王建民，王佳媛，沙建懷，郭德鄖，高海仁，聶武軍，秦 銳

1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710065

2.陜西省土地工程建設(shè)集團，西安 710075

3.陜西延長石油集團油氣勘探公司，陜西 延安 716000

4.中石化華北分公司研究院咸陽分院，陜西 咸陽 712000

0 前言

自中部氣田發(fā)現(xiàn)以來，越來越多的勘探成果表明，鄂爾多斯盆地下古生界奧陶系頂部碳酸鹽巖風(fēng)化殼是巖溶古地貌氣藏的重要發(fā)育場所［1－3］；巖溶古地貌不僅對巖溶儲層發(fā)育具有重要的影響，而且是油氣成藏的主要控制因素［4－6］；古地貌恢復(fù)是研究巖溶儲層特征、揭示油氣成藏規(guī)律的關(guān)鍵。建立古地貌解釋的綜合地質(zhì)模型，對于恢復(fù)巖溶古地貌、預(yù)測有利儲層分布、指導(dǎo)油氣勘探具有重要的現(xiàn)實意義和理論意義。筆者結(jié)合盆地構(gòu)造演化，以研究區(qū)內(nèi)近百口鉆井資料為依據(jù)，以連井橫剖面追蹤對比和地層厚度編圖為基礎(chǔ)，通過對奧陶系不整合侵蝕面上下地層組合情況的深入分析，建立了解釋古地貌的綜合地質(zhì)模型，探討了風(fēng)化殼古地貌特征，取得了良好的研究效果。

1 古地貌發(fā)育的地質(zhì)背景

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的中東及中南部地區(qū)（圖1）。早古生代 ，鄂爾多斯盆地為華北地臺陸表海的一部分，其北部發(fā)育伊盟隆起，中部發(fā)育南北貫穿的中央古隆起，中東部存在一個克拉通內(nèi)坳陷——陜北坳陷［7－11］（圖1）。這種西高東低、北高南低的古構(gòu)造格局控制了早古生代奧陶紀的整體沉積格局及沉積特征。在以陜北坳陷為主體的盆地東部地區(qū)，中奧陶世馬家溝期發(fā)育了3個蒸發(fā)巖－碳酸鹽巖沉積旋回（馬一—馬二、馬三—馬四、馬五—馬六），并逐漸向伊盟隆起和中央隆起上超覆［7－8］；其上部馬五段自上而下可進一步細分為馬五1、馬五2、……馬五10共10個小層。

晚奧陶世至早石炭世，加里東運動使得鄂爾多斯盆地整體抬升，沉積中斷達1.5億a之久［12－13］，形成了以馬五5—馬六旋回段為代表的、厚50～140m的奧陶系頂部風(fēng)化殼及起伏不平、復(fù)雜多樣的巖溶古地貌；其反映的古地勢及古構(gòu)造背景與早古生代古構(gòu)造格局基本相同。

中石炭世鄂爾多斯盆地再度海侵，其范圍與早古生代相仿［14－15］，發(fā)育了以本溪—太原組為代表的海陸交互相沉積，充填于奧陶系不整合侵蝕面之上；而自早古生代開始奠定的西高東低、西隆東坳的古地勢及古構(gòu)造格局依然未變。

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造單元及研究區(qū)位置圖Fig.1 Tectonic units and research area locations in Ordos basin

由此可見，歷次構(gòu)造運動中鄂爾多斯盆地的表現(xiàn)均以整體的升降為主［16］。奧陶系頂部風(fēng)化殼古地貌的發(fā)育深受這一構(gòu)造背景的控制和影響，盆地東部的古構(gòu)造格局和古地勢背景也始終保持了一致性。因此，盆地中西部的原中央古隆起［9－10］繼承性演化為后期的古巖溶高地，東部的陜北坳陷演化為后期的古巖溶盆地，介于二者之間的過渡地區(qū)則成為古巖溶斜坡的發(fā)育區(qū)。

2 常規(guī)法古地貌分析

2.1 古地貌恢復(fù)的方法依據(jù)

