褶皱背斜和向斜示意图

区域构造特征_三峡库区宜昌重

第二节　区域构造特征

一、大地构造分区及总体特征

研究区大地构造位置属扬子陆块，主体处于上扬子陆块川中前陆盆地和黄陵基底隆起南部陆表海，各类物质出露齐全，从太古代陆核物质、古元古代表壳沉积、中元古代变质碎屑岩夹火山岩建造、新元古代花岗岩及新元古代-新生代盆地沉积等均有出露。区内经历了多期次、多阶段的变形变质作用和岩浆活动，地质构造较为复杂。构造变形主要形成于晋宁期、印支-燕山期和喜马拉雅期。现今所见的地壳构造样式，黄陵基底主要是晋宁期构造-热事件的结果，沉积盖层区主要是印支-燕山期构造事件的结果，喜马拉雅运动造就了一系列断陷盆地。

研究区构造格架总体受黄陵地块的控制，外围褶皱构造呈弧形环绕或向其收敛：西为川东弧形褶皱带，构造线走向自西向东，由北北东—北东向渐变为北东东向；西南及南面为近南北—北北东向转向北东向的弧形褶皱带及长阳东西向褶皱带；东侧上叠中新生代江汉-洞庭凹陷盆地（图4-5）。

二、川东构造带变形特征

西以华蓥山断裂为界，东以齐岳山断裂为界，宽约170km，北东端于开江之东，通过温泉背斜及其以东的褶皱，轴线弧形弯转为北东东向与大巴山弧形构造逐步过渡，南西端在川南与东西向泸州凹陷结合或者渐变过渡到黔中隆起上。因此其总体构造走向呈北东向。平面上，褶皱带在中段呈北北东—北东走向，向北该褶皱带逐渐转变为北东东向（图4-5）。而在构造带南部，华蓥山构造带向南延伸过程中散开呈扫帚状。川东褶皱带主要由三叠系、侏罗系组成，并以华蓥山、铜锣峡、明月峡、方斗山等背斜及其间的向斜来表现，背斜窄陡，向斜宽缓，整体呈现出隔挡式的特点，单一褶皱类型表现为断层传播式褶皱，具有不对称式褶皱特征（图4-6）。川东地区地表断裂构造出露较少，主要出现于高陡背斜的轴部，呈北东向断续分布。通过大量地震剖面的解译，断裂构造常出现在背斜的轴部或陡翼，断面倾向复杂，既有倾向北西，也有倾向南东的。其中以组成川东东部边界的华蓥山断裂和西部边界的齐岳山断裂最为醒目和重要。

（一）褶皱构造

该区内褶皱构造以北东向占绝对优势，次为北北东向和近东西向，卷入的地层为奥陶系至侏罗系。主要有华蓥山背斜（1）、铜锣峡背斜（5）、明月山背斜（10）、方斗山背斜（24）、齐岳山背斜（27）、达县-大竹向斜（4）、万州复向斜（20）、石柱复向斜（56）、垫江复向斜等。

1.华蓥山隆褶带

该褶皱带位于华蓥山至明月山之间，主要由三条平行排列的背斜和其间的开阔向斜组成，各褶皱具体特征如表4-1所示。

2.垫江复向斜

该向斜位于明月山背斜与黄泥塘背斜之间，长约350km，宽25～40km，由任市向斜（11）、渠马河-梁平向斜（14）、假角山背斜（12）、卧龙河背斜（51）、朱衣-铁峰山-黄泥塘背斜（19）和巴雾河向斜（94）组成，具体特征如表4-2所示。

3.万州复向斜

该向斜属区域主干褶皱，夹持于朱衣-铁峰山-黄泥塘背斜与方斗山背斜之间，长约250km，宽25～47km，由万州向斜（20）、黄柏溪向斜（21）、新场背斜（22）、故陵向斜（23）、菁口背斜（52）、珍溪向斜（53）、大池干背斜（54）、忠县丰都向斜（55）、丰盛场背斜（96）、石溪向斜（98）等组成。向斜内分布大面积的中生代红层，核部最新地层为遂宁组及蓬莱镇组。轴线由北东向经万州向北东东向自然弯转，轴线方向呈北东30°～45°～60°～90°变化，平面上向北西突起，枢纽起伏不平。整个复式向斜核部平缓开阔，两翼靠近背斜则急剧变陡，北西翼有倒转现象，形态呈复式屉状向斜。长江大致沿该向斜延伸。万州复向斜褶皱特征如表4-3所示。

4.方斗山背斜

研究区内全长240km，轴向总体呈北东20°～40°～60°～80°，北东端倾伏角19°。轴面倾向北西、北北东，局部直立。靠近背斜核部地层产状较陡，至侏罗系明显变缓，形态呈长轴脊状背斜。枢纽不平整，构造高点有大山坪、庙子湾、何家湾等。背斜轴部或靠近轴部被断层破坏，并使核部地层更老。该背斜显著特点是轴面扭转，枢纽起伏，轴线弧形弯曲，但总体上由北东转向北北东，呈向北西突起的弧形，为线状斜歪背斜，根据轴向变化可分为如下三段。

表4-1　华蓥山隆褶带褶皱一览

表4-2　垫江复向斜褶皱特征

表4-3　万州复向斜褶皱特征

续表4-3

（1）南段是方斗山背斜的主要组成部分。轴向由北东35°～40°～24°～31°变化，呈反S形。北西翼倾角20°～45°，南东翼倾角50°～85°，南东翼较北西翼陡。核部被断层破坏，由中二叠统—下三叠统组成；两翼为中三叠统巴东组—中侏罗统新田沟组，南端与南北向羊角背斜相接。

