鄂尔多斯盆地西缘石沟驿向斜的形成演化与致密砂岩气成藏模式

向斜构造是一种基本的褶皱样式,是煤层气、致密砂岩气、页岩气、盐类以及铀矿等矿产资源赋存的主要场所之一。研究向斜的形成机制将为剖析褶皱冲断带的构造演化及矿产资源的分布特征奠立重要基础。以鄂尔多斯盆地西缘的石沟驿向斜为例,应用新的高分辨率地震剖面与深探井资料,解析向斜的深层地质结构及其成因机制。研究表明,石沟驿向斜处于鄂尔多斯盆地西缘北段与中段的过渡部位,形成于中侏罗世末期—晚侏罗世,是在以羊虎沟组—山西组含煤岩系为滑脱层形成的叠瓦冲断系统基础上,下伏的早期阶状正断层组合反转形成的大型构造楔的上层褶皱体系;惠安堡断层为一正反转断层,在该区起构造-沉积分划作用;石沟驿向斜及邻区的上石炭统—二叠系的致密砂岩气具有自生、自储、自封闭成因,于早白垩世成藏。石沟驿向斜的形成期早于油气成藏高峰期,天然气资源丰富,有较好的勘探前景。

鄂尔多斯盆地西缘石沟驿向斜几何学与运动学特征

根据高精度的地震资料及钻井数据,以断层相关褶皱为理论依据,对石沟驿向斜进行精细构造解释,进而揭示其几何学和运动学特征,对探究西缘构造变形及形成机制具有重要意义。研究认为:石沟驿向斜东陡西缓,主体呈北北东向构造,具有断距大、发育晚、演化复杂等特征,石炭系以上地层构造相对不发育,但其下部构造复杂,断裂发育,两侧受边界断层控制,东侧沙井子断层为早石炭世正断层,在其上盘沉积下石炭统臭牛沟组,晚三叠世受区域构造运动影响变为上陡下缓的逆断层,这一反转构造使断距差异明显。后缘奥陶系米钵山组粉砂质板岩受区域构造应力的影响,由西向东推覆变形,以石炭系煤层及寒武系泥页岩为顶底界滑脱形成构造楔楔入,导致西翼抬升,且抬升高度与下伏构造楔楔入高度相一致,因此,石沟驿向斜的形成以多期构造相叠加且不断改造最终定型为特征。