龙门山前陆盆地西南部变形特征及其构造物理模拟实验_李敬波
川西龙门山推覆构造特征及有利油气勘探区块预测
川西龙门山推覆构造特征及有利油气勘探区块预测何鲤;刘莉萍;罗潇;吕志洲;王应容【摘要】川西龙门山推覆构造带平面上可划分为3段,北段属印支期褶皱,中段属燕山期褶皱,南段属喜山期褶皱;纵向上可分为3层,下层为印支期原地系统,中层为燕山期推覆构造,上层为喜山期推覆和滑移叠加构造.龙门山构造带经过多期次构造运动,形变强烈,因此,封盖保存条件是成藏的关键因素.北段断层通天,目的层裸露;中段目的层裸露与掩盖参半;南段地表出露中下侏罗统红层,发育连续形变对破裂构造的封盖,目的层埋深适中,油气藏保存条件变好.据此认为龙门山南段的大邑、高家场-莲花山构造带是最有利地带,可以找到大、中型油气田;中段的磁丰场-亍子断褶带是有利地带,可望找到中、小型油气田;北段油气藏破坏,局部地段可能发现小型残余稠油藏.进而提出在山前隐蔽带首钻大邑、重上鸭子河、探索金马、聚源的部署建议.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2007(029)003【总页数】6页(P247-252)【关键词】构造特征;大邑;磁峰场断高;鸭子河;龙门山前缘;川西【作者】何鲤;刘莉萍;罗潇;吕志洲;王应容【作者单位】中国石油化工股份有限公司,西南分公司,勘探开发研究院,成都,610081;中国石油化工股份有限公司,西南分公司,勘探开发研究院,成都,610081;中国石油天然气股份有限公司,西南油气田分公司,勘探开发研究院,成都,610051;中国石油化工股份有限公司,西南分公司,勘探开发研究院,成都,610081;中国石油天然气股份有限公司,西南油气田分公司,川西北矿区,四川,江油,621709【正文语种】中文【中图分类】TE132.11 推覆构造特征川西龙门山宽20～30 km，长450 km。
褶皱山脉的走向，大致沿着45°东方位分布。
从整条龙门山来看，在宝兴杂岩、彭灌、汶茂杂岩、平武轿子顶杂岩等老的基底之上，一些盖层所组成的中间隆起或背斜带呈明显的多字型排列。
龙门山山前大邑断裂活动时代与最新构造变形样式初步研究
龙门山山前大邑断裂活动时代与最新构造变形样式初步研究董绍鹏;韩竹军;尹金辉;李峰;安艳芬【期刊名称】《地震地质》【年(卷),期】2008(30)4【摘要】通过野外地质填图、3D扫描仪以及全站仪测量等技术手段,取得了大邑断裂活动时代与最新构造变形样式的初步证据.大邑断裂所在地区白垩纪和新近纪地层的褶曲变形时代应在新近纪末-早更新世,而断裂的最新活动时代是全新世,其最新构造变形样式主要表现为全新世地层的褶皱,在地貌上表现为多个山前鼓丘.这些鼓丘单个平面形态呈椭圆形,沿山前呈雁列状分布,延伸长度为2.5km.根据鼓包的剖面形态,推测大邑断裂为一条全新世活动的盲断裂.【总页数】8页(P996-1003)【作者】董绍鹏;韩竹军;尹金辉;李峰;安艳芬【作者单位】中国地震局地质研究所,国家地震活动断层研究中心,北京,100029;中国地震局地质研究所,国家地震活动断层研究中心,北京,100029;中国地震局地质研究所,国家地震活动断层研究中心,北京,100029;中国地震灾害防御中心,北京,100029;中国地震局地质研究所,国家地震活动断层研究中心,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】P315.2【相关文献】1.川西龙门山前逆冲推覆构造样式探讨 [J], 赵尧;陈伟;鲜成龙;崔丽君2.龙门山前缘关口断裂典型构造剖面的物理模拟实验及其变形主控因素研究 [J], 于福生;张芳峰;杨长清;李学良;冯自成3.新生地震构造带——马边地震构造带最新构造变形样式的初步研究 [J], 韩竹军;何玉林;安艳芬;李传友4.汶川震后龙门山周边活动地块构造变形及断裂活动 [J], 熊维;谭凯;乔学军;王伟5.龙门山南段山前天全—乐山剖面磁组构研究及其对新生代构造变形的指示意义[J], 罗良;漆家福;贾东;王开;曾旭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
龙门山北段构造变形特征与物理模拟
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川西龙门山前逆冲推覆构造样式探讨
川西龙门山前逆冲推覆构造样式探讨
川西龙门山前逆冲推覆构造样式探讨
龙门山位于扬子地台西北缘, 其西与松潘-甘孜印支褶皱带为邻, 是典型的逆冲断层发育区.从龙门山前构造分析出发,通过详细的野外地质调查和精细的地震剖面构造解析,揭示了龙门山前陆褶皱冲断带的基本构造特征.对比分析了龙门山南段、中段和北段构造变形几何学和运动学的差异, 提出龙门山各段逆冲推覆构造的构造样式和它们的形成时期.
作者：赵尧陈伟鲜成龙崔丽君作者单位：赵尧,陈伟,崔丽君(西南石油大学,四川,成都,610500)
鲜成龙(四川石油管理局地调处华阳解释中心,四川,成都,610500) 刊名：西部探矿工程英文刊名：WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 年，卷(期)：2009 21(4) 分类号：P54 关键词：龙门山逆冲推覆构造样式褶皱冲断带造山带。
龙门山中北段构造变形特征新认识——对多层次滑脱变形的指示意义
文章编号：１００１－６１１２（２０２１）０１－００４５－１１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｄｏｉ：１０．１１７８１／ｓｙｓｙｄｚ２０２１０１０４５龙门山中北段构造变形特征新认识对多层次滑脱变形的指示意义邓㊀棚１，２，方成名１，邓铭哲１，赵㊀利３（１．中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡㊀２１４１２６；２．浙江大学地球科学学院，杭州３１００２７；３．山东农业大学资源与环境学院，山东泰安㊀２７１０１８）摘要：龙门山中北段处于中段与北段过渡转换位置，前期的构造变形特征研究相对薄弱㊂基于重新处理的二维地震长线资料，综合运用野外基础地质观测㊁钻井结构分析和构造解析等手段方法，系统厘定了龙门山中北段构造变形特征㊂龙门山中北段厚皮带一侧变形层次深，以韧性变形为主，表现为一系列紧闭倒转向斜和背斜组合样式；过渡Ⅰ带发育多条逆冲断裂呈叠瓦状冲断至地表，主干断裂下盘三叠系软弱层中通常派生次级平缓断裂，控制着内部叠瓦状不对称断层传播褶皱的发育；过渡Ⅱ带整体为山前隐伏带，发育１号隐伏断裂及其上盘强烈变形的叠瓦状逆冲构造和下盘弱挤压褶皱变形的原地体等㊂高角度逆冲主干断裂下盘的相对软弱层中通常派生发育次级平缓断裂，两者构成倒 γ 型变形样式㊂综合变形特征和成因机制分析认为，叠瓦状和倒 γ 型复合冲断样式构成研究区基本冲断变形样式，其形成受控于龙门山地区由深到浅㊁自后缘向前缘的多层次滑脱变形㊂关键词：构造特征；构造样式；多层滑脱变形；龙门山中北段中图分类号：ＴＥ１２１．