板内构造是指发育在大陆内部岩石圈表层、远离活动板块边界的变形带,其作为板块构造理论的重要组成部分被广泛关注。但目前大部分的研究集中在岩石学、地球化学、年代学和地球物理等领域,对板内构造的变形研究薄弱,这限制了对板内变形特征的认识以及其演化过程的了解。从应用角度来看,板内变形多发育在盆地中,板内变形特征认识的不全面,也会给盆地综合分析带来困难。为明确板内变形特征及其成因机制,本文选取鄂尔多斯盆地西缘作为研究靶区,在明确地震剖面构造变形样式和断裂平面展布特征的基础上,整体刻画研究区的板内构造变形特征,继而结合断裂生长过程分析、生长地层识别和构造演化剖面的制作等技术手段,恢复研究区的构造变形过程,同时,在大地构造背景的约束下,明确多期次变形间的关系,确定研究区板内变形的成因机制,建立差异变形动力学模型。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地西缘因逆冲变形的差异可分为3大段6小段。借助区域布格重力异常极大值或极小值的展布特征,识别出2条一级断裂:青铜峡—吴忠断裂、中卫—中宁断裂,它们将鄂尔多斯盆地西缘分割成了北、中、南三段。通过区域布格重力异常值突变特征,北段识别出宗别立断裂,其将北段分为乌海段和横山堡段;南段中识别出甜水堡断裂和固原—彭阳断裂,其将南段分为甜水堡段、沙井子段和平凉段;中段为马家滩段。(2)研究区分为上下两个构造变形系统,下构造系统以伸展变形为主,主要变形样式为多米诺式、堑垒式以及张扭性的花状构造;上构造系统以收缩变形为主,主要变形样式为逆冲叠瓦扇、双重构造以及压扭性的花状构造。上下构造系统的变形相互影响:下构造系统的正断层控制上构造系统的逆断层与其成镜像展布,二者的组合形态近直线延展,在滑脱层处产生小角度偏折;上构造系统的逆断层使下构造系统的正断层的断面朝倾向方向弯曲、偏折。(3)研究区演化阶段划分为断—坳期(中元古代)、伸展期(寒武—奥陶纪)、稳定沉降期(石炭—二叠纪)、初步挤压期(三叠纪)、逆冲推覆期(侏罗纪)和持续挤压期(晚白垩世—新生代)6期。中元古代蓟县期坳陷沉降,与下伏地层并非连续沉积,其间存在明显的区域性不整合。寒武—奥陶纪中期继承了中元古代的构造格局和海相沉积环境。晚石炭世,研究区以区域性沉降为主,由近海湖盆转化为稳定内陆湖盆沉积,发育河流—三角洲—湖泊沉积。三叠纪,受印支构造运动影响,鄂尔多斯盆地西缘经受抬升剥蚀改造,不同段地层起伏程度加剧。侏罗纪,在燕山运动的作用下,西缘进入逆冲推覆阶段,以石炭—二叠系煤层为主滑脱面顺层挤压逆冲。晚白垩世,燕山运动较前期相对减弱,全区普遍隆升,缺失晚白垩世沉积。受喜马拉雅运动影响,盆地构造应力场发生变化,逆冲推覆作用持续发展。(4)综合研究区变形特征及演化阶段解释模型表明,早期伸展变形全区发育,晚期的收缩变形南早北晚,致使研究区分段,产生变形差异。晚奥陶世之前,研究区整体为弧后盆地环境,接受大面积的碳酸盐岩沉积。志留—泥盆纪,秦祁造山带初步形成,致使鄂尔多斯盆地西缘南部产生小规模收缩变形。石炭—二叠纪,该地区以稳定沉降为主。三叠纪早期,西缘南部开始在挤压作用下形成收缩变形,而此时的西缘北部处于NW向的伸展。早—中侏罗世,构造活动处于间歇期。晚侏罗世伊始,受古特提斯域的影响致使北祁连地区向NE挤压,鄂尔多斯盆地西缘南部再次产生收缩变形。受蒙古—鄂霍茨克洋的俯冲和消减的影响,阿拉善地块向东挤出对西缘北部也产生了挤压作用。西缘南部经受三次挤压作用,而北部经受一次挤压作用,在时间和收缩量上均有差异,继而导致现今观测到鄂尔多斯盆地西缘的分段性以及逆冲变形的差异。(5)鄂尔多斯盆地西缘不同方向的断裂演化影响地层展布特征和岩溶改造程度,进而影响圈闭展布形态和储集空间质量。挤压导致的隆升匹配上倾的储盖组合可形成良好的构造—地层圈闭,是油气聚集的有利区。鄂尔多斯盆地西缘经历多期构造运动,致使产生多方向断裂变形。不同方向断裂的交汇点是岩溶改造的优势区,可形成良好的岩溶储集空间,也是勘探油气的有利区。