川西前陆盆地侏罗纪构造层序地层格架内沉积充填特征

为了研究侏罗纪龙门山造山带与川西前陆盆地盆山关系,以侏罗系3个构造层序(TS1~TS3)体系域(BE, BW)为研究的基本单元,通过对川西前陆盆地构造层序充填特征的研究发现:龙门山造山带构造运动与沉积盆地的构造层序充填特征吻合较好,并且龙门山造山带北段,中段,南段在各期次构造活动中活动情况具有差异。TS1BE期,川西前陆盆地北部和南部地区都发育有冲积扇-扇三角洲沉积,中部地区为三角洲沉积,显示该期龙门山造山带北段和南段构造活动可能较为剧烈,中段相对较平缓。TS1BW期,川西前陆盆地北部和南部地区都以湖泊沉积为特征,仅在川西前陆盆地中部地区发育有三角洲沉积,显示本期龙门山造山带构造活动不发育,较为平稳。TS2BE期,川西前陆盆地北部和南部地区自西而东为冲积扇,三角洲—滨湖、浅湖沉积环境,中部地区为三角洲沉积,显示龙门山造山带又一次剧烈隆升,且北段和南段活动较为剧烈,中段相对较弱。TS2BW期,层序充填结构表明龙门山造山带北段和中段活动情况再次趋缓,但南段构造活动仍然较为活跃。TS3BE期,川西前陆盆地北部和南部地区发育有冲积扇沉积,中部则以三角洲-湖泊沉积为特征,显示该期龙门山造山带北段和南段都发生了较为剧烈的构造隆升运动,龙门山造山带中段,构造活动相对较为平缓。TS3BW期,龙门山造山带北段和中段构造活动减弱,南段活动持续加剧,于芦山两河口地区沉积有巨厚的冲积扇沉积物。     

平衡剖面技术在龙门山中段构造解释中的应用

龙门山推覆冲断带地形条件恶劣,构造断裂复杂,阻碍了该区油气资源的勘探进程。为搞清龙门山推覆冲断带下的构造样式,验证其构造解释方案,应用平衡剖面技术,对龙门山中段具典型构造特征的地质、地震综合解释剖面进行平衡恢复。实例分析证明,平衡剖面技术可正确指导龙门山中段构造剧烈变形区的构造解释方案,并可定性、定量分析构造变形期次和变形程度,为下一步油气勘探提供可靠依据。      

龙门山中段及邻区地壳密度结构及其地球动力学启示

龙门山是我国东西构造、地貌分界线的重要组成部分。其两侧的岩石圈结构差异,是形成龙门山造山带的主要原因之一,并对龙门山的构造演化起着持续影响。为了解龙门山两侧壳幔结构差异,本文从重力角度探讨跨龙门山地区的地壳密度结构。我们使用EGM2008模型的重力异常数据,以最新的阿坝-遂宁人工源地震剖面速度模型为基础,得到了龙门山造山带中段及其邻区的精细地壳密度结构。密度结构显示松潘-甘孜地区和四川盆地分别具有软弱和坚硬的下地壳。根据本文所得到的地壳密度结构模型,我们认为龙门山的隆升主要受印度洋板块与欧亚大陆板块的陆-陆碰撞作用影响,强烈的挤压作用使青藏高原物质向东运移,东移物质在青藏高原东缘龙门山地区受到坚硬的四川盆地的阻挡转而向上运移,造成了龙门山的隆升。     

龙门山中段山前带构造楔的发现及其几何学、运动学特征:对青藏高原东南缘隆升动力学机制的约束

运用断层相关褶皱几何学原理,对龙门山中段山前的地震反射剖面进行解释。研究发现,龙门山中段山前带垂向上具有多套滑脱层。其中深层次滑脱层位于前震旦系基底深度约(19±2)km的地方,其上发育双重构造和叠加构造楔,构造楔是龙门山中段山前带重要的构造样式之一。工区A剖面深层构造楔模型以后展破裂式叠加形成,断层产生的滑移量达45.5 km;B剖面深层构造楔模型以前展破裂式叠加形成,断层产生的滑移量约16.6 km;构造楔的形成导致上部断裂和岩层隆升并褶皱变形,A、B剖面山前地层相对川西平原最大抬升量分别为8 km和3 km。构造楔沿龙门山中段山前带走向平面上呈带状分布,具有不同的规模和几何形态;分析其形成时间较晚,可能形成于喜马拉雅期。通过对深层叠加构造楔几何学和运动学的定量计算,其正演运动学模型与实际剖面解释相吻合。深层叠加构造楔的形成在龙门山中段前山带有着其相应的成因机制,在所能限定的空间范围内,其特殊的地理位置、构造特征与成因,可以为研究青藏高原东南缘隆升的动力机制提供一定的约束。     

