海岸沉积主要发育在鄂尔多斯的中下寒武统, 可分为无障壁海岸沉积和障壁海岸沉积。

3.1.1 无障壁海岸

无障壁海岸沉积主要分布于中下寒武统的辛集组/苏峪口组、霍山组和中奥陶统的三道坎组等, 岩性以石英砂岩为主, 分选和磨圆度较好, 成分和结构成熟度较高, 发育羽状层理、槽状交错层理、板状交错层理、冲洗交错层理及平行层理等。鄂尔多斯下古生界为开阔的陆表海, 随着岸线变迁, 可形成宽厚的砂质海岸沉积, 按海岸地貌可以继续划分出海岸沙丘、后滨、前滨和近滨等。

3.1.2 障壁海岸

障壁海岸沉积主要分布于中下寒武统的五道淌/朱砂洞组、陶思沟/馒头组等, 以泥岩、砂岩和碳酸盐岩或它们的混合沉积为主, 发育有人字形交错层理, 压扁、波状和透镜状层理等, 具干裂、虫孔和蒸发岩等暴露标志。向海方向可依次发育潮坪— 潟湖— 障壁岛复合沉积体系, 进一步区分出潮坪、潟湖、障壁岛以及潮道等沉积微相。潮坪位于平缓的海岸带, 在高潮线以上为低能环境, 以泥级的细粒沉积物为主, 称泥坪、云坪或灰坪; 在低潮线及其以下以砂质沉积为主, 称砂坪, 为较高能环境, 两者之间为混合沉积。

碳酸盐岩台地沉积是鄂尔多斯分布最广的一个沉积类型, 几乎全部由白云岩和灰岩组成, 不发育碎屑岩, 广泛分布于寒武系和奥陶系。在不同的时期和地区可以进一步划分出蒸发台地亚相、局限台地亚相和开阔台地亚相。

3.2.1 蒸发台地

蒸发台地主要分布于鄂尔多斯中东部, 层位上主要见于马家沟组马一段、马三段、马五段, 局部地区马二段和马四段也有一定的含量, 包括了潮上泥云坪、萨勃哈及潮间云坪等微相, 主要岩石类型为泥粉晶白云岩、含膏白云岩、膏盐溶角砾岩、层状石膏和盐岩等, 沉积构造以浅水暴露标志为主, 有结核、泥裂、鸟眼、垂直虫孔、膏盐假晶、盐溶垮塌角砾和石膏团块等, 生物化石较为稀少, 在垂向上常形成向上变浅、变薄和变咸的沉积特点。

3.2.2 局限台地

局限台地在鄂尔多斯尤其是中东部较为发育, 以发育潮坪— 潟湖沉积为特征。

潟湖为局限台地内相对低洼的区域, 主要发育在中东部的马家沟组, 受中央古隆起和台地边缘地形的控制, 海水处于半封闭至封闭状态, 循环不畅, 在干旱气候下大量蒸发, 最终形成膏盐湖沉积, 主要由蒸发相白云岩、膏岩、盐岩和盐溶角砾岩组成, 各种浅水暴露构造趋多, 从而过渡为蒸发台地沉积。

台地潮坪分布于广阔的鄂尔多斯本部地区, 层位上亦分布较广, 以碳酸盐沉积为特征, 沉积物类型多样, 但大多数是富含球粒的碳酸盐泥, 以灰泥灰岩、球粒灰岩和粒泥灰岩(白云岩化)为主, 叠层石、核形石和藻包粒居多, 叠层石形态各异。常与开阔台地相及浅滩相或礁、丘相共生, 构成滩后、礁或丘后潟湖相沉积。通常具有间隙暴露标志, 如干裂及与干裂相联系的薄片状角砾; 水位交替变化标志较为明显, 不规则的毫米级至厘米级纹层发育; 透镜状、波状、压扁层理及粗细纹层互层的层理普遍发育, 代表水流往复的人字形交错层理常见; 同时具有流水波痕和浪成波痕等; 藻纹层及叠层石发育。

