第30卷?? 第5期OIL& GAS GEOLOGY 2009 年10 月??
收稿日期: 2009- 06- 12。
第一作者簡(jiǎn)介: 裴先治( 1963?? ) , 男, 博士、教授, 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)。
基金項(xiàng)目: 中國(guó)石油化工股份有限公司海相前瞻性研究項(xiàng)目; 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目( 40572121)。
文章編號(hào): 0253- 9985( 2009) 05- 0576- 08
陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)大巴山與米倉(cāng)山構(gòu)造交接關(guān)系
裴先治1, 2
, 李瑞保2
, 丁仨平1, 2
, 劉戰(zhàn)慶2
, 李佐臣2
, 馮建赟2
, 孫?? 雨2
, 張亞峰2
( 1?? 長(zhǎng)安大學(xué)西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 陜西西安710054;
2?? 長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院, 陜西西安710054)
摘要: 米倉(cāng)山與大巴山構(gòu)造交接的陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)具有典型的疊加褶皺構(gòu)造。米倉(cāng)山地區(qū)近東西- 北東東向褶皺構(gòu)造與大
巴山近南北- 北北東向緊閉褶皺構(gòu)造呈橫跨疊加構(gòu)造樣式。司上地區(qū)發(fā)育的疊加褶皺表明, 近南北向褶皺疊加改造早期
近東西向褶皺, 致使區(qū)域地層呈近南北向產(chǎn)出; 兩期褶皺發(fā)育的時(shí)代應(yīng)為J3?? K1, 米倉(cāng)山褶皺變形的時(shí)間要略早于南大巴
山西段鎮(zhèn)巴地區(qū)變形時(shí)間, 分別為晚侏羅世( J3 )和晚侏羅世?? 早白堊世之間( J3 /K1 )。大巴山與米倉(cāng)山構(gòu)造交接變形是
在印支期碰撞造山作用基礎(chǔ)上, 燕山期陸內(nèi)造山作用期間不同體系構(gòu)造復(fù)合疊加的產(chǎn)物。
關(guān)鍵詞: 構(gòu)造交接關(guān)系; 疊加褶皺; 陸內(nèi)造山作用; 米倉(cāng)山; 大巴山; 陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)
中圖分類號(hào): TE122??3?? ?? ?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
Tectonic intersection relationship between Dabashan andM icangshan
in Zhenba area, southern Shaanx i Province
PeiX ianzhi1, 2, L iRu ibao2, D ing Saping1, 2, L iu Zhanqing2, L i Zuochen2,
Feng Jianyun2, Sun Yu2, Zhang Yafeng2
( 1. K ey Lab of Western China sM ineral R esources and G eological Eng ineering, M inistry of Education,
Chang an University, X i an, Shaanx i 710054, China;
2. Co llege of Earth Science and Resources, Chang an University, X i an, Shaanx i 710054, China)
Abstract: Typical superimposed fo ld structure occurs in the Zhengba reg ion, southern Shaanx iProv ince, w here the
M icangshan and Dabashan structures intersectw ith each other. The nearly EW??NEE trend ing fo ld structures inM i??
cangshan area and the nearly SN??NNE trend ing closed fold structures in Dabashan area are in traverse superimpo??
sition. The superimposed fo lds developed in the Sishang area show that the early E??W trend ing folds w ere superim??
posed and deformed by the late S??N trending fo lds, resu lting in the nearly S??N occurrence of the reg iona l strata.
These folds w ere deve loped during J3 - K1. How ever, the folding and deformation of theM icangshan area happened
in the Late Jurassic ( J3 ), a little earlier than that o f the Zhenba area ( thewest segment of the sou??thern Dabashan
Mounta in), wh ich happened during the Late Jurassic and E arly C retaceous ( J3 /K1 ). The intersection and deforma??
t ion of Dabashan andM icangshan w ere resulted from supermi position of d ifferent tectonic systems during the Yans??
hanian intracontinenta l orogeny on the basis o f the Indosinian collision orogeny.
Key words: tecton ic intersect ion re lationship; superimposed fo ld; intracon tinenta l orogeny; M icangshan;
Dabashan; Zhenba area in southern Shaanx i Prov ince
陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)位于秦嶺造山帶南側(cè)的大巴山
弧形構(gòu)造帶西段與米倉(cāng)山構(gòu)造帶東段構(gòu)造交接轉(zhuǎn)
換地區(qū)[ 1~ 3] , 其最典型的構(gòu)造特征是發(fā)育疊加褶皺
構(gòu)造, 也即米倉(cāng)山地區(qū)近東西- 北東東向大型褶皺構(gòu)
第5期裴先治, 等. 陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)大巴山與米倉(cāng)山構(gòu)造交接關(guān)系 ????577??
