川东南湘鄂西地区构造特征

3．2　构造特征

川东南—湘鄂西地区在地质历史时期内经过多期构造变动和多种构造体系的复合联合作用，构造面貌十分复杂，整体呈向北西凸出的弧形展布。

按形变特征，川东南—湘鄂西地区可分为基底卷入式构造和盖层滑脱式构造，盖层滑脱式构造的主要滑脱面有中－下寒武统的膏盐层、志留系底部的泥页岩层、下三叠统的膏盐层。纵向上，沉积盖层存在侏罗系—中三叠统、下三叠统飞仙关组—石炭系及奥陶系—震旦系3个构造变形层，3个变形层之间存在嘉陵江组及志留系塑性层，在挤压和断裂作用下，由于塑性地层的柔皱和滑脱，3个变形层在变形变位程度上存在明显差异。在上部变形层变形较弱，在侏罗系覆盖区，地面构造简单，表现为单斜或简单背斜，无断裂或少见断裂；中部自飞仙关组以下至石炭系的中部变形最强，由于断裂作用，形成潜伏断垒式背斜；在下部变形层奥陶系—震旦系构造变形层变形相对较弱，褶皱幅度相对较低（图3－20）。平面上，构造总体显示出由南东向北西方向递变推进，并以保靖－慈利断裂构造带、建始－彭水断裂构造带为界，可划分为武陵山逆冲推覆构造带、湘鄂西（近）隔槽式构造带、利川－川东隔挡式构造带（图3－21）。

图3－20　鄂西渝东区94－16线地震地质解释剖面

（据江汉油田研究院）

图3－21　川东南—湘鄂西地区构造分区图

按构造线展布方向，川东南—湘鄂西地区的构造可划分为东西向构造、北东向构造、北北东向构造及南北向构造（图3－21）。

川东南—湘鄂西地区东西向构造大致有3带，从北向南分别为长阳－石门东西向构造带、川南东西向构造带、黔中东西向构造带。

长阳－石门东西向构造带发育于清江两岸，由多个近东西向的褶皱及伴生断裂组成。背斜核部出露震旦系或寒武系，向斜槽部出露二叠系或三叠系，所卷入的最新地层是中三叠统，局部有零星的侏罗系。川南东西向构造带分布于川南（四川泸州以南）至黔北赤水一带，表现为东西向褶皱，白垩系已被卷入。黔中东西向构造带即黔中隆起，本项目的研究范围仅涉及其北部的大方—黔西—开阳—瓮安一带。黔中隆起形成于加里东运动，即奥陶纪中晚期的都匀运动开始出现，志留纪中晚期的广西运动定型；其上缺失志留系、泥盆系。早二叠世被广泛超覆。区内现今的地表构造主要是燕山运动以来的产物，以横跨构造为特色，表现为一系列断续延伸的东西向断裂和褶皱。南北向构造最主要分布于贵州遵义至重庆綦江、南川一带，称川黔南北向构造带（亦称川黔箱状构造带）。南北向构造在区内基本上不控制沉积建造，但它们几乎穿切、横跨、改造了其他各类构造，是一个形成时代较新但活动比较强烈的构造。

以构造形变特征、主要断裂的性质、褶皱类型作为依据，并且以印支期和燕山期的主要逆冲断裂为分界线，进行了研究区构造单元的划分，构造单元名称仍采用前人已惯用的构造单元名称。根据上述原则，将川东南—湘鄂西地区划分为6个一级构造单元、18个二级构造单元（表3－1）。

表3－1　川东南—湘鄂西地区构造单元划分表

3．2．1　武陵山逆冲推覆构造带

武陵山逆冲推覆构造带西以慈利－大庸－保靖－松桃断裂带与湘鄂西（近）隔槽式构造带为界，总体走向呈北东—北东东向，明显地呈一向北西突出的弧形，宽约50km。主体由武陵山中、上元古界冷家溪群、板溪群和早古生代台地边缘斜坡相的寒武系组成。该逆冲推覆构造带应是整个雪峰－武陵基底拆离推覆构造的次一级推覆构造。

SZ2007－01地震地质解释剖面（图3－22）揭示，在张家界至岩泊渡一带，保靖－慈利断裂的上盘为中、上元古界冷家溪群、板溪群和覆于其上的早古生代台地边缘斜坡相的寒武系，而在中、上元古界之下又出现一套地震反射界面清楚、地震反射特征与建南、利川、桑植一带下古生界的反射特征十分相似的地震反射波组，该套反射波组被解释为台地相的下古生界。它表明中、上元古界和华南斜坡相的寒武系沿保靖－慈利断裂逆冲推覆于台地相的下古生界之上。

