李元昊, 史立川, 雷秀洁, 淡卫东. (2024). 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组负载构造类型及特征* [J]. 古地理学报, 26(2): 269-278.
LI Yuanhao, SHI Lichuan, LEI Xiujie, DAN Weidong. (2024). Types and characteristics of load structures in the Upper Triassic Yanchang Formation,Ordos Basin[J]. Journal Of Palaeogeography, 26(2): 269-278.   
Doi: 10.7605/gdlxb.2024.02.012
Permissions
Copyright©2024, 《古地理学报》编辑部
版权所有.《古地理学报》编辑部
鄂尔多斯盆地上三叠统延长组负载构造类型及特征*
李元昊1,2, 史立川3, 雷秀洁3, 淡卫东3
1 西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安 710065
2 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室,陕西西安 710065
3 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安 710018

第一作者简介 李元昊,男,1976年生,博士,西安石油大学副教授,主要从事沉积学方面的研究。E-mail: liyuanh@xsyu.edu.cn。

收稿日期:2023-02-14 修回日期:2023-04-28
基金资助:*陕西省教育厅重点实验室项目(编号: 20JS127)资助
摘要

负载构造是一种重要的软沉积物变形构造类型,具有重力(密度差)作用是主要驱动力、变形发生在密度倒置的岩性界面等特征。根据变形构造与母体是否分离把负载构造分为 3类: 一是未分离的负载构造,包括重荷(模)构造、火焰构造、枕状构造、水滴状构造及底辟(挤入)构造; 二是分离的负载构造,包括砂球(假结核)、砂球层、泥球; 三是复合型负载构造。在鄂尔多斯盆地上三叠统延长组岩心及露头中发现了大量的负载构造,通过对不同类型负载构造的特征描述、形成条件及触发机制分析,认为负载构造是地震和重力作用双重机制作用的结果,除了重力作用外,地震扰动是形成多种变形构造的主要原因,反映了鄂尔多斯盆地在晚三叠世印支期构造活动较强的特征。

关键词: 负载构造; 砂球构造; 地震; 延长组; 鄂尔多斯盆地
中图分类号:P531 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2024)02-0269-10
Types and characteristics of load structures in the Upper Triassic Yanchang Formation,Ordos Basin
LI Yuanhao1,2, SHI Lichuan3, LEI Xiujie3, DAN Weidong3
1 School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Shiyou University,Xi’an 710065,China
2 Key Laboratory of Petroleum Accumulation Geology,Xi’an Shiyou University,Xi’an 710065,China
3 Exploration and Development Research Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company,Xi’an 710018,China

About the first author LI Yuanhao,born in 1976,is an associate professor in Xi’an Shiyou University. He is mainly engaged in sedimentological research. E-mail: liyuanh@xsyu.edu.cn.

Fund:Financially supported by the Key Laboratory Project of Shaanxi Provincial Department of Education(No. 20JS127)
Abstract

Load structures are known as an important type of soft sediment deformation structure,and are characterized by gravity(density difference)as the main driving force and deformation occurring at the lithologic interface with inverted density. According to whether the deformation structures are separated from the parent body,load structures can be divided into three categories including,non-separated load structures,separated load structures,and composite load structures. The non-separated load structures include heavy load(mold)structures,flame structures,water drop structures and diapir(extrusion)structures,and the separated load structures includes sand ball(false nodule),ball pillow layer and mud ball. A large number of load structures were recognized in the cores and outcrops of the Yanchang Formation of the Late Triassic in the Ordos Basin. Through the analysis of the characteristics,formation conditions and triggering mechanisms of different types of load structures,it is believed that the load structures were the result of the dual mechanisms of earthquakes and gravity. In addition to gravity,seismic disturbance was also the main reason for the formation of various deformation structures. It reflects the characteristics of strong tectonic activity in the Ordos basin during the Middle Indosinian Movement.