（2）中段轴向由北东43°～59°～77°变化。轴线明显向东弯转，为向北西突出的弧形，轴面倾向由南东变为北西，然后倾向北西。轴部由下三叠统嘉陵江组组成，长滩镇以南由中三叠统组成鞍部。南东翼被断层破坏，北西翼具多个平行于主背斜轴的次级褶曲，使地层露头变宽。局部地层发生挠曲甚至倒转。

（3）北段又称黄连峡背斜，轴向北东77°～80°，北翼倾角18°～62°，南翼倾角15°～70°，局部倒转，轴面倾向北北西。核部最老地层为嘉陵江组，北东端与齐岳山背斜呈30°角相交。

5.石柱复向斜

该向斜位于方斗山背斜与齐岳山背斜之间，长160km，宽20～30km，向斜总体轴向北东35°～40°，向斜北部转为北东70°～75°。主体由赶场向斜（25）、龙驹坝背斜（26）、马头场向斜（56）、建南背斜（57）、箭竹溪向斜（58）等组成，具体褶皱特征如表4-4所示。

表4-4　石柱复向斜褶皱特征

（二）断裂构造

研究区川东构造带内断裂构造以北东-南西向的压扭性逆断层为主，少量为东西向，一般规模不大，沿走向延长10～60km。断层面倾角一般50°～70°，主要断层面多倾向南东，且多发生于背斜核部及靠近核部位置。断裂发生具多期性，早期具张性特征，晚期则为压扭性质。其中，规模最大、形迹最明显的是齐岳山断裂带（F₄₂，F₈₄）和茨竹垭-楠木垭断层（F₈₃）。

齐岳山断裂带位于齐岳山背斜轴部，由数条大致平行、断续相接的断裂组成。它自南西的冷水进入研究区，呈北东向断续北延，经奉节过巫山转呈北东东向直到巴东县城北侧，呈向北西突出的弧形，构成四川盆地的东界。研究区内齐岳山断裂大体上可分为如下两段。

（1）北段为中槽断裂（F₄₂），发生于齐岳山背斜轴部二叠系、三叠系内，南起吴家院子一带，北延至空洞子消失，全长26km。断层走向北东40°～50°，倾向北西，倾角40°～50°。北西盘上二叠统逆冲于南东盘下三叠统之上，地层断距50～200m。断层带较多掩盖，断裂面特征不清。两盘方解石细脉发育。局部见密集的破劈理，倾向北西60°，倾角30°。两盘岩层产状正常，北西盘倾角较陡，达81°，南东盘30°，具压性断裂特征。

（2）南段为马落池断裂（F₈₄），位于齐岳山背斜南段轴部，南起杨家坪南，走向北东15°～20°，至马落池以北则为北东30°，往北延至石槽门一带消失，全长32km。杨家坪一带，断层破坏了北西翼。断层北西盘下三叠统大冶组灰岩同南东盘上二叠统吴家坪组深灰色灰岩及煤系地层相接触，地层断距200m左右。挤压强烈，岩石破碎。节理发育，并有较多方解石脉；断层下盘倒转，上盘产状较乱。断层往南逐渐变小而消失。往北干沟、马落池一带，走向北东20°～30°，倾角74°～86°。局部次级褶皱和小断裂发育。破碎带宽约70m，断层上盘下二叠统茅口组逆覆于下盘上二叠统吴家坪组灰岩之上。岩层破碎，节理发育，上盘岩层挠曲，产状直立或倒转。北段岩洞包一带，断层上盘下二叠统茅口组与下盘三叠统大冶组接触，地层断距大于200m；沿断裂带地貌上表现为沟，其走向北东30°，宽20～80m，多被浮土掩盖。上盘可见岩层由缓变陡，局部倾角直立或倒转；下盘岩层倾角缓，在靠近断层带产状紊乱。岩洞包可见斜交断层的褶皱。次级断裂走向北东40°，倾向南东，倾角75°。岩石节理极发育，主要有走向北西15°、北西45°～63°、北东73°～96°和北东35°～96°四组，节理面上见擦痕，有的充填方解石脉。由岩洞包往北至花尖一带，断层切过背斜轴，并消失在背斜东翼上二叠统内。

总之，该断裂总体倾向北西，切割盖层褶皱，造成某些地段二叠系的缺失。断裂强烈活动时期为印支-燕山期，中、新生代的活动特征及其力学性质转化与建始—恩施和咸丰断裂相似，就总体来看以压剪性为主，后期兼具扭性。齐岳山断裂可能是在基底断裂的基础上，在滨太平洋构造域的强大应力场影响下，中、新生代活动强烈的断裂构造。

茨竹垭-楠木垭断层位于方斗山背斜南东翼靠近核部位置，南西端起于长冲，往北经朱高、楠木垭至孙家院子附近消失，全长约83km，大致可分为以下三段。

北段（茨竹垭断层）全长约27km，断层走向北东20°～60°，倾向南东，倾角50°～75°，断层发育在中三叠统巴东组、嘉陵江组内，南东盘下降。破碎带见角砾岩，其角砾大小混杂，次棱角状，成分为灰岩、页岩，断面上局部见垂向擦痕。岩层产状较乱，断距100m，最大地层断距达500m。