以前研究者已确认保靖－慈利断裂带两侧无论在沉积岩相、地层厚度、古生物群等方面都存在着较大的差别。断裂的北西侧为扬子区，已完全由活动区转化为稳定区，沉积了一套碳酸盐岩地层，生物群属华北型；该线的南东侧称华南区，是介于活动区与稳定区的过渡类型，沉积物虽仍以碳酸盐岩为主，但碎屑沉积物显著增多，生物群属华北－华南的混合型，沉积厚度由北往南逐渐增厚，沉积相则由台地相过渡到斜坡相、盆地相。该断裂带是扬子区与华南区古生界沉积岩相、大地构造性质、古生物面貌的一条分界线。实际上这条分界线的现今位置是由于逆冲推覆作用所造成的。

图3－22　张家界地区雪峰推覆带地震地质剖面解释（2007－1测线）

3．2．2　湘鄂西褶皱带

湘鄂西褶皱带亦可称湘鄂西隔槽式构造带，其南界为保靖－慈利断裂带，北界为建始－彭水断裂带。构造线总体呈北北东—北东—东西向的向北西方向凸出的弧形分布；褶皱形态主要为背斜南东翼宽缓北西翼陡窄，而向斜则反之，指示由南东向北西或由南向北的挤压变形作用。从石门—桑植一带志留系不整合或假整合于中三叠统之上分析，构造形成于印支期，并叠加了燕山期的构造形迹。湘鄂西褶皱带由南东向北西方向又可分为桑植－石门复向斜带、宜都－鹤峰复背斜带、花果坪复向斜带和中央复背斜带（图3－23）。

图3－23　湘鄂西褶皱带构造特征（07－xs2线地质地震解释剖面）

3．1．2．1　桑植－石门复向斜带（Ⅱ1）

桑植－石门复向斜带位于保靖－慈利断裂带与宜都南－龙潭坪断裂（刘家场断裂）之间，构造单元面积为17 858km²，构造线由南西向北东逐渐由北北东向偏转为近东西向，整体呈向北西凸出的弧形。桑植－石门复向斜构造带褶皱变形特征总体为北东东—东西向的长轴一线状褶皱，向斜较宽缓，背斜窄陡。断裂发生在褶皱南翼。向斜北翼地层倾角缓（20°～30°）、南翼地层产状陡（40°～60°），背斜则反之。

桑植－石门复向斜带主要由上古生界—三叠系地层组成，出露最老的地层多为志留系，局部出露有寒武系、奥陶系。在复向斜的轴部，下志留统龙马溪组黑色页岩、下二叠统栖霞组下部形成层间滑脱构造；核部的下三叠统地层形成尖棱状褶皱和滑脱褶皱。

桑植－石门复向斜带由北而南可分为两段：桑植－石门复向斜带北段从刘家场断裂至甘溪镇、维新镇一带，主要分布有由志留系组成的大漓山向斜和由奥陶系、寒武系组成的大同山鼻状背斜等。该段下寒武统顶面现今埋深1 200～2 400m，牛蹄塘组厚150～200m；志留系下统顶面现今埋深400～1 200m，龙马溪组厚200～500m。桑植－石门复向斜带的南段即桑植－石门复向斜，该构造单元褶皱强烈，平面上构造呈长轴状，局部构造自西向东为一系列北北东—北东—近东西向的背、向斜组成右行斜列式组合，显示沿东西方向顺时针扭动的变形特征。向斜宽缓，背斜窄陡；主要由杨家坊向斜、沿公渡向斜、磺厂（皂市）背斜、三宫寺向斜、人潮溪背斜、官地坪向斜、万民岗背斜、猛必向斜等组成。向斜由上古生界和中、下三叠统组成；背斜核部出露志留系。根据地震资料，在桑植－石门复向斜南侧的保靖－慈利逆冲推覆断带下盘存在有由下古生界组成的挤压背斜构造。

桑植－石门复向斜内下寒武统顶面现今埋深一般为1 200～3 000m，向斜槽部最深可达6 000余米。下寒武统牛蹄塘组一般厚100～400m。下志留统顶面现今埋深一般为800～3 000余米，下志留统龙马溪组厚度一般为400～800m。

3．1．2．2　宜都－鹤峰复背斜带（Ⅱ2）

宜都－鹤峰复背斜带的构造单元面积为27 027km²，构造线由南东向北西再由北北东向逐渐偏转为北东东向至近东西向，整体呈向北西凸出的弧形。其南界为刘家场逆冲断层，北界为天阳坪断裂带、咸丰断裂带。构造带内，背斜轴部一般出露寒武系，最老出露元古宇板溪群；向斜槽部出露中、下三叠统。整个复背斜为南翼缓（地层倾角24°～35°）、北翼陡（40°～65°）的不对称褶皱，指示由南向北的挤压变形作用下形成的断弯－断展褶皱。