Key words: load structure; sand ball structures; earthquake; Yanchang Formation; Ordos Basin
1 概述

软沉积物变形构造是指沉积物在沉积不久及未固结前发生的变形构造, 是反映(同)沉积期构造背景的重要标志。负载构造是与重力作用相关的液化变形构造, 是一种重要的软沉积物变形构造类型, 具有重力(密度差)作用是主要驱动力、上下运动为主、变形主要发生在岩性发生变化的接触界面等主要特征, 如砂岩与泥岩, 砾岩与砂岩, 砾岩与泥岩等。负载构造较早便引起研究者的关注, 如Kuenen(1953)提出沉积岩粒序层中的构造为负载构造; 后用物理模拟实验模拟了地震震动作用下砂球构造的形成, 并证明其来源于负载构造(Kuenen, 1958)。Allen(1982)对负载构造进行了全面概述, Owen(2003)对负载构造进行了分类, 并对其特点、形成和意义进行了论述。近年来, 国内一些学者对中国不同地区不同地质时代地层中的负载构造和球— 枕构造进行了研究(注, 很多学者没有对砂球、砂枕构造进行详细区分, 统称为球— 枕构造, 实际指的是文中的砂球构造), 并讨论了地震触发机制。乔秀夫和李海兵(2008)分析了枕状构造(pillow)与球— 枕构造(ball and pillow)、负载构造(load)在形态、产状、变形机制等方面的异同, 认为其记录了大于5级的古地震事件。杜远生(2011)认为负载和球— 枕构造形成于准同生期, 为地震震动成因; 张风霄等(2015)对山东省灵山岛负载构造和球— 枕构造进行了研究, 认为是古地震触发形成; 钟宁等(2017)系统总结了软沉积物变形中负载、球— 枕构造类型及与古地震关系, 认为其代表的震级可能为6.0~7.0级, 震中距为20~70 km。

鄂尔多斯盆地位于中国中部, 华北板块的西部, 是在克拉通背景下发育的多旋回叠合盆地, 平面上可划分为伊陕斜坡等6个一级构造单元(图 1)。晚三叠世是印支构造活动期, 鄂尔多斯盆地的形成演化与秦岭全面造山息息相关, 具有较强的盆山耦合特征(邓秀芹等, 2013)。较活跃的构造背景导致盆地在晚三叠世延长期大面积快速沉降, 古地理格局总体呈北高南低、水体北浅南深、沉积北薄(400~800 m)南厚(900~1300 m)特征(刘池洋等, 2006)。延长组主要为河流、三角洲及湖相碎屑岩沉积, 是中生界最重要的含油层系。延长组与下部中三叠统纸坊组及上部下侏罗统富县组延安组不整合接触, 自下而上分为长10— 长1共10个油层组。其中长10— 长8是湖盆初始发育期, 河流三角洲沉积发育; 长7期为最大湖泛期, 深湖相发育; 长6— 长4+5为湖盆稳定发育期, 三角洲及深湖相发育; 长3— 长1为湖盆萎缩期, 河流三角洲相发育。在盆地内部钻井岩心及野外露头中发现了大量的凝灰岩、震积岩、砂岩脉(墙)、重力流等构造事件沉积物, 特别是长7— 长6深水沉积区最为发育(李元昊等, 2007, 2008; 邱欣卫等, 2009)。其中负载构造具有类型多样、规模不一、成因多样等特征, 作者就延长组负载构造重点进行分析研究。