概括起來，關(guān)于鄂爾多斯盆地奧陶系風(fēng)化殼巖溶古地貌的劃分主要依據(jù)以下幾方面的性質(zhì)及特征：①奧陶系風(fēng)化殼不整合面上覆的石炭紀地層厚度及其分布趨勢；②奧陶系馬家溝組風(fēng)化殼層段殘余厚度及其分布趨勢；③風(fēng)化殼表面侵蝕、溶蝕特征及沉積物性質(zhì)；④地震剖面的反射結(jié)構(gòu)模式；⑤古地勢及古水動力場特征。

印模法與殘厚法是古地貌恢復(fù)研究中最為常用的2種方法［14－22］。印模法利用古風(fēng)化殼上覆充填沉積的標志層至侵蝕面的厚度等值線圖來鏡像反映侵蝕面的古地貌格局；殘厚法則通過研究某個區(qū)域標志層之上的風(fēng)化殼殘余厚度對其古地貌形態(tài)進行分析。

以往的研究表明，在穩(wěn)定地臺區(qū)應(yīng)用印模法與殘厚法恢復(fù)巖溶古地貌形態(tài)是行之有效的［18］。鄂爾多斯盆地加里東期奧陶系頂部地層的剝蝕程度與風(fēng)化殼古地貌形態(tài)呈正相關(guān)［3，14，18］：古地貌相對越高的地方，地層剝蝕越多；古地貌相對越低的地方，地層剝蝕越少。與此相對應(yīng)，風(fēng)化殼古地貌的充填程度與古地貌形態(tài)的相關(guān)性則正好相反：古地貌相對越高的地方，上覆地層越薄；古地貌相對越低的地方，上覆地層越厚。奧陶系風(fēng)化殼侵蝕面之下地層殘留厚度與上覆石炭系沉積厚度的這種鏡像互補關(guān)系，為古地貌的恢復(fù)研究提供了重要的地質(zhì)依據(jù)和方法思路。

2.2 印模法與殘厚法古地貌

鄂爾多斯盆地中東部地區(qū)背靠西部中央古隆起，東部深入陜北坳陷，橫跨巖溶高地、巖溶斜坡及巖溶盆地三大古地貌區(qū)間，并以巖溶斜坡和巖溶盆地發(fā)育區(qū)為主體。為進一步實現(xiàn)對三級古地貌單元的刻畫，首先以鉆、測井資料為基礎(chǔ)，逐井確定奧陶系風(fēng)化殼層段至石炭系本溪—太原組分層厚度；其次，編制太原組頂部灰?guī)r標志層（上基準面）至奧陶系風(fēng)化殼侵蝕面地層厚度等值線圖（圖2a），分析古地勢。結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)奧陶系頂部加里東侵蝕面之上的石炭系充填沉積厚度為15～108m，厚度分布沿南北向變化較小，沿東西向變化較大，最大厚度差異91.5m；西薄東厚的總趨勢清楚地反映了西高東低的古地勢。在此基礎(chǔ)上，運用印模法將研究區(qū)自西向東劃分為巖溶高地（石炭系厚度小于30m）、巖溶斜坡（石炭系厚度30～90m）、巖溶盆地（石炭系厚度大于90m）等3個二級古地貌單元及發(fā)育區(qū)帶（圖2a）。各單元內(nèi)局部厚度的變化亦可大致顯示出下伏侵蝕面一定的起伏狀態(tài)。

奧陶系頂部風(fēng)化殼地層主要指古巖溶發(fā)育的層段，其厚度取決于強烈風(fēng)化淋濾作用的下限深度。在盆地東部地區(qū)，由于馬五5地層巖性（灰黑色塊狀泥晶－微晶灰?guī)r）及厚度（約25m）在區(qū)域上的穩(wěn)定性，抗風(fēng)化淋濾能力強，因而成為區(qū)域性的標志層（所謂的黑腰帶）以及風(fēng)化殼巖溶帶的底板（下基準面）；其上殘余地層分布總體上西薄東厚、西老東新。研究區(qū)西部地層遭受剝蝕程度較大，不整合侵蝕面一般下切至奧陶系頂部馬五1中上部，局部可深切至馬五2中下部；往其東部地層剝蝕程度逐漸減小，直至出現(xiàn)馬六段大面積分布，其下馬五段得以完整保存。

