寒武纪岩相古地理
受隆升运动的影响，包括鄂尔多斯古陆在内的整个华北古陆在震旦纪和早寒武世都属于隆升构造背景。直到早寒武世沧浪铺晚期和龙王庙期，海水才从古陆的南部和西部缓慢侵入，沉积了辛集组和朱砂洞组。晋宁-兴凯运动后，鄂尔多斯盆地长期隆升，不仅分布范围广，而且地貌差异大，平整程度差。有充足的陆源注入大海，从而在古陆周围形成海岸沉积。无论是古陆西南的周家渠、陇县，还是西北的苏峪口，还是南方的岐山，都可以看到巨大的砾石，而且普遍含磷，在含磷砾石中形成缓坡。古陆南部平1井主要为紫红色砂质泥岩和灰绿色砂质泥岩互层，具水平条纹，转化为陆棚沉积(深水盆地)。在盆地西南的陇县牛心山，辛集组底部为含磷页岩，厚度约2m，形成环境与平1井相似，但向上变为细粒白云岩。外侧缓坡应在陆架和内侧缓坡之间。海岸线形状受早期冲沟控制。古陆西侧是贺兰沟，海水向北延伸至鄂尔多斯古陆与阿拉善古陆的结合部深处。古陆南侧，海水沿蓟县岐山-延安奥拉谷延伸至古陆腹地。
辛集组沉积时期，鄂尔多斯盆地以陆地为主，沿古陆形成狭窄的含磷沙滩内缓坡，通过外缓坡向外过渡，形成深水陆架相环境。受早期冲沟的影响，古陆西部和南部不是L形，而是南部中部呈三角形，向古陆内部凹陷，海岸线呈不规则分布(图3-5-1)。
(2)∈sq 1-HST(相当于朱砂洞组沉积时期)的岩相古地理
这一时期，盆地东南部的山西河津西桥口主要为霍山组的海侵前缘砂岩，具人字形层理，底部直接覆盖在须水杂岩上，为砂滩沉积。平1井主要为硅质白云岩，为陆棚相深水沉积。岐山北部觉山沟主要由三套灰色中厚层灰岩夹硅质板岩、硅质白云岩和厚层状白云岩旋回组成，也显示出陆架的深水沉积特征。陇县牛心山朱砂洞组主要由两个旋回组成，其中上一个旋回的底部也是从灰白色中薄层状白云质石英岩开始，自下而上为灰白色中薄层状白云质石英岩-含藻屑的灰白色砂质粉砂质白云岩-灰白色中薄层状粉砂质细粒白云岩，在中部和内部缓坡表现为潮坪相和潮下鲕粒相的特征。陇县周家渠朱砂洞组下部主要为砂质白云岩，上部为白云质砂岩，为内缓坡平坦相。西缘北部的苏峪口，朱砂洞组为褐黄色粉砂质-粉砂质白云岩，属内缓坡云平相。
朱砂洞组沉积时期主要发育碳酸盐缓坡和深水陆架相，内缓坡相对发育。沉积相沿古大陆边缘不规则分布。还延伸到西部古陆内部和南部中部，受冲沟控制(图3-5-2)。
中国克拉通海相原型盆地岩相古地理与油气
中国克拉通海相原型盆地岩相古地理与油气
(3)∈SQ2岩相古地理(相当于汕头组下段沉积时期)
与SQ1相比，西缘寒武系SQ2的分布范围略有扩大，表明汕头组沉积早期海水进一步从西部侵入古陆。在南缘，早期奥拉河谷的分布范围明显东移，但海侵不是很明显。说明在这一时期，古陆西南部的祁连洋初步扩张，而南部的秦岭洋扩张并未发生，这就限制了祁连洋与秦岭洋在历史上的详细对比。汕头组早期，盆地东南部山西河津西桥口一带主要为湖相沉积，平1井区也为湖相沉积。