3.2.3 开阔台地

开阔台地在地域上和层位上都是鄂尔多斯地区最为发育的沉积类型, 在近岸区域及浅水区以颗粒灰岩沉积为主, 远岸区域过渡为粒泥灰岩及生物泥晶灰岩沉积。主要岩石类型为各种颗粒石灰岩及泥晶灰岩, 如生物碎屑颗粒灰岩、砂屑灰岩、晶粒灰岩、灰泥灰岩、生物泥晶灰岩和泥晶藻灰岩等, 但以颗粒灰岩为主, 一般为厚层状, 层理不发育, 其余类型的灰岩是台内洼地形成的, 有时还有一些陆源碎屑的透镜体或薄层, 含有大量的生物碎屑, 如三叶虫、介形虫、软体生物、有孔虫、腕足类和棘皮类等。

台地边缘为浅水台地与深水斜坡之间的转折部分, 即台地镶边, 多沿台地边缘呈条带状或链状断续分布, 可进一步划分为台地边缘浅滩、台地边缘生物礁和台地前缘斜坡亚相。

3.3.1 台地边缘浅滩

台地边缘浅滩主要分布在中寒武统的张夏组和中奥陶统的桌子山组等, 位于开阔台地边缘浅水高能带, 向广海一侧可以有或无生物礁发育。岩性以亮晶颗粒灰岩为主, 含泥质灰岩和泥晶颗粒灰岩等。颗粒以鲕粒、砂屑和生屑为主, 颗粒磨圆度较高、分选较好, 常见鲕粒灰岩和泥晶灰岩的互层, 反应高能和低能交替的沉积环境。该相带原地生物化石较少, 以生物碎屑为主, 主要为三叶虫、腕足类、腹足类和海百合等。

3.3.2 台地边缘生物礁

鄂尔多斯下古生界是否存在生物礁一直存在争议, 通过近年来的研究发现, 在鄂尔多斯西南缘晚奥陶世平凉期和背锅山期存在多处生物礁建造(叶俭等, 1995; 夏明军等, 2008; 杨华等, 2010), 主要分布在东起陕西省富平县西至陇县的长约250 km的范围内。鄂尔多斯西南缘奥陶纪的造礁生物主要为珊瑚、层孔虫、藻类和苔藓虫等, 附礁生物多为头足类、腹足类、腕足类、棘皮类、三叶虫和牙形石等。生物礁的主要岩石类型包括各种骨架岩类、粘结岩类、障积岩类、生屑灰岩、藻屑灰岩和内碎屑灰岩等。按所处的古地理位置, 鄂尔多斯西南缘奥陶纪生物礁基本沿碳酸盐岩台地的边缘呈线状分布, 为台地边缘礁, 可进一步划分为礁基、礁核、礁盖、礁翼和礁前等微相, 礁核多见各种生物骨架岩, 礁翼、礁前多为各种砾屑灰岩, 礁前可见巨角砾灰岩。

3.3.3 台地前缘斜坡

台地前缘斜坡亚相在鄂尔多斯西南缘广泛分布, 主要分布于西缘的中上寒武统和西南缘的中上奥陶统。沉积物除正常的斜坡沉积外, 各种滑塌、滑坡、碎屑流、颗粒流、液化流和浊流沉积发育, 可分为粗细两部分, 在靠近台地一侧粒度较粗, 以角砾岩为主; 向广海的方向粒度变细。粗粒组分包括碳酸盐岩砾屑、砂屑、鲕粒和生物碎屑等, 细粒组分主要为台地前缘斜坡原始沉积的灰泥。沉积构造主要发育滑塌及重力流沉积构造, 从内向外依次出现大型滑塌— 滑坡— 水道— 碎屑流、颗粒流和浊流等, 常见滑塌构造、揉皱变形构造、截切构造、含砾构造和正反向粒级递变构造等。

