寒武纪—奥陶纪原型盆地
鄂尔多斯西缘及邻区奥陶纪沉积盆地原型恢复意义重大，因为原型盆地的构造属性控制着奥陶纪沉积作用的发生、发展和相带展布规律，从而可以有效地预测和指导油气勘探。前人对鄂尔多斯西缘及北缘奥陶纪的盆地原型进行了大量的研究，但在原型盆地性质、范围、盆地边界和盆地构造属性及转换等方面分歧较多，主要有以下四种观点。①贺兰山地区在奥陶纪为坳拉槽的重要组成部分，此观点是目前被广为接受的一种观点（林畅松，杨起等，1991）；②贺兰山地区在早古生代不是坳拉槽，而是北祁连岛弧靠大陆一侧的弧后盆地，在晚期演变为弧后前陆盆地（张进，2002）；③鄂尔多斯盆地西南缘地区早奥陶世为被动大陆边缘，中晚奥陶世为周缘前陆盆地；中央古隆起为前陆盆地的前隆位置，是挤压环境下的产物（孙肇才，2002）；④早奥陶世西缘、南缘为被动大陆边缘，中晚奥陶世为周缘前陆盆地（张庆龙、谢国爱等，2003）。
鄂尔多斯盆地奥陶纪原型盆地最主要的特征可归纳为以下两个方面。
（一）中央隆起的形成与克拉通内挠曲盆地的发育
1.中央古隆起的形成与演化
中央古隆起现今位于鄂尔多斯叠合盆地的天环向斜与伊陕斜坡的过渡地带，南北分别与渭北隆起和伊盟隆起为界，东部以乌审旗—吴旗—志丹—黄龙一线与陕北凹陷相接，西以定边南北一线与天环凹陷为邻。因其为长期发展的隆起构造而且位于盆地中部，故称中央古隆起。中央古隆起经历了比较长期的形成与演化，并遭受到后期构造的改造与叠加。大体来说，中央古隆起的形成、演化与消亡经历了从寒武纪开始一直持续到早中侏罗世的漫长过程。
中央古隆起形成与演化与鄂尔多斯所处周边板块的构造属性、板块的离散与聚集、俯冲与碰撞的动力学机制密切相关，受到其周边，特别是祁秦海槽活动性的控制和制约。鄂尔多斯西南缘的贺兰裂谷的发育、祁秦海槽的裂解与消亡，决定了鄂尔多斯西南缘动力学背景，从而影响中央古隆起的分布、性质与演化。根据区域板块构造分析、早古生代地层充填序列以及中央古隆起演化综合分析，鄂尔多斯西南缘受到两种体制的构造作用：一种是晚寒武世至早奥陶世祁秦海槽扩张、裂谷盆地发展阶段，鄂尔多斯西南缘为被动大陆边缘，受到区域的拉张作用；另一种是中奥陶世至早石炭世，随着祁秦洋壳的向北俯冲，鄂尔多斯盆地西南缘转化为主动大陆边缘，并受到来自祁连、秦岭加里东造山带的挤压逆冲作用。中央古隆起就是在这两种体制作用下的产物。
寒武纪，区域上鄂尔多斯西南缘的祁连-秦岭海槽裂解，贺兰山坳拉槽再次复活沉降，沉积了早寒武世含磷碎屑岩和碳酸盐岩建造，沉积物沿鄂尔多斯盆地西缘和南缘呈“L”型分布，沉积物厚度具有南厚北薄、西厚东薄的特点。鄂尔多斯盆地整体呈北北东向的大型隆起，未接受沉积，中央古隆起未能构成独立的构造单元，对沉积不具控制作用。中寒武世毛庄-徐庄-张夏期，发生大规模海侵，海水从西、南、东涌入鄂尔多斯盆地，包括中央古隆起在内的鄂尔多斯盆地成为陆表海碳酸盐台地，中央古隆起作为独立构造单元仍未出现。晚寒武世，随着伸展作用的增强，中央古隆起作为裂谷肩部隆起的雏形开始出现，表现为上寒武统在古隆起翼部增厚，顶部减薄，甚至出现上超尖灭的现象（图2-4-16，图2-4-17），表明中央古隆起对晚寒武世沉积的控制作用。
图2-4-16 铁瓦殿—富县早古生代构造发育剖面
图2-4-17 平凉—志丹早古生代构造发育剖面
奥陶纪，区域上祁连-秦岭海槽进一步扩展成洋壳，形成蛇绿岩。在伸展背景下早古生代贺兰山裂谷下沉加剧，导致在盆地中西部发育了一个近“L”形的隆起带，即中央古隆起。隆起最高部位在环县、庆阳、正宁和黄陵一带，定边以北隆起带由较小的串珠状的局部隆起组成，以南由大型的局部隆起组成。隆起的西部和南部为坳陷带，是贺兰坳拉谷和秦祁大洋翼部的反映，厚度可达2000～4000m。隆起东部是绥德-延川坳陷，为中央古隆起的均衡调节坳陷，称边侧盆地，沉积厚度约800m。
