油矿地质学课程设计 鄂尔多斯盆地

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前言

鄂尔多斯盆地位于我国中西部,横跨陕甘宁蒙晋五省区,北起阴山、大青山,南抵秦岭,西至贺兰山、六盘山一线,东达吕梁山、太行山,总面积37万平方公里,是中国第二大中新代沉积盆地。是我国最老的油区,北方最大的天然气勘探生产基地,是国家西气东输工程的主要天然气气源地之一。

鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地。盆地西降东升,东高西低,非常平缓,每公里坡降不足1°。

基底为太古界及下元古界变质岩系,沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系等,总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古生界和下古生界。

鄂尔多斯盆地是半盆油,满盆气,南油北气、上油下气。具体讲,面积大、分布广、复合连片、多层系。纵向说含油层系有“四层楼”之说,因此,这个盆地有聚宝盆之誉。

盆地天然气、煤层气、煤炭三种资源探明储量均居全国首位,石油资源居全国第四位。此外,还含有水资源、地热、岩盐、水泥灰岩、天然碱、铝土矿、油页岩、褐铁矿等其他矿产资源。

盆地具有地域面积大、资源分布广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。盆地内石油总资源量约为86亿吨,主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内,其中陕西占总储量78.7%,甘肃占总储量19.2%,宁夏占总储量2.1%。天然气总资源量约11万亿立方米,储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨;埋深1500米以内的煤炭资源量达到2.4万亿吨。盆地内分布7个含煤区,隶属的5个省区均有分布。在煤层埋深2000米以内煤层气资源量约11万亿立方米;埋深1500米以内煤层气资源量约8万亿立方米。铀矿预测资源量约86万吨,中国已探明的铀矿床即在此。

一、盆地构造

地史上,鄂尔多斯盆地处于中国东部稳定区与西部活动地带之间的结合部位,具有稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显、多沉积旋回的构造沉积演化特点,是多旋回克拉通矩形坳陷叠加盆地。(赵重远,1990;张渝昌等,1997),大致可以分为6大构造演化阶段。

1、盆地边缘:

其四周皆以断裂带与周缘构造单元相连接,东部以离石断裂带为界与山西地块吕梁山隆起带相接,南、北两侧分别以渭河地堑北界断裂和河套地堑南缘断裂为界,西部则以桌子山东和惠安堡-沙井子断裂带分别与河套弧形构造带西南翼和六盘山弧形构造带东翼相接。盆地构造性质以长期稳定为特征,具有整体抬升、持续沉降、坡度宽缓、低隆起、接触整一的特点(找重远等,1990;张福礼等,1994;样俊杰等,1996)

2、内部构造:

除其边缘构造发育外,内部主要发育平缓单斜构造,盆地总体上可以划分为6个一级构造单元,分别是伊盟隆起、晋西挠褶带、渭北隆起、西缘冲断构造带、天环坳陷、陕北斜坡(伊陕斜坡)。

①伊盟隆起:自古生代以来一直处于相对隆起状态,各时代地层均向隆起方向变薄或尖灭,隆起顶部是东西走向的乌兰格尔凸起,新生代河套盆地断陷下沉,把阴山和伊盟隆起分开,形成现今的伊盟隆起的构造面貌。

②渭北隆起:中晚元古界到早古生代为一向南倾斜的斜坡,至中石炭世东西两侧相对下沉,西侧沉积了羊虎沟组,东侧沉积了本溪组,至中生界形成了隆起,它是鄂尔多斯盆地的南部边缘,新生代渭河地区断陷下沉,渭北隆起翘起抬升,形成现今构造面貌。

③晋西绕曲带:中晚元古代到古生代处于相对隆起状态,仅在中晚寒武世、早奥陶世、中晚石炭世及早二叠世有较薄的沉积,各统厚度100---200米,中生代侏罗纪末抬升,与华北地台分离,成为鄂尔多斯盆地的东部边缘。燕山运动使吕梁山上升并向西推挤,加上基底断裂的影响,形成南北走向的晋西绕曲带。

④陕北斜坡:晚元古代到早古生代早期为隆起区,没有接受沉积,仅在中晚寒武世早奥陶世沉积了厚度500--1000米的海相地层,吴起--定边--庆阳为古隆

起区,沉积厚度250米。晚古生代以后接受陆相沉积,陕北斜坡主要形成于早白垩世,呈向西倾斜的平缓单斜,平均坡降为10米|公里,倾角不到一度。该斜坡占据着盆地中部的广大范围。以发育鼻状构造为主。

⑤天环坳陷:天环坳陷西接西缘逆冲推覆带,东临伊陕斜坡,北抵伊盟隆起的千里山东麓,南达渭北隆起的西端,呈南北向狭长带状展布,南北长600km,东西宽50-60km,面积32万平方公里。

天环坳陷是西缘逆冲推覆带向东推覆和隆升的结果,与西缘逆冲推覆带呈盆山祸合的关系,是在西缘逆冲推覆带的负载作用下,地壳发生弹性变形向下弯曲的产物。一些学者从天环坳陷的形态及其和西缘逆冲推覆带的关系出发,认为天环坳陷就是前陆盆地的前渊,但是,鄂尔多斯盆地西缘是不是前陆盆地这个观点一直存在争论,一些学者认为鄂尔多斯盆地西缘中生代不是典型的前陆盆地,只是形态与前陆盆地相似而已。天环坳陷的形成时代较少争议,是晚侏罗世到晚白至世时期燕山运动的结果。天环坳陷的形态呈俯冲状向西插入西缘逆冲推覆带之下的斜坡。

⑥西缘冲断构造带:早古生代该带北段为贺兰裂谷、中段、南段为鄂尔多斯地台边缘凹陷,晚古生代为前缘凹陷,三叠纪中晚期及侏罗纪为分割明显的不连续的深凹陷带,直到早白垩世仍有局部地区继续凹陷。燕山运动中期,该区受到强烈的挤压和剪切,形成了冲断构造带的基本面貌。断裂与局部构造发育,成排成带分布。

3、构造演化

(1)太古代—早元古代基地形成阶段

基底岩系由两部分组成:下部为太古界和下元古界下部的结晶岩系,上部为下元古界上部的褶皱岩系,这使得基底具备结晶—褶皱的双重构造。对基地形成起重要作用的构造事件是早元古代早期的五台运动和早元古代晚期的吕梁—中条运动。

(2)中晚元古代坳拉槽发育阶段

这个时期形成了向北收敛向南敞开的贺兰坳拉槽和向北东方向收敛,南西方向敞开的彬县临县坳拉槽,二者时间夹峙着向南倾伏的乌审旗庆阳槽间台地。

(3)早古生代克拉通坳陷早期海相沉积阶段

从早古生代开始,盆地与华北地台联为一体,进入华北克拉通坳陷沉积期。吕梁运动使地台西部和南部开始沉陷,蓟县运动和加里东运动早期形成祁连-秦岭-贺兰三叉裂谷系。早古生代在裂谷中形成了厚达5000米以上的海相沉积,而地台东部沉积较薄,北部则为长期隆升剥蚀区而缺失早古生代地层。

寒武纪的构造面貌是:初始继承中、晚元古代构造格局,表现为北高南低,中隆(乌审旗一庆阳巾央古隆起带)东、西凹;晚期(晚寒武世)变为南北高、中间