銀川盆地

銀川盆地

銀川盆地南起青銅峽,北至石嘴山,西依賀蘭山,東靠鄂爾多斯盆地西緣,南北長165km,東西寬42—60km,總面積7790平方千米,銀川盆地在地質構造上被稱為“銀川地塹”。

基本介紹

概況,富硒礦產,沉積特徵,構造特徵,凹陷區,斷階斜坡區,斜坡區,構造演化歷史,中元古代—發育階段,晚古生代—復活階段,中生代—拗陷盆地階段,新生代—裂陷階段,綜述,銀川盆地,立項背景,取得的主要成果,科技意義,

概況

地質歷史時期銀川盆地經歷了多次拉張與閉合過程,並伴隨著一系列岩漿活動,特別是新生代時期受青藏高原抬升的影響,構造應力場發生了與中生代末截然相反的變化,由中生代末的NW—SE向擠壓應力場轉變為新生代的NW—SE向拉張應力場,在“古賀蘭山”基礎上沿先形成的NNE向斷裂破裂分化,盆地深部上地幔物質上涌和地殼減薄過程,加劇了盆地的拉張斷陷作用,堆積了厚達7000餘米的新生界沉積物。

富硒礦產

富硒土壤資源主要分布在石嘴山市、銀川市黃河以西大片地區,青銅峽、吳忠至沙坡頭黃河兩岸地區,總面積達2800平方公里。富硒土層較厚,還具有硒含量適中、宜於開發利用等特點。土壤地球化學基準值和背景值反映出本區土壤當前主要呈“原生態”的自然狀態,加上“塞上江南”獨特的地質地理環境,富硒區受到外界人為污染少,屬於純淨綠色土地。

沉積特徵

銀川盆地及其周邊出露地層自老而新有太古界元古界古生界寒武系奧陶系泥盆系石炭系二疊系中生界三疊系侏羅系白堊系新生界古近系新近系第四系
銀川盆地基底地層由古生界和前古生界組成,在永寧一帶可能還有中生界侏羅系、白堊系分布;盆地基底呈南北高、中部低的船形,被銀川斷裂和蘆花台斷裂分割,形成 “二坡夾一凹”的構造格局。盆地中心位於平羅、賀蘭、銀川、永寧一帶,最深部位大體位於平羅 — 姚伏 — 銀川一線以西及永寧、靈武之間的斷陷處,在縱剖面上由平羅往北和由永寧向南又呈斷階狀抬升。整個盆地為一東緩西陡的“向斜盆地”。
基底起伏決定了第四系的沉積輪廓,在平羅 — 姚伏、銀川地區、永寧 — 吳忠中間第四系厚度超過1600m,向平原邊緣沉積厚度迅速減薄。中部凹陷區是盆地內基底沉降最深、最快、新生界沉積最厚的區域,且具有眾多次級凸起與凹陷構造。
銀川盆地地表第四系分布廣泛。據鑽孔資料銀川盆地新生界沉積厚度約7000餘米,沉降速度為0.1—0.17毫米/年,其中第四系最大沉積厚度達1600m以上,沉積物以沖積、沖湖積、洪積為主,另外還有沖洪積物、風積物、湖沼沉積物。洪積物在賀蘭山東麓最發育,前緣有一條明顯的粘性土細粒帶。沖積物、沖湖積物在青銅峽峽口為卵礫石相, 向下游漸漸過渡為中細砂和粉細砂夾粘性土,越往下游粘性土層數增多,厚度增加。

構造特徵

銀川斷陷盆地東面以黃河斷裂與鄂爾多斯地塊相接;西邊為賀蘭山東麓斷裂帶與山體過渡相連;南界斷裂北西走向,位於牛首山東北麓;北緣被石嘴山南一組隱伏斷裂所控制。盆地中斷裂發育,基底構造複雜,新生界沉積厚度大,整體構造概貌為中部斷落較深,向兩側以斷階狀或斜坡狀抬升,呈西陡東緩的巨大的寬緩向斜形態。
銀川盆地總體呈北北東向走向,但在甘溝至橫城一線以南轉為北北西走向,因而盆地略顯向西凸出的弧形,大致以該線為界分為南北兩部分,北部稱“銀北凹陷”,南部稱“靈武凹陷”。
“銀北凹陷”劃分為三個亞一級的構造單元。

凹陷區

地處蘆花台斷層與銀川斷層之間的廣大地區,長90km,寬5-20km,近北東走向。該區具有凹陷深、沉積厚、局部構造發育的特徵,並且形成隆凹相間的三凹兩隆構造。自北向南依次為平羅北、常信和銀川北三個次級凹陷,其間是兩個隆起。基岩埋深由南向北有依次加深的趨勢,平羅北9000m以上,常信8500m,銀川北6700m。

