限制在青铜峡-固原断裂以东、摆宴井断裂以西,灵武断裂以南、平凉一线以北的鄂尔多斯盆地西缘南段夹持在华北克拉通、阿拉善地块、秦岭-祁连造山带等不同构造单元之间,大地构造位置的特殊性使得其在不同地质历史时期处于不同构造系统中,受到不同动力体系的影响,构造特征和演化十分复杂且具有代表性。虽长期以来备受研究者关注,但是由于资料和认识水平的限制导致在其基本构造模式,关键构造时期构造格局等方面的认识仍然存在着许多的争议。同时,盆地西缘作为鄂尔多斯盆地油气勘探的重要战略拓展区长期以来受到油气工作者的重视,也进行了大量的勘探工作,但是由于对其基本构造特征和地层分布还认识不够清晰,导致勘探工作长久以来未取得突破性进展。因此,对鄂尔多斯盆地西缘南段构造特征及演化的进一步深入研究在理论和实践方面都有重大意义。本文立足于野外露头资料,钻井资料,重、磁、电资料和地震资料,以板块构造和构造地质学理论为指导,通过对航磁、重力和CEMP资料的处理和解释,野外露头资料的解析,钻井资料的标定,完成二维地震资料的综合解释。在各种资料精细解释的基础上,完成了西缘南段构造层序及其结构关系研究的基础性工作,分析了区内主要断裂特征及其影响,对西缘南段内部次级区带进行了重新划分,在此基础上进行了构造特征分析和构造模式的建立,进而通过对各个关键构造时期古构造格局的刻画完成了西缘南段的演化研究。研究主要取得了以下成果和认识:(1)根据露头、填图以及地震资料发现西缘南段主要发育白垩系与下伏地层、侏罗系与下伏地层、上古生界与下古生界三种类型的重要角度不整合面,这几个不整合面分别代表了西缘南段地质历史时期几次重要的构造事件。(2)采用以钻井为标定,以露头资料为约束,以重力和电法勘探资料为辅助的综合二维地震资料解释方法在资料品质较差、构造较复杂的西缘南段取得了较好的效果,明确了沙井子、交岔等构造复杂地区以往认识不清的地层组成,最新钻探显示新的解释结果更加符合地质事实。(3)对西缘南段内部次级构造区带进行了重新划分。以区内几条重要的断裂为分界,将西缘南段进一步划分为马家滩构造区带、石沟驿-沙井子构造区带、韦州-彭阳构造区带等几个次级单元。新的划分方案突出主干断裂的控制作用,东西分带特征更为明显。(4)基于各种综合分析,提出了“狭义西缘南段”的概念。以惠安堡-沙井子断裂为界将传统的西缘南段划分为马家滩构造区带和“狭义西缘南段”两部分,作者认为马家滩构造区带与东侧的天环凹陷更为相似,剥离了马家滩构造区带的“狭义西缘南段”更有利于讨论其构造特征。(5)分别建立了马家滩构造区带和“狭义西缘南段”的构造模式。马家滩构造区带为典型的以石炭系为滑脱面的低角度逆冲推覆构造,是燕山期自西向东的推覆作用发生时产生的边缘被动型变形。“狭义西缘南段”为深层次滑脱面控制的高角度冲断,深层次构造作用所诱发的自西向东的强大水平挤压力是“狭义西缘南段”发生构造变形的主要动力学背景。(6)明确了加里东期、印支期、燕山期和喜马拉雅期等关键构造期的古构造格局。加里东期“狭义西缘南段”为过渡型弱构造变形带。加里东运动在该区的变形响应既不像青铜峡-固原断裂以西的走廊和贺兰地区那么强烈,又不像鄂尔多斯盆地本部仅表现为整体的抬升,呈现过渡性特点。晚三叠世“狭义西缘南段”也发生了微弱的褶皱变形,大致以青龙山-彭阳断裂为东界,其西侧存在一个古隆起,这个古隆起向北延伸与银川地堑下的古隆起相连接,统称银川-青龙山-彭阳古隆起。晚三叠世贺兰山盆地与鄂尔多斯盆地为两个相互独立的盆地,两盆地之间为晚三叠世银川-青龙山-彭阳古隆起所分隔。沉积特征、地层接触关系、地层缩短量以及低温热年代学等都反映出侏罗世末期的中燕山运动是形成西缘南段现今推覆构造的主要时期。喜马拉雅运动在西缘南段不同区域或表现为走滑作用,或表现为逆冲推覆作用,对燕山运动形成的逆冲推覆构造带表现为进一步的改造。(7)对“狭义西缘南段”构造演化可以系统的总结为西缘古陆梁的间歇性隆起。在志留纪-早石炭世,它是西缘加里东期构造带的主要组成部分之一。在晚二叠世石千峰期、三叠纪延长期、晚侏罗世和早白垩世,它作为构造隆升带在很大程度上控制着东西两侧沉积盆地的形成和演化。