该期中央古隆起的构造形态较为规则，西部、南部窄陡，东部宽缓。东部坳陷受北部伊盟隆起和中央古隆起的围限和制约，其中定边北部一带由于隆起带较窄，东部坳陷向西深入并在靖边以西形成了一个次级的城川坳陷。这个较窄的隆起区也是中央古隆起上的相对低洼区，由数个局部隆起和其间的洼陷组成。
从中奥陶世开始，随着祁连-秦岭的商丹洋壳向北俯冲，鄂尔多斯盆地西南缘由之前的伸展性的被动大陆边缘转换为挤压性主动大陆边缘，盆地西部和南部边缘在强烈的侧向挤压应力作用下，发生了较强的凹陷，沉积了厚度较大的中-上奥陶统。而盆地内部则由于周边板块的挤压而出现总体隆升。这种巨大而宽缓的隆起迁就、利用并叠加在前期发育的中央古隆起之上，使其隆升幅度增大，成为分割鄂尔多斯内部最为显著的构造单元。
2.克拉通内挠曲盆地的发育
鄂尔多斯西南缘奥陶系存在两种不同类型的沉积组合，一种沉积组合为早奥陶世晚期至中奥陶世，岩性组合为一套碳酸盐岩，古地理分异不太明显，以天景山组、三道坎组、桌子山组最为典型，地层厚度呈向西南方向开口的“V”形展布，沉积最大厚度位于中宁—同心地区；另一种为中奥陶世晚期的半深水-深水相沉积组合，岩性主要为硅（钙）质碎屑岩、泥岩夹碳酸盐岩，以米钵山组、平凉组最为典型，沉积厚度从东往西骤增，沉积最大厚度位于阿拉善左旗—中宁一线（图2-4-18）。两种沉积组合的沉积特征和古生物面貌有着明显的不同，其界限相当于我国西南地区的牯牛潭组与大湾组之间。在贺兰山区为中梁子组与樱桃沟组之间；桌子山区为桌子山组与克里摩里组之间，香山地区为天景山组与米钵山组之间。在生物组合上，界限之下含华北型生物群及牙形石，而界限之上则为笔石相过渡类型，华南型动物群与牙形石显著增多（安太痒，1990）。这一界面虽然不是一个构造不整合面，却具有重要的构造意义，因为沉积组合特征是沉积环境变化最重要的物质记录，而沉积环境的转变又往往是区域构造格局调整的结果。因此这一界面乃是一个重要的盆地原型分界面，界面上下代表这两种不同类型盆地的沉积，之下为克拉通内坳陷盆地，之上为克拉通内挠曲盆地。
图2-4-18 贺兰山南段奥陶系柱状图
上述分析表明，以早中奥陶世大湾组沉积期与牯牛潭组沉积期之间的沉积转换面为界，中奥陶世早期沉积和中、晚期沉积发生在两个不同的原型盆地之中。
早奥陶世早、中期，区域上为拉张环境，华北北缘以火山岩、碎屑岩夹碳酸盐活动沉积建造为特征，贺兰山地区处于稳定沉降时期，为坳拉槽的晚期演化阶段；鄂尔多斯盆地西缘为贺兰坳拉槽的东部斜坡地带；宁夏南部香山—米钵山地区为走廊被动大陆边缘的重要组成部分。香山地区和贺兰山地区沉积分异性不大，都为厚层碳酸盐岩沉积（图2-4-19，图2-4-20）。
早奥陶世晚期，受祁连洋壳向北俯冲的影响，北祁连地区由被动陆缘转为活动陆缘，下降的板片对软流圈产生一种粘性拖曳，引起岛弧后方的地幔楔中发生补充性对流循环，导致地幔上隆，诱发弧后拉张，在现今的北祁连及其以北地区形成了较完整的沟-弧-盆体系，形成了以景泰老虎山蛇绿岩为代表的弧后盆地火山岩充填。此时的贺兰山地区结束了稳定沉降阶段，在南北向挤压应力的作用下，其东西两侧的断层重新活动，断陷加剧，形成贺兰山坳拉谷盆地，沉积了一套深水陆源碎屑浊积岩系。鄂尔多斯盆地西缘为贺兰山裂陷盆地的东侧斜坡。
图2-4-l9 鄂尔多斯盆地早奥陶世亮甲山组沉积期原型盆地分布图
图2-4-20 鄂尔多斯盆地早奥陶世马三段沉积期原型盆地分布图
正是基于构造格局在早奥陶世晚期的转变，导致了在中上奥陶统挤压环境的克拉通内挠曲盆地的发育。在相当于早中奥陶世大湾组沉积期的马家沟组沉积期开始，克拉通内挠曲盆地成为研究区最主要的盆地类型。