位于台前斜坡的外侧, 由大陆斜坡很快进入深水海槽— 盆地, 主要发育在河西走廊一带的香山群、米钵山组和西南缘上奥陶统平凉组及其相当的地层。沉积物主要由远洋或半远洋沉积和重力流沉积间互组成。由于不同的沉积格局, 形成了不同的深水岩石组合, 平凉地区以陆源泥质岩为主夹陆屑和碳酸盐重力流沉积, 发育黑色笔石页岩, 主要岩性有黑色页岩、泥岩、深灰— 黑色泥晶灰岩、浊积砂岩和浊积碳酸盐岩等, 并夹有凝灰岩沉积, 代表区内下古生界水体最深的沉积; 富平地区以薄层碳酸盐岩为主夹碳酸盐岩重力流沉积, 岩性以薄板状灰岩、放射虫硅质岩和凝灰岩为主, 夹有碳酸盐岩碎屑流、颗粒流及浊流沉积, 厚度近1000 m, 岩性、沉积构造和古生物等特征都反映为深水斜坡— 海槽的沉积环境; 河西走廊的香山群和米钵山组则是一套以浊积砂岩为主的厚度巨大的沉积序列。

4.1.1 早寒武世辛集期

早寒武世沧浪铺期开始, 海水从西、南两个方向侵入鄂尔多斯, 围绕古陆形成“ L” 型的海域, 沉积过程表现为由西向东、从南向北的超覆沉积, 形成了下粗上细的滨海相含磷碎屑岩夹碳酸盐岩建造, 代表了海进初期的沉积序列。辛集期沉积范围仅局限于鄂尔多斯西南缘的惠安堡— 镇原以西、旬邑— 韩城以南地区, 鄂尔多斯中东部为广阔的古陆, 向外发育了环陆泥砂坪、含砂云坪及开阔台地相沉积(图 1)。

环陆泥砂坪环鄂尔多斯古陆的西南侧发育, 是稳定的陆表海海岸沉积, 陆源物质含量较高, 且越靠近古陆陆源碎屑含量就越高, 向外白云岩及页岩开始增多, 岩性主要为褐灰色含磷砂岩、灰白色石英砂岩及灰黑色含砂泥岩、页岩, 底部含砾, 砂岩分选和磨圆均不好, 均说明离陆较近, 为近岸的滨海沉积环境。含砂云坪位于环陆砂泥坪的外侧, 岩性为含砂质的白云岩、泥— 粉晶白云岩、页岩及泥晶石灰岩等, 为潮间带上部环境。再向外为开阔台地沉积, 向西、向南厚度均逐渐增大, 陆源物质逐渐减少, 并与秦祁海槽相连。

4.1.2 早寒武世朱砂洞期

早寒武世朱砂洞期, 海侵向北、向东有所扩展, 西缘北端的沉积已经跨过石嘴山地区, 南缘的沉积北界也向北扩展。朱砂洞期基本继承了辛集期的沉积格局, 但地层厚度增加, 岩性上以碳酸盐岩为主, 碎屑岩较少, 环古陆西南侧发育含砂泥云坪和开阔台地相沉积(图 2)。

图2

Fig.2

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	图2 鄂尔多斯早寒武世朱砂洞期岩相古地理Fig.2 Lithofacies palaeogeography of the Early Cambrian Zhushadong Age in Ordos

含砂泥云坪主要发育在惠安堡— 镇原以西, 灵台— 韩城以南, 以碳酸盐沉积为主, 近陆一侧为一套深灰色中厚层泥质白云岩、砂质白云岩, 向外发育白云质灰岩、薄— 中层灰岩。开阔台地主要是以青铜峡— 固原断裂为界, 断裂以西开始发育开阔台地相, 南部沉积范围变化较小, 岩性为一套厚层灰岩和白云质灰岩。

4.1.3 早中寒武世陶思沟期

相当于早寒武世龙王庙期— 中寒武世毛庄期。陶思沟期岩相古地理特征较早寒武世有较大变化, 沉积范围明显向东、向北扩展, 西缘北端沉积已达到乌海的桌子山地区, 东界接近鄂托克前旗, 南缘北界到达华池— 延长一带, 沉积物以碳酸盐岩和碎屑岩的混积为特征。环陆发育含砂泥坪, 向外发育开阔台地泥质灰岩沉积, 西缘开始出现台地前缘斜坡— 深水斜坡海槽相沉积(图 3)。

图3

Fig.3

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	图3 鄂尔多斯早— 中寒武世陶思沟期岩相古地理Fig.3 Lithofacies palaeogeography of the Early-Middle Cambrian Taosigou Age in Ordos

