斜坡背景下沉積物變形構(gòu)造時(shí)空展布規(guī)律
——以鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組為例

何維領(lǐng)，羅順社，李昱東，吳 悠，呂奇奇，席明利

（1.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430100；2.非常規(guī)油氣湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心（長江大學(xué)），武漢 430100；3.中國石油玉門油田分公司勘探開發(fā)研究院，甘肅酒泉 735000；4.中國石油長慶油田分公司油田開發(fā)事業(yè)部，西安 745000）

0 引言

沉積物變形構(gòu)造（Soft-sediment deformation structures，簡稱SSDS），又稱軟巖石變形構(gòu)造、早期成巖變形構(gòu)造、成巖前變形構(gòu)造、準(zhǔn)同生變形構(gòu)造、同生變形構(gòu)造、同沉積物變形構(gòu)造及扭曲變形層理等［1-3］，是指沉積物在沉積之后，壓實(shí)過程中或固結(jié)成巖之前處于富含水或疏松沉積物階段，由于受到一定觸動(dòng)因素（地震、火山、海嘯、風(fēng)暴、重力滑坡等）的影響［4］，發(fā)生滑移、滑塌、液化［5］、卷曲或差異壓實(shí)等導(dǎo)致塑性變形而形成一系列發(fā)育在鄰近地層層面的常見沉積構(gòu)造［6-8］。

沉積物變形構(gòu)造的形態(tài)特征、形成機(jī)理及觸動(dòng)因素等一直以來都是地學(xué)領(lǐng)域廣泛討論的熱點(diǎn)難題之一，受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視［9-10］。據(jù)文獻(xiàn)［8］報(bào)道，19 世紀(jì)中葉，Logan 于1863 年勾繪了加拿大東北部魁北克省加斯佩半島泥盆紀(jì)灰?guī)r中的滑塌褶皺變形。隨著沉積學(xué)理論的不斷豐富，20 世紀(jì)60 年代以后，關(guān)于沉積物變形構(gòu)造的相關(guān)研究逐漸具體和豐富起來。Seilacher［11］在1969 年研究美國加州地區(qū)中新世斷裂發(fā)育的蒙特里頁巖時(shí)，首先提出了震積巖（Seismites）的概念，用以解釋和歸納沉積物變形構(gòu)造的特征。Owen 等［7］在2011 年編輯出版了“沉積物變形觸發(fā)因素的識(shí)別：現(xiàn)今認(rèn)識(shí)與未來方向”專輯，以專題的形式從變形形態(tài)、形成年代、沉積環(huán)境和構(gòu)造背景等方面廣泛討論了沉積物變形構(gòu)造的最新進(jìn)展，將沉積物變形構(gòu)造研究推向了一個(gè)階段性高潮。

我國陸相湖盆中發(fā)育有類型多樣的沉積物變形構(gòu)造，一般認(rèn)為地震是這些沉積變形的主要成因之一。其中，據(jù)文獻(xiàn)［12］報(bào)道，宋天銳對(duì)北京十三陵地區(qū)前寒武系地震-海嘯序列的研究拉開了國內(nèi)對(duì)震積巖研究的序幕，帶動(dòng)了沉積物變形構(gòu)造的研究。趙青峰等［13］和劉建寧等［14］對(duì)渤海灣盆地沙河街組中廣泛發(fā)育的與地震相關(guān)的沉積物變形構(gòu)造進(jìn)行了研究，而關(guān)于鄂爾多斯盆地延長組的最早報(bào)道源于夏青松等［15-16］在塔17 井巖心中發(fā)現(xiàn)的軟沉積變形層，并根據(jù)其垂向形態(tài)組合特征初步判定其為震積巖；隨后，眾多學(xué)者［3，17-21］以巖心和野外露頭資料為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)在延長組長9 油層組至長1 油層組均發(fā)育不同類型的沉積物變形構(gòu)造，其中以長7油層組最為集中［22-23］。

以上新認(rèn)識(shí)、新進(jìn)展極大地促進(jìn)和豐富了鄂爾多斯盆地延長組沉積物變形構(gòu)造的研究成果，但對(duì)于時(shí)空展布特征及分布規(guī)律研究偏少。在此基礎(chǔ)之上，本文通過對(duì)鄂爾多斯盆地西南部鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組沉積物變形構(gòu)造的特征和時(shí)空展布進(jìn)行分析，結(jié)合構(gòu)造背景和沉積環(huán)境，詳細(xì)討論在斜坡背景下沉積物變形構(gòu)造的演化規(guī)律和分布模式，以期揭示沉積物變形構(gòu)造的觸發(fā)因素和形成機(jī)制等理論認(rèn)識(shí)。