马家沟组沉积期研究区频繁地经历了海进和海退的过程，克拉通内挠曲盆地中沉积了厚300～1000m的碳酸盐岩和蒸发岩。总体而言，马一、马三、马五沉积期为海退期，马二、马四沉积期为海进期。与早奥陶世早中期（冶里-亮甲山组沉积期）相比，马家沟组沉积期的古环境发生了很大变化，研究区大规模海侵打破了已有的海陆格局，出现了与晚寒武世类似的海陆分布格局。古地势呈现北高南低，东高西低，华北海从东、东北两个方向向东南部三门峡-伏牛边缘隆起带超覆，秦岭海自南向北海侵，祁连海自西向东海侵。西南华山断裂—洛南断裂以北主体为浅海环境，以潮坪环境为主，在潮上和潮间环境中沉积的准同生白云岩及砂页岩广泛超覆在下伏不同时期的地层之上，马家沟组沉积中晚期，海水有所加深，典型的碳酸盐台地大面积发育，台地内水体清洁、安静，水循环不甚畅通，沉积物为很纯的碳酸盐岩，如西缘桌子山-克里摩里组沉积期主要发育碳酸盐台地和碳酸盐岩斜坡沉积。平凉-天深1井一线以西，西南华山断裂以东为开阔海台地，较晚寒武世发生了很大变化；在庆阳古隆起、三门峡古隆起的外侧为岐山、富平开阔台地，其内侧则主体为局限海或盐湖环境。
克里摩里组沉积期，鄂尔多斯地区的主体部分已经转变为隆起，克拉通内挠曲盆地中沉积主要发生在鄂尔多斯西缘和南缘的鄂12井—定边—环县—崇信—灵台—宜君—澄城—永济一线以西和以南的西缘海和南缘海。另外，在府谷—吴堡—宜川—韩城一线以东作为华北克拉通盆地的残余组成部分接受了早奥陶世克里摩里期（峰峰期）的沉积。值得提及的是，在克里摩里组沉积期鄂尔多斯西缘海与南缘海在灵台—陇县一带被隆起或水下隆起分割，该时期可能并不存在一个统一的华北板块西缘、南缘海。
马家沟组沉积末期，鄂尔多斯及祁连-秦岭地区的区域构造体制发生了根本性转换，这种转换导致鄂尔多斯主体部分海水大规模退却转变成为古陆；西缘海和南缘海萎缩，但水体明显较马家沟期变深，是克里摩里组沉积期—中晚奥陶世区域构造演化的基本特点。
（二）克拉通边缘挠曲盆地向周缘前陆盆地的转化
前陆盆地通常被定义为介于造山带前缘与相邻克拉通之间的沉积盆地，一般认为至少包括周缘前陆盆地、弧后前陆盆地以及陆内前陆盆地等成因类型。早古生代晚期，华北两侧的大洋板块相向向华北板块之下俯冲，使其转换为具沟-弧-盆系的活动大陆边缘。北侧的俯冲作用从寒武纪末期即已开始，而南侧的俯冲作用开始于中奥陶世。被动大陆边缘向主动大陆边缘的转换过程及时期具渐进性和穿时性。明显具沟、弧、盆体制主动大陆边缘时期应为中奥陶世时期，所提及的“盆”为发育与挤压环境的克拉通边缘挠曲盆地。奥陶世末期，研究区发生了克拉通边缘挠曲盆地向周缘前陆盆地的转化。
中晚奥陶世平凉组沉积期，鄂尔多斯及华北地区基本结束了早古生代海相盆地的演化历史，转变成为隆起区，鄂尔多斯地区再次成为一个完整的古陆；在同生断裂作用下，古陆西南缘持续下降，沉积了厚达1000～15000m的深水碳酸盐岩、浊积岩和泥质岩，该时期原属于克拉通边缘挠曲盆地的斜坡、浅海陆棚沉积由以浊积岩为代表的碎屑岩斜坡所代替，后者以发育大量海底扇为特点（图2-4-21）。晚奥陶世背锅山组沉积期，商丹断裂以北的祁连-北秦岭以及鄂尔多斯西缘和南缘依然为活动大陆边缘的构造环境。较平凉组沉积期，青铜峡-固原断裂以东的鄂尔多斯西缘已经结束了早古生代的沉积历史，平凉期的克拉通边缘挠曲盆地转换为前陆盆地。背锅山组及同期沉积仅分布于鄂尔多斯西南部，岩相古地理面貌与平凉期相似，但是分布范围缩小。
图2-4-21 鄂尔多斯盆地晚奥陶世平凉组原型盆地分布图
塔里木盆地寒武纪原型盆地最显著的特征为：发育近南北向展布的克拉通内坳陷盆地和克拉通边缘坳陷盆地。早寒武世在盆地的西南缘与北缘分别发育西北昆仑洋盆和南天山洋盆，东南侧为阿尔金-东昆仑隆起（图2-2-1）；主要构造单元包括：中天山隆起、西昆仑隆起、阿尔金隆起、东昆仑隆起；北天山洋盆、南天山洋盆、北昆仑洋盆、祁漫塔格洋盆；塔西克拉通内坳陷盆地、罗西克拉通内坳陷盆地、克拉通边缘坳陷盆地、满加尔坳拉谷盆地。中寒武世原型盆地的格局与早寒武世基本一致，主体仍为南北向展布的克拉通内坳陷盆地和克拉通边缘坳陷盆地相间分布构造格局（图2-2-2）。晚寒武世基本继承了早、中寒武世原型盆地的特点（图2-2-3）。