中段（楠木垭断层）南端从朱高起，经大垭口及楠木垭以西，在大水井消失，全长38km。断层破坏了方斗山背斜轴部。在地貌上，沿断层线构成一明显的陡崖。断面舒缓波状，总体上走向呈北东20°～25°，倾向南东，倾角32°～60°，局部高达80°～85°。在朱高和鸡冠石间，北西盘为下三叠统大冶组，南东盘为下二叠统顶部地层。破碎带宽近100m，见角砾岩和透镜体。其长轴平行于主断层，方解石脉发育，沿破碎带有蚀变现象，断层下盘岩层直立倒转，发育节理主要有三组，产状分别是350°∠82°、90°∠80°、30°∠48°。马桑湾到楠木垭、白岩垭一带，南东盘的二叠系不同程度地逆冲于北西盘的下三叠统嘉陵江组之上，最大地层断距近700m。下盘的岩层直立倒转，发育小褶曲和挠曲，小褶曲南北和北东75°，同断层交角30°～45°。

南段（横梁子断层）长约18km，断层走向北东20°～30°，倾向北西，倾角40°～50°，断层北西盘上、下二叠统分别与南东盘下三叠统大冶组、嘉陵江组接触，使背斜轴部遭受破坏。破碎带挤压强烈，发育一系列小破裂面、节理、牵引挠曲、透镜状岩块和方解石脉，具轻微蚀变。两盘产状变化大，上盘局部倒转，下盘大部分直立倒转，小褶皱发育。最大地层断距达600～700m。断层挤压特征显著，为北西盘逆冲断裂，后期具扭性。

（三）川东构造带的样式及其形成时间

川东褶皱带构造形式表现为断层传播褶皱，各褶皱由后断坪和下盘断坡组成，背斜的后翼模拟下盘断坡的产状，形成轴面向断层运动前方倾倒的不对称背斜构造，它是一种具有陡倾甚至倒转前翼的不对称褶皱。研究表明（Show et al，1994；刘志宏等，2000），通过对参与褶皱的地层以及生长地层的识别可以确定整体构造带的形成时间。

基底和前生长地层之上的同构造沉积是逆冲褶皱造山带前陆盆地中常见的现象，变形的发展卷入了新的沉积地层，形成了与断层相关褶皱同期的生长褶皱。生长地层和生长褶皱同时形成。在地壳上部的断层转折褶皱作用、断层传播褶皱作用和滑脱褶皱作用中，褶皱往往通过膝折带迁移和翼部旋转运动方式形成（图4-7）。通过膝折带迁移方式时，其翼部倾角不变而翼部宽度在变化，这种情况下生长轴面也发生变化；通过翼部旋转方式时，翼部倾角不断变化，其生长轴面具有相对不变的特征。

图4-7　形成生长地层的两种基本模式（据Ford et al，1997）

Rafini等（2002）提出不管是膝折带迁移模式还是翼部旋转模式，最终的褶皱几何形态是基本一致的。表明随着褶皱或者断层生长期间沉积的进行，在生长区域内，下部地层的生长幅度比上部大，因此褶皱的翼长向上减小，形成一个三角形的生长域，叫生长三角，地层外貌上形成一个下宽上窄的楔形体。这一结论表明褶皱过程和褶皱最后形成的几何形态具有一致性，两种方式产生的生长地层最终样式基本一致。

生长地层的最终形态主要受构造变形、生长地层的沉积速率以及侵蚀作用影响，它们在生长地层的形成过程中起到复合作用。

膝折带迁移和翼部旋转是褶皱变形的两种主要方式，这两种方式都涉及到生长轴面的活动性问题。Suppe提出，褶皱形成过程中沉积物质通过轴面发生移动时，轴面是活动的，但轴面与岩层之间没有相对运动，因此提出有限活动轴面的概念，表示穿过轴面的物质运动相对较弱。轴面活动最终决定着生长褶皱的翼长和背斜顶部长度，活动轴面将使翼长和顶部宽度趋于增加，而有限的活动轴面将产生小的翼长和顶部长度变化。

构造抬升速率、同期构造沉积和同期侵蚀速率之间的关系在背斜顶部限制了其向深部的变化，三个因素之间的相互作用影响着生长地层构造沉积体系的连续发展。模拟结果表明，如果保持所有参数不变，仅仅考虑沉积速率和变形速率，当同期侵蚀不出现时，构造抬升速率和同期构造沉积速率之间的比率（U/S）是单一参数，制约了正地形的出现和演化。对于覆盖在前期生长地层上的较年轻地层，侵蚀作用不活跃，沉积速率较高。对于膝折带迁移模型，生长轴面的倾斜取决于构造变形速率。如果构造变形速率保持不变，生长轴面基本保持水平状态，但对于低构造抬升速率，其倾斜度较大；如果构造变形速率在沉积时不断发生变化，轴面是弯曲的。在相同方式下，速率的突然改变也将影响生长轴面的形态。

如果沉积速率和抬升速率的变化极大地影响着生长地层的最终形态，则侵蚀作用可能部分消减这种作用，并且由于这种作用，生长褶皱和相关生长地层的最终形态可能被破坏，因此生长地层可能出露较差。在活动褶皱-逆冲造山带前缘盆地，生长地层埋藏较深或被剧烈剥蚀，出露相当差，研究起来十分困难。而在年轻的造山带中生长地层相对出露较好，这一原则同样适用于扩张环境的正断层-褶皱带的生长地层研究。具体来说，在侵蚀速率较小或者基本不活动的情况下，生长地层表现为年轻地层以退覆模式沉积在下部老地层之上。而在侵蚀速率增加的条件下，可能变形地层出现明显的超覆或上超。在生长地层形成时期或之后，由于构造变形的持续作用，地形地貌上的整体抬升主要是由于侵蚀作用在生长地层形成过程中具有双重作用：一方面地形地貌的抬升速率将随着侵蚀作用开始减小，沉积厚度和层位产状将趋于平缓，生长不整合同时通过不同形式产生（超覆或退覆）；另一方面侵蚀作用也将会破坏生长褶皱和生长地层的最终样式。

