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龍門(mén)山?jīng)_斷帶構(gòu)造變形特征及其對(duì)構(gòu)造屬性的制約_第2頁(yè)
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龍門(mén)山?jīng)_斷帶構(gòu)造變形特征及其對(duì)構(gòu)造屬性的制約

龍門(mén)山位于青藏高原和四川盆地之間的邊界上,呈sw-ne向上傾斜。主題位于四川省。它從南到南延伸至四川南部的蘆山、川陜杜河(原名“灌縣”)、川陜杜河、川陜開(kāi)元。它從陜西省北部延伸到阿森伯格縣,全長(zhǎng)約500公里,東西寬30-50公里。由于其關(guān)鍵的構(gòu)造位置和典型的前陸沖斷構(gòu)造,歷來(lái)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。其一,龍門(mén)山?jīng)_斷帶位于濱太平洋構(gòu)造域和特提斯-喜馬拉雅構(gòu)造域交接轉(zhuǎn)換部位,涉及印支期中國(guó)大陸主體拼合和新生代印-亞碰撞兩次重大事件,其自身的動(dòng)力學(xué)演化是研究中國(guó)南方中-新生代大陸構(gòu)造的關(guān)鍵之一[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]。其二,龍門(mén)山構(gòu)造帶及其東側(cè)的四川盆地是中國(guó)中西部沖斷構(gòu)造和前陸盆地發(fā)育的典型地區(qū),關(guān)于其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征及前陸盆地的發(fā)育一直是龍門(mén)山地質(zhì)構(gòu)造研究中的基本內(nèi)容和主要方向[12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22]。其三,龍門(mén)山構(gòu)造帶不僅是中國(guó)東西部地形分界線,同時(shí)處于賀蘭-川滇重力梯度帶上,是南北向地震帶(構(gòu)造帶)的重要組成部分,有關(guān)青藏高原東擴(kuò)和活動(dòng)構(gòu)造正成為龍門(mén)山構(gòu)造研究中的一個(gè)重要方面[23,24,25,26,27,28]。2008年5月12日汶川8.0級(jí)大地震的發(fā)生使龍門(mén)山構(gòu)造帶成為世人矚目的焦點(diǎn),孕震機(jī)制以及天然地震分布與地質(zhì)構(gòu)造間的關(guān)系是人們普遍關(guān)注的兩個(gè)核心問(wèn)題。本文在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和前人研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合筆者近年來(lái)開(kāi)展的龍門(mén)山構(gòu)造研究工作,對(duì)龍門(mén)山?jīng)_斷帶的構(gòu)造分帶性、分段性及各分段、分帶的差異性變形特征進(jìn)行初步探討,以期為后續(xù)研究工作提供參考。1晚三疊世后沖斷隆升期e龍門(mén)山?jīng)_斷帶位于華南地塊西緣、四川盆地與松潘-甘孜褶皺帶之間的過(guò)渡帶上,西以茂縣-汶川斷裂為界,東以安縣-都江堰斷裂為界,向北東延入秦嶺造山帶后為勉略斷裂所截,向南西與康滇南北構(gòu)造帶相接(圖1)。龍門(mén)山自西向東發(fā)育有4條主干斷裂:茂縣-汶川斷裂(后山斷裂)、北川-映秀斷裂(中央斷裂)、安縣-都江堰斷裂(前山斷裂)和廣元-大邑(隱伏)斷裂(山前斷裂)。習(xí)慣上,以北川-映秀斷裂為界,將其以西的部分稱為龍門(mén)山后山帶(后龍門(mén)山),以東的部分稱為龍門(mén)山前山帶(前龍門(mén)山)。沿走向大致以北川-安縣一線和臥龍-懷遠(yuǎn)一線為界,可將龍門(mén)山?jīng)_斷帶由NE向SW分為三段,即龍門(mén)山北段、中段和南段。它們?cè)谧冃螛邮?、演化歷史及相關(guān)的前陸沉積等方面存在明顯差異。龍門(mén)山及鄰區(qū)自中-新元古代由晉寧運(yùn)動(dòng)和澄江運(yùn)動(dòng)形成統(tǒng)一的基底以來(lái),在顯生宙期間經(jīng)歷了兩大發(fā)展階段,即震旦紀(jì)至中三疊世拉張背景下的差異升降和被動(dòng)大陸邊緣階段與晚三疊世至今擠壓背景下的沖斷隆升和前陸盆地階段,,;相應(yīng)地發(fā)育兩大地層序列,即震旦系-中三疊統(tǒng)海相碎屑巖及碳酸鹽巖序列和上三疊統(tǒng)-第四系陸相碎屑巖序列(圖2)。