图2-2-l 塔里木盆地及邻区早寒武世原型盆地分布图
（一）克拉通周缘发育坳拉谷—大洋盆地
寒武纪原型盆地中，在克拉通边缘发育了一系列的坳拉谷—大洋盆地，包括：西北昆仑洋盆、南天山洋盆、北天山洋盆和满加尔坳拉谷盆地，反映了寒武纪塔里木板块处于强烈的伸展动力学背景中。周棣康等（1991）对处于满加尔坳拉谷盆地的库鲁克塔格—满加尔沉积特征做了深入的研究，认为在寒武纪—早奥陶世，塔里木地块东北周缘在南华纪—震旦纪拉张、裂陷的基础上，继承性沉降、断陷，发育被动大陆边缘沉积。其前期南华纪—震旦纪是大陆边缘裂陷海槽沉积，可视为大陆边缘的初始期裂谷阶段。
满加尔坳拉谷盆地的发育表明：南天山裂陷作用东强西弱，东部为海水较深的槽盆，火山活动发育，西部则相对海水要浅一些，裂陷作用所形成的洋盆范围也要小一些。兴地断裂为北天山洋盆与准噶尔-吐哈地块的分界，其南侧为半深海-深海盆地，而北侧为浅水台地，也可能形成水下隆起。
晚寒武世西北昆仑洋宽度进一步扩大，满加尔坳拉谷盆地进一步发育。由于西北昆仑洋拉张程度的加大，位于其北侧的麦盖提—和田一带形成了一个水下低隆起，这是塔西南隆起的雏形。其形成是在早期裂谷的肩部，后期均衡翘升作用的结果。地震剖面上，可见上寒武统自北而南的超覆，在地层等厚图上见上寒武统地层由北东向南西、由满加尔坳拉谷盆地向北昆仑洋盆方向厚度逐渐减薄。
（二）克拉通主体发育东西分异的克拉通边缘坳陷盆地与克拉通内坳陷盆地
寒武纪时期塔里木克拉通主体发育东西分异的克拉通边缘坳陷盆地与克拉通内坳陷盆地。西部主体为塔西克拉通内坳陷盆地、中部主体为克拉通边缘坳陷盆地、东部主体为罗西克拉通内坳陷盆地。
早寒武世，研究区内地势格局为西高东低，但西部塔西克拉通内坳陷盆地内部坳陷沉降较快，发育局限台地与半局限台地沉积。塔西克拉通内坳陷盆地东部的克拉通边缘坳陷，属于强烈拉张环境的产物。中寒武世与早寒武世原型盆地最大的区别为：在海退背景下塔西克拉通内坳陷发育了属于局限台地内坳陷产物的宽广的膏泥坪沉积，并伴随着塔西克拉通内坳陷盆地向东南方向的扩展，局限台地的范围也向东南方向的塔中地区拓展。塔西克拉通内坳陷盆地东侧仍为克拉通边缘坳陷，仅发生了沉积相带的迁移。晚寒武世塔西克拉通内坳陷由于海平面上升，局限台地范围缩小，蒸发台地膏云坪相沉积消失，且由于沉降的不均一性，于巴楚-塔中一带的两侧形成近EW向的台地内坳陷半局限台地沉积。
1.早寒武世
早寒武世塔里木地块为古昆仑洋与天山洋围限，自地块内部向边缘水体急剧加深。海水覆盖整个盆地，因周边缺少物源，主要沉积了一套碳酸盐岩。受西高东低的地形控制，沉积体系出现东西分异。自东向西形成盆地、斜坡、台地边缘、开阔台地及局限台地沉积体系。盆地西部为克拉通内坳陷台凹云质岩相带沉积，盆地东部为克拉通边缘坳陷盆地相硅质岩相区，二者之间沿轮南、满参1井一线形成弯月形的台地边缘带，在其东侧即为斜坡砾屑灰岩相带（图2-2-1）。
盆地水体西浅东深，沉积环境相对稳定，沉降幅度大。西部台地及台地边缘下寒武统由下向上发育了玉尔吐斯组、肖尔布拉克组与吾松格尔组。阿瓦提-塔中地区下寒武统为一套厚500～700m的白云岩、藻白云岩等局限台地相沉积，已有和4、方1及塔参1等井钻遇。这些局限台地内坳陷的沉积，沉积时地形变化较大，呈凸凹相间分布。在塔北及麦盖提地区，发育有半局限台地相，呈环带分布，厚550～800m，地层厚度变化不大，主要为白云岩、含泥灰岩。下寒武统的底部见有一层含磷泥质、硅质岩。
图2-2-2 塔里木盆地及邻区中寒武世原型盆地分布图
图2-2-3 塔里木盆地及邻区晚寒武世原型盆地分布图