从不同生长地层的形成模式可以看出，由于形成过程中的相关褶皱运动方式不同，下部产生的生长地层并非完全呈楔体状，同时侵蚀作用也可能会破坏一部分生长地层的最终形态，但是生长地层和后生长地层的厚度从生长褶皱翼部开始向前陆盆地逐渐增厚，产状也逐渐转为平缓，之后生长地层可能会出现一个明显与渐进生长不整合不同的角度不整合。生长地层间的渐进不整合和上部后生长地层之间的不整合是划分构造变形期次的重要手段，同时也是识别生长地层的重要标志，而这些特征在地震面上并没有清晰地表现。

综上所述，针对川东褶皱带形成时间的确定最重要的问题就是侏罗系是卷入褶皱体系，还是作为断层传播褶皱形成过程中生长构造存在。

川东地区被卷入变形的最新地层为侏罗系，根据大量地震剖面的解释，川东地区表层构造与深部构造存在明显的不协调现象。存在着表层构造与深部构造的垂向变异现象。根据卷入地层的变形样式的不同，并结合地震反射界面的研究，可以志留系为底界（Ts），将川东地区划分为上、下两个构造层次：上部构造层除志留系页岩外，尚发育多个次要滑脱层，表现为强干层与软弱层相间出现的变形特点，构造样式上表现为一系列断层相关褶皱，由一系列倾向南东或北西的逆断层及相关褶皱组成隔挡式褶皱组合，逆断层上陡下缓，绝大多数消失于志留纪页岩层，少部分切过震旦纪—寒武纪，消失于盖层与基底的分界面；下部构造层是指志留系反射界面（Ts）之下至基底与盖层不整合面之上的一套反射结构，包括震旦纪-奥陶纪，主要以海相碳酸盐岩沉积为主，夹碎屑岩沉积。相对于上部构造层而言，下部构造层构造变形微弱，起伏平缓，逆冲断层较少发育。

通过对川东地区地震剖面的解释可以看出，部分侏罗系应该是褶皱前期构造层系，在褶皱的顶部与两翼地层厚度变化不大，不具有生长构造特征，同时在野外观察也表明侏罗系产状变化与褶皱构造形态特征基本一致，同样表现为褶皱前期构造层系特征。同时从野外地质露头观察侏罗系与三叠系为整合接触关系，侏罗系、三叠系内部同样为整合接触，也就是说在侏罗系之后，川东褶皱带才开始形成，侏罗系不具有生长构造特征。

总之，川东褶皱带的形成过程表明，在侏罗系地层卷入隔挡式褶皱的形成过程中，层间剪切作用使地层破碎，特别是在上断坪与断坡部位。这些部位往往为后期地质灾害的发生提供了条件，同时从长江河流的取向分析也表明在该地区长江河谷在向斜区域基本是沿着断层传播褶皱的上盘切割的，也就是上盘断坪和断坡部位。

三、鄂西南构造带变形特征

鄂西南构造带位于齐岳山背斜以东，由南西至北东沿北东-北东东-近东西向延伸，呈向北西突出的弧形。单个背斜或向斜具过渡型褶皱特征，自南东往北西由隔槽式褶皱变成隔挡式褶皱；在平面上呈斜列带状，以弧顶拐点为界，南西段褶皱轴线左行雁列，北东段右行雁列；在剖面上多呈不对称的歪斜褶皱，背斜西翼陡东翼缓。同时，由于后期滨太平洋的武陵断裂系北北东向构造线的复合改造，褶皱轴线普遍呈S状或反S状弯曲。长阳地区的褶皱轴线受黄陵基底地块北西西向构造制约，北侧长阳背斜等的轴线为北西西向，中间鄂、湘交界处的仁和坪向斜轴线为东西向。

（一）褶皱构造

1.齐岳山背斜

齐岳山背斜规模较大，区城上延伸大于300km，研究区为其北东段，长约210km，轴向北东45°～65°，为一向北西突出的弧形褶皱，并横跨长江，核部受长江河谷深切，形成长江上举世闻名的山地景观——瞿塘峡。区内大致可分为如下三段。

南段从老房子至双鹿，轴向由北东23°～47°变化，双鹿为向北西突出的拐点，该段长度56km。北西翼倾角22°～55°，南东翼倾角37°～76°，轴面近于直立，枢纽起伏不平。核部地层为寒武系至二叠系，由南西往北东圈闭，向南呈“人”字形散开，两翼为三叠系至侏罗系，核部被断层破坏。形态为斜歪背斜。

中段从双鹿至清水乡，轴向由北东47°～53°变化，该段长度39km，背斜北西翼岩层倾角12°～55°，南东翼倾角46°～70°，局部倒转，轴面倾向北西，枢纽起伏不平。核部地层为二叠系，两翼为三叠系，北西翼有侏罗系出露。该段轴向较稳定，核部地层被断层破坏，形态为斜歪背斜。

北段从清水乡开始，向北跨越长江，经火焰山、摩天岭，过大宁河，至葱坪一带。轴向由北东50°～75°变化，该段长约120km，北西翼倾角13°～50°，南东翼倾角12°～40°，轴面倾向南东，枢纽起伏不平。核部地层为下三叠统，在瞿塘峡、沙金坪一带因河谷深切有二叠纪地层出露，两翼为中三叠统至侏罗系，褶皱形态为顶部开阔而两翼陡倾的箱状背斜（图4-8）。在背斜两翼发育较多次级褶皱，以北西侧数量及规模均相对较大。

