米仓山前构造运动学模式研究

三、米仓山前构造运动学模式研究

1.滑脱层

米仓山前的滑脱层则位于震旦系，寒武系或志留系泥岩中。造成米仓山独特的构造样式是由于川东北地区存在志留系较厚的页岩滑脱层，嘉陵江膏岩滑脱层（如表4-1所示）。

表4-1　川东北及邻区构造旋回及构造层划分表

震旦系底部滑脱层形成基底卷入型的逆冲断层，但推覆席片规模较小；南侧山前冲断带→隐伏构造（通南巴构造带上），滑脱层主要位于志留系泥岩和三叠系嘉陵江组膏盐中。其中塑性最大的岩系为三叠系膏盐，厚度至少在300m以上，最厚的部位有700m；其次为志留系泥页岩，厚度通常在400m～500m之间（如表4-1所示）。由于三叠系嘉陵江组膏盐岩分隔，上、中构造层，表现出迥然不同的构造变形特征：中下变形层构造比较复杂，而上部陆相地层中的构造形态则比较简单，中、上构造层之间的断裂体系也不同，它们表现为不同的区域走向与不同的排列组合，两套断裂体系为膏盐岩层所分割，互不通连。嘉陵江膏岩层通常形成米仓山前底部冲断层的顶板断层，由此形成II类三角带构造（如图4-17、图4-18、图4-19、图4-20所示）。

2.米仓山地体异常

米仓山地体异常形成较早，早古生代可能出露地表为古陆（王鸿帧，1985），晚古生代汉南地体为水下古隆起（李越，1998）。沉积盖层和火成岩、变质岩基地的关系如图4-20所示。

图4-27　模拟试验侵入体对围岩构造形成的控制作用（据钟嘉猷，1998）

形成刚性地体主要因素是火成岩侵入体。模拟试验表明（钟嘉猷，1998），火成岩侵入体必然产生刚性的穹隆构造（如图4-27所示），在穹隆构造附近断层也比较多。模拟试验表明（张文佑，1985），构造运动异常体周围应力集中，构造形变主要围绕异常刚性体产生。其中尤其是基底断层对后期构造的控制特别明显。火山侵入形成大量断层，后期的构造运动必然沿着这些弱面发展（马宗晋，2003）。基底断层也会控制褶皱冲断带的构造样式、运动学特征（D. Brown，1999）。米仓山推覆冲断带就是在早期的断层基础上发展起来的弧形构造。随着这个地体以及两端的沉积地层抬升，形成一个新的剥蚀区，向盆地提供物源。

在米仓山地体向前挤压过程中，刚性地体前端产生如图4-25所示的剪切应力场，与嘉陵江膏岩结合形成米仓山前双重构造和反冲三角带。

3.米仓山造山带运动模式

米仓山地体和沉积盖层的关系基本满足如图4-25所示的模型；沉积地层厚度、塑性层状况满足图4-26模型。这样的地层模式、应力场状况产生米仓山前构造样式（如图4-28所示）。

晚三叠世的印支运动，扬子板块向秦岭、龙门山下俯冲；秦岭关闭、松潘-甘孜造山带强烈褶皱使得碧口地体-米仓山汉南地体拼接，海侵历史随之结束，开始了四川内陆盆地及周缘推覆滑脱-盆山耦合演化新阶段。米仓山推覆构造演化可分为四个阶段（如图4-28所示）（吴德超等，1998；吴世祥等，2005）：晚三叠世-侏罗纪盆缘沉积阶段：印支运动后，秦岭造山带形成，汉南地体为隆起蚀源区，汉南南缘、米仓山成为盆缘沉积区，接受晚三叠世-侏罗纪陆相沉积（如图4-28（a）所示）。

早白垩世断展褶皱-盆山转化阶段：早白垩世，在近南北向挤压应力场作用下，火成岩体两侧、基底断裂活动，切割深部部分盖层，形成东西向隐伏逆冲断层系，形成东西向背斜隆起（如图4-28（b）所示）。

早第三纪逆冲、推覆、滑脱-盆缘山系形成阶段（如图4-28（c）、（d）所示）：早第三纪末的四川运动，南北向挤压应力场作用增强；秦岭向南挤压、扬子板块向北俯冲；同时也受到碧口地体向东的推挤；米仓山推覆体向南逆冲推覆，形成山前构造带。

图4-28　米仓山构造运动模式和演化图