1 地質(zhì)背景

在晚三疊世延長組沉積期，鄂爾多斯盆地底形整體呈南陡北緩、西陡東緩的不對(duì)稱型箕狀形態(tài)［19］，西南部為碰撞造山帶之間的前陸盆地構(gòu)造背景［24］，尤其是鎮(zhèn)原、環(huán)縣一帶，同生構(gòu)造活動(dòng)非常頻繁，使基底地形產(chǎn)生分異，引起不均衡的強(qiáng)烈下陷，導(dǎo)致湖盆中心向西南遷移。在長7 油層組沉積期，基底下陷速率明顯增大，使得盆地局部的不平穩(wěn)性增強(qiáng)，西南部湖盆底形斜坡相對(duì)于東北部湖盆底形斜坡顯著變陡，形成較大規(guī)模的坡折帶［25］。

在構(gòu)造控制下，延長組沉積期形成一個(gè)完整的水進(jìn)（長10—長7）、水退（長6—長1）沉積旋回［26］，發(fā)育大面積半深湖—深湖沉積。特別是長7 油層組沉積期，盆地大范圍擴(kuò)張，達(dá)到了鼎盛時(shí)期，半深湖—深湖區(qū)位于慶陽—環(huán)縣—定邊—志丹—富縣所包圍的地區(qū)，廣泛發(fā)育厚度達(dá)上百米的暗色湖相泥巖、頁巖等細(xì)粒沉積，后期形成了上三疊統(tǒng)最重要的優(yōu)質(zhì)烴源巖。長7 油層組沉積中后期，由于湖盆周緣物源供給的增強(qiáng)，三角洲沉積體不斷向湖盆方向推進(jìn)［27］，其中在半深湖—深湖沉積區(qū)，重力流沉積發(fā)育為該期的典型沉積特征［28-30］。

本次研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部的鎮(zhèn)原地區(qū)，北起合道，南至涇川，西起平?jīng)觯瑬|至慶陽，總面積約4 500 km2，區(qū)域構(gòu)造上東西橫跨天環(huán)坳陷的南端，西接西緣逆沖帶，東臨伊陜斜坡［圖1（a）］。長7 油層組進(jìn)一步劃分為長71、長72和長73等3個(gè)小層，在前陸盆地構(gòu)造演化的背景之上，沉積底形整體表現(xiàn)為大型斜坡背景，隴西古陸提供充足的物源供給［26］，主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積和半深湖—深湖沉積，同時(shí)發(fā)育砂質(zhì)碎屑流、濁流等深水沉積［31-33］，是研究區(qū)長7 油層組最典型的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體。其中長73小層沉積期，全區(qū)大范圍被湖水浸沒，半深湖—深湖區(qū)面積最大，坡折帶發(fā)育［圖1（b）］；長72—長71小層沉積期，隨著西南部隴西古陸物源供給的增加，全區(qū)湖盆開始萎縮，半深湖—深湖區(qū)面積逐漸減小［圖1（c）—（d）］。

圖1 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)位置及長7 油層組古地貌演化（據(jù)文獻(xiàn)［34-35］修改）Fig.1 Location of Zhenyuan area in Ordos Basin and paleogeomorphic evolution of Chang 7 oil reservoir

2 沉積物變形構(gòu)造特征

在綜合分析巖心巖性特征、形態(tài)特征和形成機(jī)制的基礎(chǔ)上，識(shí)別出2 類7 種典型的沉積物變形構(gòu)造，即沉積物側(cè)向擾動(dòng)變形（滑塌變形、液化卷曲變形、泥質(zhì)撕裂屑）和垂向負(fù)荷變形（液化砂巖脈、球枕構(gòu)造、火焰構(gòu)造與重荷模），局部可見同沉積微裂縫。