根據(jù)馬五5標志層（下基準面）至風(fēng)化殼侵蝕面之間殘余地層厚度等值線編圖結(jié)果（圖2b），區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼層段厚度一般88～135m，分布趨勢總體上表現(xiàn)為中部主體較厚、東西兩側(cè)較薄，最大厚度差異42.5m。結(jié)合巖溶性質(zhì)、地形特點等，運用殘厚法可進一步將研究區(qū)劃分為巖溶高地（風(fēng)化殼厚度大于110m）、巖溶斜坡（風(fēng)化殼厚度90～110m）、巖溶盆地（風(fēng)化殼厚度小于90m）3個二級古地貌單元以及臺地、殘丘、緩坡、殘臺、溝谷、洼地6個三級古地貌單元或地理區(qū)間（圖2b）。其中：巖溶高地可進一步細分為臺地、殘丘和溝谷3個三級古地貌單元，巖溶臺地高而寬緩，是最為重要的組成部分，其上局部有大小不等的殘丘發(fā)育；巖溶斜坡可進一步細分為緩坡、溝谷及殘臺3個三級古地貌單元，緩坡開闊平緩、面積廣大，為主要的組成部分，中間常被溝谷所分割，局部有較小的殘臺發(fā)育；巖溶盆地可進一步細分為洼地、殘臺、溝谷等3個三級古地貌單元，洼地低洼開闊、規(guī)模較大，是巖溶盆地主要的組成部分，局部有小而低緩的殘臺分布。

由圖2a和圖2b的比較可知，印模法和殘厚法的結(jié)果雖有其一致性，但也存在顯著的不同。最大的差異在工區(qū)的西南角，印模法結(jié)果為巖溶高地，殘厚法結(jié)果則完全相反，為巖溶盆地。究其原因，其實是由于這2種單因素古地貌方法的局限性造成的。印模法圖上西薄東厚的變化總趨勢能夠迅速地反饋出研究區(qū)西高東低的古地勢背景的信息，但是殘厚法卻不能。一般來說，殘厚法中風(fēng)化殼殘留厚度的厚薄只反映古地貌相對位置的高低，并不反映構(gòu)造背景，亦即古地勢的相對高低；古地勢越高處地層被保留得越多，古地勢越低處地層被剝蝕得越多、殘存得越少；厚處為高，薄處為洼，這種情況與露頭觀察到的情況相同，就局部的研究來說似乎沒有問題，但若從區(qū)域地質(zhì)背景以及全局性的角度去看，則會出現(xiàn)與印模法結(jié)果相互矛盾的現(xiàn)象，從而得出完全不同的甚至錯誤的認識。由于本區(qū)奧陶系風(fēng)化殼殘留厚度分布總體表現(xiàn)為中部南北一帶厚、東西兩側(cè)薄，按照厚為高、薄為洼的原則，殘留厚度較小的西南角只能解釋為巖溶盆地，盡管筆者清楚這與古地勢背景相矛盾。

印模法和殘厚法的研究結(jié)果表明，在前石炭紀古地貌的研究中，把握好區(qū)域地質(zhì)背景及構(gòu)造演化、探索綜合性的古地貌解釋方法是非常重要的。

2.3 殘積鋁土巖分布與古地貌

奧陶系風(fēng)化殼上覆之中石炭統(tǒng)本溪組底部常有殘積鋁土巖發(fā)育，它是一種富含鋁質(zhì)礦物的風(fēng)化殘積物，常被水流由相對較高地勢區(qū)沖刷－搬運至相對低洼的巖溶盆地等地區(qū)。其自然伽馬曲線呈特高峰狀突起，聲波時差曲線呈高的鋸齒狀，視電阻率顯極低值（1～15Ω·m），密度曲線底部為特高值段，與奧陶系風(fēng)化殼巖溶段電性的低伽馬、低時差、中高電阻率、中高密度特征有明顯的差別，剖面上易于識別。根據(jù)測井解釋和編圖分析（圖3），本區(qū)鋁土巖厚度0～8m，平面分布雖然極不平衡，但總體上由西向東增厚，與本溪組—太原組整體沉積厚度分布特征相似，可進一步佐證和細化該區(qū)奧陶系風(fēng)化殼古地貌的發(fā)育特點。雖然鋁土巖的存在與否與古地貌的高低沒有必然聯(lián)系，但鋁土巖沉積較厚、分布連片的地區(qū)一定是地勢低洼的巖溶盆地發(fā)育區(qū)；而厚度薄或面積小、分布零星的較厚地區(qū)則必定是處于巖溶高地—巖溶斜坡單元內(nèi)發(fā)育的溶坑、溶洞、溶縫、溝槽等地貌部位。