１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码：ＡＮｅｗｉｎｓｉｇｈｔｓｉｎｔｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ：ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｍｕｌｔｉｐｌｅ⁃ｄｅｃｏｌｌｅｍｅｎｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎＤＥＮＧＰｅｎｇ１，２，ＦＡＮＧＣｈｅｎｇｍｉｎｇ１，ＤＥＮＧＭｉｎｇｚｈｅ１，ＺＨＡＯＬｉ３（１．ＷｕｘｉＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＧｅｏｌｏｇｙ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１４１２６，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１００２７，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉ ａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２７１０１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｚｏｎｅ，ｆｏｒｗｈｉｃｈｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅｌｉｔｔｌｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄｔｗｏ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａ，ｔｈｉｓｗｏｒｋｕｓｅｄｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓｆｉｅｌｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，ｄｒｉｌｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｔｏｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｓｔｕｄｙｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｔｈｅｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ．Ｔｈｅｔｈｉｃｋｂｅｌｔｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｄｅｅｐａｎｄｄｕｃｔｉｌｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｓｈｏｗｓｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｔｙｌｅｓｏｆａｓｅｒｉｅｓｏｆｔｉｇｈｔａｎｔｉｃｌｉｎｅｓａｎｄｓｙｎｃｌｉｎｅｓ．ＴｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｂｅｌｔＩｄｅｖｅｌｏｐｅｄｍａｎｙｉｍｂｒｉｃａｔｅｆａｕｌｔｓｗｈｉｃｈｃｕｔｔｏｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅ．ＴｈｅｍａｉｎｆａｕｌｔｓｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｂｅｌｔＩｄｅｒｉｖｅｄｍａｎｙｓｅｃｏｎｄａｒｙｇｅｎｔｌｙｄｉｐｐｉｎｇｆａｕｌｔｓｉｎｔｈｅｆｏｏｔｗａｌｌ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐ⁃ｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｆａｕｌｔ⁃ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｆｏｌｄｓ．ＴｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｂｅｌｔⅡｉｓａｂｕｒｉｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｈａｔｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅＮｏ．１ｆａｕｌｔ．Ｔｈｅｉｎｔｅｎｓｅｉｍｂｒｉｃａｔｅｔｈｒｕｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｉｔｓｈａｎｇｉｎｇｗａｌｌａｎｄｔｈｅａｕｔｏｃｈｔｈｏｎｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｗｅａｋｆｏｌｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｉｔｓｆｏｏｔｗａｌｌ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｓｎｅｗｉｎｓｉｇｈｔｔｈａｔｔｈｅｈｉｇｈ⁃ａｎｇｌｅｔｈｒｕｓｔｆａｕｌｔｓｃｏｍｍｏｎｌｙｄｅｒｉｖｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｇｅｎｔｌｙｄｉｐｐｉｎｇｆａｕｌｔｓｉｎｔｈｅｆｏｏｔｗａｌｌ，ａｎｄｂｏｔｈｏｆｔｈｅｍｆｏｒｍｅｄｔｈｅｆａｌｌｉｎｇ⁃γｔｙｐｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｙｌｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｒｉｇｉｎ，ｉｔｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｙｌｅｓｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｉｍｂｒｉｃａｔｅａｎｄｆａｌｌｉｎｇ⁃γｔｙｐｅａｒｅｔｈｅｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｙｌｅｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｔｈｅｍｕｌｔｉｐｌｅ⁃ｄｅｃｏｌｌｅｍｅｎｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅｄｅｅｐｌａｙｅｒｔｏｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｌａｙｅｒａｓｗｅｌｌａｓｆｒｏｍｔｈｅｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅｔｏｔｈｅｌｅａｄｉｎｇｅｄｇｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｙｌｅ；ｍｕｌｔｉｐｌｅ⁃ｄｅｃｏｌｌｅｍｅｎｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ收稿日期：２０２０－０３－１６；修订日期：２０２０－０９－０１㊂作者简介：邓棚（１９９０ ），男，博士，助理研究员，从事盆地构造分析研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｄｅｎｇｐｅｎｇ＿００３＠１６３．