龙门山造山带北段

二、龙门山造山带北段、中段、南段运动学对比

陈竹新（2005）用北段地震测线L55平衡剖面分析了南北两段运动学特征（如图3-7所示）。

北段地区从北西向南东，其主体由轿子顶推覆体、唐王寨推覆体和冲断前锋构造带等逆冲推覆构造单元组成；早期构造变形产生的岩片又经历后期构造变形的改造，并随新的岩片产生同步变形。如早期的逆冲岩片跟随晚期变形产生的冲断前锋构造一起变形，反映了构造变形多期性。这些推覆岩片受断层控制，沿主断层面滑脱。断层前展式发育，后缘变形早，随着挤压作用的持续，在早期形成的岩片下、在前缘发育新的推覆岩片。归纳起来，北段构造运动起于在印支期末，南段构造运动起于新生代。

1.南北两段运动学对比

1）龙门山北段演化过程（如图3-7（A）所示）

（1）晚三叠世以前（如图3-7（A-1）所示）：志留纪和二叠纪的大陆伸展阶段，龙门山及其西侧沉积受由早期被动大陆边缘裂解作用形成的两条倾向北西的正断裂控制。发育两条拉张断层，西北侧上盘地层的厚度是南东侧下盘的两倍多。在晚三叠世的构造反转之前，主干断层从志留系开始发育生长地层（陈竹新，2005）。

（2）晚三叠世时期（如图3-7（A-2）所示）：北西一南东方向挤压，早期伸展构造发生反转，龙门山及其西侧地层大规模抬升和推覆，并遭受强烈剥蚀，形成褶皱冲断带和相应的前陆盆地。

印支末期断层反转、推覆带初步形成时的推覆带缩短量，图3-4（a-2）相对于原始剖面（如图3-4（a-1）所示）整体缩短了30多千米，缩短率为31.7％。

（3）新生代构造变形（如图3-7（A-3）所示）：龙门山进一步抬升推覆，形成现今构造。相对印支期构造缩短了8.6km，缩短率在10％左右；相对于原始剖面，龙门山北段整体缩短了45.2km，缩短率为39.2％。

对比分析缩短量和缩短率，可以看出龙门山北段构造主体受早期晚三叠世变形控制，缩短量和缩短率较大，即推覆带发育时间起于印支末期，上三叠统须家河组沉积之前。

图3-7　龙门山北、南两段构造演化模式对比图（据陈竹新，2005）

2）龙门山南段演化过程（如图3-7（B）所示）

龙门山南段的早古生代沉积地层分布与北段具有相似的特征，一系列早期正断层控制了古生代沉积，西部沉积有完整的古生界，而龙门山山前带以及前陆盆地中缺失志留系至石炭系。南段具有基底卷入的厚皮冲断特征，其构造变形受一些主干断层控制，各岩片沿断层面挤压、推覆和抬升，部分岩片遭受剥蚀后出露前寒武纪基底。较之于北段，龙门山南段推覆的更高，地层遭受剥蚀相对更强，出露了基底（陈竹新，2005）。

南段构造演化更多的是受到三江造山带的影响（罗志立，2005），晚三叠世时期的羌塘地体与扬子板块的碰撞使龙门山产生了构造反转，龙门山抬升遭受剥蚀，后期又遭受新生代构造变形再次强烈改造。龙门山南段新生代变形表现得更为突出，强烈改造了晚三叠世的构造变形，冲断前锋以断层相关褶皱形式向前陆方向扩展。龙门山南段经历两次构造变形后，整体缩短了接近40km，相对于原始剖面的总体缩短率为26.2％。

总之，在南、北两段表现出显著不同的变形过程。龙门山北段表现出复杂的逆冲推覆构造，能明确划分出两期构造变形，滑脱面的作用大，晚三叠世的变形强烈，而新生代的变形较弱；南段表现出基底卷入的叠瓦状冲断特点，滑脱面作用小，主要体现新生代的构造变形，早期变形被强烈改造。

