米仓山山前构造动力学分析

第四节　米仓山山前构造动力学分析

秦岭造山带自新元古代开始，在裂谷与小洋盆间并存的大陆裂谷构造体制基础上，由于深部地幔发生运动型式和动力学演化，区内小块体分别发生有序拼合；最后集中沿商丹-北准阳带拉开，形成统一的古秦岭-大别洋及其南北两侧的扬子地块和华北板块；此后进入以侧向运动和侧向加积增生为主的板块构造演化阶段。震旦纪至早古生代早期，古秦岭.大别洋处于板块构造扩张期，扩张距离达1400km～2000km以上（如图4-4所示）。从中奥陶世开始进入板块的俯冲收敛期，扬子板块俯冲于华北板块之下，由此导致华北板块的抬升，同时在华北板块南缘形成二郎坪弧后残余盆地。至泥盆纪，两板块的前锋开始接触，进入碰撞造山作用阶段。伴随着古特提斯洋的关闭，最后发生强烈的变质变形和花岗岩浆括动，造山带全面隆升。在这一漫长的碰撞造山过程中，根据造山作用的强度及盆山耦合关系，将其分为点接触、面接触和全面碰撞造山3个阶段（张国伟，2003；陈世悦，2000）。

印支期特提斯海顺时针关闭（黄定华，1999；马宗晋，2003；Qing-Ren Meng，2005），扬子板块带强力从NE方向秦岭海俯冲、挤入秦岭和松潘甘孜地块。大巴山造山带两侧的刚性地块冲顶形成大巴山弧形构造带（如图4-23所示）：首先是黄陵地体和神农架地体向北俯冲，和武当地体对冲对接；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。刚性强度最大的汉南地体强行挤入秦岭造山带，同时佛坪地体反冲，也使得米仓山形成反冲断层，在米仓山前一样形成弧形构造；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。

图　4-23

汉南地体早古生代可能为古陆、晚古生代为水下古隆起（王鸿帧，1985；李越，1998）。地表露头调查表明（余谦，2005），米仓山地台上覆有二叠系大隆组，表明晚二叠世时该地区为深水盆地沉积环境。三叠纪以后沉积环境开始变浅，飞一段泥质灰岩为盆地边缘斜坡相，飞二段为陆棚-泻湖相，飞三段为发育鲕粒滩为浅滩相，飞四段演变为泥质白云岩的潮坪相。飞四时由于隆升和填平作用，全区古地理面貌相似，为宽缓的潮坪沉积环境。由此可见，佛坪地体和汉南地体对接应该在早三叠末期，但是接触并没有造山运动。晚三叠世开始大规模隆升，转变为剥蚀区，向南部沉积区提供大量砂、泥质碎屑物源；侏罗纪剧烈抬升，在其山前边缘沉积了巨厚白田坝组底部砾岩（砾岩最厚可达100m）；以后侏罗纪缓慢抬升，向南部沉积区提供砂泥细碎屑岩为主，一直持续到白垩系，结束了该区沉积史。喜山期挤压加剧，造成穹隆上局部发育逆冲推覆构造。

米仓山复合应力场变化如图4-24所示。佛坪地体、碧口地体都是缝合线外的地体，在推覆带向前运动过程中，动力向前推进，通过盆地内的地体向盆地传递。拼接早期以碧口地体作用为主；其后佛坪地体动力加入形成复合动力；随着秦岭向南挤压，碧口地体可能逃逸，失去对米仓山的作用，但随后在松潘-甘孜板块的作用下有可能被推回来形成部分向东的动力；佛坪地体向米仓山地体碰撞拼接，形成向南的动力。向东和向南的复合动力，形成米仓山前NE向动力，所以米仓山前构造表现为NE向。汉南米仓山地体和碧口、佛坪地体的碰撞模式（如图3-27所示）。三个板块的碰撞过程模式描述如下（如图4-24、图3-26所示）：

1）印支早期：秦岭洋（古特提斯部分）开始关闭，扬子板块顺时针向秦岭板块俯冲→刚性的米仓山汉南地体楔入秦岭板块，将碧口地体从大巴山地体上切错下来。从晚三叠世开始，碧口地体和扬子板块拼合。碰撞产生的动力向盆地传递，形成盆地内向斜和背斜（如图3-28所示）。由于川东北盆地距离米仓山更近，受到的影响更大。

2）印支中、晚期（晚三叠世期间）：扬子板块不断向秦岭板块俯冲，华北板块向南俯冲，秦岭板块形成立交桥模式被抬起。由于佛坪地体为刚性地体，与汉南米仓山地体对冲拼接，此时碧口地块被挤出逃逸（汤军等，2002）。此时米仓山前的动力有可能变化为近南北向（如图4-24中的2号箭头所示）。

图4-24　米仓山前复合动力变化过程示意图

3）晚燕山期-喜山期：来自华北板块的挤压动力较强（如图2-27所示），此时米仓山汉南地体已经和佛坪地体拼接，在米仓山前形成南北向挤压，形成米仓山前弧形构造。

碧口地块的作用相对较为复杂。喜山期，喜山大幅度隆起，松潘-甘孜板块向东逃逸，在松潘-甘孜板块的作用下，碧口地体有可能受到向东的挤压应力。在龙门山南段西侧，松潘-甘孜板块的推挤形成小金弧形构造，这是松甘板块前端物质逃逸引起的（钟嘉猷，1998）；同样碧口地体也可能会受到松潘-甘孜板块的推挤，产生向东的运动。即原来处于逃逸的碧口地体有可能被松潘-甘孜板块推挤回来，复合在米仓山前的动力可能为NNW向，甚至NW向（如图4-24中的3号箭头所示）。