鄂尔多斯盆地西北部构造特征研究

冯翠荣+马海军

摘要：鄂尔多斯盆地西北部是鄂尔多斯盆地乃至整个内蒙古自治区的煤炭资源重要富集区，其拥有古生代石炭—二叠纪和中生代侏罗纪两类含煤岩系，储量丰富，煤种齐全，品质优良，是我国煤炭工业的重要战略基地。本文以地球动力学和煤田地质理论为指导，从煤系赋存角度出发，结合大地构造单元区划及赋煤单元区划，以地质构造控制煤系赋存状况为出发点，合理地划分了赋煤构造单元，建立了鄂尔多斯盆地西北部3级赋煤构造单元划分方案，详细论述了各赋煤构造单元的构造特征；总结了区内煤田构造特征，揭示了煤系赋存状况的分区分带特征。

关键词：鄂尔多斯盆地西北部；煤系赋存；赋煤构造单元

Erdos Basin northwest coal occurrence characteristics analysis

Coal Geological Survey Institute of Inner MongoliaHohhot010010

Abstract： Erdos Basin northwest of Erdos Basin and the whole of the Inner Mongolia Autonomous Region coal natural resources important concentration area， which has a Paleozoic Carboniferous-Permian and Jurassic two types of Mesozoic coal bearing strata， abundant reserves， coal range， good quality， is our country coal industry is an important strategic base. In this paper， in order to geodynamics and the coal geological theory as the instruction， from the coal storage point of view， combined with the tectonic unit division and coal unit division， to the geological tectonic controlling coal distribution as the starting point， a reasonable division of the coal tectonic unit， established in northwestern part of Erdos 3 coal tectonic unit division scheme， detailed discusses the coal tectonic features； summed up area of coalfield structure， reveals the coal distribution regions.

Key words： Erdos Basin northwest of occurrence； coal； coal structure unit

1.区域地质背景

鄂尔多斯盆地西北部跨越内蒙古及宁夏两个自治区，位于内蒙古的西南部，东以黄河为界，南至青铜峡并与陕西省相接，西以乌兰布和沙漠的东缘为界，北以狼山—乌拉山—大青山的南缘为界。其地理坐标为：东经106°30～ 111°30；北纬37°30～41°00，南北最长约400km，东西最长约410km，面积近104km2。

鄂尔多斯盆地西北部位于一级构造单元华北陆块区西北部，属二级构造单元鄂尔多斯陆块内，次级构造单元包括：河套断陷，东胜隆起，陕北斜坡，天环坳陷及鄂尔多斯西缘逆冲带。其北缘为阴山古隆起和河套断陷，西缘为银川地堑及阿拉善地块（图1）。研究区地层区划属于华北地层区鄂尔多斯分区，各时代地层发育齐全，含煤地层主要有下石炭系本溪组、上石炭系太原组、二叠系山西组和侏罗系延安组。

2.赋煤构造单元划分

赋煤构造单元是从煤系赋存角度划分的构造单元，即以地质构造控制煤系赋存状况为出发点，对煤田构造空间分布规律的总结，为揭示煤系赋存规律提供地质构造基础。赋煤构造单元划分的依据是褶皱、断裂等控煤构造特征（性质、方向、强度）的差异，以及由此导致煤系赋存状况的差异。通常，煤田构造格局和煤系分布具有分区、分带展布的特点，这种分区分带性在很大程度上受区域构造格局和大地构造单元的控制。因此从区域煤田构造格局入手，以内蒙古大地构造分区方案为基础，突出煤系赋存的区域构造控制条件，并参考区域地球物理场及岩石圈结构特征，将研究区内的赋煤构造单元划分为4个赋煤构造带、10個三级赋煤构造单元（图2、表1）。

3.赋煤构造单元构造特征

3.1阴山赋煤构造带

阴山赋煤构造带位于蒙古板块与华北板块之间，马宗晋（1999）称之为内蒙地轴，为兴蒙造山系中的一部分，位于研究区北西部。南北界限依次为和二连—贺根山—乌兰浩特板块缝合线。该赋煤构造带整体为NEE-NE向，该区南部在加里东期开始褶皱形成复式构造，到华力西造山系回返、形成褶皱，印支—燕山旋回发生北东向断裂，形成一系列北东向断陷盆地，开始了中生界含煤建造的沉积。