2.1 側(cè)向擾動(dòng)變形

（1）滑塌變形。滑塌變形是由于受到自身重力或外力觸動(dòng)作用（地震、火山、構(gòu)造活動(dòng)等），未固結(jié)的疏松沉積物穩(wěn)態(tài)失衡，發(fā)生即時(shí)性、突發(fā)性或劇烈性的二次“集體搬運(yùn)”及再沉積所表現(xiàn)出來的一類事件性沉積構(gòu)造。通常為塊體滑動(dòng)后的滑塌與液化共同作用而產(chǎn)生的異地液化的結(jié)果，一般分布在坡折帶構(gòu)造區(qū)［31，34-35］。根據(jù)巖心觀察，滑塌變形的滑塌面傾角近45°，滑塌層以細(xì)砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，沉積顆粒排列混雜，無定向性，層面斷續(xù)、且不完整，疏松沉積物和植物碎屑混攪或被瀝青充填，對(duì)變形期沉積環(huán)境具有重要的指示意義［圖2（a）—（b）］。滑塌變形分布較廣，見于Y75 井（長71）、Z170 井（長72）、Y80（長71）、Z118 井（長72）和Z349井（長72）等。

圖2 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組典型沉積物變形構(gòu)造（a）滑塌變形，糅雜植物碎屑，Y75 井，2 380.05 m；（b）滑塌變形，Z349 井，2 303.90 m；（c）液化卷曲變形，Z118 井，2 157.50 m；（d）液化卷曲變形，同沉積斷裂，Z118 井，2 157.50 m；（e）泥巖撕裂屑，Z218 井，2 164.50 m；（f）球枕構(gòu)造，Z349 井，2 295.33 m；（g）液化砂巖脈，Y75 井，2 417.60 m；（h）火焰構(gòu)造，Z118 井，2 156.30 m；（i）重荷模，Z118 井，2 155.58 mFig.2 Typical soft-sediment deformation structures of Chang 7 oil reservoir in Zhenyuan area，Ordos Basin

（2）液化卷曲變形。液化卷曲變形是可塑性沉積顆粒受到橫向剪切作用時(shí)孔隙水生成異常高壓，在發(fā)生橫向擾動(dòng)或嵌入鄰近的液化層中而液化重組的同時(shí)，拖動(dòng)泥質(zhì)層發(fā)生變形、移動(dòng)或者不規(guī)則揉皺彎曲變形而形成的一系列形態(tài)各異、定向性差的褶曲。在研究區(qū)的長7 油層組中，疏松沉積物在側(cè)應(yīng)力作用下未發(fā)生大幅度變形，但具有一定的縱向延伸性，反映了該期橫向剪切作用具有穿層性波及的現(xiàn)象。表現(xiàn)為粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖中可見清晰的泥巖條帶，液化卷曲變形層的厚度為1～10 cm，常與小斷層伴生［36］［圖2（c）—（d）］。液化卷曲變形見于Z118 井（長72）、Z249 井（長73）、Z74 井（長72）、Z349 井（長72）以及Z218 井（長71）等。

（3）泥質(zhì)撕裂屑。泥質(zhì)撕裂屑是描述性術(shù)語，也被稱作震碎角礫巖［36］、滑塌角礫巖［37］、泥質(zhì)碎屑巖［38］等。通常是指受到滑塌作用、重力作用或其他劇烈的外力驅(qū)使，塑性泥質(zhì)沉積物脫離最大黏合力的束縛，發(fā)生泥質(zhì)條帶被“撕裂”而破碎的現(xiàn)象，形成規(guī)模不一、形態(tài)各異（棱角狀、次棱角狀、“菱角”狀及其他不規(guī)則狀）的泥礫，巖心上表現(xiàn)為在灰色、深灰色、綠灰色細(xì)砂巖、中—細(xì)砂巖中發(fā)育大規(guī)模的形似泥礫的不均勻游離分布現(xiàn)象。由于在破碎過程中發(fā)生一定程度的塑性改造變形，大部分破碎泥巖破壞強(qiáng)烈而難以拼接［圖2（e）］，只有局部泥礫可以歸位拼合成完整的原始泥巖體。泥質(zhì)撕裂屑見于Z74 井（長72）、Z349 井（長72）、Z218 井（長71）和Z118 井（長72）等。

2.2 垂向負(fù)荷變形

（1）球枕構(gòu)造。當(dāng)沉積物未完全固結(jié)且密度大于下伏層沉積物時(shí)，由于密度差異、重力作用或其他外界作用力的影響，上覆相對(duì)高密度沉積物向下沉陷，直至脫落至下伏層而形成的一種液化變形構(gòu)造［39］。巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖夾砂質(zhì)條帶，通常呈橢球狀，短軸一般不超過2 cm，長軸可大于5 cm［圖2（f）］。球枕構(gòu)造見于Z74 井（長72）和Z349 井（長72）等。