环陆含砂泥坪是陶思沟期的主要发育相带, 在西缘北起乌海, 东至鄂托克前旗, 西至青龙山, 南到宝鸡一带展布, 在南缘西起陇县, 东到河津, 北至华池, 南到彬县— 黄陵一带。自北向南碎屑岩含量减少、碳酸盐岩逐渐增加, 岩性主体为泥岩、砂岩夹灰岩和白云岩的组合。陶思沟组陆源物质含量较高, 通常在一半以上, 代表近岸的含砂泥坪的沉积环境。开阔台地分布于含砂泥坪的西、南外侧, 在西缘为一狭长的带状, 西至大罗山— 固原— 张家川一带, 在南缘范围较大, 西起岐山、北到旬邑— 黄龙一带。岩性以深灰色灰岩、泥灰岩、泥质白云岩为主, 夹鲕粒灰岩、砂屑灰岩及粉砂岩、页岩等。台地前缘斜坡仅在鄂尔多斯的西缘可见, 位于开阔台地的西侧。向外至中宁— 同心以西过渡为深水斜坡— 海槽沉积, 岩性主要为香山群下部薄层灰岩和页岩薄互层, 夹浅变质砂岩, 向上过渡为以板岩与浅变质砂岩互层, 发育浊流及等深流的沉积构造。

4.1.4 中寒武世胡鲁斯台期

中寒武世胡鲁斯台期发生了更大范围的海侵, 鄂尔多斯大部分地区都被海水所覆盖。原鄂尔多斯古陆被一分为四, 西北侧为阿拉善古陆, 北侧为伊盟古陆, 西南部为中央古陆, 东部残存吕梁古陆, 古陆的面积较早寒武世明显缩小。在鄂尔多斯中东部地区以陆源碎屑沉积为主, 发育砂泥坪沉积, 在其西南侧向开阔台地泥质碳酸盐沉积环境过渡, 西缘向外发育台地前缘斜坡和深水斜坡— 海槽沉积, 并以台地前缘斜坡沉积为显著特征(图 4)。

图4

Fig.4

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	图4 鄂尔多斯中寒武世胡鲁斯台期岩相古地理Fig.4 Lithofacies palaeogeography of the Middle Cambrian Hulusitai Age in Ordos

砂泥坪主要分布于中东部地区, 环伊盟古陆和吕梁古陆分布, 以泥质沉积为主, 主要岩性为紫红色、灰紫色泥岩、中厚层中细砂岩、砂质白云质页岩、泥质白云岩和页岩, 含生物碎屑, 水平纹层发育, 为近岸潮坪沉积。环庆阳古陆为泥云坪沉积, 分布在环县— 陇县— 西峰一带, 岩性主要为深灰、深灰黑色泥质白云岩、含泥白云岩、含粉砂泥质白云岩、暗棕、紫灰色含云砂质泥岩等, 为潮间— 潮上沉积环境。开阔台地位于砂泥坪、泥云坪外侧, 分布范围较广, 西缘达定边以东地区, 南缘至华池地区, 在西缘北段岩性主要为灰色薄层灰岩、砂屑灰岩、鲕状灰岩以及灰绿色页岩等, 在西缘南段和南缘岩性主要为深灰色、灰色灰岩、泥灰岩、鲕状灰岩夹页岩, 均代表开阔台地沉积环境。台地前缘斜坡位于西缘开阔台地的外侧, 北界达到乌海桌子山地区, 经青龙山向南呈一窄带延伸, 主要岩性为页岩、薄层灰岩夹碎屑流、颗粒流和浊流等重力流沉积。在乌海摩尔沟剖面, 岩性为泥质条带灰岩、灰绿色页岩、竹叶状灰岩、生屑灰岩等, 发育碳酸盐重力流沉积, 见透镜状层理、沙纹层理等, 薄层灰岩见水平虫孔, 说明水体相对较深, 碎屑颗粒和生屑等则为浅水台地搬运而来。深水斜坡— 海槽位于中宁— 同心以西, 与陶思沟期基本一致, 以香山群的深水斜坡— 海槽沉积为主。

