龙泉山构造带构造性质讨论

二、龙泉山构造带构造性质讨论

前缘隆起：即紧邻前渊一侧分布的挠曲隆起地区（如图3-19（A）所示），可用挠曲模型描述其力学机理（如图3-19（B）所示）。

图3-19　前陆盆地系统模式图（A）（据Decelles，1996）、挠曲模型单元图（B）（据Beaumont，1981）

ρ₁：构造负载密度；ρ_s：沉积盆地充填物密度；d（x，t）：板块表面相对于沉积底线的向下位移。

一般文献将川中古隆起作为龙门山、大巴山、雪峰山-川东推覆带共同的前隆（马力，2003）。龙门山喜山期前隆的研究相对较少。如果将嘉陵江组-雷口坡组膏岩视为朔性地层，上三叠统-侏罗系-白垩系地层视为弹性、或者黏弹性薄板，在喜山期造山带推覆挤压形成的构造负载作用下，沉积盖层薄板发生挠曲（如图3-19所示），在进一步的挤压下发生反冲断层，即形成龙泉山前隆（如图3-18所示）。

Allen等（1990）认为，前陆盆地为岩石圈在负载作用下形成的挠曲盆地，被模拟为漂浮在流体地幔底板之上的薄层弹性板片挠曲（如图3-19（B）所示）。挠曲宽度主要取决于岩石圈的挠曲刚度、地幔物质，以及盆地充填物之间的密度差。低挠曲刚度的破裂板片，有高和窄的前缘隆起；刚性的无限长板片，有低和宽的前缘隆起（陈发景，2007）。前陆盆地的沉降过程与前陆地区岩石圈对造山带负载的挠曲响应是吻合的，Price（1971）首先将造山带的褶皱一冲断带作为构造负载，并对艾伯塔盆地的形成机制作了定性分析。随后的定量模拟表明，构造侵位的冲断体所造成的岩石圈的挠曲过程可以用来解释前陆盆地的形成和发展（Beaumont，1978，1981；Jordan，1981；Quinlan和Beaumont，1984）。前陆盆地的演化史就是岩石圈的挠曲变形史。盆地的沉降、构造形变，沉积的旋回性以及隆升剥蚀都直接受造山带的控制，即受控于幕式的褶皱一冲断活动所形成的构造加载数量、期次以及向克拉通方向的迁移速率和幅度。许多作者依据弹性或黏弹性模型对前陆盆地的形成机制进行了定量模拟，并取得了重要进展（Jordan，1981；Beaumont，1981等）。数值模拟中常采用的理论模型有弹性和黏弹性两种，弹性模型是指岩石圈弹性板片受垂直载荷力使岩石圈发生挠曲，这种挠曲有两种情况：一种是连续板片在垂直载荷下发生的挠曲，也即是理论上相当于无限长的板片在垂直载荷作用下发生的挠曲。实际分析中，前隆的确定较为困难，这是由于构造负载、沉积负载在造山带发生、发展过程中都是变化的，其前隆的位置也会发生较大变化（如图3-19（B）所示），在盆地发展后期，前隆将被剥蚀形成夷平面，如川西坳陷斜坡上的雷口坡组-须家河组2段在川中古隆起上的特征。

龙泉山断褶带已经位于前陆盆地斜坡上，从造山带和盆地之间的关系分析，龙泉山断褶带可以视为龙门山喜山期前隆。据四川盆地中三叠统嘉陵江组-雷口坡组都沉积厚大的膏岩，其作用和地幔软流圈物质作用相同，在川西坳陷内，以雷口坡组内膏岩厚度最大（如图3-20所示）。在龙门山喜山期推覆带形成过程中，推覆带将中上三叠统-侏罗系-白垩系沉积盖层向盆地内挤压（如图3-18（e）～（f）所示），造山带构造负载加大，上覆沉积盖层漂浮在嘉陵江-雷口坡组膏岩层上，其机理和挠曲模型表述的机理完全相同（如图3-19所示）。

对比现今地理特征和雷口坡组膏岩厚度（如图3-16、图3-20所示），可以发现这两者之间有较好的吻合关系。龙门山喜山期前陆盆地主要发育在中南段，北段几乎没有发育（如图3-17所示），与雷口坡组膏岩厚度显然有相互关系。因此，将嘉陵江组-雷口坡组膏岩视为软流圈地层，上三叠统-侏罗系-白垩系地层视为弹性、或者黏弹性薄板，在喜山期造山带构造负载作用下，沉积盖层薄板发生挠曲，在进一步的挤压下发生反冲断层，龙泉山断褶带可以视为龙门山、喜山期前隆。

另外，龙泉山断褶带的形成还和膏岩流动有关（如图3-21所示）。重力作用导致膏岩流动形成的底辟构造。在构造负载作用下，膏岩发生流动，在前端、最大可能应当是挠曲隆起的部位，形成膏岩底劈，在进一步挤压作用下，由于膏岩底劈构造的阻挡形成反冲断层，由此形成反冲的褶皱冲断带。

图3-20　四川盆地中三叠统雷口坡组膏岩厚度图（据张克银提供，2007）

图3-21　造山带构造负载造成膏岩流动形成的膏岩底劈构造模型（Bruno C，2005）

龙泉山断褶带为喜山期前隆，这一性质是针对中上三叠统-侏罗系-白垩系-新生界地层而言的。中生界-新生界的地层厚度相对较小，与和嘉陵江组-雷口坡组相对较小的膏岩层厚度相对应，即将须家河组以上的地层视为黏弹性薄板、嘉陵江组-雷口坡组膏岩层视为软流程，在喜山期推覆带构造负载作用下形成一个前隆。但如果考虑龙门山、雪峰山推覆带总体性质，以及整个沉积盖层特征，则川中古隆起（印支期）-川中低缓构造带（喜山期）为两个推覆带共同的前隆（如图3-22所示）。如图3-22所示，雪峰山推覆带、龙门山推覆带共同作用下，早期川中古隆起继承性隆起，形成川中低缓构造带，为两个造山带共同的前隆。

由于龙门山北段嘉陵江组-雷口坡组都没有厚大的膏岩层（如图3-20所示），且沉积层厚度很小，因此龙门山北段不会形成喜山期前隆。喜山期上覆地层的前隆只能局限在龙门山的中南段。