3 綜合法古地貌特征分析

3.1 綜合法古地貌的研究思路

從區(qū)域構(gòu)造或盆地分析的角度來看：奧陶系被剝蝕越多或殘余厚度越薄、上覆充填的石炭系厚度越薄的地方，即侵蝕面上下地層組合為上薄下薄時，其古地貌或古地勢位置越高；反之，即上厚下厚時，其古地貌或古地勢位置越低。但就局部或較小的范圍而言，通常野外露頭觀察的情況往往是：古地貌相對越低的地方，或溝谷切割越深的地方地層被剝蝕得越多，出露的地層越老，上覆充填地層越厚；而古地貌相對越高的地方，地層被保留得越全，出露的地層越新，上覆充填地層越薄。由此可見，印模法或殘厚法在被置于更大的空間或區(qū)域背景下分析應(yīng)用時會產(chǎn)生矛盾，暴露出其方法應(yīng)用的局限性。比較而言，通過印模法與殘厚法得到的巖溶古地貌雖有相似之處，但表現(xiàn)卻各有側(cè)重，相互差異也比較明顯。印模法所獲得的古地勢背景及古地貌總體格局效果相對較好，但在古地貌多樣性的表現(xiàn)或?qū)植课⒂^古地貌的細微刻畫上相對不足；殘厚法雖在古地貌多樣性的表現(xiàn)及局部微觀古地貌的刻畫上較印模法細致得多，但對區(qū)域構(gòu)造背景及古地貌總體格局的反映上卻極不敏感（圖2）。

圖2 盆地東部地區(qū)前石炭紀古地貌圖Fig.2 Palaeogeomorphic map of Pre－Carboniferous in east area of the basin

圖3 盆地東部地區(qū)本溪組底部鋁土巖厚度圖Fig.3 Bauxite thickness chart of Benxi Formation bottom in east area of the basin

由此可見，單純依賴某個因素或方法試圖完整有效地恢復(fù)奧陶系風(fēng)化殼古地貌是比較困難的。根據(jù)古地貌發(fā)育和保存的區(qū)域地質(zhì)背景以及印模法與殘厚法的利弊得失，若將二者密切結(jié)合，按照奧陶系風(fēng)化殼侵蝕面上下充填/殘留地層的組合情況綜合分析判斷古地貌單元的地理及地質(zhì)屬性，就可能揚長避短、較好地消除相互的矛盾及局限性。

3.2 綜合法古地貌地質(zhì)模型

基于上述分析，根據(jù)連井對比剖面上奧陶系風(fēng)化殼殘余厚度與不整合面上覆之石炭系的上下組合及相對的厚與薄的變化情況，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，建立了綜合解釋奧陶系風(fēng)化殼巖溶古地貌的地質(zhì)模型（圖4），并將本區(qū)古地貌單元屬性及其上下地層組合型式概括為以下4種基本型式及8種子模型。其中的“上”指石炭系厚度，“下”代表奧陶系頂部馬五5—馬六段風(fēng)化殼的殘留厚度：

1）上薄下薄型：為區(qū)域的繼承性隆起及風(fēng)化殼二級古地貌單元——巖溶高地的唯一解釋模型。奧陶系風(fēng)化殼厚度＜90m，石炭系厚度＜30m。符合條件的區(qū)域位于本區(qū)西南角，呈北西—南東向展布。

圖4 盆地東部奧陶系風(fēng)化殼古地貌解釋的綜合地質(zhì)模型Fig.4 Comprehensive geological model of Ordovician weathering crust paleogeomorphology explanation in east area of the basin