ｃｏｍ㊂基金项目：国家自然科学基金企业创新发展联合基金项目（Ｕ１９Ｂ６００３－０１）㊁国家油气重大专项（２０１７ＺＸ０５００５００１－００４）和山东省自然科学基金项目（ＺＲ２０１８０７０８０１０８）联合资助㊂㊀第４３卷第１期２０２１年１月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＧＥＯＬＯＧＹ＆ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１Ｊａｎ．，２０２１㊀㊀龙门山构造带是我国重要的冲断带之一，大地构造部位处于太平洋构造域和特提斯 喜马拉雅构造域过渡位置，同属于我国中西部复合陆内山前冲断系统［１－２］，一直以来是国内外学者研究冲断带构造变形的热点地区之一㊂前人对龙门山地区开展了大量的构造变形特征综合研究［３－７］，对龙门山构造演变［８］㊁成因模式［９］㊁隆升演化［１０］㊁地壳结构［１１］㊁变形样式［１２］等方面取得了许多成果认识㊂然而由于龙门山构造位置上处于 盆 山 交接转换的特殊部位［２，１３－１４］，构造变形强烈，又遭受多期构造变形的叠加改造，从而使得其本身的地质结构和构造变形复杂多样，因而龙门山构造变形特征一直都是大家研究的重点和难点，仍需进一步研究探讨㊂本次研究基于龙门山中北段重新处理的山前二维地震长测线剖面构造解析和相关钻井资料构造分析，重点结合沿该二维长测线开展的详细野外基础地质观测，系统研究了龙门山中北段各结构变形带的构造变形特征，并在构造变形样式认识方面取得了一些新的认识㊂在此基础上，进一步探讨了构造变形模式及成因机制，以期对龙门山地区构造变形研究提供一定的借鉴㊂１㊀区域地质背景龙门山构造带位于青藏高原的东南缘，是我国东西部地形分界线，构造活动强烈，地史演变复杂㊂龙门山北自广元南抵宝兴，呈ＮＥ－ＳＷ向发育展布，全长约５００ｋｍ，宽３０ ５０ｋｍ［１５］㊂龙门山冲断带西北紧邻松潘 甘孜褶皱带，西南与南北向川滇构造带相接，东北与秦岭造山带相连，东南部则过渡到四川盆地（图１ａ，ｂ）㊂自中新元古代形成统一基底以来，龙门山在显生宙期间经历了两大差异性演化阶段：第一阶段为震旦纪 中三叠世拉张背景下被动大陆边缘演化阶段［１２，１６］，形成了巨厚的海相碎屑岩及碳酸盐岩地层序列；第二阶段晚三叠世 现今挤压背景下的冲断隆升和陆内俯冲型前陆盆地演化阶段［１７－１９］，相应地形成了上三叠统 第四系陆相碎屑岩序列㊂传统上龙门山自北向南以北川 安县一线和卧龙 怀远一线为界划分为北段㊁中段和南段［１５］㊂研究区位于龙门山中北段安县地区，处于中段与北段的过渡转换位置［２０－２１］，一条重新处理的且与构造走向近垂直的二维长测线剖面为本次研究提供了资料支撑（图１ａ，图２），该重处理测线剖面改善了深部断面和地层反射，信噪比相比老资料有较高的提升㊂众多研究都表明龙门山自西向东发育青川 茂汶断裂，北川 映秀断裂和马角坝 都江堰 双石（安县 都江堰）断裂等３条显露地表的主干冲图１㊀龙门山冲断带构造略图据文献［２２］修改㊂Ｆｉｇ．１㊀ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔ㊃６４㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｈｔｔｐ：ʊｗｗｗ．ｓｙｓｙｄｚ．ｎｅｔ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４３卷㊀㊀断裂（图１ａ）［１０，１５，２２－２４］㊂此外地球物理资料揭示了在龙门山中段和南段前缘发育彭县隐伏断裂［２５］，北段同样也发育一条山前隐伏断裂（图１ａ），近几年被工业钻井钻遇证实，研究者统称为１号隐伏断裂［７，２６］，本文也采用该名称㊂２㊀龙门中北段构造变形特征近年来山前冲断结构分带取得了新进展，由造山带向盆地方向可依次划分出厚皮带㊁过渡带和薄皮带，其中过渡带根据冲断层是否显露地表进一步划分为过渡Ⅰ带和过渡Ⅱ带［１－２，２７］㊂该变形结构划带方案以 变形深度（主滑脱深度）为主㊁兼顾沉积盖层结构样式 为划分原则，区别于传统的以构造样式为原则的划带思路，更能体现不同带的变形结构差异和内在成因联系［１－２，２７］㊂根据该变形结构划带原则，研究区厚皮带范围主要为北川 映秀断裂以西，过渡带为北川 映秀断裂至１号隐伏断裂之间，薄皮带则为１号隐伏断裂以东的盆地区域，其中过渡带以向盆地方向出露的最后一条地表显露断裂 晓坝断裂为界，进一步划分出过渡Ⅰ带和过渡Ⅱ带［２７］（图２）㊂本文研究结合该变形结构分带开展龙门山中北段构造变形特征分析㊂２．１㊀厚皮带构造变形特征龙门山中北段研究区厚皮带构造主要包括北川 映秀主干逆冲断裂及其上盘构造（图２ａ）㊂北川 映秀断裂是龙门山冲断带内重要的主干断裂，对早期的沉积建造有显著的控制作用，同时也是龙门山地区重要的边界断裂［１７，２８］㊂从本次研究的二维地震测线剖面上可以较为清晰地识别出北川 映秀断裂，其两侧地震反射轴图２㊀龙门山中北段研究区地质特征㊁地表实测剖面和二维测线剖面图２ａ位置见图１ａ㊂Ｆｉｇ．２㊀Ｇｅｏｌｏｇｉｃｆｅａｔｕｒｅｓ，ｍｅａｓｕｒｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｃｔｉｏｎａｎｄ２Ｄｓｅｉｓｍｉｃｍａｐｓｏｆｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｉｎＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ㊃７４㊃㊀第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀邓棚，等．