（2）液化砂巖脈。液化砂巖脈也被稱為砂巖脈（砂巖墻）、砂巖侵入體［21］、液化砂脈［36］等，是指下伏未固結(jié)的疏松砂巖受到壓覆或擠壓等外力作用，形成局部“高壓”的液化狀，沿不定方向刺入上覆未固結(jié)的沉積層（砂巖、泥巖或頁巖）中，同時(shí)破壞了通道及附近原始沉積物的顆粒堆積狀態(tài)，造成疏松沉積物顆粒發(fā)生一定程度的位移和再調(diào)整，形成“似喇叭狀”或“幾”字形等底劈構(gòu)造［23］。產(chǎn)狀呈近垂直或垂直，局部可見不定角度傾斜甚至近平行。脈狀體通常規(guī)模不大，直徑為0.5～2.0 cm。液化砂巖脈主要見于Z170 井（長72）、Y75 井（長71和長72）［圖2（g）］等。

（3）重荷模與火焰構(gòu)造。下伏飽和水的塑性泥巖受到上覆（砂）巖體不均勻負(fù)荷壓力而使得底面不規(guī)則的砂質(zhì)沉積物陷入泥質(zhì)沉積物中而形成的一類層面構(gòu)造變形。隨著泥質(zhì)物質(zhì)的賦存空間受擠壓而產(chǎn)生不同程度的塑性形變，在巖心柱縱向剖面上，塑性泥質(zhì)似火焰狀向上刺穿到上覆未固結(jié)的砂巖中，形成火焰構(gòu)造，而在砂巖的底面上，則表現(xiàn)出圓丘狀、橢圓丘狀或不規(guī)則狀小幅凸起的重荷模。重荷模與火焰構(gòu)造是2 種相伴生的同沉積變形構(gòu)造。巖心觀察顯示，火焰呈尖凸?fàn)罨蚱酵範(fàn)睿娓邽?.1～2.0 cm。由于壓實(shí)受力程度不均，既有對(duì)稱火焰也有不對(duì)稱火焰發(fā)育；重荷模則較為扁平，平面排列無規(guī)則性［圖2（h）—（i）］。長7 油層組沉積期為湖盆發(fā)育的鼎盛時(shí)期，重荷模與火焰構(gòu)造頗為發(fā)育，見于Z74 井（長72）、Z349 井（長72）、Z118 井（長72）及Z218 井（長71）等。

3 沉積物變形構(gòu)造的空間展布

3.1 垂向發(fā)育特征

通過對(duì)鄂爾多斯盆地西南部鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組20 口重點(diǎn)取心井344.00 m 巖心精細(xì)觀察和描述，共發(fā)現(xiàn)46 塊巖樣、18.48 m 巖心具有典型的沉積物變形構(gòu)造現(xiàn)象。分析表明，沉積物變形構(gòu)造在長72小層比較發(fā)育，有35 塊，總厚度為15.23 m，占比為82.41%。下部主要發(fā)育重荷模和火焰構(gòu)造，其次是液化卷曲變形和滑塌變形；中、上部為沉積物變形構(gòu)造集中發(fā)育段，包括滑塌變形、火焰構(gòu)造、液化卷曲變形、球枕構(gòu)造、液化砂巖脈及泥質(zhì)撕裂屑，其中滑塌變形和火焰構(gòu)造最為集中，其次是液化卷曲變形等。長71小層有9 塊，總厚度為3.12 m，占比為16.88%，沉積物變形構(gòu)造發(fā)育頻率明顯降低，下部主要發(fā)育泥質(zhì)撕裂屑和滑塌變形，其次是液化卷曲變形和火焰構(gòu)造；上部主要發(fā)育滑塌變形及少量液化砂巖脈。長73小層僅在Z249 井發(fā)現(xiàn)液化卷曲變形，總厚度為0.13 m，占比為0.7%。沉積物變形構(gòu)造的類型和數(shù)量的演化特征為：長73小層沉積期的較不發(fā)育，到長72小層沉積期高頻發(fā)育，再到長71小層沉積期明顯減少（表1）。

表1 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組沉積物變形構(gòu)造類型統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of soft-sediment deformation structure forms of Chang 7 oil reservoir in Zhenyuan area，Ordos Basin

