鄂尔多斯盆地西缘逆冲构造带对岩性岩相及水动力条件的影响

郭宏伟 戴明建

(1.中国核工业地质局208大队，包头 014010；2.中国地质大学（北京），北京 100083）

鄂尔多斯盆地西缘逆冲构造带对岩性岩相及水动力条件的影响

郭宏伟1,2戴明建2

(1.中国核工业地质局208大队，包头 014010；2.中国地质大学（北京），北京 100083）

西缘的逆冲推覆构造运动使研究区古地理面貌总体呈西高东低走势。在该区各构造演化时期，地下水动力条件不尽相同。研究区内断裂构造发育一系列东西向断裂构造，对地下水的渗入和排泄具有促进作用，因而本区具备利于形成水成铀矿的古水动力条件。中侏罗统直罗组和下白垩统志丹群是本区最主要的含水岩组，内部具有良好的隔水顶板，使得该含水层具备良好的砂岩铀成矿水文地质条件，是寻找后生水成砂岩型铀矿的主要目的层。

鄂尔多斯盆地；逆冲构造带；岩相；水动力；砂岩型铀矿

1 鄂尔多斯盆地构造概况

西缘逆冲构造带位于鄂尔多斯盆地西部边缘，它包括盆地西部的南北向逆冲构造带及其西侧的六盘山弧形逆冲构造带，形成银川地堑，六盘山以东，天环向斜以西，北起桌子山，南达平凉的狭长地带［1-4］。 南北长约 600km，东西宽 20~50km，范围约25 000km2。其大地构造位于秦祁加里东褶皱带和鄂尔多斯克拉通盆地两个性质截然不同的构造单元相交接部位，构造活动十分强烈。该地带具有东西分带、南北分块的构造分布格局，由15条大型一级断裂组成，其中两条正断层，三条平移断层，其余为逆冲断层。逆冲构造带由推覆体系、前缘带、前缘外带和原地岩体4部分组成（图1）。各段构造方向不同，构造变形强烈程度也有差异，但各段均呈北仰南俯，以近等间距的叠瓦状向东逆冲为特征，并伴随同生和断层牵引所形成的褶皱。各个逆冲席的锋端多为隆起或背斜，尾端为凹陷或向斜。

图1 鄂尔多斯盆地西缘南北向逆冲构造带模式图

2 逆冲构造带对岩性岩相的控制

西缘的逆冲推覆构造运动使本区古地理面貌总体上呈现西高东低态势，其北缘和西缘为陆源区。这对沉积层的岩性、岩相分布起到明显的控制作用。三叠系在本区分布广泛，厚度和岩性相对稳定，但到晚三叠世时本区差异升降强烈，形成了一系列补偿性沉积，厚度、岩性变化较大。本区分布的三叠系地层有下统刘家沟组和尚沟组，中统纸坊组和上统延长组。刘家沟组为一套暗紫色砂岩、砾壮砂岩、灰紫色石英砂岩夹不规则紫红色砂岩条带，并夹少量棕红色砂质泥岩；和尚沟组岩性为一套桔红色、棕红色、紫红色泥岩。纸坊组为一套河湖相紫灰、灰绿色砂岩、砂质泥岩、粉砂岩组成；延长组为一套灰绿色和黄褐色为主的砂岩、粉砂岩和泥岩，在本区该组有三个沉积中心，厚度较大。本区是鄂尔多斯盆地中三叠系沉积最厚的地区，其中贺兰山和韦州石华亭间最厚（图 2）。

图2 三叠系地层等厚图

本区从侏罗纪开始，特别是进入早白垩世后，西缘逆冲构造带构造活动加强，天环向斜继承性发育，西缘断陷与整体坳陷两种机制联合作用。该区在构造和沉积上又具有断陷与坳陷盆地过渡特点，其西缘断裂带在中新生代发育过程中对该区的沉积有一定控制作用，有利于本区西侧的粗碎屑岩相由相对抬升的西侧向东侧大规模稳定发育。本区（天环向斜西翼）为一个东倾的斜坡带，东西宽约20~30km，具有广阔的成矿空间。

侏罗系是本区分布最为广泛的地层，自下而上可分为中统延长组、直罗组、安定组和上统芬芳河组。本区也是鄂尔多斯盆地侏罗纪的沉积坳陷中心，大致呈南北向分布（图3）。本区延安组主要为河流及沼泽相沉积，岩性主要为灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩和煤层油页岩，在本区厚度一般为300m左右。直罗组为河流相与湖相，包括灰黄、灰绿、紫红色砂岩，粉砂岩和泥岩，富含有机质，厚度一般为170~400m［5］。安定组为河湖相紫红色泥岩，粉砂质泥岩夹砂岩。本区该层厚度变化较大，上侏罗统芬芳河组分布于本区的南端和北端，为一套山麓洪积相沉积，几乎全为棕红色砂岩，厚度变化较大。

直罗组是工作区分布较为广泛的一套地层，直罗组下段为一套辫状河—湖泊沉积体系。辫状河砂体分布于工作区的西部磁窑堡—清水营—上海庙一带，岩性为棕红色、黄褐色及灰色的含砾中粗砂岩。其湖泊区分布于工作的东部，辫状河相砂体在其侧向上连续性较好，相互叠加，形成一条南北向次连通规模巨大的砂带。它为层间氧化带的发育提供了良好的岩性岩相条件，可成为有利的铀储层［6-7］。