图 1 鄂尔多斯盆地构造单元Fig.1 Structural unit location of Ordos Basin

2 负载构造分类

负载构造是由于相邻软沉积物存在较大的密度差, 在震动和重力作用下, 上覆高密度的砂、粉砂及下部较低密度的泥质等沉积物在垂向上升降产生的各种变形构造。不同学者对负载构造类型的划分有不同的方案(李勇等, 2011)。Owen(2003)把负载构造分成2大类、5小类, 第1大类是负载构造(和火焰构造), 包括简单负载构造和下垂状负载构造; 第2类是假结核, 包括连接假结核、分离结核及球枕层3种类型。乔秀夫和李海兵(2008)把枕状构造、球— 枕构造和负载构造划分为不同的类型, 认为枕状构造与球— 枕构造在变形机理、产状、形态等方面不同; 枕状构造是由于下伏液化层砂粒向上流动穿刺上覆砂层形成的一种积物褶皱, 球— 枕构造是在重力驱动下由负载构造演化而来, 与负载构造共生; 负载构造没有细分小类。杜远生(2011)把负载构造分为负荷构造、火焰构造、枕状构造、球状构造和枕状层等。 张风霄等(2015)对山东省灵山岛负载构造进行了不同标准的分类。(1)按尺度分为: 宽度最小的为小于1 cm的小型负载构造, 米级、厚度1~30 cm的大型负载构造; (2)按形态分为: 两侧不对称形及对称形的下“ 凹” 形; (3)按岩石组合分为: 上砂下泥、上砾下砂、上粗砂下细砂等组合。钟宁等(2017)认为球— 枕构造是在重力驱动下由负载构造演化而来, 是已经移动的沉积体, 常与负载构造共生。可以看出, 不同学者对负载构造类型的划分尚没有统一方案, 总体看, Owen(2003)的划分方案突出了负载构造形成及不同演化阶段的特征, 分类较好, 实用性较强。

在参考Owen(2003)分类基础上, 结合延长组实际情况, 根据负载构造变形后与母体是否分离分为3大类: 一是与母岩未分离的负载构造, 包括重荷(模)构造、火焰构造、枕状构造、水滴状构造及底辟(挤入)构造; 二是与母岩分离的负载构造, 包括砂球(假结核)、砂球层、泥球; 三是复合型负载构造。

3 不同类型负载构造及特征
3.1 与母体未分离型负载构造

3.1.1 重荷(模)构造和火焰构造

重荷(模)构造也称负荷构造, 指在相邻砂泥岩地层中, 上覆砂岩在重力作用下由于密度差失去平衡产生调整, 在砂(砾)层底部产生的瘤状、椭圆状、圆状、条状等凸起现象, 这种构造称为重荷(模)构造(图 2-A)。同时下伏泥岩也发生变形调整, 在重荷模周缘上升, 剖面上呈火焰状, 称为火焰构造(图 2-B)。重荷(模)构造和火焰构造是同一个构造作用在不同角度展示的构造特征, 二者相伴而生。重荷模的规模一般与上覆砂体厚度正相关, 厚度越大重荷模越大, 但有时也因受地震影响而略有差异。

图 2 鄂尔多斯盆地延长组重荷构造及火焰构造
A— 旬邑三水河剖面, 长7油层组, 砂岩底面重荷(模), 泥岩挤入砂岩; B— 白32井, 长6油层组, 2406.35 m, 浊积岩中的火焰状构造Fig.2 Load structures and flame structures of the Yanchang Formation in Ordos Basin

重荷(模)构造、火焰构造在延长组深水重力流沉积岩心及露头中普遍发育, 特别是在2期浊积岩界面处最为典型, 主要原因是沉积物形成于水下, 砂泥岩饱含水易于变形; 同时深水区可容纳空间大, 利于沉积物长期保存。因此, 该构造是判断深水重力流沉积的典型沉积标志, 同时也是判定原始地层顶底的主要标志。

3.1.2 枕状构造

在野外露头中也常见枕状构造, 是由于下伏泥岩向上流动挤入上覆砂层、上覆砂层两端上翘中间呈凹状的一种原地软沉积物构造, 成因机制与重荷构造类似, 只是单个规模较大, 形似枕头, 一般长50~100 cm, 高15~30 cm, 近椭球或半椭球状。在延河张家滩长7、铜川瑶曲(图 3-B)、宜川长7、铜川长8等剖面中均见到枕状构造, 主要表现为多个枕状砂体顺层横向连续分布, 延伸较远, 底部下凹两端翘倾, 砂岩为细砂— 粉细砂岩, 层理较发育, 离底面越近内部层理弯曲度越大等特征。

图 3 鄂尔多盆地延长组水滴状构造
A— 黄47井, 长7油层组, 2525.9 m; B— 铜川瑶曲长7剖面; C— 泾河60井, 长7油层组, 1190.38 mFig.3 Water drop structures of the Yanchang Formation in Ordos Basin

