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龙门山-米仓山构造冲断带研究思路

时间:2022-01-26 百科知识 版权反馈
【摘要】:龙门山北端受到米仓山较大的影响,川北盆地是龙门山和米仓山共同的前陆盆地。因此龙门山北段的研究将结合米仓山造山带进行研究。利用米仓山、大巴山前交汇处地震剖面,探讨大巴山和米仓山的相互关系。
龙门山-米仓山构造冲断带研究思路_龙门山-米仓山褶

三、龙门山-米仓山构造冲断带研究思路

以冲断构造中推覆带在各个地质历史时期动力方向,推覆带内、外刚性地体分布和作用、推覆体内滑脱层以及前陆盆地生长沉积作用为主线开展研究。

(一)推覆带构造样式形成的主控因素分析

推覆带的不同部位可以形成不同的构造样式,推覆带构造样式受以下4个因素的控制,这4个因素在推覆带不同部位可以有不同分布:

1.挤压动力方向、大小和期次。造山带不同的部位在地质历史时期中可以有不同的动力学过程,由此形成不同的构造样式。龙门山北段的动力方向为由西北向东南挤压,而中段为由西向东挤压推覆。时间差异也很大,北段在印支期为推覆带主要发展时期,而南段主要发展时期是喜山期,构造形成期次不同,显然可以形成不同的构造样式。

2.推覆带后陆、前陆内刚性地体的分布差异是构造样式差异的主要原因。刚性地体很难发生形变,而软弱地层较容易发生形变。模拟实验、统计数据都表明,构造变形围绕刚性地体产生和发展。龙门山中段突出的特征是发育有彭灌杂岩体,为元古界火成岩基底。这个杂岩体对川西坳陷的形成具有重要的作用,5·12汶川大地震地表破坏也沿着彭灌杂岩体的东部边界产生。米仓山推覆带外侧有佛坪地体,也是元古界火成岩,这个地体和米仓山-汉南地体碰撞,形成米仓山造山带。

3.推覆带前陆盆地内,古坳陷-古隆起的分布控制了构造发育过程。古坳陷内沉积地层厚度较大,容易产生断层和褶皱、反冲构造;而古隆起通常为古生界基底,刚性较大,难以变形。推覆带在古坳陷、古隆起部位,有明显不同的构造样式和演化过程。近期的研究发现,在龙门山前的大邑地区存在一个古生界古隆起、米仓山前存在黑池梁古隆起,这两个古隆起对后期的构造-沉积发展具有重要的作用。龙门山南段为康滇古陆,在推覆带前方形成基底阻挡,由此形成薄皮构造。而通南巴构造带为一个斜列的构造带,和黑池梁基底古隆起有明显的对应关系。

4.推覆带内滑脱层厚度、层数以及性质,也是控制构造演化的重要因素。软弱层的破裂角非常平缓,而能干层有较大、较陡的破裂角(Davis and Engelder,1985),这是形成双重构造的主要因素。不同部位不同的滑脱层,是构造样式差异的重要因素之一。

(二)构造分段及其研究内容

据以上研究思路,将盆地和造山带作为一个整体进行研究,重点研究古隆起分布以及推覆带附近的刚性地体分布、滑脱层的分布。将扬子板块的两个边缘带——龙门山造山带、米仓山造山带作为一个整体进行研究,适当涉及大巴山构造带。在描述山前构造样式变化基础上,重点讨论造山带构造样式的控制性因素、形成机理;其次探索造山带分段性控制性因素;重点分析板块内部刚性地体在板块碰撞中的作用,探索不同造山模式的机理:

1.龙门山南段:存在康滇古隆起,三叠纪一直为古陆、古隆起。这个古隆起的存在使得龙门山南段的构造样式为薄皮的叠瓦构造;南段的构造运动主要在新生代,所以发育薄皮推覆的叠瓦冲断带。

2.龙门山中段:重点探索造山带分段差异形成的机理,分析盆地差异对造山带构造差异的控制因素。在龙门山推覆带内中段,存在彭灌杂岩体,是一个刚性地体,很容易形成应力集中点;在彭灌杂岩体东侧盆地内,存在大型的川西坳陷。川西前陆盆地的形成是这个古坳陷、彭灌杂岩体相互作用形成的。以中段为界,两端形成不同的构造样式和构造演化过程。

3.龙门山北段:以米仓山汉南地体、碧口地体为中心,将米仓山汉南地体周边的地体、缝合线以及相关构造带统一的放入特提斯海演化过程中进行研究。研究扬子板块和秦岭板块、华北板块、松潘-甘孜板块在碰撞拼接过程中各个地体的互相作用及其结果。龙门山北端受到米仓山较大的影响,川北盆地是龙门山和米仓山共同的前陆盆地。从晚二叠世以来,扬子板块顺时针向松潘-甘孜、秦岭板块俯冲;三叠世以来,米仓山-汉南地体和碧口地体拼接;稍晚或者同时,米仓山-汉南地体和佛坪地体拼接;在晚三叠世晚期,三个地体拼接完成,龙门山北端造山形成天井山-摩天岭古陆;碧口地体碰撞在四川盆地内形成一系列NE向构造雏形,这些构造对后期的盆山耦合产生重大的影响。因此龙门山北段的研究将结合米仓山造山带进行研究。

4.滑脱层差异的研究:滑脱层差异是构造样式差异研究的重点。在龙门山南段,只有寒武系发育一套厚大的滑脱层,才能形成薄皮推覆构造;中段发育寒武系、中上叠系两套滑脱层;北段发育发育寒武系、中上三叠统、须家河组顶三套滑脱层,由此形成两套双重构造。

5.米仓山及其前陆构造:即通南巴构造带,重点研究推覆带内刚性地体-米仓山汉南地体的作用,以及山前黑池梁古隆起、涪阳坝早期拉张断层的作用。通南巴构造带是四川盆地内仅次于威远古隆起的一个构造,位于米仓山、大巴山两个推覆带前缘,构造较为复杂,这个构造带走向和米仓山并不平行,其形成机理非常独特。研究发现,通南巴构造带的形成和黑池梁古隆起具有很大的关系。

6.盆山耦合关系研究:以地震资料为研究基础,通过建立不同构造带的构造模式,从理论上探讨其成因和机理。对比研究米仓山前冲断带-构造带(即通南巴构造带)、龙门山前构造特征,详细讨论其构造样式、构造演化模式;利用米仓山与盆山耦合之间的地震剖面,建立米仓山及其前陆的盆山耦合样式,分析构造的形成机理和控制性因素。利用米仓山、大巴山前交汇处地震剖面,探讨大巴山和米仓山的相互关系。作为研究的应用,预测构造冲断带以及盆地内油气藏可能的方向。

7.古隆起对油气藏分布的控制作用研究。古隆起具有有利于油气富集的4个重要的因素,控制着油气藏的分布(瞿光明,2004):①古隆起剥蚀面形成溶蚀淋滤作用有利于储层发育;②古隆起周边容易形成大型岩性圈闭;③具有多套成藏体系;④克拉通内古隆起相对稳定,具有较好的保存条件。因此,古隆起不但对构造演化具有重要的控制作用,而且对油气藏的分布也具有非常重要的作用。大邑古生界古隆起、黑池梁古生界古隆起这两个古隆起的发现,对今后山前带的油气勘探具有重要的指导意义。

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