2.巴东-利川复向斜

巴东-利川复向斜位于齐岳山背斜与建始—咸丰复背斜带之间，主要包括巫山向斜（28）、横石溪-云雾山背斜（29）、官渡河-利川复向斜等。向斜核部主要由三叠系及中、下侏罗系组成，另有少量晚古生代地层。褶皱主体为北东向，北部轴向常转为北东东向，具代表性的有巫山向斜和横石溪背斜，其他具体特征如表4-5所示。

巫山向斜（28），为区域主干构造，南西端起于利川汪家营，北东延至巴东沿渡河于神农架背斜南西翼消失，长达190km，宽5～10km，总体西南窄、北东宽，轴向北东42°～51°～36°～65°，略向东偏转，从唐鸣至吐祥镇，轴线略向南西突出，呈不明显的S形，枢纽起伏不平。向斜内主要分布巴东组地层，在向斜中段见侏罗纪自流井组、新田沟组地层，上三叠统须家河组在向斜内零星分布，两翼由下三叠纪嘉陵江组地层组成。向斜北东段巫山一带次级褶皱发育，轴面略倾向北西或近于直立，两翼对称，核部产状平缓，倾角5°～15°，往两翼变陡，倾角35°～71°，形态为长轴直立褶曲。

图4-8　齐岳山背斜构造剖面

表4-5　巴东-利川复向斜褶皱特征

横石溪背斜（33）：南西端起于李子坳南东约2km，至亮东槽西约5km，轴向北东60°，该点至桥头北西，轴向弯转为近南北，北东端插入秭归向斜西翼。轴向北东57°，轴线呈S形弯转。长度150km，宽5～8km。背斜核部除在巫山横石溪受长江切割出露了志留系—二叠系地层外，主要由大冶组、嘉陵江组地层组成，两翼为嘉陵江组。核部平缓开阔，两翼倾角急剧变陡，背斜形态呈箱状，北西翼倾角28°～68°，南东翼倾角20°～65°，横石溪一带局部倒转。枢纽起伏不平，南东翼伴有一系列平行背斜轴线的次级褶曲。

3.建始-恩施复背斜

建始恩施复背斜是建始—咸丰复背斜带北段在研究区内的出露部分，北东消失于秭归向斜西翼，南向延出图外，图内长约180km，总体走向北东40°～45°。背斜由北向南由长梁子—茶山背斜（35）、白果坝背斜（66）、因大集复向斜（47）、庆阳坝背斜（48）组成。褶皱轴呈斜列，褶皱形态不规则，轴迹不连续，多呈S或反S弧曲。背斜带南宽北窄，南部可达55km，北段仅为3～4km，背斜核部出露寒武系覃家庙组至志留系纱帽组，翼部则由晚古生代地层组成。背斜南端常发育分支褶皱。其主要褶皱特征如表4-6所示。

表4-6　建始-恩施复背斜褶皱特征

4.红岩寺-宣恩复向斜

红岩寺-宣恩复向斜位于龙潭坪、红岩寺、白杨坪至宣恩一带，呈北东向斜穿整个测区，向南延出区外，区内长约150km，较宽处约20km，龙潭坪以北与东西向构造复合向东偏转而呈弧形弯曲，由多条规模不等的褶皱组成，较大的有白杨坪向斜（12）、客坊背斜（13）和红岩寺向斜（41）。

白杨坪向斜（12）：为一分支褶皱，区内长90余千米，平均宽约6km，西支呈鼻状仰起，核部为三叠纪嘉陵江组，倾角20°～35°，两翼由早三叠世大冶组-志留系组成，倾角30°～50°，局部达70°～80°。东支为主体，北起巫山县河渠，经鸭子趟、黄泥淌向南延出区外。核部为三叠纪嘉陵江组或巴东组，恩施七里坪东还保留晚三叠世-早侏罗世九里岗组和桐竹园组陆相盆地沉积，地层倾角20°～30°，局部近于水平。西翼为大冶组-志留系，倾角20°～40°；东翼为大冶组，倾角30°～60°，局部倒转，倾角70°左右。

客坊背斜（13）：区内长约95km，宽3～6km，走向25°～40°，北东段轴迹略呈弧形弯曲，为紧密的线形褶皱，轴面倾向南东。核部一般以二叠系和三叠纪大冶组为主，北段李家湾-中坦坪最老，为志留纪罗惹坪组-石炭系，两翼为三叠系，北西翼地层产状（330°～340°）∠（60°～80°），北东端倒转，产状为140°∠（40°～80°），南东翼地层产状（120°～140°）∠（45°～70°），向外产状渐缓。近核部褶断，被中坦坪-丁坦坪断裂纵切，致使地层缺失。

红岩寺向斜（41）：区内长约140km，宽5～10km，走向25°～40°，北东段轴迹因与早期褶皱复合而为北东或北东东向，宽度较大，发育分支小褶皱，向南收窄，转向北北东，呈弧形弯曲。主要由三叠系组成，核部为巴东组或嘉陵江组，因与东西向背斜叠加，龙潭坪一带出现泥盆系-石炭系；两翼为嘉陵江组和大冶组，北西翼地层倾向南东，倾角40°～60°，局部倒转，东翼较缓，倾角20°～40°，显示为略向东歪斜的不对称形态（图4-9）。