斷階斜坡區

位於中部凹陷區以東,走向與區域走向一致,寬15-25km,被北東向斷層切割,自東向西依次錯落,形成西傾斷階斜坡。基岩埋深1000-6000m。區內斷層較發育。

斜坡區

位於中部凹陷區以西,為一近北西走向狹窄的北東傾斜坡,寬5-11km。構造梯度自南向北變小,由250m/km至110m/km。基岩埋深300-4700m。目前尚未發現局部構造顯示,僅在南部和北部發育了少量斷層。
“銀北凹陷”基底岩性在平羅以南推斷為下古生界及前古生界;平羅以北除有下古生界外,東部和北端可能為石炭系和二疊系。
“靈武凹陷”劃分為三個亞一級構造單元:永寧隆起帶、靈武淺陷帶和南翼斜坡帶。
“靈武凹陷”與“銀北凹陷”對比有兩個明顯的變化或特點,一是區域構造方向變為北西走向,自北而南分為永寧隆起帶、靈武淺陷帶和南翼斜坡帶;二是沉降幅度小,第四系厚度144.15m,第三系厚1838.5m,基底為奧陶系。
銀川盆地內新生界厚度變化受基底構造的控制,最大厚度可達7000m。基底凹陷中心與沉降中心相吻合,新生代有靈武、銀川北、平羅三個較深的沉降中心,銀川北沉降中心是古近—新近紀沉降最深部位,總體上盆地內古近—新近紀沉降中心靠盆地西側,且北部厚於南部。第四系厚度達2000m,盆地內沉降中心從古近—新近紀到第四紀,由南向北遷移。新生界在盆地南北兩端較薄,南端吳忠南第四系厚147m,北端的石嘴山石炭系和二疊系甚至出露地表。
銀川盆地內一系列傾向相同的北北東向正斷層,斷層面向盆地中心陡傾,致使盆地呈“階梯”狀斷陷,使地層逐級由兩側向中心錯落,形成階梯狀地層結構。

構造演化歷史

銀川盆地是在賀蘭構造帶的基礎上演化形成的地塹式盆地。賀蘭構造帶從中元古代到新生代經歷了多次拉張與閉合的構造演化,使其經歷了上升或下陷過程。由於均衡調整,地塹發育地區地殼厚度減薄與張裂,地幔上拱,形成地幔隆起帶。為了更好地認識銀川盆地深部地質構造狀況和發展趨勢,現將其演化歷史分為如下4個階段。

中元古代—發育階段

這時的應力場為近EW向,沿被動大陸邊緣形成張性斷裂,由於地幔上拱,沿著斷裂常有基性岩漿熱活動,所形成的盆地內充填了濱海碎屑岩和碳酸鹽岩,局部見到基性火山岩。晚期加里東運動使賀蘭拗拉槽應力場變為EW向擠壓(圖2-B),中奧陶世該地區上升與鄂爾多斯地塊一起遭受剝蝕,拗拉槽內僅發現小型的岩株和岩脈。

晚古生代—復活階段

受秦、祁海槽向東北方向碰撞,沿早期賀蘭拗位槽的古老斷裂再次拉開形成碰撞裂谷帶,晚古生代的沉陷深度已大不如前,盆地內充填了海陸互動相含煤建造和陸相碎屑岩建造,這時上地幔的埋藏深度要比兩側被動大陸要淺,因海西運動在本區較弱,岩漿活動微弱,只在賀蘭山、桌子山等地有一些小型基性岩脈侵入。

中生代—拗陷盆地階段

從三疊紀開始,由於阿拉善地塊向東逆沖,形成賀蘭山山前拗陷盆地和內陸盆地,如鄂爾多斯及西緣盆地和賀蘭拗拉槽內的山間盆地,充填了巨厚湖泊、湖泊三角洲、河流及沖積扇沉積,侏羅紀末燕山運動,使現今賀蘭山和銀川地塹一起抬升,形成“銀川古斷隆”。銀川地塹抬升最高並向賀蘭山逆沖,導致局部地區地層發生倒轉,構造形變證明本區中生代處在NW—SE方向擠壓應力場,在三疊紀末,伴隨著印支運動的發生,在賀蘭山北段阿拉善左旗古拉本大嶺子一帶分布噴發基性玄武岩。

新生代—裂陷階段

從漸新世開始,中生代末擠壓形成的“銀川古斷隆”開始解體,從隆起的軸部沿襲擠壓斷裂帶張裂下陷造成幅度甚大的差異升降,並隨時間發展沉降逐漸向西部擴展。第三紀末銀川盆地持續斷陷,西側盆地邊界已基本擴展到賀蘭山東麓。受青藏高原隆升朝北東方向擠壓影響,銀川盆地南部第四紀斷裂邊界開始活躍,從而加劇了銀川盆地縱向斷層的垂直斷陷,基本形成了銀川盆地同兩側地塊明顯分異的地貌格局。