2）上厚下厚型：為繼承性洼陷及風(fēng)化殼二級古地貌單元——巖溶盆地的唯一解釋模型。石炭系厚度＞90m，奧陶系風(fēng)化殼厚度一般＞90m。符合條件的區(qū)域位于本區(qū)東部及其以東，屬于巖溶盆地的淺洼和深洼部分，以深洼部分最具代表性。

3）上厚下薄型：絕對而言是區(qū)內(nèi)巖溶斜坡內(nèi)局部大型深切溝谷的唯一解。相對而言，則可分別對應(yīng)各二級古地貌單元，例如巖溶斜坡內(nèi)不同程度下切的溝谷及階坪或者巖溶盆地內(nèi)的溝谷及其靠邊緣的淺洼。巖溶斜坡內(nèi)石炭系厚度一般30～90m，風(fēng)化殼厚度一般小于90m；巖溶盆地內(nèi)石炭系厚度一般90～110m，風(fēng)化殼厚度一般小于90m。厚度等值線的枝狀伸展特征明顯。可進一步分解為以下5個子模型：

①上厚下薄型：綜合解釋為巖溶斜坡內(nèi)三級古地貌單元——深切的主力溝谷。石炭系厚度一般大于90m，風(fēng)化殼厚度70～90m。

②上厚下次薄型：具多解性，綜合解釋為東部巖溶盆地內(nèi)的三級古地貌單元——巖溶溝谷；石炭系厚度一般90～110m，風(fēng)化殼厚度小于90m或者略大于90m。

③上次厚下薄型：綜合解釋為巖溶斜坡內(nèi)的三級古地貌單元——上游處的溝谷；石炭系厚度一般40～60m，風(fēng)化殼厚度一般70～80m。

④上次厚下次薄型：具多解性，綜合解釋為巖溶斜坡內(nèi)的三級古地貌單元——平坦開闊的斜坡階坪（石炭系厚度50～70m，風(fēng)化殼厚度90～100m）或者枝狀的支溝（石炭系厚度60～90m，風(fēng)化殼厚度80～90m）；以及巖溶盆地內(nèi)的三級古地貌單元——靠巖溶盆地邊緣的淺洼，石炭系厚度90～110m，風(fēng)化殼厚度小于90m。

⑤上次厚下次厚型：綜合解釋為巖溶盆地內(nèi)的三級古地貌單元——殘臺。臺內(nèi)石炭系厚度75～90m，風(fēng)化殼厚度90～100m或大于100m。

4）上薄下厚型：絕對而言是區(qū)內(nèi)巖溶斜坡內(nèi)局部顯著凸出的三級古地貌單元——斜坡殘丘的唯一解。相對而言，既可分別對應(yīng)巖溶斜坡內(nèi)較大型的殘丘、臺地，也可對應(yīng)巖溶盆地內(nèi)小而分散的殘臺等。風(fēng)化殼厚度一般為100～135m，石炭系厚度為50～70m或70～90m?？蛇M一步分解為以下3個子模型：

①上薄下厚型：綜合解釋為巖溶斜坡內(nèi)三級古地貌單元——比較高大突出的殘丘。石炭系厚度一般小于50m，風(fēng)化殼厚度大于130m。

②上次薄下次厚型：綜合解釋為巖溶斜坡內(nèi)的三級古地貌單元——臺地。石炭系厚度30～80m，風(fēng)化殼厚度大于100～130m。

③上次薄下次薄型：綜合解釋為巖溶斜坡內(nèi)的三級古地貌單元——位于巖溶斜坡上傾部位處的斜坡階坪。石炭系厚度30～100m，風(fēng)化殼厚度90～100m。

3.3 綜合法古地貌特征

利用區(qū)內(nèi)近百口鉆井剖面綜合對比成果，分別編制風(fēng)化殼上覆石炭系充填厚度與下伏風(fēng)化殼殘留厚度等值線圖，并將二者疊合成圖（圖5）；然后根據(jù)綜合法地質(zhì)模型，以殘厚法古地貌為基礎(chǔ)，印模法古地貌相輔助，將盆地東部地區(qū)奧陶系頂部碳酸鹽巖風(fēng)化殼古地貌分別劃分為巖溶高地、巖溶斜坡、巖溶盆地等3個二級古地貌單元和殘丘、臺地、階坪、溝谷、殘臺、淺洼、深洼等11個三級古地貌單元（圖5，表1）。

