鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西部,保存了从太古宙到新生代的沉积地层，是研究中国内陆构造演化的重要区域。盆地西缘位于阿拉善地块、中亚造山带、秦岭造山带以及青藏高原东北缘的交汇部位，构造活动强烈，尤其是自中生代以来的构造变形和多期造山运动，使其成为研究构造演化过程的理想场所。

图1 研究区地质概况图

现有热年代学数据主要集中在西缘局部区域（南部及贺兰山地区），空间分布较为分散，缺乏系统性研究。另外盆地边缘与内部的构造差异尚未明确，限制了对整体构造演化的深入理解。针对这些问题，西北大学地质学系任战利教授团队利用多种低温热年代学技术，结合热历史反演模型，精确约束了鄂尔多斯盆地西缘中北部地区的抬升和冷却历史。

图2 研究区已发表的热年代学数据汇总

实验结果表明，研究区地质历史复杂，受多期次构造运动影响，导致剥露事件的时间和速率在不同区域存在显著差异。

桌子山地区：在晚侏罗世（160-150Ma）经历了大规模抬升剥蚀，平均抬升速率为45m/Ma，平均冷却速率为2°C/Ma。早白垩世至渐新世（130-30Ma）抬升速率减缓，平均速率为10m/Ma，冷却速率为1°C/Ma。渐新世之后（30Ma至今），抬升速率再次增加，平均速率为30m/Ma，冷却速率为1.2°C/Ma。

陶乐-横山堡地区：晚侏罗世至早白垩世（155-145Ma）开始抬升，平均抬升速率为48m/Ma，冷却速率为2.4°C/Ma。早白垩世至渐新世（145-30Ma）抬升速率减缓，平均速率为7.5m/Ma，冷却速率为0.3°C/Ma。新生代（30Ma至今）抬升速率再次增加，平均速率为25m/Ma，冷却速率为1°C/Ma。

马家滩-惠安堡地区：晚侏罗世至早白垩世（158-137Ma）经历了大规模抬升剥蚀，平均抬升速率为45m/Ma，冷却速率为1.8°C/Ma。137-110Ma期间速率减缓，平均抬升速率为13m/Ma，冷却速率为0.52°C/Ma。晚白垩世至始新世（70-50 Ma）再次进入强烈抬升剥蚀阶段，平均速率为37.5m/Ma，冷却速率为1.5°C/Ma。

图3 不同区块热历史过程差异

鄂尔多斯盆地西缘中北部的抬升起始时间总体上在晚侏罗世，但不同地区的剥蚀强度和起始时间存在差异（桌子山地区和陶乐-横山堡地区的抬升起始时间较早，而马家滩-惠安堡地区的起始时间稍晚），这种差异与其不同位置的构造演化和应力模式有关，也反映了不同地区在燕山运动期间构造响应的先后。

图4 鄂尔多斯盆地西缘中北部动力学模型

鄂尔多斯盆地的演化可以分为多个阶段，包括古生代的稳定克拉通盆地阶段、中生代的挤压变形阶段和新生代的再改造阶段。燕山期是该地区最主要的构造变形期。受燕山运动影响，鄂尔多斯盆地西缘经历了强烈的挤压变形和剥蚀，形成了大规模的逆冲断层和地层褶皱。构造应力从先前印支期的近南北向转变为燕山期的近东西向，其应力主要来自西南方向的特提斯构造域、阿拉善地块的向东挤压以及太平洋板块的向西俯冲。这与裂变径迹获得的峰值年龄170Ma、161Ma和153Ma相吻合。喜马拉雅运动期间，印度板块与欧亚板块的碰撞导致了该地区的快速剥蚀和构造变形，塑造了盆地当前的地貌。

本研究旨在探讨鄂尔多斯盆地西缘中北部地区自中生代以来的抬升冷却历史，特别是不同区域的抬升时间与速率的差异。这一研究对于理解区域构造演化、板块边缘的地表过程以及盆地边缘与内部结构差异具有重要意义。其结果有助于完善对华北克拉通西部地质演化的认识，并为类似地质背景的研究提供参考。

该研究成果发表于知名地学期刊《Solid Earth》。研究受长庆油田公司重大科技专项“鄂尔多斯盆地深层中元古界-奥陶系热体制及构造-热演化史研究”（ZDZX-2021）以及长庆油田公司重大科技专项“鄂尔多斯盆地深部层系构造-沉积环境、成藏条件与有利勘探区带研究”(2024D1JC06)资助。论文第一单位为西北大学地质学系，第一作者为地质学系博士生邢光远，通讯作者为西北大学任战利教授。

论文信息：Xing, G., Ren, Z., Qi, K., Guo, S., Liu, Y., Zhang, Y., and Lan, H.: Low-temperature thermochronology and its geological significance in the central-northern section of the western margin of the Ordos Basin, Solid Earth, 16, 709–725.

原文链接：https://doi.org/10.5194/se-16-709-2025