盆地周围的隆起区可能提供了物源的基岩类型特征
6.1.1.1阴山古陆和北西北缘阿拉善大陆
这些古陆也被称为阿拉善隆起，阴山古陆与盆地北缘相邻，具体称为鄂尔多斯隆起及其北部内蒙古隆起区。它们在地质历史演化中崛起时间较长，在晚三叠世沉积时期，除鄂尔多斯隆起外，大部分都是地势较高的古隆起区。
(1)古陆隆起的演化历史及古地层的发育
阿拉善隆起(俗称阿拉善地块)在其由新太古代和古元古代组成的结晶基底之后，在其演化历史中一直处于隆起状态，古生代仅在南北邻槽地区发育。中、新生代有许多仅在隆起背景上发育的中生代小盆地，是古生代以来不同时期的重要古陆区。内蒙古隆起位于鄂尔多斯隆起的北部。它是由太古代、古元古代和中元古代组成的古老变质岩系，厚度达数万米。从新元古代到三叠纪一直处于隆起状态，只有零星的寒武-奥陶纪和石炭纪-二叠纪分布在隆起的南缘，形成了巨大的古陆域。此外，隆起区还伴有加里东期、海西期和印支期的酸性和基性岩浆侵入和火山喷发；隆起之上发育中、新生代小型陆相碎屑盆地。内蒙古隆起以南的鄂尔多斯隆起，自古生代以来基本处于隆起状态，该区各时代地层变薄或缺失，总沉积厚度仅为1km ~ 2km。在隆起的东北角，即乌兰格地区，古老的变质岩长期出露地表，形成古陆。同时，鄂尔多斯隆起区，尤其是南缘，也是不同时代地层向北变薄的方向区，有不同时代的地层尖灭线(图6.2):中、新元古代地层尖灭线分布在太原北部和杭锦旗、乌海北部；鄂尔多斯为寒武-奥陶系地层，在隆起的北部缺失，缺失线向南呈弧形凸出，一般位于白岩井-鄂尔多斯地区。晚古生代山西组太原组、下石盒子组、石千峰组尖灭线在杭锦旗、鄂尔多斯北部，达拉特旗、托克托南部，向西延伸至伊1井、伊2井一带。中生代三叠系延长组尖灭线位于乌兰格隆起顶部东西向线，即偏关、柳沟、哈来川、吐格鲁至吴家庙或略偏北。原因是该区普遍发育边缘砾岩，延长组与老地层(如黄坑2井、益11井)叠置时厚度减薄甚至缺失。
图6.1外围结晶基底露头分布图
(据唐熙媛1993)
图6.2盆地北缘不同时期地层尖灭线或残留边界位置图。
综上所述，北缘地区是一个长期继承性隆起区，出露厚层古变质岩系，是各时代地层尖灭线或相变带的指向区，也是为延长组沉积提供物源的最重要的古陆域。
(2)各时代北缘和西北缘古变质岩系的轻重矿物组合及特征。
晚三叠世延长组沉积期间，为沉积盆地北部和西部提供物源的古陆主要是由各个时代的古变质岩系组成的北缘(包括东北缘和西北缘)古隆起区。为了进一步与延长组沉积区的碎屑矿物进行对比，根据野外和室内观察研究，并充分综合前人成果(崔，1982；严月华，1983；王，1983；董启贤，1984；林宝玉等，1984；金是秦等人，1985；陆等，1992；唐西元等，1993)，将北缘不同时代的古变质岩主要轻重矿物组合及其化学和标型特征总结如下。
济宁集团(Ar1-2)
下部岩组花岗岩系列:主要由浅色麻粒岩和紫苏斜长花岗片麻岩、深色角闪石角闪岩麻粒岩、辉石斜长角闪岩、含辉石、角闪石或石榴石的黑云母斜长片麻岩、含辉石的变粒岩组成，该系列经历了中深变质作用，先后被中基性和斜长花岗岩侵入，普遍混有不同程度的变质杂岩。主要造岩矿物为斜方辉石、斜长石(通常为反条纹长石)、正条纹长石和应时，其次为单斜辉石、角闪石和黑云母。常见的副矿物有铁铝石榴石和镁铝石榴石，其次是榍石、锆石和磁铁矿。
