富古1,2,3,4,5,6,7等井中均发育膏质白云岩、泥质白云岩以及膏岩夹层,特别是马五段表现明显,属潮上带的含泥含膏云坪沉积。根据海平面变化旋回,在马一、三、五段,以蒸发环境的、盐湖周缘的、含膏岩云坪、泥云坪为主要沉积相带。马二段虽海平面回升,但幅度有限,因此多以潮间带的中薄层—厚层的云质灰岩、灰岩及灰质云岩的云灰坪沉积为主,局部夹蒸发膏盐岩沉积。马四段海侵范围达到最大,因此整个鄂尔多斯构成了以中厚—块状灰岩沉积为代表的开阔海台地沉积,仅近陆部分发育局限潮坪相沉积。南部的淳探1井基本以白云岩、膏质白云岩、泥质白云岩为主,也属于含膏泥云坪沉积。

鄂尔多斯内部的膏盐湖和外围的含膏云坪沉积实质上构成了东部局限台地的潮坪—潟湖亚相沉积。膏盐湖即为潟湖亚相,在这个洼陷中,水动力较弱;在海平面回升、膏盐发育的间歇期,在盐湖及其周缘地带形成大量的白云岩、泥云岩、灰岩和泥灰岩沉积,这种低能还原的环境具有保存有机质,形成烃源岩的潜力;最重要的一期发生在马五5亚段,形成大范围的潮下带云灰坪或泥灰坪沉积。

中央古隆起的北侧和东侧及东部洼陷的外侧,逐渐靠近外侧的广海,水体较内部盐洼,沟通通畅,从低海平面至高海平面时期,以发育近岸泥云坪—云坪—灰云坪—灰坪沉积为主,反映了局限—开阔台地的旋回沉积特征,在河津西磑口、富平金粟山等剖面及钻井中均可证实。该区域内钻井众多,特别是进入马五段、马四段的钻井,为详细的岩相古地理研究提供了诸多素材。

古隆起外侧面向秦祁海槽,水体沟通顺畅,且远离古隆起,受海平面升降的影响较少。整个马家沟期持续发育开阔海台地相沉积,岩性组合以厚层灰岩、白云质灰岩及豹皮灰岩(图1L)为特征,旋回性差,无法细分段,富含正常浅海相底栖生物化石,局部夹颗粒灰岩及砾屑灰岩(图1M),代表短时的颗粒滩沉积;该带大体分布在乌海—鄂托克前旗—平凉—陇县—富平—运城一线以外。

在鄂尔多斯东南部的永济、运城、三门峡一带,主体为一套中厚层灰岩、豹皮灰岩、泥质灰岩研究区,属开阔海台地的沉积;向北至侯马一带还夹有石膏层,代表局部的蒸发环境。在西南部的陇县、平凉一带,岩性皆为中厚层块状的灰岩、云斑灰岩夹砂屑灰岩、生物碎屑灰岩,生物化石丰富,多见完整的头足类、腹足类、海绵等生物化石,均代表正常的开阔海台地碳酸盐岩沉积。

在南部的岐山地区,马家沟组底部为灰色、深灰色细粉晶白云岩、泥质白云岩,向上出现厚层灰岩、薄层灰岩,含鹦鹉螺化石,说明水体已经较深;而后则发育纹层状灰岩、厚层砾屑灰岩、水平纹层白云岩及砾屑白云岩,属台地前缘斜坡沉积,顶部以厚层灰岩、砾屑灰岩与平凉组不整合接触。马家沟组碳酸盐岩重力流及与其共生的纹层状碳酸盐岩表明,本区在经历了早期短暂的浅水云坪相沉积以后,水体快速加深,形成了厚度巨大的台地前缘斜坡相沉积。在鄂尔多斯西缘的同心青龙山—乌海桌子山野外剖面及钻井中的情况也基本相同。马家沟早期的沉积为三道坎组中厚层白云岩,为开阔的、潮下低能环境的产物;向北至桌子山一带三道坎组,还含有较多的泥灰岩、石英砂岩,发育有波痕、羽状交错层理,代表北部靠陆位置的潮间带混合坪沉积。马家沟组晚期,区域上已完全一致,均是厚层—块状的灰岩、云质灰岩或次生白云岩,多见完整的头足类、腹足类等生物,化石丰富,属于正常的浅海碳酸盐岩台地沉积。该期在西缘也出现较多的颗粒灰岩沉积,如砂屑灰岩、生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩等,代表了浅水高能环境中的颗粒滩沉积。在老石旦的桌子山组顶部,除砂屑灰岩外,生物化石异常发育,可见大量的头足类、腹足类、腕足类、三叶虫、海绵骨针、棘皮类等,以及具有造礁功能的珊瑚、层孔虫、苔藓虫、海绵、藻类等化石,这表明,在颗粒滩的基础上,其已经向生物礁开始演变。而桌子山組上部,局部也夹有薄层灰岩、泥灰岩、凝灰岩,甚至碎屑流灰岩,说明晚期水体开始间断性变深。