統(tǒng)計(jì)每塊發(fā)育沉積物變形構(gòu)造的巖樣深度，換算每塊巖樣在相應(yīng)小層中的相對(duì)深度百分比［公式為：相對(duì)深度百分比=（巖樣深度-小層頂深）/小層厚度］。以全區(qū)綜合柱狀圖為基礎(chǔ)，根據(jù)對(duì)應(yīng)的相對(duì)深度百分比，將每個(gè)樣品投點(diǎn)到相應(yīng)沉積物變形構(gòu)造所對(duì)應(yīng)的列中，即得到沉積物變形構(gòu)造垂向分布圖（圖3）。

3.2 平面展布特征

圖3 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組沉積物變形構(gòu)造垂向分布Fig.3 Vertical distribution of soft-sediment deformation structures of Chang 7 oil reservoir in Zhenyuan area，Ordos Basin

結(jié)合巖心、錄井和測(cè)井解釋成果，統(tǒng)計(jì)全區(qū)暗色、高GR泥巖厚度，編制泥巖厚度等值線圖（圖4）。結(jié)果表明，泥巖厚度突變帶為近南北向，與物源供給方向近垂直［26］，同半深湖—深湖的邊界具有高度的一致性［25，27］。將每塊發(fā)育沉積物變形構(gòu)造的樣品點(diǎn)投到泥巖厚度等值線圖中，可以直觀地發(fā)現(xiàn)，長73小層沉積物變形構(gòu)造僅在吳城子Z249 井可見；長72小層，沉積物變形構(gòu)造主要發(fā)育在研究區(qū)中部沿暗色泥巖厚度突變帶的區(qū)域，即天池—冰淋岔—太平一帶最為集中，在中西部馬渠鄉(xiāng)—三叉一帶局部也較發(fā)育；長71小層沉積物變形構(gòu)造在研究區(qū)東部最為發(fā)育，其次是中西部和西南部地區(qū)（圖4）。

在鎮(zhèn)原地區(qū)沿斜坡下傾方向由西到東沉積變形構(gòu)造發(fā)育數(shù)量增多，類型更加豐富。通過Y75—Z349—Z218 連井剖面可知，長72小層沉積期，研究區(qū)西部鄰近物源區(qū)，主要發(fā)育液化砂巖脈；中部發(fā)育多期滑塌變形、液化卷曲變形構(gòu)造、火焰構(gòu)造、泥質(zhì)撕裂屑及球枕構(gòu)造等；長71小層沉積期，研究區(qū)西部主要發(fā)育滑塌變形和少量泄水構(gòu)造，東部發(fā)育火焰構(gòu)造、液化卷曲變形和泥巖撕裂屑等（圖5）。

圖4 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組暗色泥巖厚度和沉積物變形構(gòu)造分布Fig.4 Distribution of dark mud and soft-sediment deformation structures of Chang 7 oil reservoir in Zhenyuan area，Ordos Basin

圖5 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組連井對(duì)比（平面位置見圖4）Fig.5 Well-tie contrast of Chang 7 oil reservoir in Zhenyuan area，Ordos Basin

4 討論

4.1 盆山耦合激活觸發(fā)因素

沉積物變形構(gòu)造的觸發(fā)因素是沉積物變形構(gòu)造研究的重要內(nèi)容。印支期是秦嶺大規(guī)模造山的關(guān)鍵時(shí)期，秦嶺的造山作用與鄂爾多斯盆地內(nèi)陸湖盆的形成和演化構(gòu)成有機(jī)的盆山耦合體系，控制了盆地西南部湖盆基底的沉降和坡折帶的形成，對(duì)晚三疊世盆地演化起到至關(guān)重要的作用［3，40-41］。

在盆山耦合體系中，晚三疊世秦嶺的造山作用使得盆地西南部的隴西古陸多期次隆升，為湖盆提供持續(xù)充足的下古生界混合花崗巖碎屑物質(zhì)［26］。相應(yīng)地，盆地主體的多期次沉降保障了穩(wěn)定的可容納空間，形成相輔相成的源匯體系。據(jù)鄧秀芹等［40］、楊華等［42］的研究成果，延長組發(fā)育區(qū)域性凝灰?guī)r沉積，其中長7 油層組中上部凝灰?guī)r的發(fā)育時(shí)間為距今221.8±2.0 Ma，與此同時(shí)，重力流砂體的形成時(shí)間為距今224～215 Ma，二者在形成時(shí)間上具有一致性，推測(cè)為同期構(gòu)造活動(dòng)的產(chǎn)物。在研究區(qū)中東部半深湖—深湖區(qū)沉積中廣泛發(fā)育重力流砂體沉積，為深湖相優(yōu)質(zhì)砂巖儲(chǔ)集層［43］，其中砂質(zhì)碎屑流沉積和濁流沉積與沉積物變形構(gòu)造呈間互性組合伴生（圖6）。故沉積物變形構(gòu)造的發(fā)育與引起凝灰?guī)r事件的盆山耦合過程存在密切關(guān)系。