根据构造的形变特征，宜都－鹤峰复背斜带由南向北可分为3段。

南段位于咸丰、龙山以南，东侧为桑植－石门复向斜，西侧为咸丰断裂。该段由一系列北北东向的线形褶皱组成，各褶皱呈左行雁行斜列，剖面形态为偏对称的长轴梳状褶皱，南翼缓，北翼陡。包括咸丰背斜、白岩山向斜、鸡公岭背斜、二坪背斜、矛坝向斜、平阳盖向斜（溶溪向斜）、夏碧寨背斜。除白岩山向斜、平阳盖向斜槽部残留有上古生界—下三叠统、鸡公岭背斜出露元古宇地层外，宜都－鹤峰复背斜带南段主要由寒武系组成。下寒武统顶面现今埋深在2 000m以内，下寒武统牛蹄塘组一般厚150～600m。下志留统仅在向斜部位有残存，分布局限，其顶面现今埋深一般为400～1 200m，最大可达2 000m；下志留统龙马溪组厚度一般为100～300m，最大厚度近600m。

中段位于咸丰、龙山以北至五峰一带，由紧密的线形褶皱所组成，构造线由南向北再由北东向偏转为东西向。主要构造有东山峰背斜、仁和坪向斜、湾潭背斜、长乐坪背斜、鹤峰复向斜、八字山背斜、太平庄背斜、狮子脑向斜等。复背斜主要由寒武系组成，仅在鹤峰复向斜、仁和坪向斜残留上古生界—三叠系，东山峰背斜出露元古宇。下寒武统顶面现今埋深一般在2 000m以内；下寒武统牛蹄塘组一般厚200～500m。下志留统仅在向斜部位有残存，分布局限，其顶面现今埋深一般为800～2 000余米；下志留统龙马溪组厚度一般为200～600m。

北段表现为一个向北凸出的弧形构造。主要由白岩向斜、长阳弧形背斜、蛇口山向斜、马连向斜、石板沱背斜等组成，各局部构造围绕石板沱背斜呈弧形展布。长阳弧形背斜向东被北北西向的仙女山断裂所切。复背斜主要由寒武系组成，向斜由上古生界—三叠系组成。下寒武统顶面现今埋深一般为2 000～4 000m；下寒武统牛蹄塘组一般厚200～500m。下志留统仅在向斜部位有残存，顶面现今埋深一般为800～3 000余米；下志留统龙马溪组一般厚400～1 200m。

3．1．2．3　花果坪复向斜带（Ⅱ3）

花果坪复向斜位于猫儿坪断裂（建始断裂）、桅杆堡－陶子溪断裂以东，总体走向呈北北东向，构造单元面积约7 210km²。区内主要分布二叠系、三叠系；次级背斜核部出露地层多为志留系。局部构造呈北北东向线形褶皱，剖面形态呈梳状及箱状，平面上呈狭长或短轴状。构造两翼倾角中等，一般在40°左右，局部构造平面组合呈雁列式。局部构造受力比较强烈，断裂较为发育。主要局部构造从西到东有：白扬向斜、大集场向斜、羊头山背斜、大溪沟向斜、白岩沱－客坊背斜、红岩寺向斜、养长河背斜、花坪向斜、板寮－前坪－石马坝背斜、观音山－双河桥向斜、洗马坪背斜、罗川岩复向斜、野三关背斜、大路坡向斜等。这些局部构造以养长河背斜带为界，其西为狭长状，向斜相对宽缓，背斜狭窄；其东，构造整体呈向北西凸出的弧形展布，显示强烈的挤压扭动特征；亦可分南北两区，北区为三叠系分布区，局部构造为短轴状，挤压强烈、褶皱紧密、呈“S”形或反“S”形弯曲，断裂发育；南区为古生界（S—P）分布区，局部构造为长轴状，呈弧形弯曲。上述显示，浅层（三叠系及其以上）构造变形强烈，二叠系往下构造逐渐平缓，志留系以下更平缓，表明浅层三叠系与上古生界之间、上古生界与下古生界之间存在层间滑脱作用。

花果坪复向斜内下寒武统顶面现今埋深一般为3 000～5 000m；下寒武统牛蹄塘组一般厚600～800m。下志留统顶面现今埋深一般为800～3 200m；下志留统龙马溪组一般厚300～700m。