2.龙门山中段运动学研究

前人对龙门山中段开展了大量有关运动学和动力学方面的研究（刘树根等，1991，1993；罗志立，1994，1992；刘和甫，1994；郭正吾，1994），成果表明其运动学过程如下（如图3-8所示）：

1）晚震旦世后进入酸盐岩台地演化阶段：发育以浅海——潮坪相的碳酸盐岩和少量陆源碎屑岩（如图3-8（a）所示）。因受加里东运动影响，龙门山中段前山带上升成陆，缺失下古生界（也可能为后期剥蚀所致）。晚古生代早、中期受“古龙门山”引张作用，“后龙门山地区”沉积厚、向“四川盆地”减薄，乃至尖灭。

2）晚震旦世——中三叠世：为海相台地沉积，除发育少量同沉积正断层和升、降性质的构造运动外，无较强烈构造变形发生（如图3-8（a）所示）。

3）晚三叠世晚期：秦岭地区印支褶皱带传至本区，马槽滩断裂带以北，安县——香水断裂以西地区发生了褶皱——冲断推覆，马槽滩断裂带以南、关口断裂以西地区，发生了较为平缓的褶曲，上三叠统遭受程度不同的侵蚀，形成了侏罗纪四川盆地沉积向古龙门山超覆（如图3-8（b）所示）。

4）侏罗纪——老第三纪：受甘孜——阿坝造山带岩浆侵入和构造变形，地应力幕式传导至古龙门山，使古龙门山自北西-南东发生了前展式的多层滑脱褶皱-冲断构造，形成山岭，这些叠覆构造山岭的前缘形成坳陷盆地，山岭为其毗邻的盆地提供粗碎屑沉积（冲积扇），其后构造活动相对宁静期，盆地沉积物变细，于是在纵向上形成了由粗至细的正旋回沉积。幕式构造运动和前展式推覆构造山岭的形成，使四川盆地西缘形成多个具正旋回沉积特点的红色陆相碎屑岩；与此同时地应力传至本区，产生了较平缓的构造变形（如图3-8（c）所示）。

5）喜山期：始新世中期，来自喜马拉雅地区地应力传导至此，本区发生了强烈构造变形，褶皱-冲断推覆构造发育，除了上古生界，甚至元古界花岗岩推覆在上三叠统碎屑岩系之上；渐新世晚期-中新世早期，以上三叠统中的泥质岩（特别是须三段）成为滑脱层，其上形成新的褶皱——冲断推覆构造。由于受关口断裂的阻挡，大量地应力被释放，褶皱变缓，断层面之南东盘仅形成一些平缓褶曲和逆冲、反冲断层（如图3-8（d）所示）。

6）中新世晚期-上新世：青藏高原发生了强烈上升，龙门山中段前山带受其影响也缓缓上升，但上升速率远较前者低，这使早期生成的上古生界和中、下三叠统碳酸盐岩推覆构造，滑脱面的倾斜方向发生反转，即由向北西倾斜演变为倾向南东，而与推覆构造毗邻的由上三叠统碎屑岩组成的构造，在地貌上又较低，于是碳酸盐岩推覆体向南东滑移具有势能，在地震和（或）大雨条件下，碳酸盐岩推覆体向南东滑移，形成了滑覆构造，成为龙门山前山带最浅表的构造。

图3-8　龙门山中段前山带构造演化图示

综上所述：龙门山中段属于扬子地台西北缘，历经古生代碳酸盐台地阶段，晚三叠世陆缘海-前陆盆地阶段，侏罗纪-老第三纪山前坳陷盆地的盆缘阶段。构造变形始于印支期强烈变形期，经燕山期的台阶状断层发育期，喜马拉雅早期和中期褶皱-冲断推覆构造发育期，喜马拉雅晚期滑覆构造形成期等，多期次的构造运动复合叠加而形成现今构造面貌。