在岐山北部的觉山沟，层序主要由灰色、深灰色片状、条纹状硅质灰岩、灰色含泥质的片状钙质板岩、灰色含燧石块的中-薄层状灰岩、浅灰色竹叶状细粒灰岩和泥灰岩组成，自下而上夹(交替)深紫色页岩和夹片状灰岩，如水平条纹所示。总体上表现为早期陆架、晚期缓坡的潮坪环境沉积特征。陇县牛心山，该层序主要由灰紫色页岩夹泥灰岩和泥质白云岩组成，属泥云坪环境；平凉大台子底部为砂砾石，中上部为白云质灰岩，应时砂岩为砂砾石滩和云会坪；在西缘北部的苏峪口，SQ2下部主要为泥晶白云岩，中部含晶核岩，上部为褐黄色粉砂-泥晶白云岩，为云平相。
汕头组下段沉积时期，古陆东南部以泻湖环境为主，西南部以陆架环境为主，向上变为泥坪和灰色砾石滩，西部南部主要为砾石坪和云灰色坪，北部主要为云坪。南部显示了奥拉谷的分布特征，但有向东迁移的趋势(图3-5-3)。
(4)∈SQ3的岩相古地理(相当于汕头组中部的沉积时期)
汕头组中部沉积时期，鄂尔多斯盆地岩相古地理发生明显变化，海侵范围明显扩大，海水侵入鄂尔多斯古陆腹地。南部仅保留镇远古陆，以中西部为主，形成东部的沂蒙古陆和吕梁古陆。这一时期，古秦岭洋的海侵大于古祁连洋。
山西河津西桥口平1井区位于盆地东南部，主要由泥岩、钙质泥岩、灰岩和白云岩组成，属于开阔台地环境下的灰泥坪。陇县牛心山，主要由灰紫色页岩泥岩、砂岩夹灰岩、鲕粒灰岩组成，为泥坪、鲕滩。平凉大台子，底部为紫色白云质灰岩，向上为灰紫色粉砂岩、灰白色应时砂岩、灰紫色页岩、灰岩、白云岩，为一泥质坪(混合坪)，夹云灰色砂。西缘北部的苏峪口为泥云坪环境。卓资山地区岩性主要为灰绿色、紫红色页岩和厚层鲕状灰岩、灰绿色泥晶灰岩和灰绿色页岩、瘤状灰岩等。，主体为泥灰岩坪和鲕滩相。盆地内，富滩1井区为灰坪，谭宁1井区为泥坪和鲕滩，覃逸1井区为泥坪，田深1井区为泥坪。
汕头组沉积中期，鄂尔多斯地块周围几乎全是潮坪环境。在古陆附近多形成泥砂坪，远离古陆，碎屑物质供应少，故发育灰坪、云灰坪、泥云坪。其中，镇远古陆的西南部和东部有泥砂滩和鲕滩。除云灰坪外，北部桌山地区也发育鲕滩。东北部为砂泥坪和泥灰坪环境(图3-5-4)。
(5)∈SQ4岩相古地理(相当于汕头组上部沉积时期)
寒武纪SQ4沉积时期，海侵范围进一步扩大，三大古陆面积进一步缩小。南部奥拉河谷的形状不明显，呈现海湾的特征。盆地东南部山西河津西桥口一带主要为泥砂坪和鲕滩，盆地东北部山西兴县和中阳一带底部主要为砂滩相(霍山组海侵砂岩)，过渡为泥砂坪和鲕滩。平1井为泥坪和鲕滩；绝山沟段岩性主要为竹叶状灰岩，属砾石滩环境。陇县牛心山为泥坪、砾石滩、鲕滩；平凉大台子，碎屑物质粒度明显变大，含钙量增加，为砂泥坪和灰坪。青龙山地区主要由泥坪、灰坪、钙质砾石滩和鲕滩组成。西缘北部的苏峪口与青龙山地区具有相似的岩性特征，同样属于泥坪、灰坪、鲕滩、钙质砾石滩环境。在桌山地区，为有限台地鲕滩环境。