在贺兰山及走廊地层小区的中卫—同心一带,沉积形成了以天景山组中厚层灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩夹砂屑颗粒灰岩为主的一套组合,产有头足类、腕足类、牙形石及三叶虫等化石,与鄂尔多斯西缘的岩性岩相基本一致,岩性稳定,几乎全由碳酸盐岩构成,各地差异不大。在米钵山一带可见较多的薄层—薄板泥晶灰岩、泥质灰岩、瘤状灰岩的夹层,说明局部的水体加深,形成台地前缘斜坡相的薄层沉积。本组地层最厚可达1 000 m,整体上代表了开阔的碳酸盐岩台地沉积环境;因其西侧的祁连海水体逐渐加深,总体厚度增大,并出现较深水沉积。

在鄂尔多斯北缘的阴山地区,该期沉积形成了二哈公组的中厚层白云质灰岩、白云岩夹薄层灰岩的沉积,缺乏化石,缺乏鄂尔多斯盆地内部马家沟组一、三、五段的膏盐岩、白云岩组合,说明中奥陶世以二哈公组为代表的阴山南部地区,整体处于相对开阔的浅水陆表海沉积环境。

综合以上分析可以看出,中奥陶世马家沟期,整个鄂尔多斯遍布浅水碳酸盐岩沉积,表现为内部拗陷、边缘稳定型的浅水陆表海沉积特色,在内部拗陷区形成了大套的蒸发岩,在外侧发育开阔海台地的厚层碳酸盐岩沉积。此时的台地边缘活动甚为微弱,整个鄂尔多斯地块处于相对稳定的沉积时期,贺兰坳拉槽此时并不存在。

2.2.3 中奥陶世峰峰期

中奥陶世峰峰期,研究区再度出现大规模海侵,鄂尔多斯广大地区的水体明显加深,沉积范围也相应扩大;但因后期的抬升剥蚀,在鄂尔多斯内部广大地区,沉积都已经被剥蚀殆尽。从目前残留的地层厚度可以看出,中东部仅在局部残存十余米,南部地层厚度较大,可达500 m以上,西部可达400 m以上,由内向外明显增厚(见图11)。

峰峰期的古地理构造格局与马家沟期明显不同:由于海平面上升,中央古隆起对鄂尔多斯内部的影响减弱,因此,广大的鄂尔多斯本部地区形成了一套以深灰色、灰色泥晶灰岩、泥质灰岩为代表的开阔海台地相沉积,不含膏盐岩沉积。在南部的富平—泾阳—淳化以内,形成了一套厚度巨大的中薄层—中厚层状的细粉晶白云岩、灰质云岩夹中薄层灰岩,普遍发育纹层,局部具有明显的藻纹层结构。在金粟山剖面可见柱状叠层石,淳化东陵沟剖面见针状石膏溶孔及鸟眼构造,反映了局限台地潮间带的云坪沉积特征。在岐山曹家沟,该期沉积为厚层块状灰岩,局部见残余角砾结构,应为台地前缘斜坡的沉积环境。向西至陇县、平凉一带,其以厚层块状灰岩、白云质灰岩、颗粒灰岩夹薄层瘤状泥质灰岩为特征,整体为开阔海台地沉积并伴有颗粒滩沉积,向外水体加深。