龙门山中北段构造变形特征新认识 对多层次滑脱变形的指示意义㊀产状明显不一致：在断裂西侧附近，地震反射产状较为平缓，且向南东倾斜；相反，在断裂东侧附近，反射轴局部表现为相对高陡，且向西北倾斜（图３）㊂此外，地震剖面的深部，还可观测到两处短轴状地震反射（图３，黑色箭头），表现为强振幅㊁中 强连续性，推测为断面波反射㊂因此，通过地震反射轴特征以及产状变化大致可以确定北川 映秀断裂在地震剖面上的位置（图３）㊂从地震测线剖面构造解释可以得到，北川 映秀断裂明显切穿基底滑脱层，在地表附近倾角变陡，可达７０ʎ以上［１１］，向下延伸逐渐变缓，可见断裂的浅层剖面形态表现为铲式（图３）㊂岩石圈热结构㊁大地电磁资料表明，北川 映秀断裂切割深度大，向深层的中下地壳滑脱［１５］㊂研究区北川 映秀断裂上盘出露震旦系 泥盆系古老地层，变形层次较深，主要为韧性变形；地表整体表现为轴面向ＮＷ倾斜的紧闭倒转向斜和背斜构造组合样式，向斜核部则为志留系 泥盆系，背斜核部为古老的震旦系 寒武系，推测受控于深部前寒武系基底滑脱层（图２ａ，ｂ）㊂从地震剖面上也能清晰看到，北川 映秀断裂上盘地层为褶皱变形样式，与地表紧闭倒转褶皱样式不同的是，该处褶皱形态较宽缓（图２ｃ，图３），这可能是受基底面滑脱层的分隔作用，导致上下层变形不协调㊂此外，该区域一条次级平缓断裂显露地表，沿基底面附近滑脱发育（图２ｃ，图３）㊂位于北川 映秀断裂东侧的下盘则属于过渡带，由相对年轻的上古生界地层组成，变形层次较浅，主要为脆韧性，具体构造变形特征见下文㊂２．２㊀过渡带构造变形特征２．２．１㊀过渡Ⅰ带研究区过渡Ⅰ带内自西向东主要发育有擂鼓镇断裂㊁黄连桥冲断裂和楠木园断裂等逆冲断裂及其之间夹持的地层断块等（图２ａ，ｂ）㊂（１）擂鼓镇断裂带擂鼓镇断裂位于北川 映秀断裂与黄连桥断裂之间，平面走向为ＮＥ向（图２ａ）㊂断裂上盘出露泥盆系 二叠系（图２ｂ）㊂野外地质观测到泥盆系出露岩性主要为灰白色中厚层状白云岩；石炭系为灰白色中厚层状白云质灰岩，顶部风化后呈紫红色，为标志层；二叠系则整体为灰白色㊁灰色中厚层状灰岩㊂从实测产状数据可知（泥盆系：３２９ʎø５２ʎ，石炭系：３４６ʎø４６ʎ，二叠系：３２３ʎø５３ʎ），泥盆系㊁石炭系和二叠系等各时代地层产状大体相似，都为北西倾向，倾角高陡，且古老的泥盆系出露在相对年轻的石炭系上部（图２ｂ），表明地层倒转，为倒转背斜的一翼（图２ａ）㊂擂鼓镇断裂下盘附近出露下三叠统飞仙关组，岩性为浅灰色中薄层状灰岩与紫红色砂岩不等厚互层㊂本次研究观测到飞仙关组地层内部发育丰富构造变形：靠近主断裂附近发育２个宽缓褶皱，两翼倾角大小相近（图４ａ，ｂ），表现为滑脱褶皱变形特征；越远离主断裂，褶皱变得紧闭，两翼不对称，一翼宽缓，另一翼高陡甚至倒转，褶皱由内向外形态逐渐变得宽缓，向斜轴面向下延伸到断裂末端的位置（图４ｃ），为典型的断层传播褶皱㊂继续远离擂鼓镇主控断裂，褶皱变形消失，地层呈单向倾斜状，内部有轻微的挠曲剪切变形，变形微弱（图４ａ）㊂由此可见，擂鼓镇断裂下盘构造变形整体可分为３段：靠近主断裂的西北段为宽缓对称滑脱褶皱变形段，中段为叠瓦状不对称断层传播褶皱变形段，远离主控断裂的东南段则为微弱挠曲单向倾斜变形段（图４ａ）㊂根据断层相关褶皱理论可知，一系列次级平缓断层控制这些褶皱变形，并向下统一图３㊀龙门山中北段测线剖面北川 映秀断裂地震反射特征剖面位置见图２ｃ的黑色虚线框㊂Ｆｉｇ．３㊀Ｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄ２ＤｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｆｉｌｅｏｆＢｅｉｃｈｕａｎ－ＹｉｎｇｘｉｕＦａｕｌｔｉｎｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ㊃８４㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｈｔｔｐ：ʊｗｗｗ．ｓｙｓｙｄｚ．ｎｅｔ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４３卷㊀㊀图４㊀龙门山中北段擂鼓镇断裂及其下盘构造变形特征Ｆｉｇ．４㊀ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＬｅｉｇｕｚｈｅｎＦａｕｌｔａｎｄｉｔｓｆｏｏｔｗａｌｌｉｎｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ收敛到飞仙关组内部的滑脱层之中（图４ａ）㊂靠近擂鼓镇主断裂一侧的滑脱断裂近于水平，促使发生层间剪切作用控制滑脱褶皱形成，随着远离主控断裂，次级断裂末端向上冲起倾角变陡（图４ｃ直接观察到这些冲起的次级断裂），控制断层传播褶皱形成，随着继续远离主控断裂，这些次级断裂逐渐减弱消失，因而褶皱变形也不发育（图４ａ）㊂（２）黄连桥断裂带黄连桥断裂在区域上对应于龙门山马角坝 都江堰 双石主干断裂，ＮＥ走向展布（图２ａ），地表倾角高陡，在６０ʎ以上［３］㊂断裂上盘由远及近依次出露下三叠统㊁二叠系㊁石炭系和泥盆系（图２ａ，ｂ），泥盆系 二叠系岩性与擂鼓镇断裂上盘出露的岩性相似，层序正常，未倒转㊂从实测产状数据可知（泥盆系：３２９ʎø５２ʎ，石炭系：３４６ʎø４６ʎ，二叠系：３２３ʎø５３ʎ），黄连桥冲断裂上盘的各时代地层产状大体也都相似，为北西倾向，倾角高陡，呈单向倾斜状，地层内部变形微弱（图２ｂ）㊂从前文可知，受擂鼓镇断裂影响，黄连桥冲断裂上盘的飞仙关组内部构造变形强烈，发育多个次级褶皱（图４）㊂同样，黄连桥断裂下盘附近相对软弱的嘉陵江组中薄层状白云岩地层内部也发育多个断层传播褶皱（图５）㊂这些褶皱也表现为叠瓦状组合样式，两翼不对称，后翼宽缓，前翼高陡且窄，褶皱核部较为紧闭破碎（图５ｂ），随着变形的继续，褶皱核部将会被断裂突破㊂可见，该处一系列次级叠瓦状断裂及其相关褶皱构造变形与擂鼓镇断裂下盘的相似，受控于研究区中浅部的嘉陵江组内部滑脱层，随着远离主控断裂，滑脱断裂消失，内部的褶皱变形也逐渐减弱消失，地层呈单斜状（图５ａ）㊂（３）楠木园断裂楠木园断裂在研究区位于马角坝断裂和晓坝断裂之间，为发育在三叠系内部次一级的逆冲断裂，平面走向ＮＥ向（图２ａ）㊂楠木园断裂上盘由远及近依次出露三叠系嘉陵江组灰白色中薄层状白云岩和飞仙关组灰白色中薄层状灰岩夹薄层紫红色砂岩㊂由上文可知，受㊃９４㊃㊀第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀邓棚，等．龙门山中北段构造变形特征新认识 对多层次滑脱变形的指示意义㊀图５㊀龙门山中北段黄连桥断裂及其下盘构造变形特征Ｆｉｇ．５㊀ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨｕａｎｇｌｉａｎｑｉａｏＦａｕｌｔａｎｄｉｔｓｆｏｏｔｗａｌｌｉｎｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ黄连桥冲断裂影响，该处嘉陵江组地层发育多个受内部滑脱作用控制的次级褶皱，随着远离黄连桥主控断裂，褶皱作用逐渐减弱消失，因而靠近楠木园一侧的地层整体仍呈单斜状，且产状变得较为高陡（实测产状：嘉陵江组：３２７ʎø４４ʎ；飞仙关组：３３５ʎø７１ʎ）（图２ｂ）㊂楠木园断裂下盘附近为嘉陵江组灰白色中薄层灰岩㊁白云岩，地层内部变形同样显著㊂更为重要的是，在楠木园断裂下盘直接观测到出露的一水平滑脱断层及其相关褶皱（图６），这是主控断裂下图６㊀龙门山中北段楠木园断裂下盘出露的水平滑脱断裂及内部韧性剪切变形Ｆｉｇ．６㊀ＤｅｃｏｌｌｅｍｅｎｔｆａｕｌｔａｎｄｄｕｃｔｉｌｅｓｈｅａｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｆｏｏｔｗａｌｌｏｆＮａｎｍｕｙｕａｎＦａｕｌｔ，ｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ㊃０５㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｈｔｔｐ：ʊｗｗｗ．ｓｙｓｙｄｚ．ｎｅｔ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４３卷㊀㊀盘滑脱层内部派生次级平缓断裂的直接证据㊂该滑脱断层产状近似水平，断面有轻微起伏，呈舒缓波状（图６ａ，ｂ）㊂在次级断裂的水平段内，地层层间剪切作用强烈，次级褶皱变形发育，且表现为不协调变形（图６ｃ），可见韧性剪切变形强烈㊂到了断裂的末端，断面向上冲起，控制发育断层传播褶皱（图６ａ）㊂（４）晓坝逆冲断裂晓坝逆冲断裂为研究区山前冲断带出露地表的最后一条断层，为过渡Ⅰ带与过渡Ⅱ带的分界断裂，平面同样呈ＮＥ走向展布（图２ａ）㊂晓坝冲断裂上盘由远及近依次出露嘉陵江组㊁飞仙关组和二叠系（图２ｂ）㊂断裂带宽约１００ｍ，断裂带内岩层破碎，构造透镜体发育，大小不一，同时断层角砾岩㊁碎裂岩㊁断层泥等断层岩十分发育，整体表现为脆性变形㊂断裂下盘地层则逐渐隐伏到地下（图２ｂ，ｃ）㊂２．２．２㊀过渡Ⅱ带龙门山中北段过渡Ⅱ带处于晓坝逆冲断裂至１号隐伏断裂之间，无逆冲断裂显露地表，主体可由上部陆相单斜层，１号隐伏断裂，以及１号断裂上㊁下盘构造等组成（图２ｂ，ｃ）㊂从地震剖面可以清晰地看到，过渡Ⅱ带上部的陆相地层受下伏一系列隐伏断裂逆冲影响，表现为被动抬升变形，整体变形微弱，局部呈轻微褶皱变形（图２ｃ）㊂受被动抬升构造作用，该套陆相地层表现为单斜构造样式，地层产状平缓，倾向ＳＥ（实测产状：上侏罗统遂宁组：１４９ʎø２５ʎ；上侏罗统莲花口组：１８１ʎø２２ʎ；下白垩统：１６０ʎø１１ʎ），并向盆地方向逐渐变至近于水平展布（图２ｃ）㊂通过川３６井钻遇地层结构（图７ｂ）以及前人研究［２８－２９］可知，该套陆相地层底部为须家河组四段，砂砾岩发育，其不整合于下部的须家河组１－３段沉积，是安县运动的重要标志㊂１号断裂是龙门山中北段地区重要的区域性隐伏断裂，已被工业钻井所钻遇揭示［７，２６］㊂从二维测线剖面上可以清晰看到，研究区１号隐伏断裂发育在冲断带的前端，倾角比较平缓，向上断至陆相单斜层的底部，未切穿该套陆相地层的底界面（图２ｃ）㊂１号断裂剖面上表现为典型的坡坪式形态，断裂根部向深层的寒武系基底面附近滑脱表现为断坪段，向上进入中厚层的二叠系转变为断坡，接着进入膏盐层发育的三叠系后又转变为断坪，在断层转折端可能会控制形成断层转折褶皱，最后断层的末端向上冲起，控制形成断层传播褶皱（图２ｃ）㊂１号断裂上盘构造变形较为强烈㊂川２９井钻遇在１号断裂上盘，处于过渡Ⅱ带的中后缘，从地层结构上可以看到该井钻遇了以中三叠统雷口坡组为核部的倒转背斜，背斜的后翼产状较平缓㊁层序正常，但在钻穿雷三段之后，在断裂下盘依次重复出现高陡的雷三段㊁雷四段㊁马鞍塘组和小塘子组，表明为高陡的倒转翼（图７ａ）㊂同时，由于强烈的逆冲作用，该倒转背斜的主控断裂从其转折端位置突破，并继续向上切穿了上部单斜层底界面（图７ａ），从地震剖面上也能清晰地看出反射轴在该处有错断，并受断层冲断作用其上盘的单斜发生轻微褶皱变形（图２ｃ）㊂此外，另一口钻井川３６井位于过渡Ⅱ带向盆地方向的中前端，直接钻遇１号断裂，从该井的地层结构可以看出，褶皱两翼都正常，无地层倒转（图７ｂ）㊂由此可见，１号断裂上盘构造变形强烈，地层增厚明显，发育多条逆冲断裂及图７㊀龙门山中北段川２９井和川３６井地层结构示意Ｆｉｇ．７㊀ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｗｅｌｌｓＣｈｕａｎ２９ａｎｄＣｈｕａｎ３６，ｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ㊃１５㊃㊀第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀邓棚，等．龙门山中北段构造变形特征新认识 对多层次滑脱变形的指示意义㊀其相关褶皱，呈叠瓦状逆冲构造样式，靠近过渡Ⅱ带的中后部地层褶皱强烈甚至倒转，往盆地方向，褶皱幅度变小，地层层序逐渐变为正常（图２ｃ）㊂而这些断裂沿三叠系内部滑脱层收敛滑脱并搭在晓坝主干断裂断面上（图２ｃ），冲断变形整体受控于中浅部的滑脱层㊂１号断裂下盘则为原地发育的古生界海相地层，从地震反射资料上可以看到，该处地震反射轴整体产状较为平缓，层序整体正常，局部高陡（图２ｃ）；地层发生一定程度的褶皱变形，受控于一系列滑脱于寒武系基底面的次级断裂，这些断裂规模不大，断距较小，因此该套地层以褶皱变形为主㊁断层错断为辅，这与北部双鱼石地区也可以对比［７］（图２ｃ）㊂２．３㊀薄皮带构造变形特征过渡ＩＩ带向盆地方向则主体为薄皮带发育区域，在地表处薄皮带与过渡ＩＩ带的界限以陆相单斜地层产状突变处为界，本研究区薄皮带变形微弱，地层基本未变形（图２ｃ）㊂３㊀构造变形样式及成因机制讨论龙门山地区构造变形复杂，构造样式丰富多样，例如发育有双重构造［３０］㊁反冲构造［１２］㊁飞来峰构造［１２，１５］㊁花状构造［９］和三角带等㊂总体来说，龙门山冲断带基本构造样式是由青川 茂汶断裂㊁北川 映秀断裂和马角坝 都江堰 双石断裂等主干逆冲断裂构成的叠瓦式逆冲推覆样式［１１，１５］，并由造山带向盆地方向呈背驮式扩展［３，１２］㊂从上文地震剖面构造解析可知，研究区北川 映秀断裂㊁黄连桥断裂和晓坝断裂等各主干断裂之间同样呈叠瓦状逆冲推覆样式（图２ｃ）㊂此外，研究区各主干断裂带内的浅表构造变形也表现叠瓦状变形样式（图４，５），同时钻井结构表明过渡Ⅱ带中深部发育叠瓦状逆冲构造，且向盆地方向地层由高陡倒转变为平缓正常呈递进式变形（图２ｃ，图７）㊂因此，无论是地表浅层，还是中深层的构造变形，研究区都表现为叠瓦状冲断构造变形特征，这点与前人的认识基本一致㊂本次研究更重要的是认识到高角度逆冲主干断裂下盘的相对软弱层中通常派生发育次级平缓断裂（图４，５，６）㊂这种变形样式通常具有以下特征：①主干逆冲断裂具有高角度，其上盘通常为能干性强的中厚层状地层，例如泥盆系㊁二叠系中厚层灰岩或白云岩（图４，５）；②次级断裂发育在主干断裂下盘相对薄层的软弱层中，例如三叠系中薄层飞仙关组或嘉陵江组中（图４，５，６）；③次级断裂产状整体比较平缓，可分为水平段和冲起段，水平段产状近于水平，内部剪切变形强烈（图６ｃ），断裂末端向上冲起突破倾角变陡，控制形成断层传播褶皱（图４ａ，５ａ，６ａ）㊂可见高角度主控断裂与低角度次级断裂构成的样式从几何学形态上与倾倒的希腊字母 γ 相似，本文称之为倒 γ 型构造样式㊂由野外地质观测已经知道，擂鼓镇断裂上盘地层为北西倾向，倾角高陡，是背斜的倒转翼（图２ａ，ｂ），由此可推断该断裂向深部延伸时倾角逐渐变缓，最后沿中深部滑脱层收敛，作为次级断裂搭在北川 映秀主干断裂上，两者构成倒 γ 型变形样式（图２ｃ）㊂楠木园断裂是发育在三叠系内部的断裂，且平面延伸不远（图２ａ，２ｂ），应为次一级规模的断裂，并且从地震资料上可以清晰看到其下方寒武系 二叠系反射轴较为连续未被错断，因此楠木园断裂很可能沿三叠系内部滑脱层收敛滑脱，最后搭在黄连桥主逆冲断面上，两者同样构成倒 γ 型样式（图２ｃ）㊂１号断裂是龙门山中 北段重要的区域性隐伏断裂（图２ａ），通过前文研究可知，其剖面形态通常呈坡坪式，整体倾角平缓，断裂的末端为一断坡段向上冲起，其根部向深层次的寒武系基底面附近滑脱，搭在晓坝主干断裂断面上（图２ｃ），因此１号隐伏断裂本质上也是一条典型的受控于倒 γ 型变形样式形成的断裂㊂此外，１号断裂上盘发育的次级叠瓦状断裂沿中浅部的三叠系内部滑脱层滑脱，并收敛到晓坝断面之上（图２ｃ）㊂由此可见，倒 γ 型变形样式是研究区另一种基本的变形样式㊂值得说明的是，倒 γ 型变形样式中的次级断裂倾角通常是平缓的，但是随着变形的持续，这些断裂末端不断向上冲起突破，断裂倾角也会逐渐变陡，例如擂鼓镇断裂和楠木园断裂㊂倒 γ 型变形样式是对龙门山地区构造样式的重要补充，且对龙门山冲断变形有一定成因机制指示意义，下文会进一步讨论㊂那么倒 γ 型变形样式指示的成因机制是什么？