大致始于志留紀(jì)中晚期,沿著龍門(mén)山發(fā)生了強(qiáng)烈的裂陷活動(dòng),,,,,到晚二疊世時(shí),裂陷活動(dòng)達(dá)到巔峰,并一直持續(xù)到中三疊世,羅志立等稱其為“峨眉地裂運(yùn)動(dòng)”。此次裂陷活動(dòng)是龍門(mén)山地質(zhì)歷史中的一次重要事件,對(duì)其印支期以來(lái)的演化和構(gòu)造格局具有重要影響。一方面,裂陷活動(dòng)產(chǎn)生了一系列北東走向的同沉積斷裂,形成后期龍門(mén)山主干斷裂的雛形,,;另一方面,裂陷槽內(nèi)堆積了數(shù)千米厚的志留系茂縣群和泥盆系危關(guān)群(月里寨群)細(xì)屑巖,成為后期龍門(mén)山?jīng)_斷帶向松潘-甘孜褶皺帶過(guò)渡的主要介質(zhì)。晚三疊世以來(lái),受印支期中國(guó)大陸主體拼合和喜馬拉雅期印-亞碰撞兩大地質(zhì)事件影響,龍門(mén)山及其以西的松潘-甘孜地區(qū)發(fā)生強(qiáng)烈變形-變質(zhì)和沖斷隆升,并在其東側(cè)形成川西前陸盆地,,[13,14,15,16,17,18],。自北西向南東從青藏高原東部橫穿龍門(mén)山至四川盆地,依次出現(xiàn)強(qiáng)烈褶皺-變質(zhì)到褶皺沖斷變形再到弱變形的構(gòu)造特征,展現(xiàn)了一個(gè)從(松潘-甘孜)褶皺帶到(龍門(mén)山)沖斷帶再到(川西)前陸盆地的完整變形序列,它們是相對(duì)獨(dú)立卻又密切聯(lián)系的三個(gè)構(gòu)造單元。1.1構(gòu)造背景及構(gòu)造由華北、華南和羌塘-昌都地塊所圍限的巨大三角形區(qū)域(圖1),主體由復(fù)雜變形的中上三疊統(tǒng)復(fù)理石組成,僅在周邊出露古生界,均已發(fā)生不同程度變質(zhì)。松潘-甘孜褶皺帶主體形成于印支運(yùn)動(dòng),,,在上述三大地塊的圍限擠壓作用下,發(fā)育NW、NE、S-N和E-W多個(gè)方向構(gòu)造,它們相互疊加或聯(lián)合形成多個(gè)向南凸出的弧形構(gòu)造,這在其東緣向龍門(mén)山?jīng)_斷帶過(guò)渡的區(qū)域表現(xiàn)尤為突出。褶皺帶內(nèi)部總體以NW向?yàn)橹?與龍門(mén)山構(gòu)造帶近于垂直,向南東逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镹E向與龍門(mén)山構(gòu)造帶平行。這種構(gòu)造線走向的明顯變化和二者的極不協(xié)調(diào)關(guān)系常被認(rèn)為是印支期龍門(mén)山左旋走滑的結(jié)果。1.2沖斷隆升期中三疊世末龍門(mén)山?jīng)_斷帶是由一系列走向NE、傾向NW的逆沖斷裂及其所夾的逆沖巖片組成,這些逆沖巖片主要由前震旦紀(jì)基底雜巖和震旦系至三疊系海相地層組成,自北向南分布有轎子頂雜巖、彭灌雜巖和寶興雜巖(圖1)。龍門(mén)山褶皺-沖斷變形始于中三疊世末的印支運(yùn)動(dòng),整個(gè)燕山運(yùn)動(dòng)期間均有持續(xù)但明顯減弱,新生代再次復(fù)活發(fā)生強(qiáng)烈沖斷隆升,,,,現(xiàn)今仍有活動(dòng),。龍門(mén)山褶皺-沖斷變形總體表現(xiàn)為自北西向南東的擠壓逆沖,同時(shí)疊置滑覆構(gòu)造,變形由北西向南東呈前展式擴(kuò)展,變形強(qiáng)度逐漸減弱,韌性遞減,層次漸淺,,,。關(guān)于龍門(mén)山?jīng)_斷帶形成演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制,一般認(rèn)為是由松潘-甘孜褶皺帶向南東方向擴(kuò)展而成,,,,將其作為松潘-甘孜褶皺帶主體向揚(yáng)子克拉通逆沖推覆的前緣過(guò)渡帶,而其深部動(dòng)力學(xué)背景則是華南地塊向北西的陸內(nèi)俯沖,,(圖3),稱為C型俯沖,或L型俯沖。而對(duì)于龍門(mén)山現(xiàn)今陡峻地形和快速隆升,源于青藏高原內(nèi)部的下地殼流動(dòng)機(jī)制給出了較為合理的解釋,,。1.3龍門(mén)山?jīng)_積扇礫巖及構(gòu)造中心的遷移四川盆地作為華南地塊上最穩(wěn)定的構(gòu)造單元,晚三疊世以來(lái)隨著龍門(mén)山的崛起,于其西部發(fā)生強(qiáng)烈沉降形成川西前陸盆地,沉積了厚度超過(guò)5km的陸相碎屑巖地層[13,14,15,16,17,18],。