圖6 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)長7 油層組典型的砂質(zhì)碎屑流沉積、濁流沉積和沉積物變形構(gòu)造伴生現(xiàn)象Fig.6 Typical sequence of sandy debris flows，turbidity currents and soft-sediment deformation structures of Chang 7 oil reservoir in Zhenyuan area，Ordos Basin

在盆地西南部整體斜坡和局部坡折帶發(fā)育的背景下，盆山耦合作用使得區(qū)域基底斷裂間歇性活動(dòng)，促進(jìn)了物源的充足供給，引起湖平面周期性升降變化。在湖平面由持續(xù)下降轉(zhuǎn)換到湖平面上升階段或者由湖平面上升轉(zhuǎn)換到湖平面下降階段是區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)活躍的時(shí)期，易于引起地震活動(dòng)、火山噴發(fā)、山體滑坡及缺氧事件［44］等。當(dāng)三角洲前緣飽含水的疏松碎屑物質(zhì)持續(xù)高速率卸載、堆積，上覆新沉積的疏松沉積物不斷對(duì)下伏沉積物產(chǎn)生重力負(fù)荷，如果再受到地震、火山活動(dòng)等事件性地質(zhì)作用影響，則較易打破先前物質(zhì)的重力平衡，造成疏松沉積物質(zhì)發(fā)生順層滑移、滑動(dòng)甚至大規(guī)模的滑塌，形成重力流沉積，伴生沉積物變形構(gòu)造。其中在中東部地區(qū)的泥質(zhì)撕裂屑中可見砂巖包裹凝灰?guī)r團(tuán)現(xiàn)象，揭示了該區(qū)先前可能有地震或火山噴發(fā)作用引起的凝灰?guī)r集中發(fā)育事件（參見圖3）。

4.2 湖平面升降控制沉積物變形構(gòu)造的發(fā)育頻率

湖平面變化對(duì)沉積物變形構(gòu)造的發(fā)育頻率起到關(guān)鍵的控制作用，沉積物變形構(gòu)造集中發(fā)育于湖盆周期性演化的活躍階段。通過分析沉積物變形構(gòu)造垂向分布可知（參見圖3），長73小層沉積期，為最大湖侵期，主要發(fā)育半深湖—深湖亞相的泥質(zhì)沉積、小規(guī)模的砂質(zhì)碎屑流沉積和濁流沉積，僅在早期發(fā)育少量的液化卷曲變形。長72小層沉積期，先后經(jīng)歷了短期湖退、長期湖退和湖侵，開始大范圍發(fā)育砂質(zhì)碎屑流沉積和濁流沉積。在短期湖退期，發(fā)育沉積物變形構(gòu)造的層段占長72小層總厚度的27.70%；在長期湖退的晚期和長期湖侵的早期，沉積物變形構(gòu)造大規(guī)模發(fā)育，占長72小層總厚度的58.17%，即在湖退和湖侵的轉(zhuǎn)換期及其前后，是各類沉積物變形構(gòu)造發(fā)育最集中的階段，滑塌變形、火焰構(gòu)造、液化卷曲變形、球枕構(gòu)造、液化砂巖脈及泥質(zhì)撕裂屑等均可見。長71小層沉積期，湖盆面積及半深湖—深湖亞相沉積面積進(jìn)一步減小，濁流沉積最為發(fā)育。該期先后經(jīng)歷了早期的短期湖退和湖進(jìn)以及中后期的大規(guī)模湖退。相對(duì)于長72小層沉積期，該期沉積物變形構(gòu)造不甚發(fā)育，但在短期湖退和湖進(jìn)的轉(zhuǎn)換期以及短期湖進(jìn)與長期湖退的轉(zhuǎn)換期沉積物變形構(gòu)造集中發(fā)育，其類型包括滑塌變形、泥質(zhì)撕裂屑、液化卷曲變形、火焰構(gòu)造及液化砂巖脈等。