表1 盆地東部奧陶系風(fēng)化殼巖溶古地貌類型劃分表Table 1 Karst paleogeomorphology classification table of Ordovician weathered crust in east area of the basin

Ⅰ.巖溶高地：僅出現(xiàn)于本區(qū)西南角，分布有限，殘丘臺地及溝谷等微觀古地貌單元難以區(qū)分。古地勢較高，以接受侵蝕、溶蝕為主；風(fēng)化殼剝蝕層位主要為馬五1下部至馬五3頂部。巖溶作用以垂向滲濾為主，形成垂向溶蝕帶、落水洞等巖溶形態(tài)。其東側(cè)與巖溶斜坡帶過渡部位地下水由垂向補給狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)為水平徑流狀態(tài)，巖溶發(fā)育強烈，形成較好的溶蝕孔洞。

Ⅱ.巖溶斜坡：居于本區(qū)中西部，地處古斜坡之上，為本區(qū)風(fēng)化殼殘余厚度最大、分布最廣、地形最為復(fù)雜的地貌區(qū)帶。風(fēng)化殼剝蝕層位由北向南、自西而東先后出露馬五1直至過渡到較厚的馬六段，并形成自北而南相間排列的若干正、負地形。古地貌呈闊帶狀展布，起伏較小，坡度較小，無大的急劇落差，變化總體和緩，類似一種丘陵地貌，因而水力梯度較小，更有利于巖溶作用的充分進行及溶蝕孔洞的形成。由石炭系厚度及殘積鋁土巖的厚度分布，可以顯示局部有較大型的溶坑或溶洞等巖溶地貌的發(fā)育（圖2、3），表明區(qū)內(nèi)垂向淋濾及水平溶蝕等巖溶作用均比較發(fā)育。

依據(jù)上下厚度組合、地形差異及巖溶性質(zhì)等可進一步劃分出殘丘、臺地、階坪、溝谷4個三級古地貌單元。

Ⅱ1.殘丘：主要分布于本區(qū)南部，局部發(fā)育，位于臺地之上，小而孤立，形似丘狀。

Ⅱ2.臺地：為巖溶斜坡的構(gòu)成主體，層位相對較高，地形較寬緩，為殘丘發(fā)育的基礎(chǔ)。邊緣一般以較陡或較緩的斜坡與階坪相過渡。等值線閉合，分布區(qū)帶呈南北相間、近東西方向延伸，以南部地區(qū)規(guī)模較大。區(qū)內(nèi)中部偶見殘存于斜坡階坪背景上的小型臺地呈孤立狀緩丘，相對起伏10余m。

Ⅱ3.階坪：為巖溶斜坡的構(gòu)成主體，處于臺地之間的開闊地帶，常被侵蝕溝谷從中間所分割。地勢低洼平坦，分布廣泛，占巖溶斜坡總面積的一半左右。

Ⅱ4.溝谷：由水流的下切侵蝕作用形成的狹窄通道，呈樹枝狀東西向延伸，下切深度20～25 m［15］。區(qū)內(nèi)自北而南發(fā)育5條較大的溝谷。

Ⅲ.巖溶盆地：位于本區(qū)東部，為古地勢最為低洼的匯水區(qū)，是巖溶準平原化不斷擴大所形成的負地形地貌單元。其西側(cè)與較寬闊的巖溶斜坡相過渡，區(qū)帶由南向北變寬，局部有低緩的殘臺發(fā)育。風(fēng)化殼剝蝕層位大面積出露馬六段，僅局部可見馬五1中上部。緊鄰巖溶斜坡的巖溶盆地邊緣地帶一般坳陷較淺，為巖溶盆地的淺洼地帶，風(fēng)化殼層段殘余厚度增加并不明顯；往本區(qū)以東及以北以外的地區(qū)，將進入巖溶盆地的深洼地帶，風(fēng)化殼層段殘余厚度也將會有明顯的增加。本區(qū)充填、淀積作用強，巖溶作用以地表侵蝕帶的溶蝕及淺層徑流帶的層狀溶蝕作用為主。