沿著龍門(mén)山前緣,從上三疊統(tǒng)須家河組至第四系幾乎每個(gè)層位均出現(xiàn)沖積扇礫巖,反映了龍門(mén)山在整個(gè)中-新生代期間的持續(xù)沖斷活動(dòng),,,。但是這種沖斷活動(dòng)沿著龍門(mén)山走向是不均衡的,受其影響,前陸盆地的沉降中心在地史上發(fā)生過(guò)3次明顯的遷移,,即從晚三疊世的龍門(mén)山中段前緣,,向北遷移到晚侏羅世-早白堊世的龍門(mén)山北段前緣,于晚白堊世-新生代期間再次遷移到龍門(mén)山中-南段前緣。與此同時(shí),東側(cè)的前陸盆地沉積也不同程度地卷入了變形,成為龍門(mén)山前山帶的重要組成部分,,。2龍門(mén)山?jīng)_斷帶構(gòu)造的分帶性特征構(gòu)造分帶是龍門(mén)山構(gòu)造研究中一個(gè)基本內(nèi)容,前人已做過(guò)大量的研究工作,出現(xiàn)了眾多劃分方案和構(gòu)造帶稱謂,,,,,,。這一方面是由于采用的劃分標(biāo)準(zhǔn)和側(cè)重點(diǎn)不同所致,同時(shí)也足見(jiàn)龍門(mén)山?jīng)_斷帶的構(gòu)造復(fù)雜性和多樣性。另外,沿著龍門(mén)山走向,構(gòu)造分帶性特征具有不同的表現(xiàn)甚至差異顯著。鑒于以上原因,本文在此僅給出構(gòu)造分帶的總體變形特征,而對(duì)北段、中段和南段詳細(xì)的構(gòu)造分帶性特征將在后面的構(gòu)造分段性部分進(jìn)行討論。2.1南北西向南東變形特征分析龍門(mén)山?jīng)_斷帶由數(shù)條走向北東、傾向北西的逆沖斷裂所分隔而顯示出明顯的分帶性變形特征,自北西向南東依次有茂縣-汶川斷裂(F1)、北川-映秀斷裂(F2)、安縣-都江堰斷裂(F3)和廣元-大邑(隱伏)斷裂(F4)(圖1,圖4)。斷裂兩側(cè)在物質(zhì)組成、構(gòu)造層次和變形樣式等方面具有明顯的差異。2.1.1逆沖構(gòu)造及斷裂活動(dòng)特點(diǎn)龍門(mén)山后山斷裂自北向南由青川斷裂、茂縣-汶川斷裂和隴東斷裂組成,簡(jiǎn)稱茂縣-汶川斷裂。該斷裂是松潘-甘孜褶皺帶與龍門(mén)山?jīng)_斷帶的分界斷裂,主要沿著志留系茂縣群發(fā)育。斷裂以西發(fā)育弧形構(gòu)造,變質(zhì)程度相對(duì)較深,同時(shí)發(fā)育巨厚三疊系復(fù)理石;以東無(wú)弧形構(gòu)造,變質(zhì)程度相對(duì)較淺。斷裂在龍門(mén)山中南段連續(xù)性較好,南起瀘定,表現(xiàn)為前震旦紀(jì)花崗巖逆沖于泥盆系之上,向北東延伸經(jīng)隴東至耿達(dá)間主要表現(xiàn)為上古生界與志留系呈斷層接觸。由耿達(dá)向北東經(jīng)草坡至汶川之間,主要表現(xiàn)為志留系與前震旦紀(jì)彭灌基底雜巖間呈斷層接觸,在汶川與茂縣之間,前震旦紀(jì)花崗巖和震旦系-奧陶系逆沖于志留系或泥盆系之上。茂縣-汶川斷裂向北東延入志留系茂縣群內(nèi)部,地表無(wú)明顯錯(cuò)斷,這時(shí)通常將其與青川斷裂相連,繼續(xù)向北東延伸進(jìn)入陜西省境內(nèi)稱為陽(yáng)平關(guān)斷裂,表現(xiàn)為前震旦紀(jì)碧口群逆沖于志留系茂縣群之上。茂縣-汶川斷裂向下切割深達(dá)中下地殼(圖3),自形成以來(lái)具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)。印支期,該斷裂具有強(qiáng)烈的韌性變形特征,青川、汶川、耿達(dá)等地?cái)嗔褞?nèi)糜棱巖、強(qiáng)劈理化、強(qiáng)烈揉皺、脈石英透鏡體等發(fā)育,總體表現(xiàn)為由北西向南東的逆沖剪切和左旋走滑,,,,局部見(jiàn)有右旋走滑(圖5-A)。新生代期間斷裂再次復(fù)活,沿?cái)嗔褞Т罅堪l(fā)育斷層角礫巖(圖5-B)、碎裂巖等,總體顯示逆沖兼右旋走滑的脆性變形特征,,,。2.1.2北洋-映射斷裂—中央斷裂——北川-映秀斷裂龍門(mén)山中央斷裂自北向南由涼水-南壩斷裂、北川-映秀斷裂和五龍-鹽井?dāng)嗔呀M成,簡(jiǎn)稱北川-映秀斷裂。該斷裂是龍門(mén)山后山帶和前山帶的分界斷裂,斷裂西側(cè)變形層次較深,由前震旦紀(jì)基底雜巖和下古生界組成,多已變質(zhì);斷裂東側(cè)變形層次較淺,主要由上古生界和三疊系組成,均未變質(zhì)。