图4-9　红岩寺-宣恩复向斜带构造剖面

5.野三关-官店口复背斜

野三关-官店口复背斜由养长河背斜（42）、花坪向斜（43）、石马坝背斜（44）、支井河向斜（45）、前坪背斜（46）及清太坪向斜（47）等一系列平行排列的褶皱组成，总走向约北40°东，部分褶皱呈S形弧曲，褶皱带中部较宽，最宽达25km，向南收窄，具帚状形态。北段叠加改造早期东西向香龙山背斜，形成穹状构造及裙边褶皱。褶皱由古生界及三叠系组成，褶皱枢纽起伏较大，南北两端仰起，核部分别以晚古生代和早古生代地层为主，中段倾伏。地层产状大多较为平缓，轴面近直立，均为线状开阔褶皱。北段褶皱内发育大量北北东向的逆断层，对褶皱形态有一定影响。各褶皱具体特征如表4-7所示。

6.东西向构造带

研究区东部受南北向挤压应力场的作用，区内侏罗纪以前的地层发生大规模的褶断变形，形成了一系列北西西-东西向构造行迹，构造形迹以褶皱为主、断裂为辅，褶皱走向总体呈近东西向，北部呈北西西向，西段向南西方向偏转，为发生于基底之上沉积盖层中的薄皮式褶皱，一般不发育轴面劈理或仅发育微弱的破劈理。褶皱组合形式东部表现为背向斜相间呈连续的线状平行排列，背斜平缓开阔，向斜紧闭，呈箱状，南翼倒转，类似隔槽式组合；向西部及北部褶皱以似箱状短轴背斜和穹状短轴背斜为特色，南翼缓，北翼陡，与后期北北东向褶皱叠加改造有关。

表4-7　野三关—官店口复背斜褶皱特征

东西向褶皱由于受后期北东-北北东向构造的改造，褶皱西端与北东向褶皱过渡带呈S形展布，北部形成一系列向北东方向偏转的短轴背斜或穹隆，测区北缘两期褶皱向斜交汇处形成秭归盆地，褶皱带东南部受后期褶皱改造作用减弱。此外后期北北西、北北东向脆性断裂对东西向褶皱也有一定的干扰，局部因断裂切割而支离破碎。

香龙山-五龙背斜（40）沿龙潭坪、磨坪、五龙一带展布，最西达建始县长梁子北，向西褶皱行迹逐渐隐没，东端被仙女山断裂截断，长约百千米。由于后期北东向褶皱斜跨改造，在两组褶皱背斜交汇处形成穹状构造，该背斜实际上由一系列呈东西向排列的短轴状背斜构成，自西向东规模较大的背斜有龙潭坪背斜、香龙山背斜和五龙背斜。

香龙山背斜长约35km，西宽东窄，在11～22km，长宽比小于等于3，为短轴似箱状背斜。核部由寒武纪—早奥陶世地层组成，产状平缓，除局部受断裂影响可达30°外，一般在7°～15°；翼部由晚奥陶世地层—三叠纪大冶组组成，倾角一般在20°～25°，局部达50°，南翼缓，北翼略陡。受后期北北东褶皱改造向周缘缓倾，发育一系列裙边褶皱。

五龙背斜长约11km，长宽相近，核部形成穹状隆起，穹起高点连线呈北北东向，系被其叠加的典型横跨穹状褶皱。核部出露奥陶纪地层，产状平缓，倾角10°～15°；翼部由志留纪地层-三叠纪大冶组组成，向周缘缓倾，南翼倾角在34°～50°，北翼产状近直立，局部倒转。

长阳复背斜（79）：区域上位于杨柳池、榔坪至长阳一带，榔坪以东呈北西西向展布，榔坪以西转为北东向，长约90km。除了长阳背斜外，较具规模的次级褶皱还有中地坪向斜（78）、古城背斜（80）、马连坪向斜（81）等。复背斜南北两翼分别受区域性的大断裂松园坪断裂和天阳坪断裂纵切，北接黄陵断穹，南连马鞍山复向斜，在青林口—都镇湾一带被仙女山断裂斜切而分为东西两段，总体形态开阔，保存较为完整（图4-10）。

图4-10　长阳复式背斜构造剖面

长阳背斜东段核部出露南华系-震旦系，两翼由寒武系-二叠系组成。核部开阔，岩层平缓，倾角15°左右，呈波状起伏，多次级褶皱。与小型褶皱伴生的还有一组小规模的逆断层。这套小型褶皱和小型逆断层控制了铅锌、汞矿化，如何家坪铅锌矿、王家湾铅锌矿、流溪汞矿及七丘铅锌汞矿化。背斜北翼局部倒转，倒转褶曲反复出现，伴随有逆断层、冲断层及叠瓦式构造发生。由于这些褶曲和断层的影响，部分地层多次重复出现，岩层产状混乱，倾角自东向西由陡变缓，由80°降至40°，再向西甚至降至10°以下。背斜南翼的构造仙女山断裂以西，背斜渐变狭窄、紧密，平均宽10km左右，而总体上仍似宽展型形态。核部由寒武系组成，且地层层序依次向西倾没，呈尖棱状封闭，倾角20°～30°，局部为15°。两翼由志留系-三叠系组成，倾角30°～50°。于鸟上岭山—贺家坪之间，沿轴面发生扭曲，北翼陡（倾角40°～60°），南翼缓（倾角30°～45°），向北斜歪；贺家坪-溜沙口一线，则其北翼较缓，而南翼较陡，向南斜歪，这种变化即是后期褶皱叠加作用的显现。继续向西至榔坪，受后期褶皱叠加改造强烈，整体转为北北东向。

