华北克拉通破坏是目前中国地学前沿研究领域之一,目前,已有研究认为华北克拉通东部在中~新生代发生了破坏,岩石圈发生明显的减薄,而位于西部的鄂尔多斯盆地,争议较大,特别是中生代晚期以来的岩石圈的演化规律不清楚。基于盆地现今地温场特征、热历史以及热结构等方面的研究可以揭示岩石圈演化深部信息,为华北克拉通西部岩石圈演化及动力学机制提供一定的依据。本文通过对鄂尔多斯盆地地温场特征、中~新生代热历史进行研究,总结了不同构造单元热史演化的规律及差异,结合深部分层结构,计算了不同构造单元中~新生代岩石圈热结构,进一步探讨了热结构与流变结构、构造及岩浆活动之间的关系,提出了鄂尔多斯盆地中~新生代热体制与岩石圈动力学机制。研究结果表明:鄂尔多斯盆地现今Moho面深度在39km~46km之间,平均深度在43km左右,整体具有东南埋深浅,向西逐渐增大的特点;盆地现今地震岩石圈厚度在130km~200km之间,向西具有加厚的趋势,周缘新生代断陷盆地地震岩石圈厚度整体较薄(70km~100km);盆地现今大地热流值分布在46 m W/m~2~70 m W/m~2,平均为62m W/m~2,属于中温型盆地,大地热流等值线呈南北向展布,东部热流值较大,向西逐渐减小,南北两侧隆起区热流值相对较高。盆地各构造单元热史演化路径趋势基本一致,中生界以来热流值不断增高,到早白垩世,热流达到最高,变化范围分布在81m W/m~2~103m W/m~2之间,对应岩石圈厚度发生了明显减薄,壳幔热流比小于1,具有典型的“冷壳热幔”岩石圈结构。早白垩世之后,热流开始快速降低,古近纪初期,热流降为63m W/m~2~73m W/m~2,新近纪以来,热流缓慢降低,直到现今,盆地现今热岩石圈厚度均值在82.77km~162.06km,东部热岩石圈厚度平均小于100 km,西部天环坳陷及西缘逆冲带厚度大于140km,呈现东薄西厚的特点,盆地现今地幔热流分布在21.79m W/m~2~38.76m W/m~2之间,中东部地区壳幔热流比略小于1,现今地幔相对较“热”,西部地区壳幔热流比平均在1.40~1.51,反映为“热壳冷幔”的岩石圈结构特征。中~新生代以来,鄂尔多斯盆地岩石圈发生了一定程度的改造,岩石圈动力演化主要受早白垩世地幔柱及太平洋-欧亚板块相互作用的控制。