阴山—燕山造山带经过强烈造山改造，其北缘曾受到加里东和华力西增生事件的影响，其南缘在中生代发生过薄皮挤压变形，新生代早期发生过裂陷。东西向的内蒙地轴区绵延于华北陆地北缘，其南缘是阿拉善右旗—乌拉特后旗—化德—赤峰深大断裂。断裂分东、西两段。东段为尚义—赤城—古北口—北票断裂，西段为大青山南缘断裂。这条大断裂被四条北东向的斜向大断裂切割。这四条北东向断裂也是切割很深的基底断裂，与东西向大断裂一起在燕山期强烈活动，甚至持续活动到新生代。endprint

3.2河套赋煤构造带

位于鄂尔多斯盆地北部的河套地区，南与东胜隆起相邻，北达乌拉山、色尔腾山、大青山山前，西起巴音乌拉山—狼山南缘断裂，东至呼和浩特—河曲断裂。河套盆地东西长约440km，南北宽约40km～80km，总体走向近东西向。

河套断陷是新生代形成的由若干断陷组成的大型地堑系。基底主要为太古界乌拉山群及下元古界阿拉善群，其上的沉积岩系主要为白垩系、第三系及第四系，总厚300m～ 17500m，其中新生界厚2500m～14000m，部分地区还保留有侏罗纪含煤地层。根据资料查明，该断陷盆地存在两个次级的隆起，即西山嘴凸起和包头凸起；且由凸起分隔，河套断陷从西向东又分别划分了四个拗陷，分别是吉兰泰拗陷、临河拗陷、乌拉山山前拗陷和呼和浩特拗陷。

3.3鄂尔多斯盆地西部赋煤构造带

该构造单元位于研究区西缘，主体为桌子山、贺兰山及银川地堑，主要部分在宁夏，其两侧及北部在内蒙古。该赋煤构造带是由10余条近SN向延伸的大型逆冲断裂、数条同向大型正断层及一些近EW走向的大型平移断层组成构造骨架，基本构造形态为总体由东向西扩展的逆冲断裂组合，与鄂尔多斯盆地主体呈向西缓倾大单斜形成鲜明对照。根据主要断裂进行赋煤构造单元划分，主要突出煤系构造特征，参考各地区的地质构造、地史演化等，将研究区及周边划分为五个三级构造单元（图3）。

（1）桌子山背斜

桌子山背斜展布范围包括整个千里山到桌子山一带，北到千里山北端伏于中、新生界之下，南到棋盘井南端伏于中生界之下，东到桌子山东麓，背斜轴呈近南北向，南北长80余公里，东西宽10km～20km。背斜呈波状起伏的穹隆状，核部为断续出露的太古界千里山群。围绕南北向的核，四周依次为震旦亚界长城系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系及侏罗系。为一西翼缓、东翼陡之不对称背斜。组成背斜的地层，除太古界千里山群呈近东西走向外，其他地层（盖层）均围绕核部作比较平缓的倾斜，东翼陡可达30°，西翼缓为15°～20°，轴面略向西倾。桌子山背斜近轴部的东翼均被桌子山东缘断裂所破坏，总体呈断块展布。

（2）乌达冲起

东以岗德尔山东缘断裂，南以正谊关断裂，西北以贺兰山西缘断裂所圈定的三角地帶。总的看这个地区出露的地层时代较老，南部是太古界，向北出现元古界，下古生界、上古生界，直至乌达西北30km处仍可见中石炭统地层。区内断层、褶曲发育，呈近南北向，断层面多为西倾，在向斜部位保存了晚古生代的煤系，从东向西有公乌素矿、老石旦矿、乌达矿，它们各自的面积不太大，但由于煤层厚，埋藏浅，宜于开采的有利条件，为乌海煤田的重要矿区。如果把桌子山北端的千里沟断裂及正谊关断裂均看成是晚侏罗世同一应力场下形成的构造现象，那么在它们以西、以北的“地块”就是一个由西北向东南“冲起”的地块。这种设想的佐证，就是岗德尔山东缘断裂在老石旦北分叉，西部的一支，即老石旦西的断层有向南西方向延展的迹象。