其他各褶皱具体特征如表4-8所示。

（二）断裂构造

鄂西南构造带中主要断裂在规模、方向配置及发展历史等方面有很大差异，与其所在构造单元相适应。主要断裂有鄂西南断裂带、仙女山断裂带、远安断裂带等。这些断裂的性质、规模和活动性各不相同，其中仙女山断裂规模较大，对本区地质发展和地震活动起着重要控制作用，与库首区构造变形和地震活动有一定的生成联系，小震较多，偶尔有中强震发生。

表4-8　东西向褶皱构造特征

续表4-8

仙女山断裂总体呈北北西向，北始秭归县荒口，斜切长阳背斜，南止五峰县渔洋关，长近百千米。断面倾向南西，是一条力学性质极为复杂的断裂。该断裂实为一系列雁行状断层组成的断裂带，断层线平直，具直线深切沟谷地貌。断面平整，具东侧相对南移、水平断距和垂直断距均小的特点，表明它是从顺扭剪切型断裂基础上发展起来的。断裂错断三叠系和控制了仙女山断陷盆地的发育，表明中期的张扭性活动大约发生在白垩纪初期。晚期断裂力学性质发生改变，表现为压扭性活动，形成一套糜棱岩带穿插于张性角砾岩带之中，且切割白垩纪砂岩，形成斜冲断层。沿断层两侧地貌景观、水系特征和两侧河流阶地性质有明显差异，断层崖、河流裂点发育，岩崩现象普遍。从新近纪山原期剥夷面形成以来，垂直断距最大地段达百米。北段东盘上升强烈。断裂错动方式主要为张扭性的倾向滑动型。历史上曾多次发生地震，最大震级为5.2级。

其他主要断裂的特征如表4-9所示。

（三）鄂西南构造带构造样式与形成时间

1.总体样式及形成时间

该构造带褶皱构造样式以典型的隔槽式褶皱为主，即尖棱向斜＋宽缓箱状背斜组合。背斜核部通常出露下古生界，向斜核部则为上古生界至三叠系。背斜宽度往往是向斜的2～3倍，表现为宽背斜、窄向斜的隔槽式褶皱特征（图4-11）。野外观察表明，背斜顶部地层平缓，多显示箱状背斜特征。大多数背斜核部地层产状极其平缓，倾角可低至10°左右。而在大型复背斜的翼部地层急剧变陡，或倾向相反，这种陡变带下部往往是逆冲断层的存在部位。在隔槽式褶皱带的中部与南部，即主体部分，出露断层的主要逆冲方向为指向北西，造成这两期褶皱形成的动力应来自南东或南南东。该褶皱带以向北西突出的弧形展布，支持动力同样来自南东，形成时间应该属于印支期。

在巴东县南部的左辑托背斜和谢家包背斜核部整体形态表现为箱形，其南东翼地层的突然变陡处发生了次级的尖棱褶皱或发育成逆冲断层，形成突破性断裂，其核部能干性较差的地层发生了强烈的次级层间褶皱（图4-12）。又如奉节南二叠系灰岩内北东向刘家田箱状背斜，核部显示为典型的箱状。由这些背斜的总体特征，推测这种隔槽式的形成可能与滑脱作用及滑脱逆冲断层以断坪向断坡扩展逆冲作用密切相关。由于宽缓背斜主要在下古生界地层构成，隔槽式褶皱带的滑脱面应该位于震旦系内部或底部，相比川东褶皱带主体滑脱层变深。

作为川东褶皱带与鄂西南构造带分界线的齐岳山背斜和齐岳山断裂，其形成过程和机理与不同构造带主滑脱层的深度相关。鄂西南构造带滑脱层位于盖层构造的底界面附近，川东构造带主滑脱层位于志留系底界面附近，深部滑脱面造成浅部主滑面反向逆冲，形成断层面西倾的断层相关褶皱（齐岳山背斜和齐岳山断裂的局部形态特征）；深部滑脱构造直接逆冲出露地表，形成断层面东倾的断层相关褶皱，造成齐岳山断裂产状多变，齐岳山褶皱陡缓翼同样发生变化（图4-13）。也就是说齐岳山断裂不仅具有较强的走滑属性，同时在空间上也不是连续的，具有断续分布的分段特征。

图4-13　齐岳山背斜及断裂形成机理

2.黄陵背斜、秭归向斜形成机理及时间

黄陵背斜位于鄂西南构造带和江汉断坳分界带上，深部构造对应于研究区重力梯度带之上。背斜西边为秭归向斜、东边为当阳向斜，三者轴向互相平行，方向近南北向，该地区侏罗系地层只分布于黄陵背斜两翼的秭归向斜和当阳向斜中，成因关系明确。黄陵背斜核心部分由前震旦系结晶岩系组成，两翼表现为西陡东缓特点。卷入褶皱的地层可以分为褶皱前期构造层和生长构造层，生长构造层的识别对确定黄陵背斜的形成时间意义重大。

秭归向斜周边分布有三叠系，三叠系展布方向为近东西向，并没有受到秭归向斜控制，相反侏罗系分布严格受到秭归盆地限制，表明秭归盆地应该形成于侏罗纪时期。从秭归盆地充填特征分析，该盆地具有前陆盆地充填特征。

首先，岩层产状由山前向盆地内部逐渐变缓，地层厚度表现为薄-厚的特征，整体上由一大套细-粗旋回组成；其次，地层在垂向上具有逐渐变厚再减薄的特点，反映出秭归向斜的沉降速度与沉积速度的相互关系，沉降最快时期为沙溪庙组沉积时期；再次，秭归盆地初期具有轴向水系发育，后期主要变现为横向水系特征（渠洪杰等，2009）。古水流方向的变迁反映出黄陵背斜隆起程度的变化，黄陵背斜抬升成为剥蚀区的时间与秭归向斜沉降最快时间基本吻合。古水流方向改变基本在中侏罗世晚期，与秭归盆地沉积最厚时期相对应（图4-14）。