在鄂尔多斯西缘,由内向外,岩性岩相变化显著,区域差异明显。大体沿陇县景福山—平凉三道沟—环14井—芦参1井—苦深1井—天深1井—布1井—棋探1井—乌海一线,东侧狭长一带为开阔台地沉积区,岩性主要为灰色、深灰色中厚层的灰岩、白云质灰岩夹砂屑灰岩、颗粒灰岩、薄层泥灰岩,向东该地层全被剥蚀,推测应以开阔潮下带的云灰岩为主。西侧向外水体加深,能量减弱,沉积物颜色变深,岩层厚度变薄,形成了一套薄层为主的深灰色泥晶灰岩、泥灰岩夹砾屑灰岩为主的组合;其在同心青龙山厚四百余米,全为薄层泥晶灰岩、瘤状灰岩,水平虫孔发育,并夹有凝灰岩薄层,代表稳定的水体环境。在惠探1井、那1井的取心段,发育砾屑灰岩,深灰色泥灰质基质充填,不含亮晶胶结物,代表台地前缘斜坡碎屑流堆积。再向西至任3井,上部的泥晶灰岩中已含有笔石化石,水体更深更安静。在棋探1井,其岩性主要为褐灰色、灰色泥晶灰岩、含泥灰岩、泥灰岩夹灰黑色灰质泥岩,在深度4 512 m段见碎屑流沉积,表明为台地前缘斜坡相。在深度4 431~4 464 m段发育海绵礁灰岩、藻礁灰岩、亮晶颗粒灰岩,为台地边缘礁滩相沉积。

在西缘北段的桌子山一带,相变更为复杂。在乌海老石旦剖面克里摩里组,其主体为薄层泥晶灰岩、泥灰岩夹少量黑色笔石页岩,砾屑灰岩夹层较少较薄,且粒度较细,但发育碳酸盐岩粉屑浊流沉积,代表台地前缘斜坡底部至海槽的沉积环境。在其西北仅几千米的石峡谷剖面,克里摩里组则以一套灰黑色笔石页岩相直接覆盖在桌子山组的厚层块状灰岩之上,主要岩性为深灰色的薄层泥晶灰岩和灰黑色笔石页岩互层,且向上笔石页岩含量明显增多,泥晶灰岩含量减少,厚度仅为81 m,代表了水体深、滞留还原、沉积速率不足的深水海槽沉积环境。

在贺兰山及走廊地层小区的中卫—同心一带,开始沉积以米钵山组为代表的一套复理石沉积,岩石组合为灰绿色砂岩、泥板岩互层夹碳酸盐岩角砾岩及薄层灰岩,浊流砂岩沉积频繁,鲍玛序列发育,含丰富的笔石化石,整体代表了华北地块西侧的大陆斜坡—深水海槽的沉积环境。

中奥陶世峰峰期和马家沟期相比,沉积格局和岩相发育特征发生了明显的变化:一是整个盆地以较开阔的台地相沉积为特征,二是西缘明显发生了相变,由马家沟期的开阔台地相突变为峰峰期的台地前缘斜坡—深水盆地相,并在台地边缘开始发育生物礁滩相建造。

2.2.4 晚奥陶世平凉期 晚奥陶世,鄂尔多斯的构造格局发生了极大的变化,加里东运动导致鄂尔多斯主体隆升为陆并遭受风化剥蚀,形成统一古陆,仅在其西南缘接受沉积。平凉期,沉积主要集中在鄂尔多斯地块西南缘的鄂托克前旗—环县—崇信—灵台—宜君—澄城一线以西地区;厚度等值线的变化却呈现向祁连—北秦岭海槽方向异常加密增大的趋势,南缘厚度数百米,西缘厚度可达数千米;但由于出露及后期剥蚀,横向极不稳定,总体上表现为向外剧增的趋势,反映了晚奥陶世鄂尔多斯地块西南缘更为活动和陡变的结构面貌;由于边缘活动的加剧,因此区域上出现了多种沉积背景横向并存的古地理格局,由内向外依次发育开阔海台地、台地边缘滩-礁、台地前缘斜坡及大陆斜坡-深水海槽相(见图12)。

在鄂尔多斯南缘,开阔海台地及台地边缘相带发育显著。开阔海台地主要分布在陇县—铜川一带,野外剖面出露良好,岩性主要为一套灰色中厚层的灰岩、云质灰岩、泥灰岩的组合。向外发育生物礁建造,这是鄂尔多斯平凉期的典型特征之一。