试论黑龙江省多宝山—霍龙门地区早古生代NW向造山带的存在及其控岩控矿意义

黑龙江多宝山—霍龙门地区发育明显的NW向韧性剪切构造,铜钼金矿的产出主要受此区域构造带控制。通过研究,提出研究区在早古生代存在NW向造山带。主要证据:NW向延展的早—中奥陶世岛弧火山-沉积岩系、同期I型花岗岩组合、褶断系及弧形构造带,是上述洋陆转换、俯冲增生造山阶段的重要证据;区内典型的多宝山铜钼矿床、铜山铜矿床、争光金矿床等空间上呈NW向分布、成因上与NW向造山带密切相关。综合分析认为,多宝山—霍龙门地区早古生代发育NW向造山带,是古亚洲洋分支洋盆的板块俯冲-碰撞造山的产物。该区早古生代NW向造山带具有重要的控岩控矿意义。     

川西中段地区砂岩碎屑组分变化记录的沉积转型事件

提要：砂岩作为山脉隆升过程中在盆地内的直接记录,其碎屑组分在分析造山带及沉积物源区构造背景等方面具有较好的效果。本文应用砂岩碎屑组分特征对比、单井碎屑组分垂向演化特征、Dickinson图解及砂岩的成分成熟度Q/（F+L）与F/L的演变特征四种方法,对川西中段地区侏罗系进行了系统的研究。结果表明：（1）根据砂岩碎屑组分的空间分布特征分析,认为研究区中侏罗世沙溪庙组受到了来自西部龙门山造山带和北部米仓山—大巴山造山带的复合造山运动的共同影响;（2）通过对川西地区单井碎屑组分垂向对比及砂岩成分成熟度分析,发现在千佛崖组与沙溪庙组界线附近,沉积物源发生了明显的变化,暗示川西地区此时发生了一次重要的沉积转型事件,这与米仓山—大巴山的构造演化密切相关。（3）砂岩碎屑组分的变化反应盆地周缘造山带的活动：早侏罗世—中侏罗世早期,构造相对稳定,砂岩成分成熟度高;中侏罗世中晚期,在米仓山—大巴山逆冲推覆作用的影响下,砂岩成分成熟度低,且具有火山岩岩屑增多的特征;晚侏罗世早期,构造相对稳定,砂岩成分成熟度增高,至晚侏罗世晚期川西地区主要受龙门山造山带的影响,其砂岩特征与龙门山前缘砂岩特征趋于一致。     

龙门山构造带中段实测剖面的古应力恢复

龙门山逆冲构造带由茂汶断裂带、北川-映秀断裂带和安县-灌县断裂带及其间夹块组成,这一NE向构造带印支期以来遭受了多期构造活动,形成了川西前陆盆地的多套粗碎屑岩记录。本文大致垂直主构造线走向,沿都江堰至耿达剖面进行了断裂滑动分析和古应力恢复。通过9个观测点12组断裂数据的古应力反演,并结合区域热年代学研究成果,获得了龙门山构造带三条主要断裂活动阶段的认识,包括早期NNW向区域挤压、中期SEE向区域挤压、以及晚期NNE、NNW两个方向区域挤压,推测它们依次与秦岭晚造山挤压（T3）、江南隆起挤压与青藏构造域联合（K1）及青藏构造域为主体（K以来）的区域构造控制有关。     

龙门山造山带构造地层学研究

龙门山造山带属青藏高原东缘的陆内造山带 ,是一个独立的地层复合体 ,地层记录具有复杂性、混杂性、不连续性、不完整性和分带性等特征 ;根据龙门山造山带地层的构造变形、变位和变质特征以及边界断裂特征 ,可将龙门山造山带划分为 A、B、C三个构造地层带 ,其中 A带位于青川—茂汶断裂与北川—映秀断裂之间 ,属变形变质构造地层带 ,主要由志留系—泥盆系浅变质岩和前寒武系杂岩构成 ;B带位于北川—映秀断裂与彭灌断裂之间 ,属变形变位构造地层带 ,主要由上古生界—三叠系沉积岩构成 ;C带位于彭灌断裂与广元—大邑断裂之间 ,属变形构造地层带 ,主要由侏罗系至第三系红层构成。对不同类型构造地层带采用了不同的地层学研究方法 ,并建立了各个构造地层带的独立的地层系统 ,其中 A带采用构造—地 (岩 )层分析方法 ,B带采用构造片—地层分析方法 ,C带采用构造层序地层分析方法。     

