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鄂尔多斯盆地南缘处于中国东部伸展构造域和西部挤压构造域的转换过渡地带,同时其向南隔新生代渭河盆地与秦岭复合造山带隔堑相望,如此特殊的大地构造位置使得其成为大陆动力学、板内变形和盆山关系研究的理想标本。本论文以活动论为指导,以构造演化为主线,以构造变形过程为基础,利用野外露头、钻测井和地震资料、低温热年代学测试数据等资料试图阐明该区显生宙的差异构造变形与变位特征、构造演化过程、差异构造变形机理及该区叠合成盆、差异变形与秦岭复合造山的耦合关系。结果显示,鄂尔多斯盆地南缘具有差异构造变形特征,表现为南北分带、东西分段、垂向分层,且薄皮与厚皮构造共存;此外,该区显生宙发育5大不整合面,且各不整合面的上下接触关系(平行不整合/角度不整合)因地而异,表明该区显生宙发生的5期主要构造隆升事件具有差异抬升的特征。该区显生宙的构造-沉积演化主要经历以下阶段:寒武纪-早奥陶世的被动大陆边缘、中-晚奥陶世弧后盆地、晚石炭世-中三叠世大型内克拉通盆地、晚三叠世-早白垩世大型内陆坳陷型盆地及新生代周缘裂陷阶段。此外,早奥陶世末的怀远运动和三叠纪末的印支运动在该区主要表现为垂向运动;奥陶纪末的加里东运动和侏罗纪-白垩纪的燕山运动则以水平运动为主,其中燕山运动奠定了该区之区域构造格架。低温热年代学数据揭示了该区4期主要的构造-热事件:奥陶纪末期(450.1Ma)的构造隆升;晚三叠世末期-早侏罗世(209.3Ma~169.2Ma)的强烈挤压隆升剥蚀;晚白垩世-古新世(81.5Ma~58.9Ma)鄂尔多斯盆地的整体差异抬升、第一期夷平面的形成;始新世-渐新世(49.4Ma~34.7Ma)鄂尔多斯地块周缘伸展裂陷、内部持续隆升并形成第二期夷平面。此外,晚三叠世末期-早侏罗世的构造隆升南强北弱、晚白垩世-古新世的构造隆升东强西弱。该区差异构造变形的成因主要包括:构造体制与应力场转换控制的分期差异变形;深大断裂带控制的分带差异变形;边界条件控制的分段差异变形;岩石流变性控制的垂向分层差异变形。综合分析认为,该区显生宙的盆地演化、构造变形与秦岭的复合造山具有良好的耦合关系。