满加尔坳陷的东部及库鲁克塔格地区为盆地相。塔东1井揭示一套厚64m的硅质岩，属斜坡相沉积，下部的西山布拉克组（ ），钻厚10m，为厚层灰色硅质云岩；上部的西大山组（ ）钻厚50m，为巨厚层黑色硅质泥岩。在库鲁克塔格地区，下寒武统主要为硅质泥岩、泥灰岩和薄层灰岩，厚度较薄，一般小于200m。满加尔坳陷的中东部（自轮南1井至满参1井一线）发育有呈近南北向条带状分布的陆棚相、前缘斜坡相、台地边缘相，目前还未有井揭露。从地震反射特征及沉积模式推测，陆棚相的岩性主要为泥灰岩夹泥页岩；前缘斜坡相和台地边缘相岩性为砂屑灰岩、藻礁灰岩和生物碎屑灰岩；前缘斜坡相为一厚度梯度变化带，厚度从600m很快变化到不足400m。
北山地区沉积特征表现为高能潮间环境逐渐过渡为潮下低能环境的过程，含有硅质团块及黄铁矿晶体，反映了较深的还原环境，为陆架边缘海盆。西昆仑地区昆仑洋的证据主要是新元古代—早古生代库地蛇绿岩的存在，据姜春发（1992）、王东安（1989）研究，该区域属于深海-次深海区，其杂色沉火山碎屑岩为深水浊流沉积。
2.中寒武世
与早寒武世相比，中寒武世局限台地相区明显减小，发育了蒸发台地膏泥坪相沉积，并以该相占克拉通内盆地的主导地位，总体反映了海退的趋势。但沉积格局基本继承了早寒武世的特点，盆地斜坡向东有所迁移，特别是在盆地南部迁移距离较远（图2-2-2）。
西部克拉通内坳陷主要为大套膏盐（泥）岩夹白云岩、灰岩和云质泥岩，为局限台地内膏泥坪相沉积，其厚度由西向东减薄。西部柯坪露头区主要为藻白云岩、白云质灰岩（泥），部分层段见有石盐假晶。其外侧的开阔台地相，主要为白云岩、含泥白云岩。台地边缘相和前缘斜坡相目前还没有井钻遇。库南1井和塔东1井部位则处于陆棚环境，塔东1井莫合尔山组（ ）岩性为巨厚层灰黑色泥灰岩夹厚层状同色泥岩，泥灰岩多为泥晶，泥岩中含硅质不均，含碳质重，钻厚为90m。库鲁克塔格地区发育盆地相硅质泥岩、页岩和薄层灰岩。塔西南地区为台地边缘-斜坡相，北山及昆仑山地区仍延续了早寒武世的构造格局。
3.晚寒武世
晚寒武世，海水再次入侵，水体缓慢加深。盆地东深西浅、平面上三分的古地理格局仍很明显，斜坡相、广海陆棚相和半深海盆地相的位置及展布特征基本不变。与早、中寒武世相比，主要差别在于塔西克拉通内坳陷盆地东侧发育半局限台地相，局限台地相缩小。总体反映了海水变深，海底地形变缓的沉积背景（图2-2-3）。
局限台地相分布于巴楚-塔中地区，和4、方1、塔中5及塔参1等井钻遇，岩性相似，为大套白云岩。例如，塔中地区上寒武统丘里塔格组（ ）上部主要为浅灰色、褐灰色白云岩夹砂屑白云岩、含灰质白云岩、燧石结核白云岩；下部主要为深灰色、褐灰色白云岩夹含泥白云岩，含灰白云岩。局限台地相在西部柯坪露头区出露260～600m，主要岩性为厚-块状白云岩，见有砂屑、燧石条带。半局限台地相主要为厚-块状白云岩、含泥白云岩。
盆地相分布于库鲁克塔格地区，主要岩性为薄层灰岩和泥页岩。陆棚相塔东1井钻厚85m、塔东2井133m、米兰1井342m、古城2井86m、尉犁1井186m。其上部为灰色泥晶-粉晶灰岩、灰色、灰黑色瘤状泥晶-粉晶灰岩夹灰黑色钙质泥岩，下部为深灰色、灰黑色重结晶灰岩，含少量白云质；含几丁虫、笔石、微古植物化石；属浅海盆地相广海陆棚亚相。此外，库南1井钻遇的斜坡-陆棚相，主要岩性为灰岩和泥灰岩。台地边缘相目前还未有井钻遇，推测为砂屑灰（云）岩。北山地区自甘肃至新疆境内，水体逐渐加深，为陆架边缘盆地沉积。
四川原型盆地的形成演化主要受周边的华夏地块、华北地块和松潘-甘孜地块的作用，其以江南断裂、城口-房县断裂和龙门山断裂为界与上述各地块之间的相互作用构成海相原型盆地发育的主要构造背景。盆地克拉通基底在晋宁期形成后，自南华纪开始，进入相对稳定的地台发展阶段，亦即海相盆地的演化阶段，直至中三叠世末的印支运动后，才进入真正的、实质性的海相盆地改造阶段。但在其发展过程中的不同阶段，克拉通内部不同部位及其周缘的大地构造性质是不均一的，空间上不同的次级构造单元则具有较显著的差异性。在Rodinia旋回中，寒武纪—奥陶纪四川海相盆地演化可分为两个阶段：寒武纪—早奥陶世被动大陆边缘及克拉通内坳陷阶段和中奥陶世前陆盆地和克拉通内挠曲坳陷发育阶段。