扬子地台西缘构造格局

研究区位于扬子地台与松潘—甘孜地槽结合部,属龙门山—锦屏山造山带中段。经历了基底形成、被动陆缘发展、褶皱造山、陆内造山４个构造演化阶段。尤其是中、新生代的褶皱造山和陆内造山作用,形成了现今地质景观。按构造岩片观点,以韧性剪切带为界划分构造岩片,从而建立了“四带五片”的构造格局。     

龙门山断裂带及其邻区电性结构特征

龙门山断裂带是中国大陆地壳中著名的造山带和地震带。为了研究龙门山逆冲推覆构造的深部结构及其与青藏高原物质东向逃逸之间的关系,布置了跨越西秦岭造山带、松潘—甘孜褶皱带、四川盆地的4条大地电磁测深剖面,每条剖面有宽频大地电磁测深点20个,共计80个宽频大地电磁测深数据以及16个长周期数据;进行了二维、三维反演,得到了电性模型。研究结果显示:在30 km以浅,龙门山断裂带基本上与电性梯度变化带相重合,说明龙门山断裂带是深达地壳中部的深大断裂带;松潘-—甘孜褶皱带在20 km以浅呈现以高阻为主的较为复杂的电性结构分布特征,这与其复杂的地表构造有关;在20 km以深,接近龙门山断裂带附近呈现为高阻,推测此高阻可能是对四川盆地的基底的反映,表明松潘—甘孜褶皱带以龙门山断裂为界推覆至四川盆地之上;推断青藏高原物质东向逃逸,有可能从松潘—甘孜褶皱带深部沿礼县—宕昌一带向东北方向逃逸,这一运移主要是发生在18 km以下、30 km以上的中下地壳范围内,物质逃逸的主要形式是部分熔融。     

陕川丁家林-太阳坪-董家院金矿带的矿田构造-岩相学研究

陕西丁家林-四川太阳坪-四川董家院北东向金矿带位于后龙门山陆内造山带,构造动力学背景为陆-陆板块碰撞而形成的逆冲推覆造山带,金矿带内发育一系列与陆内造山作用密切有关的北东向递进脆-韧性剪切带。本文以构造-岩相学新方法为指导,在矿田构造-岩相学层次上,通过实测构造-岩相学剖面和岩石地球化学研究,对该金矿带物质学和运动学特征研究表明,赋矿地层志留系黄坪组(S1-2hn)区域性岩相学特征整体为陆棚相。黄坪组中部层间流体活动强烈,地壳浅部富Fe-Mg-CO32–型构造流体活动形成了斑点状铁碳酸盐千枚岩相;随构造变形层次加深,强应变带发育构造片岩相和初糜棱岩相,富Si O2型流体排泄的构造分异成岩作用形成了流变状糜棱岩相。强烈的构造成岩作用及造山带流体的大规模排泄形成了糜棱岩相,同位发育密集的流变状糜棱岩相和蚀变菱铁矿铁白云石网脉相。构造流体成岩成矿作用集中于强应变带形成蚀变糜棱岩相,后期脆性蚀变碎裂岩相叠加时,金矿化(体)发育。早期韧性剪切和脆韧性剪切变形并叠加有后期脆性变形构造,富集Au-Cu-Sb-W-Bi等元素组合。本区缺少或未见早三叠世以后形成的岩浆活动。大规模富Fe-Mg碳酸盐型流体及同构造期造山带流体活动与龙门山陆内造山带密切相关,表明丁家林-太阳坪-董家院金矿为造山型金矿。     

汉南—米仓山区北东向构造及龙门山推覆构造外缘带

汉南－米仓山区喜马拉雅期的北东向构造与四川盆地西部及荣经－峨边地区的北东向构造一起构成龙门山推覆构造外缘带。本文论述了该带的组成、与其它构造的叠加现象、沿走向的延伸与变化、形成活动时期、剖面结构和整个龙门山推覆构造带与基底构造和莫霍面形态的一致性关系。     