該斷裂南起瀘定,向北東經(jīng)五龍、鹽井坪至三江口附近,表現(xiàn)為前震旦紀(jì)基底雜巖及變質(zhì)的志留系-泥盆系逆沖于未變質(zhì)的志留系-泥盆系之上。由三江口向北東延伸經(jīng)映秀至清平間,前震旦紀(jì)彭灌雜巖直接逆沖于上三疊統(tǒng)須家河組之上。清平至北川間,該斷裂連續(xù)性變差,總體表現(xiàn)為震旦系和下古生界逆沖于上古生界-中三疊統(tǒng)之上。由北川向北東延伸,斷裂經(jīng)南壩、涼水、茶壩、林庵寺等地后連續(xù)性變差,最終進(jìn)入陜西省境內(nèi),總體表現(xiàn)為變質(zhì)的寒武系和震旦系逆沖于未變質(zhì)的志留系之上。北川-映秀斷裂向下切割達(dá)下地殼(圖3),地表表現(xiàn)為脆-韌性過(guò)渡的變形特征,,,,,斷裂帶內(nèi)主要發(fā)育劈理化、構(gòu)造透鏡體、斷層泥礫巖、碎裂化等,部分地段發(fā)育糜棱巖帶(圖5-C),主要表現(xiàn)為由北西向南東的逆沖,兼有右旋走滑(圖5-D)。北川-映秀斷裂是龍門(mén)山?jīng)_斷帶內(nèi)最重要的逆沖斷裂,一般將其作為揚(yáng)子地臺(tái)的西界,,不僅對(duì)其兩側(cè)早期的沉積建造具有明顯的控制作用,,而且在后期擠壓變形過(guò)程中發(fā)生過(guò)大規(guī)模的沖斷隆升,構(gòu)成晚三疊世川西前陸盆地的西部邊界。需要指出的是,對(duì)于北川-映秀斷裂的向南延伸,一般將其與小關(guān)子斷裂相連,,本文基于以下事實(shí)將其厘定為五龍斷裂。五龍斷裂兩側(cè)無(wú)論是地層系統(tǒng)、變質(zhì)情況還是后期變形特征等顯示出明顯的差異。斷裂西側(cè)所有地層均已發(fā)生了不同程度的變質(zhì),而東側(cè)無(wú)明顯變質(zhì)。西側(cè)無(wú)震旦系,奧陶系、志留系、泥盆系沉積厚度大且含基性火山巖,直接覆于前震旦紀(jì)基底雜巖之上;而東側(cè)震旦系碳酸鹽巖發(fā)育,奧陶系、志留系、泥盆系沉積厚度小且部分缺失。斷裂西側(cè)總體具有韌性變形特征,前震旦紀(jì)五龍巖體發(fā)生糜棱巖化,而東側(cè)主要為脆性變形。這些現(xiàn)象說(shuō)明,整個(gè)古生代期間,五龍斷裂兩側(cè)的部分都不是作為一個(gè)整體存在的,五龍斷裂是一條重要的分界斷裂。因此,將北川-映秀斷裂和五龍斷裂相連作為揚(yáng)子地臺(tái)的西界是合理的。至于寶興雜巖,則是在后期沖斷運(yùn)動(dòng)向前陸擴(kuò)展的過(guò)程中由于基底破裂才卷入變形的,與五龍雜巖和彭灌雜巖的出露不可同日而語(yǔ)。2.1.3前侏羅系-構(gòu)造演化龍門(mén)山前山斷裂是由眾多逆沖斷層組成的斷裂帶,單條斷層往往延伸范圍有限,自北向南由馬角壩斷裂、安縣-都江堰斷裂、大川-雙石斷裂組成,簡(jiǎn)稱安縣-都江堰斷裂。該斷裂是龍門(mén)山?jīng)_斷帶和四川盆地的現(xiàn)今分界斷裂,主要沿上三疊統(tǒng)須家河組碎屑巖發(fā)育。斷裂以西主要由前侏羅紀(jì)地層組成,變形相對(duì)較強(qiáng),斷層發(fā)育;以東主要為侏羅系及其以上地層,變形相對(duì)較弱。斷裂南起天全,向北東延伸分為兩支,北支小關(guān)子斷裂最終并入北川-映秀斷裂,表現(xiàn)為震旦系和志留系-二疊系逆沖于三疊系之上;南支大川-雙石斷裂表現(xiàn)為上三疊統(tǒng)及更老地層逆沖于侏羅系-白堊系之上。斷裂向北東延伸經(jīng)過(guò)都江堰二王廟、通濟(jì)場(chǎng)、八角場(chǎng)、金花、漢旺、曉壩等地,直至江油讓水,總體表現(xiàn)為三疊系逆沖于侏羅系之上。自江油向北東,由于被侏羅系不整合覆蓋,斷裂斷續(xù)出露,至馬角壩一帶由數(shù)條平行的斷層組成疊瓦斷層帶,主要沿中下三疊統(tǒng)內(nèi)部發(fā)育。再向北東至廣元寶輪,斷裂多隱伏于地下,地表錯(cuò)斷不明顯。安縣-都江堰斷裂向下切割相對(duì)較淺,并可能向下合并于北川-映秀斷裂(圖3);地表表現(xiàn)出明顯的淺層次脆性變形特征,斷裂附近碎裂化發(fā)育(圖5-E),總體表現(xiàn)為由北西向南東的逆沖。2.1.4逆沖活動(dòng)加強(qiáng)和規(guī)范地層發(fā)育龍門(mén)山山前斷裂由南西向北東斷續(xù)出露于雅安、大邑灌口、彭州關(guān)口一帶,其余地方大多隱伏于地下,簡(jiǎn)稱廣元-大邑(隱伏)斷裂。該斷裂發(fā)育于四川盆地內(nèi)部,是逆沖活動(dòng)進(jìn)一步向前陸擴(kuò)展的結(jié)果,主要沿侏羅紀(jì)以來(lái)的陸相碎屑巖地層發(fā)育。