龙门山造山带构造带北段

龙门山造山带构造带北段_龙门山-米仓山褶

一、龙门山造山带构造带北段、中段、南段构造特征对比

龙门山构造带分南段、中段、北段3个段，在构造样式、构造形成时间、山前盆地沉积相带分布方面，都有较大差异，在区域地质图上表现较为清晰（如图3-3所示）。

图3-3　龙门山冲断带及山前盆地区域地质构造简图

马槽滩断层以北为北段；安县-都江堰之间为中段；都江堰以南为南段；彭灌杂岩体山前为川西坳陷。

在石油勘探的实际应用中，构造上把绵竹市的汉旺-什邡金河（马槽滩断层）以北称为龙门山北段，都江堰市沙坪-怀远镇以南称为龙门山南段，两者之间称为龙门山中段，很多学者有论述（贾东，2003；宋岩，2008；魏国齐，2008）。龙门山推覆构造经过多期运动叠加，从寒武纪至中三叠系，龙门山处于扬子地块西缘的被动大陆边缘带上，晚三叠世末期反转，进入前陆构造形成时期，燕山期构造运动相对平静，喜山期构造剧烈活动形成现今构造体系。由北往南，断层具有规模逐渐变大、断错地层变新、滑脱层厚度减小、地表断褶更为发育。构造分段性表现在以下几个方面：

1.平面上各构造分段地质特征差异

1）北段逆冲推覆带地层以变质和未变质的古生界为主；中段逆冲推覆带地层以前震旦系岩体占主要部分，中段最突出的地质特征是彭灌杂岩体，在地貌上形成九峰山，造山晚期中段隆升幅度高，盆地一侧相应坳陷较深（如图3-3所示）。

2）冲断构造发育的地层层位：北段多发育在古生界及中下三叠统中，中段叠瓦冲断带多发育在须家河组中；南段冲断层发育在新生代地层中。

3）滑覆体下盘的原地岩系：北段仰天窝滑覆体下伏最新地层为中三叠统天井山组，中段彭灌飞来峰群滑覆体下覆地层大多为上三叠统须家河组，个别飞来峰已坐落在侏罗系甚至第四系之上。

山前盆地出露地层：北段山前出露侏罗系、白垩系地层，而中段为新生界第三系、第四系充填沉积，表明龙门山冲断带在喜山期的隆起主要在南段。

2.剖面上南-北构造样式差异

1）龙门山北段：表现为侏罗山型逆冲推覆构造，主要出露被强烈褶皱和冲断变形的古生界和三叠系，晚三叠纪变形强于新生代变形。北段构造样式多样，常发育滑脱褶皱，形成的复背斜、复向斜为紧闭褶皱，冲断带前缘双重构造样式和反冲断层构成三角带。存在两套大的滑脱层系：志留系页岩层、嘉陵江组-雷口坡组膏岩层，须家河组与侏罗系之间的不整合也是滑脱层。在由泥盆系-下三叠统地层所组成的推覆体内，在构造变动中顺滑脱面沿层滑动、褶皱，形成多个倒转背斜及倒转向斜。在剖面上叠瓦状推覆构造为主，部分地段发育双重构造，总体上构造扩展方式为前展式；构造变形以晚三叠世为主，新生代改造相对较弱（如图3-4（a）所示）。

2）中段以基底冲断推覆构造、滑覆带为主。总体为彭-灌飞来峰群和褶皱-冲断推覆体。与北段构造样式相比，紧接断裂下盘多为斜歪向斜，轴面与断层面倾向一致。只是在局部露头看到断层下盘的倒转向斜（如图3-2所示）。

3）南段构造样式相对简单，多为断弯褶皱，以基底卷入的叠瓦状冲断为特点。古生代变形弱、新生代变形强。南段宝兴一带，在早二叠末至晚二叠，有川滇南北带大规模玄武岩喷发，主要构造格局以隆起和坳陷为特征（如图3-4（b）所示）。