盆地内部主要为台地环境，局部发育鲕滩和沙滩。台地内部可进一步分为泥(灰)云坪、泥坪和砂坪等。泥(灰)云平原就像富潭1井和沈瑶1井的区域。倪萍和沙坪在谭宁井1和青神井1等区域。任1井和连1井为泻湖环境，田深1井和李1井发育鲕滩。在汕头组上段沉积时期，沂蒙古陆西侧桌山一带海水较深，主要为中下缓坡-陆棚相。沂蒙古陆东侧主要为砂滩、砂泥坪、泥云坪和泥灰坪，盆地中部主要为泻湖相，盆地西、南、东边缘为鲕滩、钙质砾石滩、泥坪、灰坪和云所包围。在这一时期，它已经表现出边缘阶地的典型特征(图3-5-5)。
中国克拉通海相原型盆地岩相古地理与油气
中国克拉通海相原型盆地岩相古地理与油气
(6)∈SQ5岩相古地理(相当于张夏组沉积时期)
寒武纪SQ5沉积时期，岩相古地理格局发生了根本变化。如前所述，由于祁连洋的俯冲，古陆的面积进一步缩小，古陆的走向发生了明显的变化，向东北方向扩散。而且沂蒙古陆南部已分解形成乌审旗古陆，乌审旗古陆与镇远古陆之间有明显的水下隆起。沂蒙古陆-乌审旗古陆-镇远古陆基本形成了“鄂尔多斯盆地中部古陆”的雏形。吕梁古陆向四周明显延伸，尤其是向西南水下延伸。东北部海水进一步加深，使盆地由近南北向的构造格局变为近东西向的构造格局。以台地相为主，中部为台内凹陷，西部和南部边缘为鲕滩。
盆地东南部山西河津西桥口一带以鲕粒灰岩为主，夹少量薄层灰岩和泥质灰岩，属高能鲕滩相，具有向深水相过渡的特点。中阳地区为静水碳酸盐泥，兴县为静水碳酸盐泥和鲕滩相，平1井为陆棚碳酸盐沉积。覆盖区内，富滩1井为台地静水碳酸盐泥和鲕滩，龙潭1井为局限台地泻湖。旗山发现生物粘结岩、生物碎屑灰岩和砾石灰岩，应为台地边缘相和斜坡相；在岐山觉山沟，是一个陆架环境。总的来说，张夏组沉积时期在沂蒙、乌审旗古陆附近，以低能的泻湖环境为主，发育在丁滩井1、谭宁井1、陇县牛心山开阔台地相。桌山、天深1井、青龙山、平凉大台子为台缘鲕滩、砾石滩。苏峪口井和平1井为深水陆架相，东北部兴县二虎滩为浅水鲕滩和碳酸盐泥，属于开阔台地向局限台地过渡(图3-5-6)。
(7) ∈SQ6(相当于三山子组沉积时期)岩相古地理
与SQ5沉积时期相比，寒武纪SQ6沉积时期岩相古地理分布格局发生了很大变化，主要表现在大规模海退背景下古陆地面积的显著扩张。原沂蒙古陆、乌审旗古陆、镇远古陆之间的水下隆起都上升了，中央古陆基本成型，而东侧的吕梁古陆沉入水下，成为水下隆起。盆地东南部山西河津西桥口一带以灰绿色白云质页岩白云岩、灰色-中厚层状砂质白云岩、藻类生长丘和灰白色薄层粉砂白云岩为主，属有限台地的砂云高原环境。竹状白云岩灰岩、竹状白云岩和泥岩主要形成于中阳白瓦坪，属泥坪-砾石滩环境。兴县恶虎滩为云平-砾石滩相。平1井寒武系SQ6下部见竹叶状白云岩，上部见石膏，为泻湖-砾石滩相。龙潭1井发育白云岩和石膏，表现为泻湖向蒸发台地塞卜哈的过渡。同心县青龙山、贺兰苏峪口和卓资山SQ6主要由薄泥灰岩、泥质条带状灰岩和瘤状灰岩组成，为陆棚斜坡相。
三山子组沉积时期，受近南北向的中央古陆控制，古陆东北部为有限台地泻湖相。台地边缘相在中部古陆和东北部泻湖周围呈半圆形带状分布；苏峪口和青龙山为大陆架海坡相；陇县周家渠、平1井以南也是大陆架相(图3-5-7)。