孔兹岩系，上部岩层:岩性为硅线石石榴石(二长花岗岩)片麻岩长英质颗粒岩、钾质花岗岩及少量麻粒岩、大理岩和钙镁硅酸盐。主要造岩矿物为应时、条带状长石、酸性斜长石、石榴石和硅线石，常见的副矿物为榍石、黑云母和磁铁矿。
麻粒岩系列和孔兹岩系列中的典型矿物为应时、长石、石榴石和辉石，其特征如下。
应时:大部分已重结晶，晶粒呈锯齿状、花岗岩状，少量变形应时具核幔结构；光学性质异常，有单轴晶体或双轴晶体。2V可大到17，具有波状消光状斜长石孪晶，具有明暗相间的海变带。阴极射线产生蓝光。
长石:麻粒岩主要由斜长石和反条纹长石组成，An含量与片麻岩成分有关，如基性斜长石AN40 ~ 50中间酸性斜长石一般为AN32 ~ 40反条纹长石占总长石的1/3 ~ 2/3，斜长石中钾长石的条纹形状为微脉状、细脉状、棒状和不规则状。片麻岩和麻粒岩中的长石一般由酸性斜长石条纹长石组成，条纹长石和斜长石的比例随岩石类型不同变化很大。带状长石的成因不仅是出溶作用的产物，也是交代作用的形成。
石榴石:是孔兹岩系中的主要造岩矿物，而麻粒岩系仅局部出现。石榴核果常呈细长扁平状，定向排列，呈红棕色。其化学成分以铁铝榴石和镁-铁铝榴石为主，而钙-铁铝榴石含量很低(表6.1)，即其成分特点是CaO含量极低，铁含量变化不大，其CaO和MgO与寄主岩石中的同名成分呈正相关。
表6.1不同年龄石榴的化学成分
暗色矿物辉石、角闪石和黑云母；麻粒岩中的辉石主要是斜方辉石中的紫苏辉石和单斜辉石中的普通辉石，二者常产于基性和中性麻粒岩中，前者明显多色；角闪石主要产于基性麻粒岩中，显微镜下与单斜辉石和斜方辉石有关。黑云母是扭曲的。显微镜下可见与斜方辉石有关，其特征为红棕色多色Ng=Nm。
乌拉山群(Ar3)
乌拉山群是一套由片麻岩、角闪岩、麻粒岩和大理岩夹石英岩组成的复杂岩系，经历了强烈的混合岩化和变质作用。
主要造岩矿物为应时、长石、edenite、辉石和黑云母，次生矿物为石榴石、堇青石和磁铁矿，其中常见的次生矿物为锆石、金红石和磁铁矿。
上述主要典型矿物的特征如下。
应时:它是构成长英质、片麻岩和石英岩的主要造岩矿物。大部分应时颗粒已重结晶，粒度粗，锯齿状和花岗岩状结构，波状带状消光，单轴和双轴晶体(小角度2V)；在阴极射线下呈现蓝-蓝-紫色。
长石:含斜长石和碱性长石。斜长石的成分可以用光学方法、X射线衍射和电子探针分析(严月华，1983)。除群下部的斜长角闪岩-斜长片麻岩外，其余均为酸性斜长石，an < 17；此外，片麻岩残留物中有反条纹长石，下部混合花岗岩中有角闪石斜长片麻岩，薄而规则，可能是溶解作用的产物。碱性长石多为条带状长石，其矿物组合为:应时+磁铁矿+透辉石+碱性长石。
暗色矿物角闪石、辉石、黑云母:角闪石属edenite类，多与紫苏辉石、磁铁矿共生；辉石有两种:单斜辉石和斜方辉石。其中单斜辉石以透辉石为主，显微镜下呈浅绿色，弱多色或无色，C ∧ ng = 38 ~ 41+2v = 50 ~ 64，斜方辉石为紫红色，有浅绿色多色Ng和浅红色Np，平行消光。黑云母呈明亮的红棕色(Ng=Nm)，其颜色与钛的含量有关。TiO 2含量越高，颜色越红，变质程度推测属于麻粒岩相区。