3.1.3 水滴状构造

重荷(模)构造在地震等触发机制较强时, 在重力作用下会进一步下沉坠入下部泥岩中, 但尚未与上部砂层脱离, 平面上呈椭球状, 剖面上呈悬垂状, 形似水滴, 称为水滴状构造或悬挂状构造, 是重荷(模)构造的进一步演化。

在铜川瑶曲等野外露头及岩心观察中均发现了大量的水滴状构造(图 3)。砂体向下坠落时, 层理没有破坏消失, 由于下部泥的阻力, 砂质滴状体中的纹层一般呈两端上翘的凹状弧线, 同时泥质沿砂体两侧变细的位置上升充填。水滴状砂体在下降过程中对下部纹层具有挤压作用, 下部纹层往往发生凹状弯曲(图 3-B, 3-C); 如果下部泥层较厚, 砂体边部和周围泥质会产生再次平衡, 形成新的重荷(模)构造和火焰构造(图 3-A), 但规模相对较小。

3.1.4 底辟(挤入)构造

底辟构造也称挤入构造, 指下部密度相对较小的塑性岩体在上部岩层重力作用下发生变形向上拱起的地质现象。延长组中底辟构造主要表现为泥岩挤入砂岩中, 泥岩具有浑圆锥状, 早期顶部较尖, 底辟基本平衡后形成宽大头部和较窄根部(图 4-A, 4-B, 4-C)。砂岩向下运动形成水滴状构造。在岩心中由于视域较小, 部分泥底辟构造可能是枕状构造的一部分。

图 4 鄂尔多斯盆地延长组泥底辟构造
A— 旺18井, 长7油层组, 589.4 m, 正面; B— 旺18井, 长7油层组, 589.4 m, 背面; C— 白465井, 长6油层组, 2045.7 mFig.4 Mud diapir structures of the Yanchang Formation in Ordos Basin

3.2 与母体分离的负载构造

随着重力作用及地震扰动程度的增强, 部分沉积体开始缩颈并脱离母体, 形成砂球或泥球等沉积构造, 也有人称为假结核。根据脱离岩体类型, 可分为砂球、砂球层、泥球。

3.2.1 砂球构造

砂球构造是指上覆相对高密度的砂层中的砂体在重力作用下向下坠入泥岩过程中, 脱离砂岩形成的零星孤立球状砂体, 也有人称为假结核。延长组中砂球构造十分常见, 形态变化较大, 有球状、椭球状、饼状、蝌蚪状等, 多数为长轴水平状的椭球体, 为形成后压实作用造成的(图 5-C)。砂球大小不一, 一般球径1~5 cm较为常见。砂球多孤立分布或不连续(图 5-A, 5-B); 有的砂球能看出原始层理构造, 有的砂球保留有细尾, 表明其来自上部砂体(图 5-B), 据此可以分析砂球运动演化过程。

图 5 鄂尔多斯盆地延长组砂球构造特征
A— 庄80井, 长7油层组, 1967.0 m, 孤立砂球; B— 旺18井, 长7油层组, 1291.0 m, 分散砂球; C— 宁45井, 长7油层组, 1690.5 m, 压扁状砂球Fig.5 Structural characteristics of sand ball in the Yanchang Formation in Ordos Basin

3.2.2 砂球层

砂球层是指垂向上多个连续的砂球呈叠置的层状分布的地质现象。延长组中发现较多的砂球层构造, 单个砂球一般为扁平的椭球状或饼状, 内部保留有原始沉积纹层, 近水平状分布, 大小不一, 一般高1~2 cm, 长2~5 cm(图 6)。砂球层厚度从几厘米到几十厘米不等, 极少超过1 m。由于一次震动形成的砂球数量较少, 推测砂球层是短时期内发生多次较强地震的触发结果, 如多次余震型地震, 地表如同振动筛, 使浅层饱含水砂体发生多次震动而形成砂球层。有些砂体全部变成砂球, 已看不出原来的岩层(图 6-A, 6-C)。形成砂球的岩性一般为细砂岩, 坠入层多为泥岩(图 6-A, 6-B), 也偶见细砂岩坠入粉细砂岩(图 6-C)中的例子, 有学者把这种砂岩中含有砂球构造的层称为枕状层, 成因可能是液化的砂体在地震过程中, 受地震颤动下沉而成(杜远生等, 2007)。