4.1.5 中寒武世张夏期

中寒武世张夏期海侵达到寒武纪的高峰期, 鄂尔多斯全区基本上为广阔的浅水海域覆盖, 形成了大规模的鲕粒滩沉积, 颗粒分选和磨圆度较好, 亮晶方解石胶结, 鲕粒的发育代表气候温暖、水体较浅的高能搅动环境。张夏期主要发育局限台地、台地边缘浅滩、台地前缘斜坡以及深水斜坡— 海槽相沉积(图 5)。

图5

Fig.5

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	图5 鄂尔多斯中寒武世张夏期岩相古地理Fig.5 Lithofacies palaeogeography of the Middle Cambrian Zhangxia Age in Ordos

局限台地主要分布在鄂尔多斯的中东部地区, 其北为伊盟古陆, 西侧和南侧为颗粒滩沉积, 因此, 其水体相对局限, 近陆的区域还含有一定量的陆源泥质, 也发育准同生白云岩。台地边缘浅滩位于局限台地的外侧, 西缘东界至鄂托克旗、西界到青铜峡— 固原断裂, 南缘发育在华池— 延长以南地区, 区域上以大套的鲕粒碳酸盐沉积为特征, 特别是鲕粒灰岩, 主要岩性有鲕粒灰岩、砂屑灰岩、生屑灰岩、竹叶状灰岩、瘤状灰岩以及薄层灰岩等。在多条剖面和钻井取心中鲕粒都很发育, 这些鲕粒滩或广布在开阔台地之中, 或在台地边缘发育, 呈台地边缘浅滩沉积。在同心青龙山剖面鲕粒灰岩发育良好, 属台地边缘浅滩沉积, 而与之过渡的竹叶状灰岩、薄层灰岩以及泥质条带灰岩则代表了台前斜坡相对深水的沉积环境。台地前缘斜坡位于西缘开阔台地的西侧, 为南北向一窄带, 主要发育泥质条带灰岩、页岩、碳酸盐岩重力流沉积。在乌海桌子山摩尔沟剖面, 张夏组以薄层灰岩、泥质条带灰岩和页岩为主夹鲕粒灰岩和竹叶状灰岩, 发育水平虫孔, 鲕粒灰岩不发育, 竹叶状灰岩表现为碎屑流沉积, 和鲕粒灰岩一样多呈薄层夹在薄层泥质条带灰岩或页岩中, 在贺兰山情况基本一致, 代表碳酸盐岩台地前缘斜坡沉积。深水斜坡— 海槽位于中宁— 同心以西, 仍是香山群的深水斜坡— 海槽沉积为主, 但鄂尔多斯西缘张夏组的薄层泥质条带灰岩和页岩的发育, 可能说明已有大陆斜坡相的深水碳酸盐岩的沉积。

4.1.6 晚寒武世阿不切亥期

晚寒武世阿不切亥期区内开始海退, 古陆面积扩大, 主要为阿拉善古陆、伊盟古陆和中央古陆, 吕梁古陆消失。中央古陆面积较大, 从定边— 庆深2井— 镇探1井— 宁探1井— 城川1井都在古陆上。因海退水体变浅和古陆增加造成的阻挡, 整个鄂尔多斯地区形成大面积的局限台地沉积, 以白云岩地层为主, 向外发育开阔台地、台地前缘斜坡及深水斜坡— 海槽相沉积(图 6)。

图6

Fig.6

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	图6 鄂尔多斯晚寒武世阿不切亥期岩相古地理Fig.6 Lithofacies palaeogeography of the Late Cambrian Abuqiehai Age in Ordos

环陆云坪位于鄂尔多斯的中东大部地区, 岩性以灰黄、浅灰色泥质泥晶白云岩、粉晶白云岩和竹叶状白云岩为主, 区域上白云岩含量普遍较高。开阔台地位于环陆云坪的西南侧, 西界在青龙山— 固原一线, 南缘分布在岐山— 宜君— 河津以南地区, 岩性主要为中厚层砂屑灰岩、泥晶灰岩、竹叶状灰岩、鲕粒灰岩、云质灰岩以及白云岩等。台地前缘斜坡分布在鄂尔多斯西缘开阔台地的外侧, 北至乌海桌子山, 经青龙山— 大小罗山向南呈带状分布, 主要岩性为薄层泥晶灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状灰岩等, 前人多将这套竹叶状灰岩发育的地层认为是风暴成因, 但笔者在内蒙摩尔沟的实地考察发现, 该套地层为碎屑流沉积, 应属碳酸盐岩台地前缘斜坡沉积。大陆斜坡— 深水海槽仍为河西走廊一带的香山群碎屑浊积岩系。