依據(jù)上下厚度組合、地形特點及巖溶性質(zhì)等可進一步劃分出殘臺、溝谷、淺洼、深洼4個三級古地貌單元。

Ⅲ1.殘臺：為零星分布的低緩的丘型小平臺，周邊與淺洼相過渡。區(qū)內(nèi)4個殘臺主要分布于巖溶盆地西緣的淺洼之內(nèi)。

Ⅲ2.溝谷：為水流下切通道在巖溶盆地中的延伸，侵蝕下切作用減弱，溝谷形態(tài)變寬變淺。

Ⅲ3.淺洼：為巖溶盆地邊緣的構(gòu)成主體，地勢較低洼開闊，常被溝谷從中間一分為二。

Ⅲ4.深洼：為巖溶盆地的構(gòu)成主體，地勢低洼、開闊平坦，溝谷消失。位于本區(qū)東部以外。

圖5 盆地東部地區(qū)前石炭紀綜合法古地貌圖Fig.5 Synthetic method’s palaeogeomorphic map of Pre－Carboniferous in east area of the basin

圖6為1條位居西南的古地貌連井剖面，該剖面自研究區(qū)西南向北東橫切，橫跨巖溶高地、巖溶斜坡、巖溶盆地三大古地貌發(fā)育區(qū)。古地貌單元的解釋驗證結(jié)果表明，風(fēng)化殼巖溶古地貌綜合地質(zhì)模型與實際連井剖面具有良好的對應(yīng)關(guān)系，研究結(jié)果真實可信，研究方法現(xiàn)實可行。

4 結(jié)果與結(jié)論

1）構(gòu)造演化對古地貌的發(fā)育及保存具有重要的影響。由于鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化以整體的升降運動為主，奧陶系頂部風(fēng)化殼侵蝕面上下之地層呈鏡像和互補關(guān)系，因而為古地貌的恢復(fù)研究提供了重要的地質(zhì)依據(jù)和方法思路。

2）在區(qū)域古地貌的恢復(fù)中，單純的印模法或殘厚法雖有一定效果，但其局限性也很明顯。印模法雖對古地勢背景及古地貌格局反映較好，但對微觀古地貌的細微刻畫上相對不足；殘厚法雖在局部微觀古地貌的刻畫上更為細致，但對區(qū)域構(gòu)造背景及古地貌總體格局的反映卻極不敏感。鋁土巖分布可進一步佐證和細化奧陶系風(fēng)化殼古地貌的發(fā)育特點。

圖6 盆地東部地區(qū)前石炭紀古地貌連井橫剖面綜合解釋成果圖Fig.6 Comprehensive interpretation result diagram of Pre－Carboniferous palaeogeomorphology of well tie cross section in east area of the basin

3）綜合法是根據(jù)加里東侵蝕面上下兩套地層組合（下指侵蝕面下伏之奧陶系風(fēng)化殼殘余厚度，上指侵蝕面上覆之石炭系厚度）及其相對變化情況，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，將印模法與殘厚法二者有機結(jié)合起來綜合研究古地貌的一種方法。綜合法能夠有效地消除印模法與殘厚法的相互矛盾及局限性。

4）依據(jù)綜合法建立了解釋和恢復(fù)奧陶系風(fēng)化殼巖溶古地貌的綜合地質(zhì)模型。該模型將盆地東部奧陶系不整合侵蝕面上下地層組合分別劃分為上薄下薄、上厚下厚、上厚下薄、上薄下厚4種基本型式以及上次厚下次薄、上次薄下次薄、上次薄下次厚、上次厚下次厚等8種子模型；相應(yīng)的古地貌解釋包括了巖溶高地、巖溶斜坡、巖溶盆地3個二級古地貌單元以及殘丘、臺地、殘臺、階坪、溝谷、淺洼、深洼等11個三級古地貌單元。

5）盆地東部古地貌類似一種丘陵地貌，地形變化總體比較和緩，無大的起伏或落差。巖溶高地出現(xiàn)于本區(qū)西南角，分布局限；巖溶斜坡占據(jù)了盆地東部的大部，主體地貌單元為斜坡臺地與斜坡階坪；巖溶盆地位于本區(qū)東部，主體地貌單元為盆地淺洼。

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