图 6 鄂尔多斯盆地延长组砂球层特征
A— 虎3井, 长7油层组, 2454.5 m; B— 庆91井, 长7油层组, 1590.18 m; C— 黄38井, 长7油层组, 2324.9 mFig.6 Characteristics of sand ball layer of the Yanchang Formation in Ordos Basin

3.2.3 泥球构造

上覆砂层由于密度大向下坠落形成负载、滴状、袋装、砂球、砂球层等变形构造类型, 同时下伏密度相对较轻的泥岩上涌挤入砂岩, 形成火焰构造、底辟构造。随着泥质底辟进一步上升, 受周围砂质的挤压, 挤入泥质颈部逐渐变细, 头部变大, 最终和下部泥层分离, 形成泥质球形构造, 称为泥球构造, 也可称为泥质假结核。

延长组岩心中泥球构造发育相对较少(图 7), 在镇55井中(图 7-A)可以看出上部泥球已基本和下部泥岩层分离, 长度不到1 cm, 中间只残留尾状泥岩。在演22井中, 发现了一个完整的泥球, 已和下部泥岩完全脱离, 泥球角砾状近水平分布, 下部泥岩火焰状(图 7-B); 另一个岩心发育2个泥球(图 7-C), 高约2.2 cm, 长5~6 cm, 边部不像砂球那么光滑, 长轴近水平状延伸, 主要与泥球形成后受后期压实调整有关。

图 7 鄂尔多斯盆地延长组深湖相泥球构造
A— 镇55井, 长7油层组, 2259.5 m, 基本脱离泥岩的泥球构造; B— 演22井, 长6油层组, 2518.5 m, 火焰构造及泥球; C— 演22井, 长6油层组, 2518.2 m, 2个泥球Fig.7 Deep lacustrine mud ball structures of the Yanchang Formation in Ordos Basin

总之, 泥球构造是泥底辟构造的进一步缩颈、头部变大并与母岩分离的结果。

3.3 复合型负载构造

除了以上类型外, 延长组还发现同时发育2种以上的负载构造类型, 即复合型负载构造。

这类负载构造不是发育单一类型, 而是几种类型在同一层同时共存, 既有与母体分离的负载构造又有未与母体分离的负载构造。如在同一深度范围既发育重荷及火焰构造下部又发育砂球构造, 二者同时出现(图 8-A); 滴状构造与砂球在同一深度同时出现(图 8-B, 8-C)。可以看出, 它们都是在同一次地震等触发活动中同时形成, 反映了负载构造形成的复杂性。

图 8 鄂尔多斯盆地延长组复合型负载构造
A— 悦49井, 长7油层组, 2084.2 m, 火焰及砂球构造; B— 里147井, 长7油层组, 2014.5 m, 滴状构造及砂球构造; C— 高47井, 长7油层组, 2065.7 m, 悬挂构造及砂球构造Fig.8 Compound load structures of the Yanchang Formation in Ordos Basin

4 负载构造形成过程及演化模式

结合上述不同类型负载特征分析可以看出, 负载构造类型较多, 发生变化的是软沉积物上部高密度砂岩和下部低密度泥岩, 砂岩和泥岩具有不同的形成过程、变化类型及特征, 据此建立了2种不同类型的负载构造形成模式。

第1类是负载构造中上覆高密度砂岩变形类型及模式, 该模式突出了上覆砂岩变形类型及演变过程。在负载及地震较弱时, 砂岩及下部泥岩液化变形程度较低, 接触面处起伏调整较低, 主要形成重荷构造及火焰构造。随着地震活动的增强, 砂岩与泥岩变形幅度增大, 砂岩下坠幅度增大, 形成了悬垂状及水滴状构造类型, 局部可能形成袋状、枕状构造, 同时泥岩上涌及底辟增强。随着液化及地震活动的进一步增强, 砂岩下坠程度加大并逐渐脱离母砂岩坠入下伏的软泥中形成砂球构造; 如果地震活动频繁, 多个砂球不断下沉叠加, 最终形成了砂球层(图 9)。