斷裂以西地層不同程度卷入變形,以東地區(qū)變形微弱,大多數(shù)地段表現(xiàn)為巖層傾角的快速變緩。廣元-大邑(隱伏)斷裂是一條淺層次脆性斷裂,以逆沖為主,向下切割較淺,主要發(fā)育在中生代蓋層內(nèi)部。上述4條主干斷裂現(xiàn)今仍具有較強(qiáng)的活動(dòng)性,表現(xiàn)為線性地貌和地形陡坎、河流和階地錯(cuò)斷、地震活動(dòng)等,總體顯示為由北西向南東的逆沖,同時(shí)具有明顯的右旋走滑,。2.2龍門(mén)山?jīng)_斷帶及鄰區(qū)自北西南西南北西南北地區(qū)構(gòu)造帶劃分以上述厘定的4條主干斷裂為界,按照物質(zhì)組成、變質(zhì)情況、構(gòu)造層次、變形樣式等,將龍門(mén)山?jīng)_斷帶及鄰區(qū)自北西向南東依次劃分為如下5個(gè)構(gòu)造帶(圖4)。2.2.1性變形特征東以茂縣-汶川斷裂為界,是松潘-甘孜褶皺帶向龍門(mén)山?jīng)_斷帶過(guò)渡的前鋒變形帶,主要由志留系-三疊系變質(zhì)巖系組成,以發(fā)育弧形構(gòu)造和韌性變形為典型特征。特別是茂縣、汶川一帶以西25km寬的范圍,經(jīng)歷了強(qiáng)烈的韌性剪切和變質(zhì)作用,,相關(guān)的微構(gòu)造記錄了至少2~3期韌性變形,,,即早期NE-SW向擠壓、中期左旋剪切和晚期NW-SE向擠壓,它們均為晚三疊世印支期變形產(chǎn)物?,F(xiàn)今所見(jiàn)構(gòu)造線自西向東發(fā)生北西-東西-北東的連續(xù)變化,帶內(nèi)褶皺樣式復(fù)雜多變,主要為相似褶皺,既有緊閉直立-同斜褶皺,也有傾豎褶皺和平臥褶皺(圖5-F)。2.2.2基底雜巖中同urg變形介于茂縣-汶川斷裂與北川-映秀斷裂之間,習(xí)稱龍門(mén)山后山帶,主要由前震旦紀(jì)基底雜巖和震旦系-泥盆系淺變質(zhì)巖組成。該帶以基底卷入沖斷變形和發(fā)育同劈理褶皺為典型特征,褶皺較斷裂發(fā)育。自北向南依次出露有轎子頂、彭灌和五龍基底雜巖,在這些基底雜巖的外圍,則是一系列軸面傾向北西的緊閉同斜褶皺,以平行褶皺向相似褶皺的過(guò)渡類型為主,透入性劈理(S1)發(fā)育,在褶皺翼部S1多平行S0,而在褶皺轉(zhuǎn)折端S1多斜切甚至置換S0。由茂縣-汶川斷裂向南東,變形強(qiáng)度和變形層次總體呈遞減趨勢(shì)。2.2.3龍門(mén)山前山帶介于北川-映秀斷裂和安縣-都江堰斷裂之間,習(xí)稱龍門(mén)山前山帶,主要由志留系碎屑巖、泥盆系-中下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖和上三疊統(tǒng)須家河組碎屑巖組成,南段出露寶興基底雜巖,總體變形特征表現(xiàn)為斷裂較褶皺發(fā)育(中南段)或同等發(fā)育(北段)。疊瓦狀沖斷層系的發(fā)育是龍門(mén)山前山帶最典型的構(gòu)造特征,無(wú)論是北段、中段還是南段,表現(xiàn)都十分明顯,,,。該帶內(nèi)地表所見(jiàn)褶皺以北段較為發(fā)育,并且主要為同心褶皺(圖5-G),顯示變形層次較中南段相對(duì)要深。龍門(mén)山前山帶另一個(gè)典型的構(gòu)造特征是發(fā)育眾多飛來(lái)峰,,,,,并且以中南段最為典型。2.2.4逆沖作用下的整體變形介于安縣-都江堰斷裂和廣元-大邑(隱伏)斷裂之間,習(xí)稱龍門(mén)山山前帶,主要由侏羅系-古近系陸相紅層組成,是四川盆地在逆沖作用向前陸擴(kuò)展過(guò)程中卷入變形的部分,南段變形強(qiáng)于中北段。構(gòu)造變形較上述各帶明顯減弱,主要為平緩-開(kāi)闊褶皺或單斜構(gòu)造,前者在背斜核部常伴有規(guī)模不大的逆斷層,后者主要表現(xiàn)為巖層產(chǎn)狀向盆地內(nèi)部迅速變緩。地腹主要發(fā)育斷層相關(guān)褶皺、II型三角帶以及與反沖斷層相關(guān)的小型沖起構(gòu)造和I型三角帶,,。2.2.5露白堊系紅覆蓋部分位于廣元-大邑(隱伏)斷裂以東的四川盆地部分,北段出露白堊系紅層,中南段多為第四系覆蓋。構(gòu)造變形微弱,地層平緩或波狀起伏,中南段同時(shí)還受到南東向北西逆沖作用的影響。3龍門(mén)山中段構(gòu)造格局龍門(mén)山?jīng)_斷帶的走向差異性早已為許多學(xué)者所注意,,,,但少有專門(mén)的討論。這些差異性主要表現(xiàn)在基底性質(zhì)及展布、地層發(fā)育特征及演化歷史、構(gòu)造變形特征、沉降與隆升特征以及活動(dòng)構(gòu)造等多個(gè)方面。