（一）寒武纪—早奥陶世克拉通内坳陷盆地和周缘边缘坳陷盆地发育
从南华纪开始，华南地区晋宁期的板块汇聚作用已被加里东早期的拉张-伸展作用所代替。保存于赣湘桂、粤北地区的华南盆地再次伸展、裂陷、水体加深，成为分隔扬子地块与华夏地块的一个新生海盆。在扬子地块北缘地区，由于裂离作用的进一步发展，在扬子地块与华北地块之间出现了以商丹缝合带残留蛇绿岩为代表的商丹洋。在扬子地块的西南，以昌宁-孟连洋为代表，分隔了扬子地块与冈瓦纳地块。与此同时，在扬子陆块内产生了西乡-神农架、攀西等大陆裂谷，发育了大陆火山喷发相及河流相碎屑岩。由此形成了以扬子地块克拉通（碳酸盐台地）为核心，分别向南、向北、向西南逐渐变深的克拉通边缘坳陷盆地，而四川盆地则为伸展作用下的克拉通盆地，受基底断裂的控制，盆地内以隆坳格局为主要特征，其中以乐山-龙女寺古隆起最为显著，表现为同沉积隆起和剥蚀隆起交替发育（图2-3-4，图4-3-5）。
1.早寒武世筇竹寺期原型盆地
四川盆地及邻区早寒武世的构造格局对晚震旦世具一定的继承性，边缘保持裂陷特征，表现为西高东低，整体向南东方向倾斜（图2-3-5，图2-3-6）。
上扬子浅海成为西北高、东南低的以波浪作用为主的广海型碎屑岩缓坡型大陆架。上扬子地块西部的泸定古隆起崛起暴露地表成为南北向的隆起区，并与松潘隆起共同构成南北轴向的不连续剥蚀区，因此在其临近的东部地区—都江堰—峨眉山一线以西地区发育了潮坪-滨岸相的云质砂砾岩和砂泥质沉积。
图2-3-4 四川盆地乐山-龙女寺古隆起2006WW31_5地震剖面下古生界接触关系图
图2-3-5 四川盆地及邻区早寒武世NW-SE向构造地层结构剖面示意图
东南部原扬子板块和华夏板块拼合界限一带产生一定程度的拉张，从北西-南东，构造格局由浅海变为扬子东南大陆边缘盆地、湘黔大陆斜坡盆地。北缘随着秦岭洋的进一步扩张，盆地类型为被动大陆边缘盆地。扬子地块西部早震旦世形成石棉-澄江后造山期裂谷带，早寒武世继承发展，在扬子地块西缘形成北东向龙门山-锦屏山坳拉槽，与上扬子以龙门山断裂为界。上扬子地块北部、东南部和川西仍发育三大海槽，并影响着沉积环境和沉积物空间分布和变化的格局。
四川盆地内部，受华蓥山断裂带、龙泉山断裂和龙门山断裂等基底断裂的控制，盆地内部表现为隆坳格局，其中以乐山-龙女寺古隆起和川渝坳陷最为典型。受早寒武世兴凯运动影响，尤其川西及川西北兴凯运动表现明显，地震剖面亦揭示下寒武统比中上寒武统具有更大的地层厚度分异（从坳陷或斜坡到隆起）及更多的上超和削蚀点，表现地壳活动于早寒武世时明显活跃。因此该时期盆地中基底断裂发生强烈活动，华蓥山断裂带、龙泉山断裂和龙门山断裂分别控制着龙门山隆起、乐山-龙女寺古隆起以及川渝坳陷。
2.早寒武世沧浪铺-龙王庙期原型盆地
沧浪铺-龙王庙期四川盆地及邻区构造格局与筇竹寺期类似，沉积和盆地的演化继承了前期的特点，是早寒武世沉积和构造格局的延续。陆块边缘发育被动大陆边缘盆地，盆地整体构造格局为北西高南东低，整体向南东方向倾斜。由碳酸盐缓坡向碳酸盐台地演化的过程，除沿康滇古陆边缘有碎屑岩沉积外，上扬子均沉积了薄层状灰岩，在边缘形成藻丘和灰泥丘（图2-3-7）。
早寒武世末发生海退，上扬子处于海退背景环境，泸定古隆起和松潘古隆起之间的低地隆升，泸定古陆向北延展断续延至陕西汉中西南地段。从北西-南东，上扬子整体构造格局由浅水碳酸盐缓坡变为扬子东南大陆边缘坳陷盆地、湘黔大陆斜坡盆地。随着秦岭洋的进一步打开，扬子北缘盆地类型为被动大陆边缘盆地。扬子地块西缘依然为北东向龙门山-锦屏山坳拉槽，与上扬子以龙门山断裂为界。
图2-3-6 四川盆地及邻区早寒武世筇竹寺组沉积期原型盆地分布图
图2-3-7 四川盆地及邻区早寒武世沧浪铺一龙王庙组沉积期原型盆地分布图