图 9 鄂尔多斯盆地延长组负载构造中上覆高密度砂岩变形类型及模式Fig.9 Deformation types and patterns of overlying high-density sandstone in load structures of the Yanchang Formation in Ordos Basin

第2类是负载构造中低密度泥岩变形类型及模式, 该模式突出了下伏泥岩变形类型及演变过程。在负载及地震较弱时, 砂岩及下部泥岩变形程度较低, 接触面处起伏较小, 主要形成重荷构造及火焰构造。随着地震活动及液化的增强, 砂岩与泥岩变形幅度增大, 泥岩上涌形成底辟作用, 早期成锐角状挤入上部砂岩中。随着液化及地震活动的进一步增强, 底辟作用进一步增强, 挤入体逐渐开始缩颈头部增大, 最后头部和泥岩层脱离, 形成泥球构造, 脱落处泥岩层顶部呈火焰状(图 10)。

图 10 鄂尔多斯盆地延长组负载构造中软沉积物泥岩变形类型及模式Fig.10 Deformation types and patterns of soft sediment mudstone in load structure of the Yanchang Formation in Ordos Basin

5 延长组负载构造形成机制分析
5.1 负载构造是地震触发形成的

Kuenen(1958)的球— 枕构造振动模拟实验首次证实了地震是球— 枕变形构造的主要触发机制。Owen(1996)模拟的负载构造也证实了地震是负载构造的形成触发机制。乔秀夫和李海兵(2008)研究认为枕状构造与球— 枕构造均由地震的剪切力触发, 负载构造代表一次震级大于5级的古地震灾变事件。张风霄等(2015)球— 枕构造和负载构造的形成机制相同, 只是变形程度和阶段不同。并综合考虑地震触发形成震积岩的标志特征和灵山岛的构造地质背景, 认为研究区的负载构造和球— 枕构造系古地震触发形成。钟宁等(2017)综合前人研究成果认为, 沉积记录中的负载、球— 枕构造为地震成因时, 其代表的震级可能为6.0~7.0级, 震中距为20~70 km, 相同变形强度的负载、球— 枕构造湖相沉积记录的震级最强。

总之, 目前国内外学者认识比较一致, 认为负载构造的形成触发机制主要是地震。

5.2 延长组沉积期构造背景相对活跃, 火山地震活动频繁

鄂尔多斯盆地是发育在克拉通基底上大型叠合盆地, 晚三叠世延长期沉积时构造背景相对稳定, 但盆地周边构造活动仍不时出现, 特别是在长7油层组的最大湖泛沉积期最为典型。晚三叠世, 印支运动导致了扬子板块与华北板块南部剪刀式闭合, 秦岭洋消失, 秦岭地区全面碰撞造山, 盆地西南部挤压作用强烈。同时, 盆地西北受阿拉善地块向东的挤压作用, 盆地周缘构造活动处于活跃期(张国伟等, 2001; 刘池洋等, 2006; 李元昊等, 2008; 郭鹏等, 2022)。

盆地周边地震火山活动频繁, 盆地内部震积岩及凝灰岩等广泛发育。在盆地露头及岩心观察中, 液化砂岩脉、阶梯状断层、滑塌变形体、负载构造等地震成因的多种类型的软沉积物变形构造广泛发育(李元昊等, 2008; 田景春等, 2012; 郭鹏等, 2022)。在盆地内部凝灰岩广泛发育, 特别是在长7层, 多期凝灰岩夹层呈白色、棕红色、灰色薄层状广泛分布, 是盆地内部地层对比的主要标志层(邱欣卫等, 2009)。凝灰岩是火山强烈喷发的火山灰形成的, 火山的喷发往往伴随着强烈的地震活动, 为负载构造等软沉积物变形构造的形成提供了触发机制。在旬邑长7油层组深湖相露头剖面中发现了多个负载构造, 同时在变形层上部发育2层棕黄色凝灰岩(图 11), 反映了沉积变形主要是受火山活动引起的地震触发形成。