由此可见秭归盆地的形成与黄陵背斜的隆起存在密切的关系，通过前人研究也表明秭归盆地与当阳盆地侏罗系沉积特征具有一定的可比性。

图4-14　秭归盆地充填模式及岩层产状变化

黄陵背斜的不对称性特征（或局部箱状特征）以及区域地质特征分析研究表明，黄陵背斜具有断层相关褶皱的特征，逆冲造山带地形可以提供一复杂的物源背景与沉积物之间的扩散体系，一般认为碎屑楔形体系是由活动的逆断层所形成，沉积物的扩展方向可以与构造迁移方向一致或相反，断层相关褶皱（此处为黄陵背斜）形成地貌高，形成两种沉积物扩散方向，即同向扩散体系和反向扩散体系。同向扩散体系形成前陆盆地主体构造层，也就是秭归向斜沉积楔状体；反向扩散体系形成当阳向斜侏罗系沉积体系，隶属于山间盆地。黄陵背斜隆升过程控制了其两侧沉积格架的形成。黄陵背斜、秭归向斜、当阳向斜形成机理如图4-15所示，从图中可以看出黄陵背斜、秭归向斜、当阳向斜三位一体的关系。

图4-15　黄陵背斜、秭归向斜、当阳向斜形成机理

3.仙女山断裂形成机理以及形成时间

仙女山断裂位于黄陵背斜西南，向北消失于秭归向斜，向南与都镇湾断裂相连，该断裂全长约120km，走向北西350°，倾向南西，倾角在70°～80°。仙女山断裂主要展布在古生代、中生代组成的地层中，并控制了白垩系分布。重晶石矿开采矿洞中可见断裂破碎带宽数米至数十米不等，带中片状构造岩极其发育，具明显的挤压特征。

鄂西南构造带的整体走向特征以及黄陵背斜走向特点（向南倾覆）表明，在燕山运动早期（侏罗系沉积时期），区域应力场的方向应该表现为北西西向（大概为北西60°～80°）。在这种应力场作用下，仙女山断裂形成。同时仙女山断裂也具有传递断层的基本属性，作为一种调整型构造存在。正是由于仙女山断层的存在，秭归向斜没有再向南发展，同时也正是由于秭归向斜的存在，仙女山断裂也不可能再向北发展。从一定意义上说，仙女山断裂与黄陵背斜、秭归向斜、当阳向斜同属同一构造体系。此时期（侏罗纪）区域应力场方向与太平样板块的活动相一致，与库拉板块俯冲消亡时间基本一致，此时间表现为左行滑动，因此其不可能穿越秭归向斜向北发展。

进入白垩纪时期，仙女山断裂的活动性质与中国东部整体活动特性相一致，进入引张发育阶段，形成了仙女山断陷盆地，具有断陷盆地的充填特征。仙女山断陷盆地是短寿的，只具有断陷盆地初期特征，随之就消亡了，相反在江汉盆地则发育成完整的断陷盆地演化旋回。在白垩纪末期，随着仙女山断陷盆地消亡，从黑岩屋以及杨家岭两处逆断层特征分析，该期应力场为近东西向，仙女山断裂表现为左旋活动特征。

四、大巴山构造带变形特征

（一）褶皱构造

大巴山南缘褶皱带在研究区内出露较少，主要由石板泉背斜（17）、红岩向斜（16）和龙池坪背斜（12）组成，各褶皱具体特征如表4-10所示。

表4-10　大巴山褶皱带褶皱特征

（二）断裂构造

大巴山断裂以北东向断裂为主，规模大小不等，走向在10°～40°，多倾向北西，倾角50°～75°，一般表现为正断层，平面上显示走滑效应，常叠加在早期北东向断裂之上，对前期构造主要起着破坏作用，使地层的展布不连续，一般具左行走滑特征。断层形成的破碎带宽数米至几十米，带内构造透镜体、碎裂岩、断层角砾等构造岩较发育。断裂具多期活动性，其不仅错开早期北西向构造线，而且继续活动，对白垩纪—古近纪盆地和喜马拉雅期构造均有影响。现将主要断裂的特征列于表4-11。

（三）大巴山构造带构造样式及形成时间

大巴山弧形构造带位于秦岭褶皱带的南缘，由一系列弧形断裂和褶皱组成，规模巨大，延伸长度超过700km，断裂倾角具有上陡下缓的特征，倾角20°～70°，北盘向南逆冲，并形成双重构造带。地震构造解译表明，该区发育两套滑脱层（汪泽成等，2006）（图4-16）：上滑脱层（顶板滑脱层）为下三叠统嘉陵江组膏岩层，全区发育；下滑脱层（底板滑脱层）为寒武系泥质岩，主要发育在大巴山山前带。位于顶板滑脱层之上的上构造层，与断层相关的褶皱变形强度从山前带向盆地方向不断减弱。上构造层下部（相当于上三叠统须家河组和侏罗系下部地层）冲断层和反向冲断层发育，而浅层（中、上侏罗统）断层不发育，呈现低幅度的褶皱形态。且在上滑脱层之下发育双重构造，上、下滑脱层之间发育叠瓦状排列的冲断层。总体看来，其形成时间先于川东褶皱带的燕山早期。

表4-11　大巴山构造带断裂特征

图4-16　大巴山弧形构造带构造样式（汪泽成等，2006）