图2-3-8 四川盆地及邻区中寒武世陡坡寺组沉积期原型盆地分布图
四川盆地内部，依然为隆坳格局。乐山-龙女寺古隆起长期表现为水下沉积隆起，但在龙王庙期末，出露到水体上，发生剥蚀，表现为剥蚀隆起（图2-3-4）。该时期主要沉积中心较筇竹寺期向北东方向发生了迁移，分布于湘鄂西地区，即为湘鄂西坳陷。
3.中寒武世毛庄期（陡坡寺组沉积期）原型盆地
中寒武世毛庄期四川盆地及邻区继承了早寒武世时期的特点，上扬子边缘依然为裂陷特征，整体构造面貌向南东方向倾斜（图2-3-8，图2-3-9）。
图2-3-9 四川盆地及邻区中晚寒武世NW-SE向构造地层结构剖面示意图
泸定古隆起与滇中古陆相连，构成了康滇古陆，且与松潘古隆起之间的低地继续隆升，泸定古陆向北延展断续延至陕西汉中西南地段，且规模增大。
上扬子北缘的南秦岭被动大陆边缘火山活动较强，中寒武世—晚寒武世早期在南秦岭盆地中部出现数百千米火山裂隙喷发带，堆积大量的火山沉积物，可能属大陆边缘的张裂盆地，处于陆坡-次深海环境。
上扬子西缘以及东南缘亦为张裂作用下的盆地类型。上扬子从北西到南东由碳酸盐浅水缓坡逐渐过渡到台缘斜坡、大陆坡-次深海。四川盆地内部主要以乐山-龙女寺古隆起的继续发育为主要特征。
4.中寒武世徐庄期—晚寒武世凤山期（洗象池群沉积期）原型盆地
中寒武世中晚期—晚寒武世古太平洋水面保持相对稳定下降，华夏古陆和康滇古陆分别向北东和南西方向扩展。川西海槽盆地由于东部康滇古陆在东南地区的阻隔，使来自西部海槽的海水被阻挡，上扬子地块的水动力沉积作用主要受控于北部的秦岭海槽和南部的南华海槽。此时四川盆地通江—简阳—盐津以东地区成为广阔的碳酸盐台地相沉积环境（图2-3-10）。
洗象池群沉积期，四川盆地及邻区盆地结构对高台期具继承性，整体结构为向南东方向倾斜，制约着NE-SW方向的沉积相展布。但由于海平面的下降，汉中地块发生隆起，与康滇古陆一起构成了上扬子西缘的不连续隆起带，对川西海槽和上扬子克拉通盆地起到分隔作用。南秦岭区，洗象池期南秦岭盆地仍具拉张特征，为被动大陆边缘海盆地。南东侧受华南洋的作用，为大陆边缘盆地和大陆斜坡盆地。
较陡坡寺组沉积期，洗象池群沉积期上扬子地区内部也发生了地壳的不均衡调整。受基底断裂的控制，乐山-龙女寺古隆起持续发育，且在洗象池期末隆升至水体以上，成为剥蚀隆起，促使了洗象池群古岩溶的发育。该时期地壳的调整还促使了湘鄂西坳陷的发育，其中在恩施—遵义一带最大沉积厚度达1500余米。
图2-3-l0 四川盆地及邻区中晚寒武世洗象池群沉积期原型盆地分布图
5.早奥陶世桐梓组沉积期原型盆地
早奥陶世，海平面再次上升，寒武纪时存在的松潘-泸定-汉中古隆起再次沉没水下。仅在康定-昆明一线残留了康滇古隆起。原川西海槽盆地由于松潘-泸定古隆起的消失，使海水与陆台内部再次沟通，寒武纪时形成的川西甘孜-临沧海槽盆地不复存在，四川盆地及邻区再次演化为统一的巨型陆台海相沉积盆地（图2-3-11）。
早奥陶世，四川盆地及周缘仍为克拉通盆地，由周边的被动大陆边缘盆地和主体碳酸盐台地构成。上扬子地块北部南秦岭继续沉降成为槽盆，由于伸展裂陷作用使中秦岭微板块一度向南漂移，使中秦岭的动物群在早奥陶世与扬子区接近（殷鸿福等，1997），说明该时期南秦岭地区仍为海槽，对中国南方陆台的沉积有较大的影响。西缘依然为张裂状态，处于被动大陆边缘。四川盆地主体依然向SE方向倾斜，从NW向SE逐渐由碳酸盐台地过渡到大陆边缘盆地、大陆斜坡盆地。
6.早奥陶世红花园组沉积期原型盆地
红花园组沉积期是四川盆地及邻区伸展裂坳盆地持续发展阶段，总体上继承了早奥陶世早期陆台盆地的区域构造和沉积特征，仍为以岩石圈伸展坳裂为主要动力学性质的统一陆台盆地（图2-3-12）。