（3）贺兰山西麓褶断带

南以正谊关断裂为界、东至自治区边界，西至贺兰山西缘断裂。该褶断带构造复杂，以阿拉善左旗至苏裕口一线可分为北南两部分。红寺—北石崖向斜是北部的主体构造，由二叠系、三叠系和侏罗系组成，向斜呈北北东方向，西翼被小松山逆断层所截，小松山断层呈北北东向，上盘奥陶纪灰岩逆冲到侏罗纪地层之上；南部受祁连山褶皱系影响明显，构造线多为北北西方向。贺兰山西麓断裂为河套新断陷与乌达冲起的界线。断裂隐伏于第四系之下。卫片上线性特征清晰，在磴口以南，主干可能与鄂尔多斯北缘断裂相接。断裂初起于元古代，表现为长期活动的特点。在元古代至中生代早期，表现为西升东降的性质，贺兰山区为南北向的坳陷带。白垩纪时，贺兰山褶皱升起，断裂转变成向西断落的正断层，至今仍有活动。

本区在晚古生代和中生代早期为邻近阿拉善地块地区。晚古生代少有煤系形成，侏罗纪有一些煤盆地发育。

（4）桌子山—横山堡逆冲带

鄂尔多斯西缘断裂在铁盖苏庙向南至横山堡成为由多条断裂组成宽数十公里的断裂带。铁盖苏庙段的地质构造基本上为一西翼陡东翼缓的不对称向斜构造。晚古生代和侏罗纪时有较好的成煤条件，但由于后期构造破坏严重，且大部分煤系埋藏较深，在其西部、南部埋藏浅仍具有经济价值的可采煤层。侏罗纪末期的燕山运动，地层受东西向应力的作用，形成一系列走向近南北之褶皱与断裂，并伴生北北西、北东向两组次级构造，经历了喜山运动改造而成今日之构造轮廓。因此，走向南北或近南北的一组逆断层在该区的构造格局中占有十分重要的地位，与其伴随的有东西向张性断裂，北东、北西向压扭和张扭断裂。南北向逆断层为一系列彼此平行的褶皱、断裂和隆起带。

（5）银川地堑

银川地堑分布于贺兰山以东，是由北东—北北东向断裂控制的地堑。北部边界为正义关大断裂，向北陡倾；南部边界为青铜峡-固原断裂北段；东西两侧也分别为断层限定，西部边界断裂为贺兰山东麓大断裂，向东倾；东部边界断裂为黄河大断裂，向西倾；长约170km，宽30km～50km。地堑走向与贺兰山褶皱带方向一致，总体呈现北北西走向，西翼相对较陡，断层发育，内部结构较复杂，是新生代张应力作用下形成的南北向地堑。磁、电、重力测量的资料均证实它为一断陷区。地堑两侧重力梯度突变明显，是断层所致。中、新生代沉积发育，至今处于强烈下降，沉陷深达4000m～5000m。基底地层为下古生界奥陶系，上覆古近系、新近系和第四系。盆地内部由多个断块组成。除边界断裂外，盆地内靠西部和中偏东部分别还分布有芦花台断裂和平罗—银川断裂。endprint

3.4鄂尔多斯盆地北部赋煤构造带

（1）准格尔挠褶带

区内断裂构造不发育，仅见到几条稀疏的张性断层，主要有龙王沟正断层、焦稍沟正断层、田家石畔正断层。准格尔地区构造特征以老赵山梁背斜为界，南北有一定的差异，该背斜位于榆树湾。以北老赵山梁—马场嘴一带，呈北西方向，东接吕梁山，延伸约30km，轴部出露奥陶纪灰岩。以南地层走向北西、倾向南西、倾角20°～50°。褶曲、断裂、挠曲等构造线方向也以北西向为主，如田家石畔正断层，由榆树湾开始向北西方向延伸约20km，断面倾向南西，下降盘地层倾角可达70°～80°，断距约200m。老赵山梁背斜往北至杨四圪嘴地层走向北东至北北东，倾向北西，一般倾角5°～15°。其上发育一些褶曲，如窑沟背斜、黄家梁背斜，轴向北北东。断裂、挠曲方向与吕梁山和呼和浩特—河曲断裂方向一致，多为北北东向。