龙门山冲断带的形成是扬子地台与松潘 甘孜地体陆内俯冲碰撞的结果［２２］，区域应力场重构和数值模拟表明在北西 北西西向主应力控制下，龙门山各主干断裂由造山带向盆地方向依次形成［３１－３４］㊂因此位于厚皮带内的青川 茂汶断裂和北川 映秀断裂优先形成，且位移大，滑脱深度深（图８）㊂前人通过大地电磁剖面揭示松潘 甘孜地块之下２０ ４０ｋｍ位置存在一明显的高导低速层，而青川 茂汶断裂和北川 映秀断㊃２５㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｈｔｔｐ：ʊｗｗｗ．ｓｙｓｙｄｚ．ｎｅｔ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４３卷㊀㊀图８㊀龙门山中北段构造变形模式示意据文献［２２，３６］修改㊂Ｆｉｇ．８㊀Ｔｅｃｔｏｎｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｃｅｎｔｒａｌ－ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｅｇｍｅｎｔｏｆＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ裂向下切割上地壳，统一滑脱到中地壳上部的该高导层中［３５－３９］（图８）㊂伴随着龙门山冲断变形的背驮式扩展［３，１２，３３］，应力传递逐级递减，到了过渡带内的黄连桥和晓坝等主干断裂发育区域，断裂规模减小，滑脱层深度由中地壳上部向基底面和盖层内部变浅（图８）㊂该区域黄连桥和晓坝主干断裂在基底面附近滑脱，且往造山带方向沿基底滑脱层一同归并到北川 映秀深大断裂上，与其构成倒 γ 型变形样式，最后一起向更深层的壳内高导层滑脱（图８）㊂这同也表明北川 映秀深大断裂通过倒 γ 型变形样式影响着过渡带内叠瓦状主干断裂的发育㊂另一方面，在盖层内部的中浅层滑脱层则控制着擂鼓镇断裂㊁楠木园断裂和过渡ＩＩ带内相对次一级断裂发育，它们与各自的主干断裂之间同样表现为倒 γ 型变形样式（图８）㊂由此可见，龙门山冲断变形正是受这些自深而浅㊁自后缘向前缘不同层次㊁不同类型滑脱层影响［２２］㊂并且，由不同深度滑脱层控制下的阶梯式拆离变形系统通过叠瓦状＋倒 γ 型复合变形模式联结成一个有机整体，深部的滑脱变形控制中浅层的滑脱变形，后缘的冲断变形也影响着前缘的冲断变形（图８）㊂４㊀结论（１）龙门山中北段厚皮带出露古老的寒武系㊁志留系和泥盆系，变形程度深，呈韧性变形，表现为一系列轴面向ＮＷ倾斜的紧闭倒转向斜和背斜组合样式㊂过渡Ｉ带出露地层变新，为泥盆系 中三叠统海相地层，带内多条叠瓦状逆冲断裂冲断变形，且与下盘三叠系软弱层中派生的次级平缓断裂构成倒 γ 型变形样式，主体以脆韧性变形为主㊂过渡Ⅱ带为山前隐伏变形带，地表为东南倾斜的中生代陆相单斜构造，下部发育１号隐伏断裂，及其上盘叠瓦状逆冲构造和下盘弱挤压褶皱变形的原地体等㊂（２）倒 γ 型变形样式的认识是对龙门山地区构造样式的重要补充，该变形样式由主干逆冲断裂及其下盘次级断裂组成㊂主干逆冲断裂具有高角度，其上盘通常为能干性强的地层；次级断裂通常发育在相对薄层的软弱层中，产状整体比较平缓，可分为水平段和冲起段，水平段内部剪切变形强烈，冲起段断裂向上冲起倾角变陡，控制形成断层传播褶皱㊂（３）龙门山中北段冲断变形主要表现为叠瓦状＋倒 γ 型复合冲断样式，其形成受控于龙门山地区由深到浅㊁由后缘向前缘的壳内高导低速层㊁基底深层滑脱层和盖层内中㊁浅层滑脱层等多层次滑脱㊂致谢：衷心感谢审稿人提出的宝贵意见。
龙门山造山带_川西前陆盆地系统构造事件研究
第28卷 第3期 成都理工学院学报 Vo l.28N o.3 2001年7月JOURNAL OF CHENGDU UNIVERSIT Y OF T ECHNOLOGY Jul.2001 [文章编号]1005-9539(2001)03-0221-10龙门山造山带-川西前陆盆地系统构造事件研究X刘树根1,赵锡奎1,罗志立1,徐国盛1,王国芝1C.J.L.Wilson2,Dennis Arne3(1.成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,成都610059;2.澳大利亚墨尔本大学;3.澳大利亚Ballarat大学)[摘要]通过对构造事件形成的产物(岩浆岩、各种矿物等)进行氩-氩年龄测定、裂变径迹年龄测定、ESR年龄测定和计算机模拟,得出龙门山造山带-川西前陆盆地系统自印支期以来,共发生了7次构造事件:(1)卡尼期末的构造事件(D1),形成S1和F1,并有区域低温动热变质作用;(2)诺利期末的构造事件(安县运动,D2),产生川西前陆盆地上三叠统须四段与下伏地层不整合接触和须四段砾岩的分布,并有较强的岩浆作用;(3)燕山期(120～130M a,D3),有较强的岩浆作用和变质作用;(4)喜马拉雅期60M a左右的构造事件(D4);(5)喜马拉雅期30～40M a的构造事件(D5);(6)喜马拉雅期20～25M a的构造事件(D6);(7)喜马拉雅期10M a的构造事件(D7)。
后4次构造事件使龙门山造山带-川西前陆盆地系统发生强烈的冲断作用和隆升作用。
[关键词]氩-氩年龄测定;裂变径迹年龄测定;ESR年龄测定;盆山系统;构造事件;龙门山;川西前陆盆地[分类号]P542 [文献标识码]A 对龙门山造山带-川西前陆盆地系统的构造事件已进行了大量研究(李春昱,1950;李玉文,1979;吴承业等,1985;王金琪,1985;刘树根,1993;刘树根等,1996)。
过去的研究多依据于地层的接触关系来确定构造事件的发生与否。
川西前陆盆地及龙门山褶皱冲断带构造几何学和运动学分析的开题报告
川西前陆盆地及龙门山褶皱冲断带构造几何学和运动学分析的开题报告【开题报告】一、选题背景川西前陆盆地和龙门山褶皱冲断带是地球科学研究中的热点领域，由于其重要的经济价值和地质学意义，一直以来吸引着学者的关注。
在川西前陆盆地和龙门山褶皱冲断带的地质研究中，构造几何学和运动学分析是不可或缺的重要环节。