3．1．2．4　中央复背斜带（Ⅱ4）

中央复背斜带亦称彭水－清江褶皱带，西以建始－彭水断裂与利川复向斜分界，东邻花果坪复向斜，总体走向呈北北东向，构造单元面积约7 360km²。本次构造区划将建始以西的茶山背斜划入鄂西－渝东褶皱带（利川－川东隔挡式构造带）的利川复向斜内。中央复背斜带主要由下古生界组成，仅在桑拓坪向斜、高山向斜槽部残留有二叠系及下三叠统。背斜核部一般出露寒武系，两翼一般为下古生界。局部构造形态呈线形长轴状，两翼基本对称；背斜带南部断裂发育。钻井资料证实，深部同样存在断裂，但褶皱的强度往深部相对减弱，变平缓。

中央复背斜带主要局部构造有：白果坝背斜、郁山背斜、桑拓坪向斜、筲箕滩背斜、金鸡岩背斜、德江复背斜、高山向斜（龚滩向斜）、天官背斜（土地坳背斜）、沙沟向斜等。

中央复背斜带上下寒武统顶面现今埋深在彭水以北为1 600～2 800m，彭水以南为800～2 000m；下寒武统牛蹄塘组在彭水以北一般厚200～600m，彭水以南厚100～400m。下志留统仅在向斜部位有残存，其顶面现今埋深一般为400～1 200m；下志留统龙马溪组在向斜部位厚100～500m。

3．2．3　鄂西－渝东褶皱带（Ⅲ）

鄂西－渝东褶皱带亦可称为利川－川东隔挡式构造带，东起建始－彭水断裂，西至华蓥山断裂以东。构造线呈北北东—北东—北东东向展布，表现为向斜宽缓、背斜狭窄的构造格局。地表褶皱多为无劈理的同心褶曲，窄而陡的背斜与宽展的向斜相间排列，平面上褶皱自北而南呈“S”形展布。地震剖面揭示深处背斜往往对应于逆冲断层的上盘，在三叠系嘉陵江组四段与雷口坡组一段之间，中、下寒武统之间和志留系下部存在滑脱面，深部断裂大部分消失于雷口坡组之下，而寒武系以下变形消失，基底并未卷入，属于侏罗山式盖层滑脱褶曲。

鄂西－渝东褶皱带自东而西划分为利川复向斜带（Ⅲ1）、齐岳山复背斜带（Ⅲ2）、石柱复向斜带（Ⅲ3）、方斗山背斜带（Ⅲ4）、万县复向斜带（Ⅲ5）。

利川复向斜带位于建始断裂带（猫儿坪断裂）以西、齐岳山背斜南东侧，总体走向北北东—北东向，包括茶山背斜、利川复向斜。从构造变形特征来看，利川复向斜带是湘鄂西隔槽式构造带与川东隔挡式构造带的过渡带。

利川复向斜是一个以中、下三叠统为主体构成的复式向斜构造，利川以北较宽，呈带状；利川以南较窄，呈条状。北部地层较老，地表一般出露二叠系、三叠系；南部地层较新，分布侏罗系，出露最新地层为上侏罗统；地层产状平缓，一般为10°～20°；向斜轴向呈北北东向，略向西弯曲；向斜宽35～15km，构造单元面积约6 188km²。

在向斜内部发育有许多次级褶皱，构造相对简单，多为丘状背斜，断裂较少；局部构造剖面形态以似梳状为主。平面形态南部多为短轴状、线状，显示斜列特点。如鱼皮泽、罗圈坝、凉桥及板桥等构造组成左行雁列式。MT资料反映及钻井资料证实，深部也存在局部构造，上下构造基本符合。

利川复向斜内下寒武统顶面现今埋深为2 000～5 000m；下寒武统牛蹄塘组厚50～150m。下志留统顶面现今埋深为400～3 000m；下志留统龙马溪组厚300～600m。