图 11 旬邑剖面延长组长7油层组负载构造及凝灰岩Fig.11 Load structures and tuff of the Chang 7 interval of Yanchang Formation subsection in Xunyi outcrop

6 结论

1)负载构造类型较多, 根据变形构造与母体是否分离分为3大类: 一是未分离的负载构造, 包括重荷(模)构造、火焰构造、枕状构造、水滴状构造及泥底辟(挤入)构造; 二是分离的负载构造, 包括砂球(假结核)、砂球层、泥球; 三是复合型负载构造。

2)在鄂尔多斯盆地上三叠统延长组岩心及露头中发现了大量的负载构造, 不同类型负载构造特征及形成过程, 建立了砂泥岩形成演化模式。结合盆地构造背景, 认为盆地周边较强的地震和沉积砂体的重力作用是负载构造形成的主要机制, 砂球、砂球层、泥底辟及泥球形成需要较强的地震。

致谢 感谢2位匿名审稿专家提出的宝贵意见和建议, 使论文质量及严谨性得到进一步提高。感谢硕士生杨龙华清绘了模式图。

(责任编辑 郑秀娟; 英文审校 龚承林)

参考文献
[1] 邓秀芹, 罗安湘, 张忠义, 刘鑫. 2013. 秦岭造山带与鄂尔多斯盆地印支期构造事件年代学对比. 沉积学报, 31(6): 939-953.
[Deng X Q, Luo A X, Zhang Z Y, Liu X. 2013. Geochronological comparison on indosinian tectonic events between Qinling Orogeny and Ordos Basin. Acta Sedimentologica Sinica, 31(6): 939-953] [文内引用:1]
[2] 杜远生. 2011. 中国地震事件沉积研究的若干问题探讨. 古地理学报, 13(6): 581-586.
[Du Y S. 2011. Discussion about studies of earthquake event deposit in China. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 13(6): 581-590] [文内引用:2]
[3] 杜远生, G SHI, 龚一鸣, 徐亚军. 2007. 东澳大利亚南悉尼盆地二叠系与地震有关的软沉积变形构造. 地质学报, 81(4): 511-518.
[Du Y S, SHI G, Gong Y M, Xu Y J. 2007. Permian soft-sediment deformation structures related to earthquake in the southern Sydney Basin, Eastern Australia. Acta Geologica Sinica, 81(4): 511-518] [文内引用:1]
[4] 郭鹏, 李元昊, 段祎乐, 马婷钰. 2022. 鄂尔多斯盆地彬长地区延长组软沉积物变形构造特征及触发机制分析. 河北地质大学学报, 45(3): 39-50.
[Guo P, Li Y H, Duan Y L, Ma T Y. 2022. Analysis of deformation tectonic characteristics and triggering mechanism of soft sediments of the Yanchang Formation in Binchang Area of Ordos Basin. Journal of Hebei GEO University, 45(3): 39-50] [文内引用:2]
[5] 李勇, 钟建华, 邵珠福, 毛毳. 2012. 软沉积变形构造的分类和形成机制研究. 地质论评, 58(5): 829-838.
[Li Y, Zhong J H, Shao Z F, Mao C. 2012. An overview on the classification and genesis of soft sediment deformation structure. Geological Review, 58(5): 829-838] [文内引用:1]
[6] 李元昊, 刘池洋, 王秀娟, 郭正权. 2007. 鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩墙(脉)特征及其地质意义. 中国地质, 34(3): 400-405.
[[Li Y H, Liu C Y, Wang X J, Guo Z Q. 2007. Characteristics and geological significance of sand stone dikes in the Triassic Yanchang Formation of the Ordos Basin. Geology In China, 34(3): 400-405] [文内引用:1]
[7] 李元昊, 刘池洋, 王秀娟. 2008. 鄂尔多斯盆地三叠系延长组震积岩特征研究. 沉积学报, 26(5): 772-779.
[Li Y H, Liu C Y, Wang X J. 2008. Discovery and significance of seismites in late Tertianry Yanchang Formation of Ordos Basin. Acta Sedimentologica Sinica, 26(5): 772-779] [文内引用:3]
[8] 刘池洋, 赵红格, 桂小军, 岳乐平, 赵俊峰. 2006. 鄂尔多斯盆地演化—改造的时空坐标及其成藏(矿)响应. 地质学报, 80(5): 617-633.