二、研究目的与意义本课题旨在通过对川西前陆盆地和龙门山褶皱冲断带进行构造几何学和运动学分析，从而深入研究该区域的地质构造演化、构造动力学机制、构造活动强度及其对油气藏的控制作用等方面，从而为该区域的资源勘探和开发提供科学依据。
同时，本研究也将有助于深入理解这一地区地质构造演化的过程和规律，为未来的地质研究提供帮助。
三、研究内容和方法本课题首先将对川西前陆盆地和龙门山褶皱冲断带的构造几何学进行分析，以了解该区域的构造类型、构造样式、构造特征等信息，并通过绘制等高线图、三维模型等手段展示构造变形的空间特征。
其次，根据分析结果对该区域的构造运动学进行研究，探究构造演化的地质历史、演化过程和影响因素，分析断层发育及运动类型，以探究该地区构造的形成机制和构造演化规律。
最后，通过对该区域的构造性质和运动学特征进行全面评价，进一步研究构造的成因、演化和发展阶段等方面的问题。
研究方法主要包括地质调查、野外地质观测与勘探、采样和实验室分析、实验模拟、地球物理勘探等方法。
通过综合应用这些方法，全面深入地研究该区域的构造演化。
四、预期成果与研究应用本课题预期研究成果包括对川西前陆盆地和龙门山褶皱冲断带构造几何学和运动学的研究结果。
具体包括该区域构造类型、构造样式和构造特征，以及构造演化规律、发展阶段和机制等方面。
同时，对川西前陆盆地和龙门山褶皱冲断带的资源勘探和开发提供科学依据，有利于推动该地区的经济发展。
龙门山前缘关口断裂典型构造剖面的物理模拟实验及其变形主控因素研究
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大 构 造 与 成 矿 学 地
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南 段 次 之 （ ５ ０ ％ ） 中段 最 小 （ ０ ８ ％ ） １ ．５ ， １ ．４ 。 关 键 词 ： 门 山前 缘 ； 口断 裂 ； 县 断裂 ； 形 特 征 ； 理 模 拟 龙 关 彭 变 物
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龙门山前陆盆地西南部变形特征及其构造物理模拟实验李敬波1 李 勇*1 闫 亮1 颜照坤1 郑立龙1成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都 610059龙门山位于青藏高原东缘，是中国西部地质、地貌、气候的陡变带，也是当前国际地学界争论的焦点地区。
该冲断带处于松潘-甘孜造山带与扬子准地台的结合部位，既是青藏高原的东界，又是现今龙门山前陆盆地（成都盆地）的西界。
成都盆地夹于龙门山与龙泉山之间，呈“两山夹一盆”的构造格局[1-6]。
龙门山位于成都盆地的西侧，由叠瓦状造山带构成，具典型的前展式逆冲推覆构造特征。
活动构造研究结果表明晚新生代龙门山以北北东向的右行走滑作用为主，且伴随少量逆冲分量。
龙泉山位于成都盆地的东侧，主体构造为龙泉山背斜。
现代地震和大地测量均显示龙泉山是一个正在上升的隆起，是现今成都盆地的东部边界山脉。
在龙门山冲断带南部，晚新生代断裂活动的同时，冲断带前锋也深入至川西盆地内部，形成了龙泉山断裂、熊坡断裂和名邛台地南北向断裂。
从双石断裂向东至龙泉山构造带，发育数排平行排列或斜列的断层相关褶皱，它们均以中下三叠统富膏盐岩层位底部滑脱面。
中下三叠统富膏盐岩层以下，则很好地保存了先期的垒-堑式张性构造，相关研究表明这些断裂带在晚新生代依然活动[3-5]。
2013年4月20日，在四川省雅安市芦山县境内发生了Ms7.0级地震，震中为30.3°N，103.0°E，震源深度约13km（中国地震台网中心，2013）。
此次地震发生在龙门山推覆构造带南段，是继2008年龙门山地震带汶川Ms8.0级特大地震后的又一次强震。
芦山地震震中所处的构造单元、余震分布规律以及震后地表变形特征等与汶川地震相比均存在很大差异，这种差异引起了地学界对芦山地震是否为2008年汶川地震余震的激烈争论。
本文试图通过构造物理模拟实验，分析龙门山前陆盆地西南部变形特征及芦山地震发震构造模式，引起人们对龙门山南段及其前缘地区隐伏新断层活动特征及其发震机制的关注。
冲断构造的位移量通过滑脱层中向东传播，同时以褶皱的形式逐渐消减，在冲断带的最前锋-龙泉山，构造位移量消失殆尽。
从东向西，构造变形从复杂到简单，龙门山造山带内发育高角度断裂控制的逆冲叠瓦构造，从灌县断裂到大兴场为深浅两套滑脱层控制的上、下构造变形层的叠加变形，从盐井沟到龙泉山，主要是三叠系滑脱层以上的冲断构造，滑脱层以下构造很稳定。
受龙门山逆冲挤压影响，芦山地震可看作龙门山造山带向前山带前展式推进的响应。
龙门山南段前缘地区的断褶构造明显比北部发育，除受力大小和受力方式外，其主要因素之一为，四川盆地中下三叠统膏盐岩在川西坳陷南、北的厚度分布具有显著差异，南部雅安-洪雅一带最厚可达 600m，而北部通常不足300m。
中下三叠统膏盐岩层的厚度差异在一定程度上造成了川西拗陷垂向分层变形和南北分段格局[7]，这为逆断层-滑脱作用提供了物质基础。
据地震反射剖面资料可见，龙门山前缘地区逆冲断层均呈铲状向下延伸并汇交于滑脱面。
因此，芦山地震就是在逆冲-滑脱作用中形成的，发震断裂为一山前隐伏断裂，该滑脱面即为震源层。
龙门山南段和前缘地区可划分为龙门山冲断带和前缘扩展变形带2个构造变形带，龙门山南段前缘地区的芦山地震就是在逆冲和滑脱过程中形成的，断裂的逆冲面和向下交汇的滑脱面就是震源层，向上破裂点未到达地表。
粒子成像测速技术是20世纪70年代末发展起来的一种测速方法。
该技术被广泛地应用于流体学、岩土力学和空气动力学的研究，最近十年才被应用到构造物理模拟实验中[8]。
基于粒子成像测速技术（PIV），本次研究在成都理工大学构造物理模拟实验室进行了构造模拟实验。
基于相似性原理，实验中用到了三种材料：干燥石英砂、微玻璃珠和硅胶。
实验共设置了四组（均为单侧挤压，综合实验时间等问题将挤压速率设为0.007mm/s），分别概括为：无滑脱层挤压、单深层滑脱挤压（滑脱层为微玻璃珠），单浅层滑脱挤压（滑脱层为硅胶）、双层滑脱挤压（深层滑脱层为微玻璃珠，浅层滑脱层为硅胶）。
实验结果表明，滑脱层性质对褶皱冲断带构造演化具有较大影响。
在弱滑脱层和强滑脱层上的挤压演化过程明显不同：强滑脱层（微玻璃珠）往往会使山体快速增高，形成的断层和褶皱层次分明，形成陡峻的山脉；而在弱滑脱层上的变形比在强滑脱层上的变形传递得更快更远；由于滑脱层性质的差异，深部和浅部构造变形明显不同步。
相对其他三组而言，双层滑脱更接近龙门山的滑脱体系。
通过PIV 分析有助于我们理解龙门山冲断带的构造应力在龙门山前陆盆地滑脱-褶皱带中的传递特征（图1）。
双层滑脱物理模拟实验piv分析表明，浅部滑脱层控制的构造现象比较杂乱，不容易形成较大的应力积累；深部滑脱层控制的构造现象相对清晰且二者应力传导过程并不完全同步。
令人深思的是，对于滑脱层之下的深部构造，在缩短量S=104.2mm时，应力积累到了一定强度，然而在其构造前锋却几乎没有检测到测速成像；在缩短量S=107.0mm时，应力突然释放，向山前传递，测速成像呈分带性向前扩展；在缩短量S=109.8mm时，受到断坡阻挡，构造应力进行高度集中，造山带推进到了构造前锋的位置；在缩短量S=123.8mm时，应力又得以突然释放，造山带继续向前扩展。