石榴石:石榴石是广泛分布于乌拉山群包括千里山群中的矿物，颗粒较粗，呈斑状晶体。还有许多筛状结构的应时包裹体。其化学成分表现为低钙、低锰、高铁镁(表6.1)，属于铁铝石榴石系列。从分子的角度来看，
堇青石:主要形成于千里山群(Ar3)上部，与石榴石、黑云母、硅线石等矿物共生。其化学成分是高镁，其表面是强烈的蛇纹石。在堇青石中呈网状，可见蛇纹石残留部分，可见多色晕的包裹体。蛇纹石和多色晕包体构成了本区堇青石鉴定的主要特征。
阿拉善群(Ar3-PT1)
下阿拉善群在岩性特征、变质程度和标志系列上与乌拉山群相当。主要造岩矿物如应时、长石、辉石、角闪石、黑云母、石榴石，伴生的副矿物基本相同。
上阿拉善群(Pt1)主要由变质碎屑岩、碳酸盐岩和少量火山岩组成。其形成的主要造岩矿物为应时、长石、方解石、白云石及少量云母和绿泥石。
色腾山群和二道坳群(Pt1)
色腾山群下部由混合岩化片麻岩、混合岩和片岩组成，中部为残余斑状片岩和绿片岩，上部为角闪岩斜长片岩和闪长岩。二道坳群，下岩群为绿片岩群，中岩群为大理岩片岩群，上岩群为大理岩片岩群。两组岩石大多表现出中等变质程度的绿岩建造特征。
经分析，上述岩石的矿物组成特征如下。
主要矿物为应时、酸性斜长石、微斜长石、角闪石和黑云母，次生矿物为辉石，次生矿物为普通粒状榍石和石榴石，主要出现在混合岩化片麻岩和混合岩类型中。
主要矿物为绿泥石、绿帘石矿物和阳起石、钠长石和应时，次生矿物为绢云母和中酸性斜长石，次生矿物为榍石和磁铁矿。该矿物组合典型代表绿片岩相，广泛分布于上述两组中。
其中绿泥石呈片状或鳞片状，浅灰绿色，硬度低，完整的{001)片状解理。其实绿帘石矿物有黝帘石(Ca2al3 [Si2O3] O (OH))、斜黝帘石(Ca2al3 [SiO4] [Si2O3] O (OH))和绿帘石(Ca2 (Al Fe) 3 [SiO4] [Si2O3] O (OH))。该区绿帘石矿物以黄绿色和绿色为主，晶体沿B轴呈柱状和针状。圆柱体上有纵向线条。{001}发育一组解理，部分或大部分为集合体粒状或块状，与阳起石、铀长石、应时共生。在酸性斜长石中，钙的分子An为10 ~ 25，而在角闪石斜长石中，斜长石中的分子An为30左右，已明显增大。阳起石呈浅灰绿色、绿色，多呈放射状或纤维状集合体，部分呈长柱状，偶见两组解理，交角56°。燧石无色，浅玫瑰红色，多数呈颗粒状，少数呈“信封状”。
方解石和白云石矿物组合，发现应时、阳起石和绿帘石矿物，典型代表二道坳群中、大理岩夹钙质云母片岩或片岩夹大理岩特征。
扎尔泰集团和白云鄂博集团
渣尔台群主要由变质砾岩、应时砂岩、石英岩、含叠层石的结晶灰岩、白云岩、片岩、千枚岩、板岩和中基性火山岩组成。白云鄂博群的岩石组合与扎尔台群基本相似。都属于低级变质作用的产物。
以上两组的主要矿物成分为应时，其次为长石、方解石、白云石、白云母、黑云母等矿物成分。
值得注意的是白云鄂博群中含有著名的白云石磁铁矿矿床，矿床中稀土组分(La、Cc、Pr、nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Yb)的富集与氟碳铈矿、独居石、烧绿石、磷灰石、萤石等副矿物有关。这些矿物的稀土组成受矿物的结晶化学和母岩(原矿)的稀土元素地球化学制约，特别是在矿物结构中，稀土离子的配位数对稀土元素的赋存状态意义重大或受地质环境影响较小(王，1983)。