[Liu C Y, Zhao H G, Gui X J, Yue L P, Zhao J F. 2006. Space-time coordinate of evolution and reformation and mineralization response in Ordos Basin. Acta Geologica Sinica, 80(5): 617-633] [文内引用:2]
[9] 乔秀夫, 李海兵. 2008. 枕, 球—枕构造: 地层中的古地震记录. 地质论评, 54(6): 721-730.
[Qiao X F, Li H B. 2008. Pillow, ball-and -pillow structures: paleo-seismic records within strata. Geological Review, 54(6): 721-730] [文内引用:3]
[10] 邱欣卫, 刘池洋, 李元昊, 毛光周, 王建强. 2009. 鄂尔多斯盆地延长组凝灰岩夹层展布特征及其地质意义. 沉积学报, 27(6): 1138-1146.
[Qiu X W, Liu C Y, Li Y H, Mao G Z, Wang J Q. 2009. Distribution characteristics and geological significances of tuff interlayers in Yanchang Formation of Ordos Basin. Acta Sedimentologica Sinica, 27(6): 1138-1146] [文内引用:2]
[11] 田景春, 王文之, 王峰, 王卫红, 张锦泉. 2012. 鄂尔多斯盆地华池—庆阳地区上三叠统延长组长 6油层组古地震变形构造及砂体叠置关系. 古地理学报, 14(3): 301-310.
[Tian J C, Wang W Z, Wang F, Wang W H, Zhang J Q. 2012. Palaeoearthquake deformation structures of the Chang 6 interval of Upper Triassic Yanchang Formation and superimposed relationship between sand bodies in Huachi-Qingyang area of Ordos Basin. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 14(3): 301-310] [文内引用:1]
[12] 张风霄, 周瑶琪, 王安东, 于姗姗. 2015. 山东省灵山岛负载构造和球—枕构造研究. 沉积与特提斯地质, 35(3): 42-50.
[Zhang F X, Zhuo Y Q, Wang A D, Yu S S. 2015. Load structures and ball-and -pillow structures on the Lingshan Island , Shand ong. Sedimentary Geology and Tethyan Geology. 35(3): 42-50] [文内引用:3]
[13] 张国伟, 张本仁, 袁学诚. 2001. 秦岭造山带与大陆动力学. 北京: 科学出版社, 1-165.
[Zhang G W, Zhang B R, Yuan X C. 2001. Qinling Orogene and Continental Dynamics. Beijing: Science Press, 1-165] [文内引用:1]
[14] 钟宁, 蒋汉朝, 梁莲姬, 徐红艳, 彭小平. 2017. 软沉积物变形中负载、球—枕构造的古地震研究综述. 地质论评, 63(3): 719-738.
[Zhong N, Jiang H C, Liang L J, Xu H Y, Peng X P. 2017. Paleoearthquake researches via soft sediment deformation of load, ball-and -pillow structure: a review. Geological Review, 63(3): 719-738] [文内引用:3]
[15] Allen J R L. 1982. Sedimentary Structures, Their Character and Physical Basis, Development in Sedimentology. Amsterdan: Elsevier, 30B: 1-663. [文内引用:1]
[16] Kuenen P H. 1953. Significant features of graded bedding. AAPG Bulletin, 37(5): 1044-1066. [文内引用:1]
[17] Kuenen P H. 1958. Experiments in geology. Transactions of the Geological Society of Glasgow, 23: 1-28. [文内引用:2]
[18] Owen G. 1996. Experimental soft-sediment deformation: structure formed by the liquefaction of unconsolidated sand s and some ancient examples. Sedimentology, 43: 279-293. [文内引用:1]
[19] Owen G. 2003. Load structures: gravity-driven sediment mobilization in the shallow subsurface. Geological Society, London, Special Publications, 216(1): 21-34. [文内引用:4]