4.3 坡折帶影響沉積物變形構(gòu)造的平面分布

在斜坡背景下，不同類型沉積物變形構(gòu)造的分布與坡折帶的發(fā)育具有密切的關(guān)系。隨著向半深湖—深湖沉積區(qū)的推進(jìn)，其類型發(fā)生規(guī)律性演化。由西部物源供給區(qū)向東部沉積卸載區(qū)，湖盆底形的坡度先穩(wěn)定增加，在坡折帶位置突然變陡，進(jìn)入半深湖—深湖區(qū)則坡度變緩。

西部地區(qū)斜坡緩慢向湖延伸，隨著西南部隴西古陸持續(xù)的物源供給，碎屑物質(zhì)超負(fù)荷堆積，造成快速的差異壓實(shí)和重力失穩(wěn)現(xiàn)象，發(fā)育一系列滑塌變形構(gòu)造和液化砂巖脈（圖7）；與西部地區(qū)相比，隨著碎屑物質(zhì)的卸載和堆積，中部坡折帶地區(qū)更易產(chǎn)生因重力失穩(wěn)而發(fā)生滑移或滑塌，形成大量的側(cè)向擾動(dòng)控制的滑塌變形、液化卷曲變形構(gòu)造、泥質(zhì)撕裂屑以及垂向負(fù)荷變形形成火焰構(gòu)造與重荷模、球枕構(gòu)造等；碎屑物質(zhì)越過坡折帶，水深迅速增加，同時(shí)向前推進(jìn)的阻力增大，在東部半深湖—深湖區(qū)，隨著搬運(yùn)距離的增加，碎屑物質(zhì)黏度整體降低，易于形成泥質(zhì)撕裂屑，同時(shí)伴隨著差異壓實(shí)形成的火焰構(gòu)造與重荷模、液化砂巖脈以及少量的液化卷曲變形構(gòu)造等。

圖7 斜坡背景下不同類型沉積物變形構(gòu)造的分布模式Fig.7 Distribution pattern of soft-sediment deformation structures on slope

5 結(jié)論

（1）在鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)發(fā)育了2 類共7種典型的沉積物變形構(gòu)造，即沉積物側(cè)向擾動(dòng)變形（滑塌變形、液化卷曲變形、泥質(zhì)撕裂屑）和垂向負(fù)荷變形（液化砂巖脈、球枕構(gòu)造、火焰構(gòu)造與重荷模）。

（2）鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)的沉積物變形構(gòu)造在時(shí)空分布上，具有相對(duì)集中和局部分散的特征，垂向上，在長72小層最為集中，長71小層次之，長73小層較少；平面上，主要分布于中部的坡折帶和東部的半深湖—深湖區(qū)。

（3）盆山耦合激活觸發(fā)因素，湖平面升降控制沉積物變形構(gòu)造的發(fā)育頻率，坡折帶影響沉積物變形構(gòu)造的平面分布。在盆地西南部整體斜坡和局部坡折帶發(fā)育的構(gòu)造背景下，盆山耦合促進(jìn)了基底斷裂活動(dòng)和沉積物的供給，激發(fā)了地震活動(dòng)、火山噴發(fā)、山體滑坡及缺氧事件等。湖平面由持續(xù)下降轉(zhuǎn)換到上升階段或者由上升階段轉(zhuǎn)換到下降階段是區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)活躍的時(shí)期，也是沉積物變形構(gòu)造集中發(fā)育的階段。不同類型沉積物變形構(gòu)造的分布與坡折帶的的關(guān)系密切，隨著向半深湖—深湖沉積區(qū)的推進(jìn)，西部靠近物源區(qū)發(fā)育一系列滑塌變形構(gòu)造和液化砂巖脈，中部坡折帶區(qū)主要發(fā)育滑塌變形和液化卷曲變形構(gòu)造，同時(shí)也發(fā)育一定規(guī)模的泥質(zhì)撕裂屑以及火焰構(gòu)造與重荷模、球枕構(gòu)造等；東部半深湖—深湖平緩區(qū)主要發(fā)育泥質(zhì)撕裂屑，同時(shí)可見差異壓實(shí)形成的火焰構(gòu)造與重荷模、液化砂巖脈以及液化卷曲變形構(gòu)造等多種構(gòu)造類型。