根据以上对盆地西北缘不同时期古变质系列分布及古陆形成时期的分析，可以得出以下结论:北缘包括狼山(阿拉善地块)、乌拉山、大青山、阴山，南部集宁-呼和浩特地区分布不同时期的古变质系列，是新元古代至三叠纪-侏罗纪长期继承性古陆，也是三叠纪不同时期沉积的地层厚度变薄，地层或岩相消亡。详细分析了北缘不同时期古变质岩系的岩石类型、轻重矿物组合和典型特征(表6.2)，有助于对比延长组沉积区陆源碎屑岩屑和轻重矿物组合特征，为进一步确定物源方向和母岩性质提供直接证据。
表6.2鄂尔多斯盆地北缘古变质岩系母岩类型及陆源碎屑组分特征。
6.1.1.2西南缘祁连-秦岭古陆和陇西古陆
这些古陆具体指北秦岭造山带、陇西-关山古隆起、平凉-海原古隆起(张国威等，1988；杨有云等，2003)。
(1)组成古隆起的岩系年龄和主要岩石组合
北秦岭构造带主要包括元古界秦岭群、中元古界宽坪群、新元古界-早古生代冯丹群和二郎坪群。秦岭群主体由黑云母斜长片麻岩、硅酸钙碳酸盐和石墨大理岩组成。宽平群主要由拉斑玄武岩、角闪岩、绿片岩和石英片岩组成。冯丹群是一套变质火山岩系，主要是变质玄武岩，其次是中性安山岩。二郎坪群是一套变质的火山-沉积岩，除拉斑玄武岩和碱性玄武岩系列外，还包括中酸性火山岩和大量的碳酸盐和硅质岩。此外，早古生代，海西晚期-印支期有花岗岩侵入。陇西-关山古隆起以元古界黑云母石英片岩、含角闪石片岩、黑云母片麻岩、英安斑岩、加里东角闪石花岗岩、二云花岗岩、印支期前花岗岩，以及下古生界海相碳酸盐岩和上古生界河流、湖泊碎屑沉积岩为特征。平凉-海原古隆起位于平凉西北部，呈北西-南东向展布。其岩性由前寒武纪海原群的钠长石石英片岩、含云母大理岩和绿岩片岩、奥陶纪银沟群的白云母石英片岩、钠长石绿岩片岩、加里东期花岗岩长英质和古生代碳酸盐岩组成。上述古隆起靠近盆地边缘的一侧主要由断裂带连接，下盘形成延长组厚层粗粒冲积扇或砾质辫状扇，其中崆峒山-华亭地区高角度逆冲断裂带下盘形成的厚层砾质扇是典型的例子(柯，1988)。这些粗粒延长组扇体不仅是早三叠世盆地西南部的沉积边界，也是古隆起物源的直接指向。
(2)西南缘古隆起提供的物源组分的主要特征。
西南缘的古隆起构成了古隆起不同时期地层或岩体的主要岩石组合。与盆地北西北缘古地层提供的物源组成相比，有以下三个突出特点。
1)岩屑成分变化明显。深变质岩碎屑和中基性岩碎屑，如麻粒岩、片麻岩、角闪石、花岗片麻岩、基性岩等明显减少，主要在南缘；相对而言，中下古生界的片岩、千枚岩、火山岩岩屑和碳酸盐岩岩屑含量增加，上升到主要位置。
2)主要造岩矿物应时和长石具有明显的趋势。虽然应时的类型与北缘基本相似，但据母岩成分的不完全统计，受强烈断裂构造应力影响的断裂应时、沉积轮回应时、花岗岩和多晶石英的比例明显增加；长石类型以中酸性斜长石为主，含量较高。根据关山花岗岩体的测试(杨有元等，2003)，应属于高钠中酸性斜长石(表6.3)。
表6.3关山花岗岩中斜长石成分含量分析表(ws/%)
3)由于盆地边缘可能提供物源的母岩性质的差异，即西南地区物源明显具有中高变质和花岗岩的特征，这也反映在重矿物组合上。虽然目前缺乏对母岩的直接分析，但对邻近源区主要含油层发育的砂体的分析表明，重矿物组合具有较高的锆石、电气石、石榴石、金红石和硬绿泥石特征(华阳等，2003)。