齐岳山复背斜、石柱复向斜、方斗山复背斜、万县复向斜分布于齐岳山断裂带以西，属于四川盆地范畴；向斜带由侏罗系组成，背斜带由三叠系和二叠系组成。该区构造自北而南呈“S”形展布，背斜带高陡，向斜带宽缓，整体为一典型的侏罗山式褶皱变形区，称川东隔挡式构造带。该区纵向上存在侏罗系—中三叠统、下三叠统飞仙关组—石炭系及奥陶系—震旦系3个变形层。3个变形层之间存在嘉陵江组及志留系塑性层，正是塑性层的柔皱和断层滑脱造成3个变形层的构造变形变位程度存在明显的差异，产生了上下变形的不协调。这种不协调表现为下三叠统飞仙关组—泥盆系变形层变形最为强烈，嘉陵江组三段以下出现潜伏断垒式背斜，并伴随“Y”字形和“人”字形断裂，这些断裂向上大多滑脱于嘉陵江组膏岩，向下消失于志留系泥页岩地层中，在地腹嘉陵江组—石炭系形成垒凹相间的构造格局；奥陶系—震旦系变形层构造变形次之；侏罗系—中三叠统变形层变形相对较弱，表现为构造简单，为单斜或简单背斜，断裂少。横向上，复背斜高陡并变形强烈，地表构造多表现为简单的高陡，构造两翼倾角较陡，一般在40°以上，断裂发育在背斜两翼，而地腹变化为强烈的“背冲式”构造，且两翼不对称，东南翼较陡，陡翼常直立或倒转；复向斜内部构造变形较弱，地层产状较平缓，地面背斜构造和地腹构造较为一致，断裂不甚发育，其间的次级向斜均较宽大（图3－24）。

图3－24　鄂西—渝东地区方斗山－石柱复向斜构造特征（95－18线地质地震解释剖面）

石柱复向斜带至万县复向斜带，下寒武统顶面现今埋深为5 000～8 000m；下寒武统牛蹄塘组南部厚、北部薄，为50～350m。下志留统顶面现今埋深为4 000～7 000m；下志留统龙马溪组一般厚300～500m，最厚约800m，万县复向斜较薄，低于200m。

3．2．4　川南东西向构造带（Ⅴ）

川南东西向构造带分布于贵州赤水至四川古蔺一带，包括赤水坳褶带（Ⅴ1）、娄山关隆褶带（Ⅴ2）。

赤水坳褶带由呈东西向展布的3个向斜带和2个背斜带组成。构造带内，上白垩统已卷入褶皱，表明赤水坳褶带是在燕山期以后形成的。在赤水坳褶带内，下寒武统顶面现今埋深为4 000～8 000；寒武系下统牛蹄塘组厚150～350m。志留系下统顶面现今埋深为2 000～6 000余米；志留系下统龙马溪组一般厚200～300m。

娄山关隆褶带分布于古蔺以南，是一个典型的东西向构造与北东向构造复合、联合的地区。构造线呈“S”形展布，向斜窄陡，背斜宽缓，整体呈向南凸出的弧形。背斜轴部由下古生界组成，核部出露中、上寒武统；向斜槽部由三叠系和侏罗系组成，分布的最新地层是上侏罗统。

娄山关隆褶带上，下寒武统顶面现今埋深为1 000～2 400m；下寒武统牛蹄塘组厚150～200m。下志留统分布不连片，其顶面现今埋深为400～1 200m；下志留统龙马溪组厚100～200m。

3．2．5　川黔南北向构造带（Ⅵ）

川黔南北向构造带分布于贵州遵义至重庆綦江、南川一带，大致位于东经106°45′—108°之间，称川黔南北向构造带（亦称川黔箱状构造带）。该南北向构造带由多条强烈挤压的窄陡向斜带和宽缓的背斜带以及与背向斜伴生的南北向断裂组成，在区内主要构造带有：遵义－贵阳复向斜（Ⅵ1）、绥阳－西关复背斜（Ⅵ2）、正安－贵定复向斜（Ⅵ3）、湄潭－黄丝复背斜（Ⅵ4）、凤冈－都匀复向斜（Ⅵ5）以及遵义断裂带等。各窄向斜和宽背斜组成典型的“隔槽式”构造。向斜轴部多保存三叠系，背斜核部常由寒武系组成。

南北向构造在区内基本上不控制沉积建造，但它们几乎穿切、横跨、改造了其他各类构造，是一个形成时代较新但活动比较强烈的构造。

在川黔南北向构造带内，下寒武统顶面现今埋深为1 200～2 000m，局部地区下寒武统已出露地表；下寒武统牛蹄塘组厚50～150m。下志留统仅在向斜部位有残存，其顶面现今埋深为400～1 200m；下志留统龙马溪组一般厚100～200m，在正安－道真向斜内最厚约400m。

总之，北东向和北北东向构造是川东南—湘鄂西地区的主体构造，表现为呈北北东—北东向“多”字型斜列组合的复式背斜和向斜。北东向和北北东向构造对早期沉积实体起到了巨大的改造作用，基本上控制了区内古生界的保存与破坏，使古生界以及中生界呈北东向或北北东向展布，在北东向或北北东向的坳褶（向斜）部位，古生界得以保存，是页岩气赋存的有利部位，北东向和北北东向的隆起（背斜）部位古生界遭受大量的剥蚀和破坏，页岩气亦随之遭到破坏。