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中元古代鄂尔多斯地块构造-沉积演化历来是构造地质学家和石油地质学家们关注的焦点。前人多依据岩石地球化学特征来推测该时期的大地构造背景,本文则主要利用地球物理方法和技术,来解析地块内部中元古代地层结构和构造特征,初步得出如下结论:(1)鄂尔多斯地块内部长城纪沉积层序自下而上可分为二部分:下部与洛南县巡检镇野外露头高山河组下亚段相对应,发育地堑、半地堑,沉积水体局限,沉积环境以陆相三角洲、扇三角洲及水下扇为主;上部与高山河组中-上亚段相对应,沉积水体范围广阔,沉积环境以滨岸、浅海、障壁岛-海岸平原为主。下部层序的几何形态剖面上呈楔形,断裂发育特征表明该时期构造作用强烈;而上部层序厚度变化小、断裂活动减弱。(2)鄂尔多斯地块内部发育蓟县纪碳酸盐岩台地,残余厚度从地块内部向边缘逐渐增大。蓟县纪海-陆边界可能位于余探1井-庆深1井-耀县一线,而岐山县附近出现的事件沉积可能指示台地边缘环境。长城纪的构造地貌可能对蓟县纪碳酸盐岩沉积存在影响,如在旬探1井附近,早期未完全充填的长城纪地堑内水体深度较大,抑制了蓟县纪碳酸盐岩的发育。(3)鄂尔多斯地块南缘中元古界重力低带与重力高带相间排列,重力低带为中元古界厚度较大的地区,主要位于黄陵-旬邑、定边-环县北、绥德南等地区;重力高带为中元古界厚度较小的地区,主要位于吴旗-靖边-榆林、延川-延安-庆阳、合阳-铜川以及盆地西缘。由于蓟县系沿地块边缘分布,厚度小(介于0-1000米),而且钻井岩芯显示地块内大范围缺失新元古界,因此该重力异常主要反映长城系地层厚度的变化。结合地震资料解释,认为重力低带指示长城纪地堑型凹陷,重力高则代表长城纪地垒型凸起。通过对研究区重力异常水平梯度求导,发现区内存在10条区域大断裂:乾县-合阳、麟游-铜川北、灵台北-党家塬-延川、甘泉-清涧、华池-志丹、塬山-饮马沟、扎木音乌素-杨新庄-高家庄、靖边北-榆林北、大水坑-平凉东、白泥井-红旗村。断裂多呈北东走向,断裂控制凹陷和凸起的发育,为同沉积断裂。(4)鄂尔多斯地块南缘中元古界地层结构和构造特征表明,1.8-1.6Ga地块内部及周缘可能受造山后伸展作用形成裂陷,裂陷的发育可能受到早期先存构造的影响,如南部旬邑-黄陵裂陷区与太古代末(2.5Ga)微陆块拼合带重合,在此构造薄弱带基础上发育大规模的地堑,长城系最大厚度超过8000米。持续的裂陷扩张,上述裂陷内充填三角洲相碎屑岩以及滨、浅海相碳酸盐岩和碎屑岩。1.6-1.4Ga,地块南部边缘拉张形成宽坪有限洋盆,地块内发育碳酸盐岩台地,沉积以白云岩为主的一套海相地层。1.4-1.0Ga,为Rodinia超大陆形成时期,北秦岭向鄂尔多斯地块碰撞使得宽坪洋盆逐渐关闭。