平凉期,生物礁主要分布在陕西渭河以北,东起富平、西至陇县的地区内,主要有富平小园和耀县将军山等地的珊瑚-钙藻生物礁、耀县桃曲坡的钙藻生物礁、淳化铁瓦殿的钙藻-珊瑚-层孔虫生物礁、泾阳徐家山的层孔虫-珊瑚生物礁、永寿好畤河的钙藻-珊瑚生物礁。造礁生物主要為珊瑚、层孔虫、藻类、苔藓虫等,附礁生物多为头足类、腹足类、腕足类、棘皮、三叶虫、介形虫、牙形石等。该礁相建造整体规模不大,按所处的古地理位置看,基本沿碳酸盐台地的边缘呈线状分布,为台地边缘礁,其可进一步划出礁基、礁核、礁盖、礁翼、礁前等微相;礁核多见各种生物骨架岩,礁翼、礁前多为各种砾屑灰岩,礁前可见巨角砾灰岩,在其内侧为宽度有限的开阔台地相沉积。在泾阳铁瓦殿一带即发育台地边缘的薄层礁滩相沉积,也发育台地前缘斜坡相的薄层灰岩和碎屑流沉积。

在富平一带,该期发育深水碳酸盐岩建造,岩性以薄板状灰岩、放射虫硅质岩、凝灰岩为主,夹有碳酸盐岩碎屑流、颗粒流及浊流沉积,厚度近千米,岩性、沉积构造和古生物等特征都反映为台地前缘较深水的碳酸盐岩斜坡相的沉积环境,平面呈海槽形态向北东方向伸入浅水台地之中。再向外为大陆斜坡碎屑岩的沉积,在岐山一带以粉砂岩、粉砂质泥页岩、泥灰岩夹砂岩沉积为特征,代表台地前缘斜坡向大陆斜坡的过渡。

在鄂尔多斯西缘,开阔台地及台地边缘相带均不太发育,且相带较窄。在布1井、天深1井以深灰色、灰黄色灰岩、云质灰岩、泥质灰岩、含泥白云岩为主,代表了较开阔的台地相沉积。

在环14井、惠探1井、棋探1井、任3井,其沉积以深灰色泥晶灰岩、泥质灰岩、灰黑色灰质泥岩夹黑色页岩为主,含一定量的陆源泥质或粉砂。在惠探1井岩心中见薄层的碳酸盐岩浊流沉积,页岩中含笔石化石,代表台地前缘斜坡较前部位的沉积。在外侧,更为特征的是以平凉页岩为代表的大陆斜坡—海槽相沉积,在平凉太统山、环县石板沟、同心青龙山、乌海老石旦等地发育。岩性以陆源泥页岩与浊流成因的陆源砂岩和砂屑灰岩间互为主(见图1N),以发育黑色笔石页岩为特色。岩性主要有黑色页岩、泥岩、深灰—黑色泥晶灰岩、浊积砂岩、浊积碳酸盐岩等,并夹有凝灰岩沉积(见图1O),代表区内下古生界水体最深的沉积。特别是在乌海老石旦一带的乌拉力克组,基本全为黑色笔石页岩沉积,代表了水体稳定的深水海槽相沉积。

在贺兰山及走廊地层小区,仍为米钵山组和香山群的浊积砂岩为主的厚度巨大的沉积序列,代表大陆斜坡的沉积环境。海原—洛南断裂以南和商丹断裂以北为祁连—北秦岭裂陷海槽。在阴山南部沉积了乌兰胡洞组一套厚层灰岩、瘤状灰岩夹泥质、砂质灰岩的组合,具竹叶状构造,含丰富的珊瑚、牙形刺、头足类、腹足类等化石,代表了浅海碳酸盐岩沉积;野外观察发现,本组含大量的砾屑灰岩,可能代表了台地前缘的沉积环境,为面向兴蒙洋的残留海盆沉积。

因此,晚奥陶世鄂尔多斯的构造和沉积格局较中奥陶世马家沟期出现了明显变化,相带规模变小,区域差异更为显著,西缘由碳酸盐台地前缘斜坡快速过渡为大陆斜坡-深水盆地沉积,南缘局部为具有生物礁镶边的台地型沉积格局。

2.2.5 晚奥陶世背锅山期 晚奥陶世背锅山期,海退继续,鄂尔多斯古陆面积进一步增大,而沉积范围继续缩小,仅在鄂尔多斯的西南一隅接受背锅山期的沉积;目前残留厚度一般为几十米至上百米,在陇县背锅山地区最厚达四百余米,沉积厚度也明显减薄,主要为开阔台地、台地前缘斜坡和及深水斜坡—海槽相沉积(见图13)。

开阔台地主要分布于古陆南侧,在研究区南缘陇县—永参1井以北地区。岩石为浅灰色、灰白色、深灰色泥晶灰岩、泥质灰岩及颗粒灰岩等,含有丰富的化石,有腕足类、腹足类及海百合等。