4.2.1 早奥陶世冶里— 亮甲山期

寒武纪末鄂尔多斯地块整体短暂抬升为陆, 至早奥陶世冶里期, 海水又开始侵入, 鄂尔多斯本部仍为统一的古陆, 早奥陶世沉积主要发生在鄂尔多斯的东南部边缘, 分布在陇县— 宁县— 富县— 宜川以南和黄河以东地区, 其岩性以浅棕、紫红、浅灰、灰色泥质云岩、泥粉晶云岩、粉细晶云岩为主, 多为中薄层, 可见微细水平纹层, 为潮上带泥云坪沉积。亮甲山期构造格局、古地理面貌和冶里期相似, 岩性主要为浅灰、灰色中厚层云岩, 富含燧石条带和团块。

冶里— 亮甲山期仅在东南缘发育泥云坪沉积, 向外过渡为云灰坪沉积(图 7)。泥云坪环鄂尔多斯古陆的东南侧分布, 岩性以浅棕、紫红、灰、灰白色等中薄层泥质白云岩、白云岩以及燧石结核白云岩为主, 泥质白云岩含量较高, 代表了潮间带上部— 潮上带的泥云坪沉积环境。云灰坪发育在泥云坪的外侧, 主要岩性为浅灰色中厚层粉细晶云岩、含燧石白云岩、叠层石白云岩以及泥晶灰岩等, 为潮间带上部环境。早奥陶世亮甲山期末发生的怀远运动使区内发生大规模海退, 并造成了马家沟组和亮甲山组之间的沉积间断。

图7

Fig.7

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	图7 鄂尔多斯早奥陶世冶里— 亮甲山期岩相古地理Fig.7 Lithofacies palaeogeography of the Early Ordovician Yeli-Liangjiashan Age in Ordos

4.2.2 中奥陶世早马家沟期

早马家沟期, 即马一、马二和马三期。从中奥陶世开始鄂尔多斯发生大规模海侵, 海水的大量入侵, 使鄂尔多斯大部分地区发育广阔的浅水碳酸盐岩台地沉积。此时, 由西北部的阿拉善古陆、北部的伊盟古陆、中央古陆及其他海水覆盖区构成了本区隆坳相间的构造格局, 除台地外侧的西南缘凹陷外, 在中东部的陕北一带构成另一沉积中心, 并形成陕北含膏盐湖沉积, 在其外侧依次发育含膏云坪、云坪和云灰坪沉积, 最外侧为开阔台地相沉积(图 8)。

图8

Fig.8

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	图8 鄂尔多斯中奥陶世早马家沟期岩相古地理Fig.8 Lithofacies palaeogeography of the Middle Ordovician early Majiagou Age in Ordos

膏盐湖主要分布在中东部的榆林— 米脂— 宜川— 富县— 靖边一带, 膏岩和盐岩含量较高, 宜探1井中膏岩含量为20.5%、盐岩含量为30%, 榆9井盐岩含量可高达44%, 其中发育有泥晶灰岩和泥晶白云岩。含膏云坪环绕在膏盐湖的外侧, 在淳探1井一带也有发育, 主要岩性为含膏云岩、泥质白云岩、泥晶灰岩及少量含盐白云岩等。在剖面上常形成含膏云岩与泥质白云岩的交互韵律层。环陆云坪分布于含膏云坪的外侧, 主要分布于鄂托克前旗— 惠探1井— 青龙山— 平凉以东地区。西缘北部陆源碎屑的含量较高, 陆源砂的含量可达15%, 岩性主要以砂质白云岩和泥质白云岩为主, 向南陆源物质减少, 至青龙山全为白云岩。在南缘则以白云岩和泥质白云岩为主, 反应了近岸潮坪沉积。云灰坪主要发育于西缘, 位于青铜峡— 固原断裂以东及环陆云坪以西。岩性为泥晶灰岩、白云岩和白云质灰岩等。开阔台地主要发育于青铜峡— 固原断裂以西、麟游— 淳化以南地区。在贺兰山、香山一带以天景山组的灰、深灰色厚— 中厚层砂屑灰岩、泥质灰岩和白云质灰岩为主, 产有头足类、腕足类、牙形石及三叶虫等化石, 推测向外发育台地前缘斜坡相沉积, 向外逐渐过渡并与秦祁海槽相连。