该时期盆地构造格局与桐梓期类似，四川盆地及周缘仍为克拉通盆地，由周边的被动大陆边缘盆地和主体碳酸盐台地构成。盆地结构面貌为向SE方向倾斜，受其制约，盆地内沉积相呈NNE-SSW向展布，盆地内部乐山-龙女寺古隆起持续发展。
（二）中晚奥陶世克拉通内挠曲坳陷盆地与西缘裂陷槽盆地和北缘、东南缘及南缘前陆盆地发育
奥陶纪是中国南方早古生代加里东构造旋回的重要转折阶段。孟祥化等（2000）认为：中奥陶世，华夏板块和扬子板块再次相会聚碰撞拼合，其缝合线北部以挤压为主，南侧表现为走滑性质。中晚奥陶世以后，秦岭洋进入汇聚收缩及扬子板块向华北板块之下俯冲为主的阶段，主俯冲带位置位于商丹缝合带处。
构造变革的地质响应是沉积盆地收缩，由伸展转为挤压背景，促使扬子的东南边缘、南缘转入前陆隆起造山的过程。由于前期克拉通盆地转为具隆起性质的盆地，且隆起带由南向北和由南东向北西的推挤，使得克拉通上的盆地缩小。周边的黔中隆起、江南隆起和上扬子北缘隆起在奥陶纪均表现为前陆盆地系统的水下前渊隆起。四川盆地及邻区在中晚奥陶世期间，周缘转变为活动大陆边缘盆地，四川盆地主体为挤压环境下的克拉通盆地，但盆地结构发生了较大的变化，由寒武纪—早奥陶世NW向SE方向倾斜的格局转变为向SSE方向倾斜。盆地内以隆坳格局为主要特征，乐山-龙女寺古隆起表现为同沉积隆起。
1.早中奥陶世湄潭-十字铺组沉积期原型盆地
由于上扬子北缘、南缘和东南缘区域构造环境转变为挤压环境，因此，边缘盆地由前期的被动大陆边缘盆地转变为主动大陆边缘盆地，且前缘隆起发育，但都表现为水下隆起（图2-3-13）。
四川盆地则为挤压环境下的浅海克拉通盆地，且受控于雪峰、黔中古隆起构造掀斜作用，导致西侧和北侧盆地变深。在区域挤压环境下，更加促使了盆地古隆起基底的挠曲，使得三台-巴中-镇巴隐伏断裂和华蓥山断裂带强烈活动，促使了乐山-龙女寺古隆起的进一步发育。其中华蓥山断裂带由基底断裂转变为将盖层亦断开，控制着川东南坳陷的沉积。
2.晚奥陶世宝塔-临湘组沉积期原型盆地
晚奥陶世宝塔-临湘组沉积期为深水盆地，陆棚范围较中奥陶世扩大。随着挤压作用的增强，上扬子南缘和东南缘的水下隆起向盆地内推进（图2-3-14）。
图2-3-ll 四川盆地及邻区早奥陶世桐梓组沉积期原型盆地分布图
图2-3-12 四川盆地及邻区早奥陶世红花园组沉积期原型盆地分布图
图2-3-l3 四川盆地及邻区中奥陶世湄潭一十字铺组沉积期原型盆地分布图
图2-3-l4 四川盆地及邻区晚奥陶世宝塔一临湘组沉积期原型盆地分布图
该时期盆地构造格局对中奥陶世具一定的继承性，上扬子周缘为主动大陆边缘盆地，且周缘的挤压作用，促使了盆地基底的强烈变形，使得盆地南缘和东南缘水下隆起以及盆内乐山-龙女寺古隆起的强烈发育。
受周缘及盆地内部水下隆起的控制作用，四川盆地表现为大隆大坳构造格局。乐山-龙女寺古隆起与黔中隆起间为一坳陷，如泸州处宝塔组沉积厚度为50m。且在大庸—花垣以西一带受江南隆起的造山作用，湘鄂西坳陷发育，盆地北侧盆地亦较深，如南江处宝塔组厚度为30m（图2-3-15）。
图2-3-15 上扬子区宝塔组-涧草沟组（临湘组）岩石地层对比图
（据许效松等，2001）
3.晚奥陶世五峰组沉积期原型盆地
晚奥陶世五峰期沉积的含碳质黑色页岩，与下伏宝塔组和临湘组灰岩间为一突变的水下间断面，前者为角石相，后者为丰富的笔石相，较宝塔-临湘组沉积期，上扬子盆地的构造性质转变，北缘、南缘和西侧被隆起带或古陆所包围。在南缘发育湘鄂西黔北前陆盆地（图2-3-16）。
该时期四川盆地依然为挤压环境下的克拉通盆地，海侵已达到最大，整个区内演化为一个欠补偿的缺氧盆地，地层变化范围0～10m。乐山-龙女寺古隆起作为湘鄂西黔北前陆盆地的前缘隆起，随着前陆盆地的发育，促使了前缘隆起的快速隆起，到志留纪，古隆起的隆起速度更进一步加快。
寒武纪—奥陶纪原型盆地视频
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