用地质构造排列剖面展示龙门山前与川西坳陷各期构造带分布（如图3-5所示）。图3-5是用区域地震大剖面制作的山前带构造样式对比、推覆带与坳陷内局部构造之间的三维格架图，在山前带内还结合山前三维地震资料成果，构造较为可靠，较为清晰地表述南、中、北段构造样式差异：北段为侏罗山推覆带样式，中段偏北部的安县发育反冲三角带，南段为叠瓦冲断带。

图3-4　龙门山构造带南北区域地质特征对比、构造样式对比（陈伟提供，位置如图3-3所示）

图3-5　龙门山逆冲推覆构造样式对比（陈伟提供）

3.南北两端滑脱面差异

北段：主要滑脱层面为盖层与基底之间界面，以及志留纪内部页岩地层，断层、褶皱主要发育于隐伏于地下的志留系至中三叠系嘉陵江-雷口坡组之间；须家河组与侏罗系之间的不整合也是滑脱层。

中段：突出的特征是嘉陵江组-雷口坡组膏岩层厚度较大，基底冲断层沿着膏岩层滑脱。

南段：主要滑脱层面为盖层与基底之间界面、志留系、下三叠系及上三叠系，层系多但滑脱层的厚度小，滑脱构造不发育，这是南北两段构造样式差异最大的特征。断层、褶皱发育于志留系以上地层。由于嘉陵江组-雷口坡组内膏岩层厚度太小，基本上没有起到滑脱层的作用，使得南段的构造表现为叠瓦断层。

4.龙门山造山带发育时间差异

龙门山造山带从北向南发育，北早南晚（徐旭辉，1993），这一特征尤其以印支期、燕山期为突出，可以用地震剖面清晰、直观的描述（如图3-6所示）。龙门山构造变形突出表现是印支期、喜山期构造运动强烈，燕山期相对较弱。275线是平行龙门山走向的一条区域地震剖面（如图3-6（a）所示），清晰表现龙门山褶皱一冲断带演化时间上的差异性与阶段性，由北向南、由西向东前陆盆地的迁移性。北段广泛出现侏罗系和下伏地层的角度不整合（如图3-6、图3-7所示），表明印支期构造运动北段较强；中段鸭子河地区已经开始出现侏罗系和三叠系的平行不整合特征，表明印支期运动已经变弱。南段宝兴灵关以东的大溪附近，侏罗系和下伏地层两者之间是整合接触，表明印支期构造运动波及较小。

图3-6展示三条剖面（参见附图3），为表述古构造特征，对须家河组顶反射拉平，突出削蚀点和夷平面（图中方框内）、印支期古构造特征。相应的今构造特征如图3-5表述。须3段顶部为安县运动特征（王金琪，1994），有明显的削蚀面特征。剖面上特征为：

275线（如图3-6（a）所示）：平行龙门山推覆带，从安县到中段的鸭子河地区。表现印支期构造运动变形强度北段和南段的差异，安县山前的古隆起特征。削失点表现：龙门山北段隆起，而南段隆起幅度较小，甚至为平行不整合。侏罗系地震相特征表明有燕山期古隆起特征：东北端安县地震相宽大，西南端鸭子河地区地震相细小、且有下超，表明西南端为坳陷区；从安县到鸭子河地区，须家河组有明显的斜交反射带，表现三角洲前缘相特征，古地理环境显然是安县地区为物源区，而中段以南为沉积区。

151线（如图3-6（b）所示）：151线：垂直龙门山推覆带，位置如图3-5所示。表现龙门山印支期开始隆起（图中方框），须家河组内有两个剥蚀面，分别是安县运动、印支期末运动。其次还能见到安县山前的须家河组上超（图中椭圆内），也表现安县山前为印支期古隆起。

三维测线（如图3-6（c）所示）：龙门山中段燕山中期剥蚀面特征（图中方框）。燕山期为应力松弛期，挤压运动不明显，主要表现为垂直升降运动。在中段元通场的三维地震资料上，夹关组底部见到明显的削蚀面特征，斜交反射带仍然是北段高、南段低，也表明是北段升幅较大、南段处于沉降部位。三维资料上的削失点特征表明：龙门山中段、以及以北地区，存在燕山期古隆起。但整个川西坳陷的侏罗系地层厚度变化都不大，区域上侏罗系反射波组平稳连续，表明燕山早期构造运动较弱，为应力松弛期，主要还是为垂直升降运动。