4.2.3 中奥陶世晚马家沟期

晚马家沟期, 即马四和马五期。中奥陶世晚马家沟期海侵扩大, 中央古陆面积减小, 但基本保持早马家沟期的古构造格局, 主要发育膏盐湖、含膏云坪、云坪和开阔台地沉积, 西南侧开始发育台地前缘斜坡沉积(图 9)。

图9

Fig.9

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	图9 鄂尔多斯中奥陶世晚马家沟期岩相古地理Fig.9 Lithofacies palaeogeography of the Middle Ordovician late Majiagou Age in Ordos

膏盐湖沉积主要分布在鄂尔多斯的中东部, 分布范围与早马家沟期基本一致, 岩性主要为白云岩、泥质白云岩、含膏白云岩、膏岩和盐岩等, 根据膏盐岩的含量可分别定为含膏湖以及含膏盐湖。在淳探1井一带继承性发育含膏云坪, 岩性主要为含膏白云岩、白云岩、泥质白云岩和少量灰岩等。云坪位于含膏湖的外侧, 主要分布在鄂托克前旗— 惠探1井— 平凉以东地区。主要岩性为白云岩和泥质白云岩等。自西向东白云质、泥质含量增多, 属于潮间带— 潮下带低能沉积环境。开阔台地分布范围较为广泛, 分布于西缘大部、南缘陇县— 淳化— 蒲城以南地区。岩性为中厚层砂屑灰岩、生物碎屑灰岩、藻屑灰岩和白云质灰岩等, 在岩性剖面上经常形成颗粒灰岩与泥晶灰岩的交互沉积序列, 代表了水动力时强时弱的动荡沉积环境。台地前缘斜坡主要分布于西缘的中宁— 同心以西和南缘的岐山以南一带, 岩性为纹层状灰岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩夹碳酸盐岩重力流沉积, 可见碳酸盐岩浊流的鲍马序列及滑动变形构造等, 代表台地前缘深水斜坡沉积环境。该带向外逐渐过渡至秦祁海槽。西缘台地前缘斜坡相的出现, 反应了海侵的扩大, 表明了研究区内自东向西、自北向西水体越来越深。

4.2.4 中奥陶世峰峰期

峰峰期对应于马六期, 整个鄂尔多斯地区几乎全为海水覆盖, 仅有阿拉善古陆、伊盟古陆和庆阳古陆, 且它们的面积都很小。但受加里东运动的影响, 中东部大部分地区多被风化剥蚀, 仅在局部残存10余米的深灰色泥粉晶灰岩, 而鄂尔多斯西南缘沉积齐全, 南部地层厚度达500, m以上, 西部90~200, m, 在贺兰山— 香山地区可厚达近1000, m。鄂尔多斯本部广大地区为开阔台地沉积, 向外依次发育台地边缘浅滩、台地前缘斜坡及深水斜坡— 海槽沉积(图 10)。

图10

Fig.10

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	图10 鄂尔多斯中奥陶世峰峰期岩相古地理Fig.10 Lithofacies palaeogeography of the Middle Ordovician Fengfeng Age in Ordos

开阔台地是本期海侵的主要相带, 但由于后期的抬升剥蚀, 大部分地区被剥蚀殆尽, 残留部分主要分布于西缘的鄂托克旗— 环县以东及陇县— 铜川以北地区, 岩性为深灰色、灰色泥晶灰岩、砂屑灰岩、生物碎屑灰岩、云斑灰岩和泥质条带灰岩等, 含有丰富的生物化石碎屑。台地边缘浅滩位于开阔台地的外侧, 主要分布于布1井— 芦参1井一线及以东地区, 岩性以颗粒灰岩、砂屑灰岩为主, 含有大量的生物碎屑。台地前缘斜坡位于西缘的吴忠— 罗山以东地区和南缘的麟游— 铜川以南地区, 岩性主要为黑灰色、灰色薄层泥晶灰岩、泥质灰岩, 夹少量黑色页岩、碳酸盐岩重力流沉积以及薄层凝灰岩, 在乌海老石旦剖面, 发育多层黑色笔石页岩薄层, 表明其深水沉积背景。深水斜坡— 海槽主要位于青铜峡— 固原断裂以西地区, 发育了以米钵山组为代表的类复理石沉积, 为一套浊积砂岩、泥岩互层夹碳酸盐岩角砾岩及薄层灰岩的岩石组合, 富含笔石, 代表了深水的大陆斜坡— 海槽沉积。