龙门山造山带崛起和川西陆前盆地沉降

本文从沉积环境、地层古生物来研究龙门山造山带晚三叠世早期以前的组成及地史发展,从同位素地球化学来研究印支期—燕山期的地质热事件,从遥感地质和构造地质来研究变形特征,从重磁电各种物探资料综合解释来研究深部地壳结构,最后得出龙门山造山带岩石圈演化的动力学模式——多层次、多阶段、深层控制浅层变形的陆内俯冲模式,它不同于国内外许多学者对龙门山造山带演化模式的认识,是具有中国特色的C-型(中国型)俯冲造山模式。这个模式的建立不仅具有发展中国陆内构造的理论意义,并将对龙门山造山带寻找金属矿产和扩大川西陆前盆地油气资源有实际指导意义,还将为研究龙门山区南北地震带和青藏高原东部隆起的成因机制提供新的认识。     

四川盆地西北地区构造变形特征、演化及油气地质意义

近年来川西北山前坳陷地区中二叠统天然气勘探取得重大突破,激发了勘探工作者向更大区域和更多层系探索的愿望。为了给下一步油气勘探提供依据与参考,本文系统讨论了川西北南华纪以来的盆地性质、构造—沉积格局及油气成藏条件。川西北经历了南华纪—早古生代、晚古生代—三叠纪、侏罗纪—新生代3大演化阶段,现今构造格局受燕山期龙门山、米仓山造山带以及向盆地逆冲推覆形成的冲断系统控制。其中龙门山北段冲断系统总体表现为由造山带向盆地方向扩展的“前列式”构造变形,在盆山结合位置,深部构造楔向造山带方向消减了大部分位移,造成前渊坳陷部位构造变形急剧减弱。川西北燕山期前陆盆地之下保存了南华纪—中奥陶世和泥盆纪—中三叠世两期完整、连续的裂陷层序与被动大陆边缘层序,具有优越的油气成藏条件。中-晚侏罗世—早白垩世龙门山与米仓山急剧隆升并向盆地大规模推覆,造成前渊坳陷内的海相层系急速埋藏增温,进入成藏高峰。由于山前冲断带自中-晚侏罗世（～160 Ma）以来处于抬升和剥蚀状态,而前渊坳陷始终处于埋藏状态,油气保存条件要优于山前冲断带,因此是深层—超深层油气勘探的重点地区。     

论楔入造山作用──以龙门山造山带为例

本文以龙门山造山带为例，根据对阿尔泰—台湾地学断面地质学、地球物理学和地球化学等的综合研究，重点讨论了龙门山造山带岩石圈楔状构造的几何结构样式，探讨了碰撞后的陆内造山过程、造山模式及其科学意义。     

龙门山构造带北段构造变形特征 ——来自汶川科钻四号孔(WFSD-4)的证据

2008年MW7.9汶川地震在青藏高原东缘龙门山构造带内毫无征兆的情况下发生,并沿灌县—安县断裂和映秀—北川断裂分别产生了约80 km和275 km的不同性质的地表破裂带,在世界地震史上实属罕见,表明龙门山构造带在以往经历了极为复杂的构造演化和运动变形。地震后迅速启动的汶川地震断裂带科学钻探项目,为我们认识龙门山构造带以往运动和变形本质提供了全新的素材和视角。本文以位于龙门山构造带北段的汶川地震断裂带科学钻探四号孔(WFSD-4)岩心作为主要研究对象,并结合地表构造变形研究,对WFSD-4的岩心变形特征和龙门山构造带北段的构造变形序列进行了分析与探讨,认为:D1变形期以岩心和地表早期面理S1顺成份层发育为特征,多被同时期长英质脉体填充,显示伸展机制下的韧性变形,推测为轿子顶穹隆构造的形成时期; D2变形期为区域主导性面理S2的形成时期,岩心中劈理面上可见绢云母等矿物,石香肠构造指示NW–SE的韧性挤压变形特征。岩心和地表均可见S2切割早期面理S1,错断早期顺S1贯入的长英质脉体; D3变形期以NW–SE向挤压冲断为主,岩心中面理S2发生褶皱变形,局部生成间隔劈理S3。地表可见区域主导面理S2变形,形成平行褶皱,轴面走向北东,发育同时期的NW向陡倾的活动断裂,部分成为汶川地震的发震断裂,该期对应于龙门山构造带北段的喜山期构造运动,褶皱强化,推覆强烈,也是唐王寨向斜的最终成型时期;岩心和地表均可见面理S2膝折的构造现象,为局部地表抬升过程中的重力成因,构成D4期变形。     

