龙门山造山带北段动力学研究

二、龙门山造山带北段动力学研究

龙门山北段的构造变形动力可能来自米仓山地块、碧口地块、佛坪地块的碰撞。

将龙门山造山带的构造演化放在特提斯海的关闭过程中，能够较好的理解龙门山造山带不同部位的动力学差异。碰撞过程中，板块首先接触的部位不同，造成造山带动力学、运动学、演化时间都有差异。盆、山之间互相控制，形成不同部位构造样式的差异。

罗志立等（1994、2005）论述了龙门山的崛起的动力、演化的运动学模式。总体认为：龙门山崛起的动力学机制是松潘-甘孜板块和扬子板块碰撞，扬子板块为俯冲盘，为单侧盆地型盆山系统。其耦合关系的动力学模式为L（龙门山）型俯冲（刘树根，2003）（如图3-25所示）。但用松潘-甘孜板块的碰撞模式很难解释龙门山造山带构造样式的差异、山前盆地分块特征。

图3-25　龙门山造山带-川西前陆盆地系统物质循环和能量循环示意图

注意到扬子板块的顺时针旋转（如图3-26（a）所示），在扬子板块和松潘-甘孜板块碰撞过程中，必然突出部位首先碰撞。扬子板块北端存在米仓山汉南地体，龙门山北端存在碧口地体，这两个刚性地体正好处于突出部。这两个地体一旦碰撞，是刚性地体对刚性地体的对碰，其动力必然向盆地内强烈传递，动力场将在盆地中形成一系列构造；随着扬子板块向龙门山下不断俯冲，盆地构造又控制造山带的发育过程（如图3-26（b）所示）。

印支期，特提斯海顺时针关闭（黄定华，1999；马宗晋，2003；Qing-Ren Meng，2005）。扬子板块顺时针旋转，到印支期末期，米仓山汉南地体带强力向NE秦岭海方向俯冲、挤入秦岭和松潘甘孜地块（如图3-26（a）所示）。扬子板块上东侧存在神农架地体、大巴山弧内存在武当地体。首先东侧的是黄陵地体和神农架地体向北俯冲，与武当地体对冲对接，形成大巴山东侧弧形。武当基性岩墙群及共生的耀岭河群基性火山岩可能生成于南秦岭 8 亿年左右的小型地幔柱（董云鹏，2002），为刚性地体；黄陵地体和神农架地体也是古地体，这两个点首先碰撞。以此为支点，扬子板块顺时针旋转，汉南地体和碧口地体对冲对接，然后是佛坪地体。汉南地体刚性强度最大（郭振吾，1994），地体强行挤入秦岭造山带，形成秦岭造山带的“蜂腰”；同时佛坪地体反冲，也使得米仓山形成反冲断层，在米仓山前形成弧形构造；碧口地块被挤出逃逸（汤军等，2002）；这些地块的古老基底急剧隆升抬出（如图3-27所示）。米仓山汉南地体和碧口地体以及佛坪地体的拼接过程如图3-27 所示。在此动力背景下，北部形成天井山-摩天岭古陆，为剥蚀物源区；拼接过程产生动力形成盆地构造雏形。

图3-26　龙门山北端板块碰撞及动力模式

图3-27　四川盆地北部秦岭造山带碰撞过程示意图

需要注意的是，米仓山汉南地体是俯冲盘上的一个地体，并且处于扬子板块的北端突出部，当碧口地体和米仓山汉南地体强烈碰撞时，动力向盆地传递，由此形成盆地内一系列的向斜、背斜。而正是向斜部位发育川西坳陷前陆盆地。嘉陵江组-雷口坡沉积时期，秦岭海逐渐关闭，北部隆起，逐渐形成嘉陵江组-雷口坡膏岩湖，在封闭泻湖中心沉积厚大的膏岩-岩盐。

相对而言，碧口地体处于推覆带内，对推覆带构造产生较大影响，而对盆地的影响相对较小，因而对整个造山带的影响不如米仓山汉南地体显著。

注意到米仓山汉南地体和碧口地体的缝合线走向为NE向（如图3-26所示），由此碰撞的动力也是NE向，动力向盆地传递，将在盆地内形成印支期构造雏形（如图3-28所示）。