4.2.5 晚奥陶世平凉期

晚奥陶世, 遍及华北的加里东运动使鄂尔多斯整体抬升为陆, 遭受风化剥蚀。平凉期, 鄂尔多斯本部成为一个统一的古陆, 唯在西南缘仍然接受沉积, 沉积厚度一般为数百米, 最大厚达可达1000余米, 发育开阔台地、台地边缘礁、台地前缘斜坡以及深水斜坡— 海槽相沉积(图 11)。

图11

Fig.11

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	图11 鄂尔多斯晚奥陶世平凉期岩相古地理Fig.11 Lithofacies palaeogeography of the Late Ordovician Pingliang Age in Ordos

开阔台地位于统一的鄂尔多斯古陆的西南侧, 在西缘天深1井— 环14井以东、南缘陇县— 铜川一带分布, 在铜川一带, 出露良好, 岩性主要为中厚层灰岩。生物礁主要分布在鄂尔多斯南缘的陇县— 旬邑— 永寿— 淳化— 耀县一带, 其规模不大, 按所处的古地理位置看, 鄂尔多斯西南缘奥陶纪生物礁基本沿碳酸盐岩台地的边缘呈线状分布, 为台地边缘礁。台地前缘斜坡发育在西缘开阔台地和南缘生物礁的外侧, 在西缘北段主要发育泥页岩、粉砂岩、细砂岩、砂屑灰岩及角砾灰岩等, 在西缘南段仍是以泥页岩及碳酸盐岩碎屑流、浊流为主, 但碳酸盐岩含量有所增加, 在南缘东部则是以发育薄层泥晶灰岩及碳酸盐岩重力流为特征。深水斜坡— 海槽相主要发育在台地前缘斜坡的外侧, 在西缘北段及贺兰山— 香山一带主要为米钵山组碎屑浊积岩, 在西缘南段平凉地区主要发育笔石页岩夹中薄层碳酸盐岩浊流沉积, 在南缘富平地区发育薄层泥晶灰岩夹薄层碳酸盐岩重力流沉积。

4.2.6 晚奥陶世背锅山期

背锅山期是晚奥陶世海退的继续, 西缘北段因华北地台的持续抬升而消失, 沉积范围继续缩小, 仅在鄂尔多斯西南一隅继续接受沉积, 沉积厚度明显减薄, 目前残留厚度一般为几十米至上百米。背锅山期主要发育开阔台地、台地前缘斜坡及深水斜坡— 海槽相沉积(图 12)。

图12

Fig.12

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	图12 鄂尔多斯晚奥陶世背锅山期岩相古地理Fig.12 Lithofacies palaeogeography of the Late Ordovician Beiguoshan Age in Ordos

开阔台地呈狭窄带状分布于古陆西南侧, 岩性为浅灰色、灰白色、深灰色泥晶灰岩、泥质灰岩及颗粒灰岩等, 含有丰富的化石。台地前缘斜坡在开阔台地的外侧, 分布于陇县— 岐山— 富平一线, 在陇县剖面可以见到背锅山组底部的厚层块状的角砾灰岩, 其中含有腕足类化石, 为浅水生物碎屑被搬运到斜坡带, 在岐山剖面背锅山组可见发育的泥石流沉积, 其中泥质含量较高, 砾石大小不一, 杂乱排列。在富平赵老峪剖面泥晶灰岩和泥灰岩发育, 夹有碳酸盐岩重力流沉积。以上特征均代表了深水斜坡的沉积环境, 并且向外逐渐过渡到秦祁海槽的深水沉积。