龙门山中段山前带浅层冲断系统的结构、形成与演化

本文依据断层相关褶皱几何学原理,对龙门山中段地震剖面进行了精细解释。研究发现,龙门山中段山前带浅层冲断系统存在多套滑脱层,具有上下分层变形特征。浅层滑脱层为上三叠统须家河组三段(T_3~x3)的碳质页岩夹煤层,其上发育双重构造和叠瓦构造;下三叠统嘉陵江组四、五段(T_1j~(4-5))的膏岩层,发育断层传播褶皱、冲起构造和构造楔;深层为下寒武统的泥页岩层,发育断层转折褶皱和滑脱褶皱。该区滑脱断层所控制的地层变形和缩短量各不相同,其中三叠系上统缩短量最大,大于30 km;三叠系下统至古生界地层缩短量约为14.5 km;侏罗系以上的地层缩短量则较小。研究区内的通济场断裂(F_3)为印支末期形成的一套逆冲断层组,其下部交于下寒武统滑脱层,深度约为10 km;关口断层(F_4)和彭县断裂(F_5)为晚侏罗世一早白垩世形成的逆冲断层,下部交与下三叠统嘉陵江组滑脱层,深度大约为8～10 km。这些断层以前展的方式破裂,并且长期活动。龙门山中段自中生代以来存在多期构造事件,主要发生诺利末期、印支晚幕、燕山期和喜马拉雅期。其中,燕山期和喜马拉雅期是龙门山活动最强烈的两个阶段,在龙门山中段山前带表现为大量断裂的长期活动,地壳缩短和龙门山快速隆升,并形成多种构造样式。     

论龙门山彭灌杂岩体的构造属性

位于龙门山中段的彭灌杂岩是一个巨大的岩性复杂的地质体，形成于前寒武纪时期。剖面研究和１：５万区域地质填图表明，它是处于龙门山中段推覆构造带中的一个构造变形十分强烈 构造片体，是推覆过程中经受了强烈改造的一个古老杂岩体的外来岩块。其接触关系和侵位方式均属构造成因，仅在片体内部局部保留原始热侵位特征。杂岩体内部的变形特征均属印支－喜马拉雅期的构造形迹。     

印支期龙门山断裂带的逆冲-推覆构造和沉积响应

伴随着华南、华北和羌塘地块在中—晚三叠世的俯冲—碰撞,古特提斯洋逐渐消亡,在龙门山及其前陆盆地发生了广泛的构造和沉积事件,统称为印支造山运动。然而,这期重要的造山事件普遍叠加有新生代印度与欧亚板块俯冲碰撞所引起的相似的北西—南东向构造挤压作用,使得印支期的构造活动对奠定龙门山初始构造和地貌特征,乃至对新生代构造活动的深远影响难以区分。对青藏高原其他边界的研究表明,只有通过多种手段从多个角度才能认清造山带形成的真实历史,而近些年来在龙门山地区开展的深地震探测、主断裂和飞来峰定年、前陆盆地沉积序列和沉积作用以及大地热流分布的研究则为我们进一步揭示印支初期龙门山断裂带构造活动本质提供了全新的视角。深地震反射剖面和最新的定年结果揭示龙门山地区在印支期发生了大型逆冲—推覆作用,在此期间,形成了两条主要断裂带,并直至后碰撞造山时期,形成了多期次的山前飞来峰构造。龙门山断裂带在印支期的大型逆冲—推覆构造活动,引发了大量的陆源碎屑沉积物涌入到四川前陆盆地中。强烈的断裂活动还引发了区域大地震的发生,在四川盆地西缘未完全固结沉积地层中形成了软沉积物变形。综合以往的研究结果,我们认为龙门山早期的逆冲—推覆和青藏高原东缘大地热流的升高伴随有区域岩石圈底部的拆沉导致软流圈高温物质的上涌。这种早期的构造格局对龙门山断裂带在新生代构造地貌的最终形成产生了深远的影响。     

龙门山造山带中生代花岗岩带成因及其构造意义

总结了龙门山造山带印支末-燕山期花岗岩带地质地球化学特征及演化规律。在探讨其成因及构造意义的基础上，将龙门山造山带与传统的A型与B型俯冲带的岩浆作用进行了对比，指出龙门山造山带的岩浆作用的不同特点是其区别于传统A型、B型及其他的一些内陆挤压俯冲带的重要证据。