龙门山北段存在古隆起，有部分学者有论述涉及。汪泽成（2002）用侏罗系厚度描述岩相古地理，将龙门山北段发育燕山期的古隆起命名为江油-绵阳古隆起。许效松（2004）等人也描述了安县山前为燕山期古隆起这一特征。但地震剖面更加直观、准确。275线的侏罗系地震相特征表明（如图3-6（a）所示），在安县山前反射波宽大、强度较大，到西南段变为细小、弱的反射波，两侧对比表明物源由东北向西南堆积；其次，下超方向指明西南方向为燕山期坳陷方向，由此表明安县山前为印支期-燕山期继承性古隆。从地震剖面分析，龙门山北段的侏罗系地震反射波基本上还是平稳连续的，很难见到可靠地削蚀点反射特征。北段燕山早期的古隆起的幅度并不大，应当是印支期古隆起为主要特征（如图3-7（b）所示）。很可能中段的燕山期隆起幅度还大一些（如图3-7（c）所示），不过还有待进一步研究。

拉平须家河组顶，还表现基底的安县山前为印支期古隆起。这一古隆起对后期的构造变形具有重大的控制作用，后面将详细讨论。

总之，江油-绵阳古隆起是印支期发育，燕山期继承的一个古隆起。这个古隆起可能对后期的油气运移和富集具有重大的影响。

图3-6　龙门山山前印支期-燕山期构造运动强度分析（位置如图3-11所示，参见附图3）

5.构造运动强度的差异

北段，印支早、中幕龙门山区大面积抬升（如图3-6、图3-7所示）。秦岭海的关闭，造成龙门山北段抬升较早，表现为缺失部分中、上三叠统，在广元昭化龙王洞野外露头可见上三叠统天井山组（T3t）与中三叠统雷口坡（T2l）不整合接触；中段地层无缺失，如图3-6a所示，在鸭子河构造上，侏罗系已经和三叠系地层平行不整合了；印支晚幕，龙门山褶皱带发育了冲断一褶皱带雏形；燕山，龙门山构造运动强度明显减弱，为应力松弛期（魏国齐，2008），在地震剖面上，侏罗系地层基本上为连续稳定反射（如图3-6所示），地震相特征分析表明，北段距离物源较近；西南段见到下超，表明龙门山仍然为北段高、南段坳陷的岩相古地理特征。喜山期，三江造山带关闭，对龙门山南段产生重大的影响，松潘-甘孜板块向东挤压，龙门山继续受区域推挤压力作用，形成了大规模的冲断构造带（如图3-5所示），在南段的前渊沉积了与推覆带相关的5套砾石，即J1b，J3j，K1j，N，Q2（地层代号如表3-1所示）。

北段较突出的特征是发育大型推覆体。根据逆冲断层系的厘定、变形构造特征并结合地层单元之间的叠置关系，贾东等（2003）划分出三个基本的构造单元：轿子顶推覆体、唐王寨推覆体和冲断前锋构造带（如图3-3、图3-4、图3-5所示），其冲断前锋构造包括了矿山梁、天井山、青林口和中坝等典型背斜构造。轿子顶推覆构造位于青川断裂与北川断裂之间，两个逆冲岩片叠置而成。逆冲岩片携带着前寒武纪变质基底及其上覆的寒武纪、奥陶纪和志留纪地层，自北西向南东方向发生大规模的逆掩推覆运动，志留系页岩层拆离滑动。唐王寨推覆体在地表出露为厚层志留系一泥盆系地层构成的大型向斜构造，局部出露有石炭系一二叠系岩石。

在龙门山南段：东部出露的三叠系与侏罗系地层呈连续沉积的整合关系，说明该地区不存在明显的印支期变形。燕山期的升降也较小（如图3-6（c）所示）。根据上述地层和构造关系可以判断，这些飞来峰形成于侏罗纪地层沉积之后，很可能发育于晚白奎纪-早第三纪时期。