本文基于下述幾個(gè)方面的依據(jù),將龍門(mén)山?jīng)_斷帶自北向南以北川-安縣一線和臥龍-懷遠(yuǎn)一線為界劃分為三段,即龍門(mén)山北段、中段和南段(圖4)。a.基底、地層發(fā)育特征及演化歷史。龍門(mén)山南段、中段和北段分別以寶興雜巖、彭灌雜巖和轎子頂雜巖體為核心,它們之間為古生界蓋層所分隔,且寶興雜巖和彭灌雜巖分別位于北川-映秀斷裂的兩側(cè),顯示它們是3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的雜巖體。龍門(mén)山南段缺失寒武系和石炭系,二疊系普含玄武巖;而中北段地層相對(duì)發(fā)育較全,二疊系也無(wú)玄武巖,說(shuō)明它們?cè)诠派陂g的演化就是非同步的。晚三疊世以來(lái),這種差異演化變得十分明顯。龍門(mén)山中、北段的后山帶無(wú)須家河組,而須家河組在整個(gè)龍門(mén)山南段都有分布。從須家河組礫巖發(fā)育來(lái)看,從北段向南段大套礫巖所在的層位依次抬高,且中、北段礫巖較南段發(fā)育,,。三疊紀(jì)末的印支晚期運(yùn)動(dòng)中,龍門(mén)山北段變形強(qiáng)烈,侏羅系角度不整合覆于三疊系及更老層位之上,向中、南段,這種接觸關(guān)系逐漸變?yōu)槠叫胁徽虾驼?。這些都說(shuō)明印支期龍門(mén)山的構(gòu)造變形是從北向南逐漸推進(jìn)的。晚侏羅世至早白堊世,龍門(mén)山北段沉積厚度超過(guò)3km,且發(fā)育大套沖積扇礫巖,而同期龍門(mén)山中、南段無(wú)論地層厚度還是礫巖體規(guī)模都較小。與此形成鮮明對(duì)照的是,早白堊世晚期以來(lái),龍門(mén)山北段隆升,結(jié)束沉積;而龍門(mén)山南段(包括中段的南端)沉積厚度超過(guò)3km,且發(fā)育巨厚多套礫巖層,同時(shí)新近系-第四系與下伏層位間的角度不整合及其本身的變形表明南段受到了喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈影響,。這些事實(shí)說(shuō)明龍門(mén)山北段在燕山期就基本定型;而南段在喜馬拉雅期才基本定型,直至現(xiàn)今仍在發(fā)育;中段則介于二者之間。b.構(gòu)造變形特征。主要體現(xiàn)在前山帶和山前帶。前山帶,北段以同心褶皺和沖斷疊瓦扇為典型特征,構(gòu)造層次相對(duì)較深;中、南段則主要發(fā)育疊瓦沖斷層系,脆性較強(qiáng)、層次較淺。另外,在南段的前山帶,前震旦紀(jì)基底雜巖也卷入了變形。飛來(lái)峰是中、南段前山帶的另一主要特色,如彭灌飛來(lái)峰群和白石-茍家、中林-金臺(tái)山飛來(lái)峰等,而北段則不典型。山前帶,北段變形較弱,以單斜為主;南段變形則較強(qiáng),侏羅系-古近系甚至新近系-第四系都不同程度地卷入了斷褶變形。c.前陸盆地沉降特征。川西前陸盆地作為龍門(mén)山?jīng)_斷構(gòu)造載荷的撓曲響應(yīng),較好地記錄了其中-新生代構(gòu)造活動(dòng)性。晚三疊世川西前陸盆地的沉降中心主要位于中段前緣,,,,晚侏羅世-早白堊世主要位于北段前緣,,而晚白堊世-新生代期間主要位于南段前緣,。d.隆升特征。經(jīng)過(guò)完全退火的鋯石和磷灰石裂變徑跡年齡分布(另文討論)具有自北向南鋯石年齡增加而磷灰石年齡減小的趨勢(shì),表明印支期北段較中、南段抬升更快,而喜馬拉雅期中、南段較北段抬升更快。同時(shí),裂變徑跡年齡還顯示上述主干斷裂兩側(cè)具有明顯的差異隆升特征,而且這種差異隆升在中、南段表現(xiàn)更為明顯。e.現(xiàn)今活動(dòng)性。上述龍門(mén)山主干斷裂的新構(gòu)造活動(dòng)表現(xiàn)出明顯的分段性,,,其分段界線為北川-安縣一線。北川以北的龍門(mén)山北段自第四紀(jì)以來(lái)活動(dòng)性較弱,晚更新世趨于停息,小震活動(dòng)微弱;北川以南的龍門(mén)山中、南段則是晚更新世以來(lái)的強(qiáng)烈活動(dòng)段,歷史上發(fā)生過(guò)多次中強(qiáng)地震,現(xiàn)代小震成帶分布。需要說(shuō)明的是,龍門(mén)山中、南段的劃分是相對(duì)的,沒(méi)有明顯的界線;而中、北段界線明顯。以前的文獻(xiàn)將中、北段界線置于綿竹漢旺附近;但從地層展布特點(diǎn)來(lái)看,彭灌雜巖與其北東側(cè)的千佛山背斜是一個(gè)從基底到蓋層連續(xù)發(fā)育的一個(gè)整體,不應(yīng)從中分開(kāi),而真正的界線位于北川-擂鼓-安縣一線。