然而受滑脱层控制的浅部构造，则不能聚集像深部构造那样大的能量，断层-滑脱作用将龙门山和川西前陆盆地联系起来，将应力及时释放。
龙门山山前及其前缘地区发育一系列背驮式构造体系，形成了一套活褶皱-逆断层破裂系。
一般情况下，活褶皱-逆断层（破裂）系由山体向外发展。
就单个逆冲席而言表现为断展褶皱构造类型。
褶皱和逆断层是地壳缩短变形的基本类型，这在褶皱造山带山前普遍发育[35]。
邓起东等[36]认为地震产生的部分位移沿盲断坡发生，向相邻断层扩展背斜带传递，穿过背斜核部沿主滑脱面继续向山前和盆地方向传递，当再次遇到盲断坡的阻挡，转而向上逆冲转化为第二排逆断裂-背斜带褶皱隆起（图2）。
位于芦山县城附近GPS连续观测点（LS05）检测到约7.6cm的垂向同震抬升，以及NW侧远离断展背斜隆起区或块体SE向运动后方的灵关镇观测点(LS06)检测到月1.5cm的垂向下降等观测数据，印证了活褶皱-逆断裂破裂机制的合理性。
芦山地震形成的地表裂缝表现为非构造成因的次生裂缝，系由褶皱隆起过程中类似层内张力所形成。
图1构造物理模拟实验及PIV分析（双层滑脱实验）图2活褶皱-逆断层破裂机制示意图Fb、Fc、Fd、Fe分别表示Fz的活动随时间推移向前扩展，并且通过盲逆断坡（Fa）过渡到主滑脱面（1）（2）（3）（4）表示序次图3 龙门山南段地形剖面、重力均衡异常剖面与各构造带缩短率（重力均衡异常曲线据文献[40]修改）：茂县‐汶川断裂；F2：北川‐映秀断裂；F3：彭灌断裂；F4：大邑断裂；F5：熊坡断裂；F6：龙泉山断裂；研究表明，芦山地震的发震构造模式不同于汶川地震，是一次活断层‐褶皱地震。
这些具有粘滑机制的活褶皱被称为“地震褶皱”。
习惯上认为褶皱构造是均匀应力下连续变形的产物，不会产生突然失稳，因此活褶皱所产生的地震危险性往往被忽略。
芦山地震的发生，必然引起我们对地震褶皱的重视。
年轻、快速增长的活动褶皱构造不仅可能是发震地点和孕震构造，其本身也有可能是连续地震的产物。
在龙门山冲断带南部，晚新生代断裂活动的同时，冲断带前锋也深入至川西盆地内部，形成了龙泉山断裂、熊坡断裂和名邛台地南北向断裂。
从双石断裂向东至龙泉山构造带，发育数排平行排列或斜列的断层相关褶皱，它们均以中下三叠统富膏盐岩层位底部为滑脱面[9‐13]。
中下三叠统富膏盐岩层以下，则很好地保存了先期的垒‐堑式张性构造。
相关研究表明这些断裂带在晚新生代依然活动。
冲断构造的位移量通过滑脱层向东传播，同时以褶皱的形式逐渐消减，在冲断带的最前锋‐龙泉山，构造位移量消失殆尽（图3）。
从西向东，构造变形从复杂到简单，龙门山造山带内发育高角度断裂控制的逆冲叠瓦构造，从灌县断裂到大兴场为深浅两套滑脱层控制的上、下构造变形层的叠加变形，从盐井沟到龙泉山，主要是三叠系滑脱层以上的冲断构造，滑脱层以下构造很稳定[14]。
在龙门山冲断带的前锋，由于单向叠瓦冲断系统的主导作用减弱，来自克拉通地块上的反作用力出现。
资金资助：本文受国家自然科学基金项目（编号：41372114, 41340005, 41172162, 40972083）;国土资源部地质调查工作项目（编号：1212011121268）资助参考文献[1] Li Y, Ellis M, Densmore A et al. Active Tectonics in the Longmen Shan, Eastern Tibetan Plateau[J]. EOS Transactions ofAmerican Geophysical Union, 2000.81(48): 1109[2] Li Y, Denmore A L, Allen P A et al. Sedimentary responses to thrusting and strike-slip of Longmen Shan along eastern marginof Tibetan, and their implication of Cimmerian continents and India/Eurasia collisia[J]. Scientia Geologica,2001.10(4):223-243[3] Chen Z, Burchfiel B, Liu Y et al. Global positioning system measurements from eastern Tibetan and their implications forIndia/Eurasia intercontinental deformation[J]. Journal of Geophysical Research, 2001.105(B7):16215-16227.[4] Burchfiel B C, Chen Z, Lin Y et al. Tectonic of the Longmenshan and adjacent regions, central China[J]. InternationalGeology Review, 1995. 37: 661-735.[5] 李勇，周荣军，Densmore A L等.青藏高原东缘大陆动力学过程与地质响应[M].北京：地质出版社,2006:21-26.[6] 刘树根.龙门山造山带与川西前陆盆地形成与演化[M].成都：成都科技大学出版社，1993，17-35.[7] 李智武，刘树根，陈洪德，等.2008. 龙门山冲断带分段-分带性构造格局及其差异变形特征[J].成都理工大学学报（自然科学版），35（4）：440-454.[8] Adam J，Urai J L，Wieneke B，Oncken O，Pfeiffer K，Kukowski N，LohrmannJ，HothS，ZeeW，SchmatzJ． Shearlocalisation and strain distribution during tectonic faulting new insights from granular-flow experiments and high-resolution optical image correlation techniques．Journal of Structural Geology，2005．27: 283～301[9] 李勇，周荣军，苏德辰，等. 汶川（Ms8.0）地震的河流地貌响应[J].第四纪研究，2013，33（4）：785-801.[10] 李祥根.中国地震构造运动[M].地震出版社，2010，120-135.[11] 邓起东，冯先岳，张培震，等.天山活动构造[M].北京：地震出版社，2000，17-150.[12] 方和第.成都地区的地震灾害及其防御对策[J].四川地震,1989,2:55-58.[13] 钱洪，唐荣昌.成都平原最大可能地震能力估计[J].四川地震,1997,4:1-7.[14] 何银武.试论成都盆地（平原）的形成[J].中国区域地质,1987,2:169-176.。