（2）东胜斜坡带

东胜斜坡位于河套新断陷以南，西接赛乌素拗陷，东到三叠系出露区，向南延至陕西境内，北部是乌兰格尔凸起。除西北角外，位于北部的高头窑、塔拉沟一带地层向南倾斜，岩煤层走向北西西，倾向S25°W～S30°W，倾角0°～5°；南部地层向西倾斜，走向近南北，倾角0°～3°；中部，岩煤层走向北西西，倾向S45°W～S75°W；东部（浅部）的四道柳、川掌一带，受后期构造影响，岩煤层沿走向，倾向有些变化，走向北西西，倾向S10°W左右。三叠系出露区倾角略有增大。地层界线及煤层露头线构成一个向东北突起的弧形。在煤层底板等高线图上呈一向南西倾的斜坡。深部局部地段，受杭锦旗凹陷的影响，岩煤层倾角加大，但没有超过5°。除东南边缘外，普遍缺失富县组沉积，形成了延安组与下伏地层延长组之间的平行不整合接触关系。

（3）赛乌素拗陷

赛乌素拗陷位于研究区的西部，向南逾自治区边界与天环拗陷相接，呈近南北方向，长约250km，宽约50km，该区地表出露白垩系，呈宽缓的向斜构造，西翼倾角5°～10°，东翼为1°～2°。侏罗纪底界面标高等值线图显示，拗陷内中生代煤系埋深一般为1500m～2000m，向斜轴在铁盖苏庙东苦水梁附近，向北倾伏，直至河套新断陷，中生代煤系底板标高下降近300m，往南轴部基本平坦。

（4）阿尔替斜坡

阿尔替斜坡在赛乌素拗陷西南部，由伊25、白1等钻孔控制的“新月形”地区。区内地层东倾，倾角3°～5°。侏罗纪煤系埋藏最浅处为1000m左右。

4.煤田构造的分区分带特征

4.1桌子山煤田

桌子山煤田位于研究區西部鄂尔多斯盆地西缘断褶带内，由于受区域构造格局和断裂褶皱构造的控制，煤田构造呈现分区/分带特征。东西向受到千里山逆断层、桌子山背斜、岗德尔—西来峰逆断层及岗德尔背斜的分割，南北部受到中南部老石旦逆冲断裂推覆作用，使煤田构造具有一定差异性，呈现出南北分区、东西分带的构造特征（表2，图4）。

4.2宁东煤田

位于鄂尔多斯盆地西部南北向构造带南段的北部，北起横城与内蒙古自治区边界，南至萌城与甘肃省相邻，西侧分别以黄河断裂，青铜峡—固原深大断裂为界，东侧又分别与陕西省甘肃省为界。从空间分布特征来看，该区控煤构造主要以逆冲推覆构造为主，区域构造线为近南北至北北西向。煤田被高角度断裂切割为不同的断块，其构造具有明显的分区分带性，根据区内沉积、断裂构造展布特点，将煤田划分为南北两个含煤段，北部含煤段以黄河断裂为界，进一步划分为银川地堑和桌子山—横山堡断褶带；南部含煤段以青铜峡—固原断裂及惠安堡—沙井子断层划分出4个次级构造单元，分别为天环坳陷北段、马家滩—甜水堡逆冲带、青铜峡—固原断裂带、罗山逆冲带（秦祁褶皱带）（表3，图5）。

5.结论

鄂尔多斯盆地西北部现今构造格架主要是燕山期和喜马拉雅期所形成。晚古生代石炭—二叠纪、中生代三叠纪和侏罗纪含煤岩系和煤层，都经历了这两期构造运动的改造，大部分地区呈近水平或低缓角度单斜产状。整体呈向西倾斜的箕状。煤层现今赋存特征一定程度上取决于煤层形成后构造改造的方式和强度，由于不同的构造格局控制及后期受到不同程度的构造改造作用，使区内现存煤系赋存表现各有特点，并表现出一定的分区分带特征。

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