3.1地表逆沖斷層—龍門(mén)山北段龍門(mén)山北段是指位于北川-安縣一線之北東的部分,以出露轎子頂基底雜巖和發(fā)育唐王寨向斜為典型特征(圖6)。北西界的青川斷裂將其北西側(cè)的碧口群變質(zhì)火山巖系和南東側(cè)的志留系茂縣群千枚巖截然分開(kāi)。南東界與四川盆地以單斜層逐漸變緩而過(guò)渡,地表無(wú)明顯斷裂分隔。后山帶是以轎子頂雜巖為核心的大型背隆,外圍蓋層由震旦系、寒武系和志留系變質(zhì)砂巖、千枚巖、板巖和結(jié)晶灰?guī)r組成,它們以北川斷裂為主沖斷面逆沖于南東側(cè)未明顯變質(zhì)的志留系泥頁(yè)巖和砂巖之上(圖6-A)。轎子頂背隆沿走向向兩側(cè)延伸轉(zhuǎn)變?yōu)橐灾玖粝得h群為主體的復(fù)式背向斜帶,主要為軸面傾向北西的緊閉同斜褶皺(圖6-C),地表所見(jiàn)S1多平行于S0且翼部具韌性變形的“S”形小型層間褶皺發(fā)育。前山帶主要由志留系-下泥盆統(tǒng)泥頁(yè)巖、砂巖和中泥盆統(tǒng)-中下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖組成,局部出露寒武系、奧陶系和上三疊統(tǒng)須家河組,侏羅系角度不整合覆于不同層位之上。主要構(gòu)造包括唐王寨向斜及其前緣疊瓦沖斷系及天井山、礦山梁等背斜構(gòu)造。唐王寨向斜及其前緣疊瓦沖斷系由毛埡斷層、通口斷層、黃蓮橋斷層和香水?dāng)鄬铀指舻?個(gè)(滑覆-)逆沖巖片構(gòu)成,它們依次自北向南逆沖疊置于下一巖片之上,并最終逆沖于侏羅系之上,在剖面上呈現(xiàn)疊瓦狀(圖6-B)。每個(gè)逆沖巖片均為向斜構(gòu)造,最上部的兩個(gè)巖片,即唐王寨向斜本身,由志留系-石炭系組成,中部巖片由二疊系和中下三疊統(tǒng)組成,下部巖片由中下三疊統(tǒng)組成。另一個(gè)發(fā)育典型疊瓦沖斷系的地帶是馬角壩-雁門(mén)壩一帶(圖6-C),志留系逆沖于泥盆系之上,再逆沖于石炭系-二疊系之上,又逆沖于中下三疊統(tǒng)之上。即使在中下三疊統(tǒng)內(nèi)部也發(fā)育疊瓦扇,造成飛仙關(guān)組上部和下部地層的多次重復(fù)。當(dāng)然,這些疊瓦沖斷系也可能是頂部被剝蝕的雙重構(gòu)造。在這些疊瓦沖斷系的前緣,則是天井山、礦山梁等背斜構(gòu)造,地表表現(xiàn)為短軸-線性背斜,地腹主要為雙重構(gòu)造,,,。山前帶主要由侏羅系碎屑巖組成,地表主要為單斜構(gòu)造,巖層由中高傾向盆地內(nèi)逐漸變?yōu)榫弮A,地腹發(fā)育疊瓦狀盲沖斷層、斷層相關(guān)褶皺、三角帶和沖起構(gòu)造等,??偟膩?lái)看,龍門(mén)山北段褶皺較為發(fā)育,逆沖斷層只是在前山帶和山前帶的過(guò)渡部位才明顯占優(yōu),總體表現(xiàn)出韌性相對(duì)較強(qiáng)、層次相對(duì)較深的變形特點(diǎn),且變形層次自北西向南東呈逐漸變淺的特點(diǎn),如涼水-竹園剖面上靠近北川斷裂的志留系仍有較強(qiáng)烈的褶皺變形,軸面劈理發(fā)育。侏羅系與下伏層位間的角度不整合接觸、侏羅系自身發(fā)生褶皺變形并被逆沖掩蓋以及缺少晚白堊世以來(lái)的沉積,說(shuō)明龍門(mén)山北段至少經(jīng)歷了印支期和燕山期兩次強(qiáng)烈的沖斷變形。3.2晚三疊世沉積型前山帶龍門(mén)山中段是指位于北川-安縣一線與臥龍-懷遠(yuǎn)一線之間的部分,以出露彭灌基底雜巖及其前緣發(fā)育飛來(lái)峰為典型特征(圖7)。北西以茂縣-汶川斷裂與松潘-甘孜褶皺帶東緣較場(chǎng)-理縣一帶的弧形構(gòu)造分開(kāi),南東以安縣-都江堰斷裂與四川盆地西部弱變形帶分開(kāi)。后山帶包括彭灌沖斷體、千佛山背斜和九頂山?jīng)_斷席3個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元。彭灌沖斷體由前震旦紀(jì)基底雜巖和上覆的震旦系、上古生界碳酸鹽巖組成,沿北川-映秀斷裂向南東逆沖于上三疊統(tǒng)須家河組之上。千佛山背斜位于彭灌雜巖的北東側(cè),呈近東西向延伸,由核部向翼部依次出露震旦系碳酸鹽巖-磷質(zhì)頁(yè)巖-硅質(zhì)巖、寒武系碎屑巖-磷塊巖、奧陶系灰?guī)r和志留系泥頁(yè)巖夾灰?guī)r,背斜總體較為開(kāi)闊,受巖性差異控制,軟弱層如志留系內(nèi)變形強(qiáng)烈,露頭構(gòu)造顯示明顯受到NE-SW向擠壓作用的影響。