龙门山前陆褶皱冲断带的平衡剖面分析

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1、万方数据爹j瀵嚣曹地质学报ACTAGEOLOGICASINICAVFo。b1．．792N。o。．：龙门山前陆褶皱冲断带的平衡剖面分析陈竹新"，贾东¨，张惬¨，魏国齐∞，李本亮∞，魏东涛¨，沈扬¨1)南京大学地球科学系，210093；2)中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院，北京，100083内容提要：对龙门山前陆褶皱冲断带形成的正反转构造过程有过许多分析，但明显缺乏直接的证据和定量的分析。本文在地层资料分析的基础上，借助平衡剖面分析验证龙门山形成的正反转构造过程：志留纪至中三叠世受多条倾向北西的同沉积断裂控制；晚三叠世以来遭受北西南东向挤压、抬

2、升和剥蚀，形成逆冲推覆构造。在晚三叠世和新生代的两期板块碰撞的影响下，龙门山产生了两期褶皱冲断作用，但在南、北两段表现出显著不同的变形过程。龙门山北段表现为复杂的逆冲推覆构造，能明确划分出两期构造变形，晚三叠世的变形强烈，缩短率达31．7％；而薪生代的变形较弱，缩短率仅为10．5％。南段则表现出基底卷入的叠瓦状冲断的特点，主要体现新生代的构造变形，晚三叠世的构造变形基本上被改造，南段整体缩短率达26．2％。关键词：龙门山；平衡剖面；正反转构造；缩短率对龙门山前陆褶皱冲断带(文中简称龙门山)的研究已有相当长的历史，在构造变形特征、发育演化和形成的动力

3、学机制等方面已经取得了很多较为明确的认识(潘桂棠等，1983；金若谷，1987；卢华复等，1989；罗志立，1991；林茂炳等，1991；刘和甫等，1994；杨逢清等，1994；刘树根等，1995；曾允孚等，1995)，而且对其形成的正反转过程也进行过许多分析(龙学明，1991；Cheneta1．，1996)，但直接的证据和定量的分析依然比较缺乏。目前，针对前陆冲断褶皱带的定量研究已经有了比较成熟的方法，其中平衡剖面技术更是应用广泛(Suppe，1983；卢华复等，1994，2003；ThomasF

4、6ttmanneta1．，1997；JIaDon

5、geta1．，1998；陈楚铭等，1999)。ThomasF16ttmann等(1997)借助平衡剖面技术恢复了澳大利亚南部的阿德莱德(Adelaide)前陆褶皱冲断带的早期伸展构造，并分析了其构造演化过程，得出结论认为早期伸展构造在很大程度上影响和控制了后期褶皱冲断构造的发育，该研究还认为即使在对变形强烈的褶皱冲断带的缩短变形过程进行分析时，平衡剖面技术也是一种非常有效的方法。龙门山与阿德莱德冲断带有着类似的构造变形和演化过程，其变形前的初始构造以及构造变形过程的确定直接关系到正确认识和解析龙门山构造变形特征。本文在地层资料分析的基础上，借助二维

6、剖面的平衡恢复分析和验证了龙门山形成的正反转构造，即早期的伸展构造特征以及晚期遭受挤压后的推覆逆冲变形过程。1龙门山前陆褶皱冲断带龙门山介于华北陆块、扬子陆块和羌塘陆块之间，是松潘一甘孜褶皱带的东缘(图1)，同时也是青藏高原的东界(潘桂棠等，1983；黄汲清等，1987)。罗志立(1991)认为龙门山是扬子地台的西界，是太平洋板块活动的效应，应与西侧的松潘一甘孜褶皱带分开，具有特色的C型俯冲模式。许志琴等(1992)则认为龙门山应作为松潘一甘孜褶皱带的一部分，是褶皱带向扬子陆块逆冲推覆的前缘过渡带。刘和甫等(1994)认为二叠纪以前扬子陆块可以向龙

7、门山以西延伸至金沙江一带，其上发育沉积盖层，后期受板块聚合作用影响而形成松潘一甘孜褶皱带，在前锋逐步发育龙门山。本文也认为龙门山是松潘一甘孜褶皱带的东缘前锋，它的形成与西侧褶皱带的挤压缩短密切相关。龙门山发育青川一茂汶一汶JII一陇东断裂(F。)、北川～映秀一五龙断裂(F：，龙门山中央断裂)和安县一灌县一双石断裂(F。)三条主干断裂，各构注：本文为国家自然科学基金项目(编号40372091)、中国石油天然气集团公司创新基金项目和国家“十五”重点科技攻关项目(编号2001BA605A一06—01)资助的成果。收稿日期：2003—10—24；改回日期：

8、200405—16；责任编辑：章雨旭。作者简介：陈竹新，男，1979年生。2001年获石油大学(华东)学士学位，现为南京大学地球科学系2003级博士研究生。通讯地址：210093，南京市汉口路22号；Email：czxin@sina．corn。万方数据第1期陈竹新等：龙门山前陆褶皱冲断带的平衡剖面分析造岩片成叠瓦状向盆地方向逆冲推覆(图1)。西侧为松潘一甘孜三叠系复理石沉积盆地，盆内地层褶皱变质强烈；东侧为川西前陆盆地，构造则相对简单。龙门山结构复杂，构造变形强烈，整体上由一系列运动方向为北西向南东逆冲推覆于扬子克拉通之上的岩片和推覆体组成(林茂炳

9、等，1991；胡新伟等，1996；吴山等，1999；陶晓风，1999；于苏俊，2000)。根据构造变形和地层发育等特征，龙