綜述

銀川盆地總體走向北北東向,為一夾持在賀蘭山與鄂爾多斯盆地西緣斷褶帶之間的斷陷盆地,是在賀蘭構造帶的基礎上演化形成的地塹式盆地,盆地基底地層由古生界和前古生界組成,盆地內新生界沉積厚度巨大,可分為北北東向的“銀北凹陷”和北北西向的“靈武凹陷”,略顯向西凸出的弧形,橫剖面上表現為中部斷落較深,向兩側以斷階狀或斜坡狀抬升,呈西陡東緩的向斜構造形態。
銀川盆地的演化歷史經歷了四個階段:
1、中元古代—早古生代拗拉槽發育階段
2、晚古生代復活階段
3、中生代山前拗陷和內陸拗陷盆地階段
4、新生代裂陷階段。
受青藏高原隆升朝北東方向擠壓影響,銀川盆地發生北西—南東向的裂張,邊界斷裂與盆內縱向斷裂持續斷陷,形成了現今銀川盆地的地質構造格局。

銀川盆地

立項背景

銀川盆地處我國東、西部兩大不同性質構造單元的銜接和過渡帶,屬我國南北地震帶和地熱帶北段,是鄂爾多斯周緣活動斷裂系的一部分。銀川盆地向南與青藏地塊東北緣寧南弧形構造帶近直角相交,向北呈楔形夾於鄂爾多斯地塊與阿拉善地塊之間,是斷塊之間現今仍在強烈活動的“大陸裂谷帶”。中新生代的地質構造分異,是銀川盆地新生代以來地質發展歷史上最重要的一次構造熱事件,對盆地地熱活動的影響是深遠的。特殊的大地構造位置,強烈的新構造運動,強盛的深部水熱活動,造就了銀川盆地具備地熱資源形成的區域地質構造背景,使之成為我國中低溫地熱資源遠景區。
按照1999年6月國土資源部與寧夏回族自治區政府《關於寧夏國土資源大調查會商紀要》精神,國土資源部將銀川盆地地熱資源調查評價項目列入國土資源大調查計畫中。1999年9月中國地質調查局以“中地調發[1999]28號”檔案《關於下達1999年度國家地質調查項目任務書的通知》下達《銀川盆地地熱資源調查評價》,工作時間為1999年10月—2000年8月。旨在開展銀川盆地1∶200000地熱資源調查,查明地熱資源分布和地熱資源量,完成重點區銀川市1∶50000地熱地質調查300km,為寧夏地熱資源勘查與開發提供依據。

取得的主要成果

報告綜合研究了大量前人以往石油地質、水文地質等資料,採用遙感調查、地溫調查、大地電場岩性測深、超長電磁波地下遙感探測、二維地震、地熱鑽控及3S技術,取得豐富的地熱地質資料,為盆地地熱資源調查評價奠定了資料基礎。
報告採用綜合方法圈定出銀川盆地熱儲面積2514.86km,建立了四條熱儲模型剖面,按地層將盆地3000m深度內劃分為上第三繫上新統(N2)、中新統(N1)、下第三系漸新統(E3)和奧陶系中統(O2)四個熱儲層。從地溫場特徵、淺層電性地熱顯示、遙感地熱顯示三方面論述了銀川盆地地熱地球物理特徵,通過地熱水化學成分、同位素測試資料的分析,論述了地熱水化學特徵,對地熱水進行了化學溫標計算和水質評價。報告採用體積法、靜儲法對銀川盆地及銀川市地熱田3000m深度內大於40℃熱儲層進行了地熱資源計算,採用最大降深法對銀川市區地熱田3000m深度內熱儲層進行了可采資源量計算。報告從區域地熱地質、地熱田範圍、熱儲層特徵、地熱水質評價、儲量計算等方面,對銀川市區地熱田進行重點論述,從地熱地質條件、淺層地溫場特徵、淺層地熱地球化學顯示、地熱資源遠景預測及勘探方向等方面,對吳忠和沙湖地區進行地熱資源遠景預測和論證。從地熱合理開發利用方案、開發利用技術經濟評價、環境保護與管理等方面,堆銀川市區地熱田開發與管理進行論述。

科技意義

該項目的完成,填補了寧夏沒有地熱的空白,並在銀川市區施工了Y1、Y2兩眼地熱井。目前地熱水已被用於保健洗浴,產生了良好的社會效益和經濟效益。

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