台地前缘斜坡分布于彭阳—陇县—岐山—淳化—泾阳一带,零星出露。在彭阳罗洼石节子沟剖面,其以中厚层的砾屑灰岩、生物碎屑灰岩、泥质条带灰岩为主,含有大量的苔藓虫和珊瑚化石,均以砾屑的形式存在,大小可达30 cm左右,代表台地前缘斜坡沉积(见图1P)。

在陇县龙门洞、泾阳铁瓦殿剖面,其以灰色、深灰色的厚层—块状砾屑灰岩为主,砾石以泥晶灰岩为主,几至十几厘米为主,角砾状无磨圆,含量变化大,多者可达90%以上,甚至不见填隙物,多为灰泥填充,其中含有大量的生物碎屑、颗粒灰岩砾屑,都属于台地前缘斜坡沉积特征。該期沉积中,砾屑灰岩中的一些个体较大的珊瑚砾石十分显眼,表明在其后侧很可能存在生物礁建造。

晚奥陶世末期,受加里东运动的影响,海水全部退出鄂尔多斯地区,本区整体上升为陆地,从而结束了鄂尔多斯地区早古生代的海相沉积历史,开始遭受长期的风化剥蚀,形成了奥陶系顶部的古岩溶风化壳。这一过程与奥陶系天然气的运移聚集、古岩溶发育规律、成藏地质条件都有着密切关系。

鄂尔多斯地块在晚奥陶世主体隆升之后,志留—泥盆纪经历了包括前期地块西南边坡带在内的更大范围的区域抬升。志留—泥盆纪沉积主要局限在鄂尔多斯地块西南缘的河西走廊地区,不整合覆于奥陶系之上的下中志留统照花井群,为一套稳定型的滨浅海相沉积组合;上志留统旱峡组为一套以紫红色碎屑岩为主,夹少量含砾粗砂岩及白云岩化灰岩的岩性组合,平行不整合于照花井群之上,岩石组合显示类磨拉石建造特征,并被泥盆系石峡沟组和中宁组河湖相沉积不整合覆盖。它们显然是在祁连—北秦岭寒武纪—奥陶纪弧后,边缘海盆于晚奥陶世末闭合的基础上,在加里东期—早海西期中祁连—陇西地块、阿拉善—鄂尔多斯地块、扬子地块碰撞拼接的基础上形成的山前拗陷型残留海盆地。

3 结 论

1)鄂尔多斯地区下古生界主要划分为海岸沉积体系、碳酸盐台地沉积体系、台地边缘沉积体系和深水斜坡海槽沉积体系。

2)鄂尔多斯地区自早寒武世沧浪铺期开始海侵,在华北地区南部开始接受沉积。早寒武世辛集期至朱砂洞期,表现为环鄂尔多斯古陆西南边缘的滨浅海潮坪相沉积。早中寒武世馒头期,海侵作用十分明显,范围几乎覆盖整个盆地。中寒世张夏期,海侵达到寒武纪的顶峰,形成了广阔的浅海清水碳酸盐岩沉积环境。晚寒武世三山子期,发生了持续的海退,古陆面积增大,隆拗相间的构造格局更趋明显。

3)早奥陶世开始,海水重新侵入鄂尔多斯,但仅局限在鄂尔多斯的东南边缘,其主体仍为统一的古陆。中奥陶世,整个鄂尔多斯遍布浅水碳酸盐岩沉积,表现为内部拗陷、边缘稳定型的浅水陆表海沉积特色;后期海水逐渐加深,并在台地边缘开始发育生物礁滩相建造。晚奥陶世,鄂尔多斯的构造和沉积格局出现了明显变化,沉积范围大为缩小,西南缘由碳酸盐台地前缘斜坡快速过渡为大陆斜坡-深水盆地沉积。晚奥陶世末期,受加里东运动的影响,海水全部退出鄂尔多斯地区,从而结束了鄂尔多斯地区早古生代的海相沉积历史。

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(编 辑 雷雁林)

收稿日期:2020-03-25

基金项目:中国地质调查局矿产资源调查评价基金资助项目(121201011000150014);国家自然科学青年基金资助项目(41702117,41502107);国家自然科学重点基金资助项目(41330315);陕西省自然科学基础计划资助项目(青年)(2017JQ4018)

作者简介:李文厚,男,山东沂南人,西北大学教授,博士生导师,从事沉积学研究。

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