九頂山?jīng)_斷席由志留系茂縣群和泥盆系月里寨群千枚巖-板巖-變質(zhì)砂巖夾結(jié)晶灰?guī)r組成,沿九頂山斷裂向南東逆沖于彭灌沖斷體和千佛山背斜之上,帶內(nèi)總體以軸面傾向北西的緊閉倒轉(zhuǎn)-同斜褶皺為主(圖7-A),變質(zhì)-變形強(qiáng)度自北西向南東逐漸降低,在茂縣-汶川斷裂以東附近至少可識(shí)別出兩期面理。前山帶的北半段主要由泥盆系-中下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖構(gòu)成,局部出露震旦系碳酸鹽巖和寒武系碎屑巖。由于處于龍門(mén)山中段和北段間的過(guò)渡-轉(zhuǎn)換部位,構(gòu)造顯得十分復(fù)雜,但總體仍表現(xiàn)出明顯疊瓦沖斷系變形樣式。如在茶坪-曉壩一帶,由泥盆系至中下三疊統(tǒng)組成的4個(gè)逆沖巖片自北西向南東以西逆沖疊置于下一巖片之上(圖7-B)。前山帶的南半段主要由上三疊統(tǒng)須家河組碎屑巖構(gòu)成,內(nèi)部發(fā)育一系列疊瓦狀逆沖斷層及其相關(guān)的褶皺,。該帶另一個(gè)鮮明的特點(diǎn)是發(fā)育一系列由泥盆系至下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖構(gòu)成的飛來(lái)峰(圖7-C),絕大多數(shù)坐落于已發(fā)生變形的須家河組之上,少數(shù)覆于變形的侏羅系之上,一般將其解釋為強(qiáng)烈沖斷后進(jìn)一步發(fā)生滑覆的結(jié)果,,,,,,。各飛來(lái)峰呈NE-SW向展布,與龍門(mén)山的構(gòu)造走向一致,飛來(lái)峰內(nèi)部構(gòu)造線也總體呈NE-SW向走向,褶皺和斷裂均較發(fā)育。山前帶總體與北段類似,主要為巖層向盆地內(nèi)部變緩的單斜構(gòu)造,地腹發(fā)育斷層相關(guān)褶皺、三角帶和沖起構(gòu)造等,但其南端已明顯卷入逆沖變形,地表可見(jiàn)沿背斜核部常有逆斷層發(fā)育。龍門(mén)山中段前山帶總體表現(xiàn)出脆性為主的變形特點(diǎn),且這種脆性變形由北向南增強(qiáng)。侏羅系與下伏層位間的角度不整合至平行不整合接觸、飛來(lái)峰覆于已發(fā)生變形的侏羅系之上、白堊系至新近系卷入變形、新近系與古近系間以及第四系與新近系間的角度不整合接觸,說(shuō)明龍門(mén)山中段至少經(jīng)歷了印支期一次和燕山期以來(lái)的四次變形事件,其中至少兩次發(fā)生在新生代。3.3個(gè)新的地層主體龍門(mén)山南段是指位于臥龍-懷遠(yuǎn)一線之南西的部分,以出露五龍、寶興基底雜巖及其前緣發(fā)育飛來(lái)峰為典型特征(圖8)。西北以五龍斷裂與松潘-甘孜褶皺帶東緣的金湯弧形構(gòu)造分開(kāi),南東側(cè)以較寬的斷褶帶向四川盆地過(guò)渡。后山帶由前震旦紀(jì)基底雜巖(五龍雜巖)及其上覆的奧陶系至泥盆系碳酸鹽巖和碎屑巖組成,均已發(fā)生不同程度變質(zhì),沿五龍斷裂向南東逆沖于前山帶寶興背斜北西翼的泥盆系之上。地表所見(jiàn)S1面理均以中高角度傾向北西,總體以單斜為主,內(nèi)部發(fā)育次級(jí)緊閉同斜褶皺。前山帶以小關(guān)子斷裂為界,北西側(cè)發(fā)育厚皮構(gòu)造,南東側(cè)發(fā)育薄皮構(gòu)造。厚皮構(gòu)造亞帶以前震旦紀(jì)基底雜巖(寶興雜巖)為主體,依次上覆震旦系碳酸鹽巖、奧陶系-志留系碎屑巖夾灰?guī)r、泥盆系碎屑巖和碳酸鹽巖、二疊系灰?guī)r夾玄武巖和中下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖,構(gòu)造變形相對(duì)較弱,總體構(gòu)成寬緩的背斜。與彭灌雜巖不同,寶興雜巖并非直接逆沖于其他較新的層位之上,而且上述各地層單元間的平行不整合或整合接觸關(guān)系、一致的變形以及小關(guān)子斷裂有限的斷距,說(shuō)明寶興雜巖是揚(yáng)子地臺(tái)的一部分,只是在印支期以來(lái)逆沖作用向前陸擴(kuò)展的過(guò)程中才卷入變形的。小關(guān)子斷裂的南東,須家河組碎屑巖大片出露且以中高傾為主,使我們有理由推測(cè)地層的大量重復(fù),其中除褶皺重復(fù)外,更主要的是疊瓦狀逆沖斷層所造成的重復(fù)。與龍門(mén)山中段類似,前山帶大量飛來(lái)

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