早白垩系主要分布于桌子山东侧断裂和沙井子断裂以东地区，仅在部分地区超覆于逆冲带之上。至罗汉洞和泾川期，志丹群才逐渐向西超覆在本区侏罗系地层之上。志丹群在本区为一套山麓河流湖泊相沉积，岩性为紫红色砂岩、灰色砂岩、砾状砂岩、桔红色砂岩、土黄色砂岩和杂色砂质泥岩。本区岩性颗粒较鄂尔多斯盆地内部略粗。志丹群在本区组成了两个沉积旋回。本区由于南北向长度较大，各地段沉积先后有所不同，不同地段沉积的岩组，厚度变化也较大。

3 逆冲构造带对水动力条件的影响分析

在该区各个不同的构造演化时期，地下水的水动力条件不尽相同。三叠—侏罗纪时期，受东西向挤压力作用，银川盆地地壳发生南北向隆起。该隆起两侧的贺兰山和杭盖井—铁克苏地区形成断陷，接受三叠一侏罗纪沉积，区内地下水流比较复杂，地下水总体由南北向隆起区向东西两侧断陷区径流，沿断裂构造或沉积相变而排泄，地下水流程短且流向多变。

图3 侏罗系地层等厚图

中侏罗世末期，逆冲推覆作用逐渐加强，形成多个近南北背斜向斜相间的褶皱带，这一时期渗入作用得以加强。由于古地形上的落差而形成的静水压力能够确保渗入水由背斜核部含水岩组的出露区向其深部运移，背斜的核部是地下水的补给区，排泄区位于向斜的核部，地下水通过断裂和沉积相变而排泄。这就为延长组、延安组、直罗组层间氧化带的发育奠定了基础。在下白垩世，西缘构造带进一步活动，起到一种类似的“弱造山作用”，物源区延伸至银川南北向隆起区以西。这种作用的结果克服了铀源不足的缺点，有利于含氧地下水源源不断地将蚀源区的铀向盆内迁移，并富集于下白垩沉积层中。白垩纪至始新世末，新生的西部银川隆起、北部横山堡和南部马家滩以南的抬升，加上西南部牛首山古褶皱隆起带等共同遭受剥蚀，使本区目的层含水岩组直接出露地表，有利于上部层位富集的铀进入本区目的层中。区内断裂构造发育一系列东西向断裂构造，这些断裂对地下水的渗入和排泄都起到了积极的促进作用，因而本区具有形成水成铀矿有利的古水动力条件。

现代地下水受地形影响由盆内向黄河运移而排泄。但对目的层来说，地下水的径流方向并未发生变化，依然由其出露部位得到补给，并沿地层倾向通过断裂、沉积相变或透水天窗向上补给而排泄。这对早期形成的层间氧化带不会造成较大影响，且在早期形成的层间氧化带基础上继续向前推进和加强。

4 结 语

西缘的逆冲推覆构造运动使本区古地理面貌总体上呈现西高东低态势，其北缘和西缘为陆源区。这对沉积层的岩性、岩相分布有明显的控制作用。在该区各个不同的构造演化时期，地下水的水动力条件不尽相同。

水动力条件是矿床形成的直接控制因素，西缘逆冲带在中侏罗世末期，逆冲推覆作用逐渐加强，形成多个近南北向背斜、向斜相间西高东低的褶皱带，有利于渗入作用的进行。下白垩世，西缘构造带进一步活动，起到一种类似的“弱造山作用”。区内断裂构造较为发育，发育一系列东西向断裂构造。这些断裂对地下水的渗入和排泄起到了积极的促进作用，因而本区具备了形成水成铀矿有利的古水动力条件。直罗组与华池-环河组具备良好的砂岩铀成矿水文地质条件，是本区寻找后生水成砂岩型铀矿的主要目的层。

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Abstract：The whole ancient geography trend is from west to east which is impacted by the thrust tectonics in western margin of this region.In this area,during different tectonic evolution periods,the groundwater hydrodynamic conditions are different.In the study area,faults are well developed and there are a series of east-west faults developed,which have played a positive role in promoting the groundwater infiltration and drainage.Thus it had the favorable ancient hydrodynamic conditions for the formation uranium in this region.In this area,Zhiluo Formation of Middle Jurassic and Zhidan Group of Lower Cretaceous is the most important water-bearing rocks with good internal watertight roof,which can make the water-bearing layer have good hydro-geological conditions for sandstone uranium mineralization.And this kind of sedimentary deposit is the main layer for prospecting the epigenetic hydrogenic sandstone-type uranium.

Key words：Ordos Basin；thrust belt；lithofacies；hydrodynamic conditions；sandstone-type uranium mineralization

On the Influence of the Thrust Belt to the Lithology and Lithofacies and the Hydrodynamic Conditions in Western Margin of Ordos Basin

GUO Hongwei1,2DAI Mingjian2
(1.Geologic Party No.208，Bureau of Geology，CNNC，Baotou 014010；2.China University of Geosciences（Beijing），Beijing 100083）

TE122

A

1673-1980（2012）02-0015-03

2011-09-23

郭宏伟（1973-），男，中国地质大学在读博士研究生，高级工程师，研究方向为区域成矿地球化学。