造與大巴山近南北- 北北東向緊閉褶皺構(gòu)造呈橫跨
疊加構(gòu)造樣式(圖1)。然而, 對(duì)于這兩期褶皺構(gòu)造形
成發(fā)育的相對(duì)時(shí)序仍有爭(zhēng)論和不同認(rèn)識(shí)[ 1~ 15] 。
樂(lè)光禹等( 1998) [ 5 ] 認(rèn)為, 華北板塊和華南板
塊在三疊紀(jì)中、晚期發(fā)生的陸陸碰撞造山作用, 導(dǎo)
致大巴山構(gòu)造帶在繼承加里東期褶皺基礎(chǔ)上發(fā)生
大規(guī)模的向西- 西南擴(kuò)展滑脫, 其前緣弧形褶皺帶
又疊加在印支期形成的近東西向米倉(cāng)山復(fù)式背斜
帶之上, 疊加變形起始于燕山期, 喜馬拉雅期仍繼
續(xù)發(fā)育。劉樹(shù)根等( 2006) [ 6] 認(rèn)為中生代以來(lái)?yè)P(yáng)子
板塊持續(xù)向秦嶺之下進(jìn)行陸內(nèi)俯沖、推擠過(guò)程中,
區(qū)域上不同方向的擠壓應(yīng)力場(chǎng)交替作用; 吳世祥
等( 2005) [ 8] 認(rèn)為米倉(cāng)山與大巴山構(gòu)造交接區(qū)經(jīng)歷
了多次應(yīng)力場(chǎng)的疊加和改造, 表現(xiàn)為二者的相互
疊加和相互改造。董樹(shù)文等( 2005, 2006) [ 11, 12] 、施
煒等( 2007)
[ 13] 對(duì)大巴山西側(cè)鎮(zhèn)巴簡(jiǎn)池地區(qū)的侏
羅紀(jì)褶皺進(jìn)行了較為深入的研究, 認(rèn)為該區(qū)的褶
皺形態(tài)明顯受兩次構(gòu)造作用影響, 形成疊加褶皺,
即早期的印支期秦嶺向揚(yáng)子地塊擠壓推覆, 形成
一對(duì)北東東向到近東西向的開(kāi)闊背向斜構(gòu)造; 晚
燕山期近東西向逆沖作用形成近南北延伸的緊閉
褶皺, 即米倉(cāng)山近東西- 北東東向大型褶皺構(gòu)造是
印支期秦嶺碰撞造山形成的, 而大巴山侏羅紀(jì)近
南北- 北北東向緊閉褶皺疊加其上, 是侏羅紀(jì)陸內(nèi)
造山作用的產(chǎn)物[ 11~ 13] 。近來(lái), 有學(xué)者在該構(gòu)造交
接區(qū)的東北部厘定出一組北西向褶皺, 并認(rèn)為北
西向褶皺可能發(fā)生于早白堊世晚期?? 古近紀(jì)早期
(張忠義等, 2009) [ 14] 。
通過(guò)對(duì)鎮(zhèn)巴地區(qū)1 ! 50 000地質(zhì)填圖和區(qū)域
地質(zhì)研究, 對(duì)陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)米倉(cāng)山近東西- 北東東
圖1?? 陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖
F ig??1?? Genera lized g eo log ical m ap of Zhenba a rea, southern Shannx i Prov ince
1?? 第四系; 2?? 侏羅系; 3?? 上三疊統(tǒng)須家河組; 4?? 中下三疊統(tǒng); 5?? 二疊系; 6?? 高川地區(qū)二疊系; 7?? 高川地區(qū)泥盆- 石炭系;
8?? 志留系; 9?? 寒武- 奧陶系; 10?? 北大巴山寒武- 奧陶系; 11?? 北大巴山青白口系; 12?? 南華- 震旦系; 13?? 前南華系基底巖系;
14?? 北大巴山輝綠巖墻; 15?? 邊界逆沖斷層; 16?? 斷裂及編號(hào): F1?? 城口斷裂, F2?? 興隆斷裂, F3?? 坪壩斷裂, F4?? 鎮(zhèn)巴斷裂,
F5?? 魯家坪斷裂, F6?? 高橋斷裂, F7?? 紅椿壩斷裂; 17?? 地層不整合界線; 18?? 剖面位置
5???? 78 石 油 與 天 然 氣 地 質(zhì) 第 30卷??
向大型褶皺構(gòu)造與大巴山近南北- 北北東向緊閉
褶皺構(gòu)造的橫跨疊加構(gòu)造的構(gòu)造交接關(guān)系以及形
成時(shí)序進(jìn)行解剖和創(chuàng)新認(rèn)識(shí), 以期合理解釋該地
區(qū)的構(gòu)造演化并對(duì)陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)油氣資源勘查提
供基礎(chǔ)資料。
1?? 區(qū)域地質(zhì)概況
陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)以鎮(zhèn)巴斷裂為界, 西側(cè)屬于米
倉(cāng)山構(gòu)造帶及東段與大巴山構(gòu)造帶復(fù)合疊加區(qū),
東側(cè)屬于揚(yáng)子地塊北緣南大巴山?jīng)_斷構(gòu)造帶。巴
山弧形斷裂以東則為北大巴山逆沖推覆構(gòu)造帶
(圖1)。其中鎮(zhèn)巴斷裂與巴山弧形斷裂之間又以
興隆斷裂為界劃分為西側(cè)的南大巴山?jīng)_斷褶皺構(gòu)
造帶和東側(cè)的下高川-觀音沖斷褶皺構(gòu)造帶。
1??1?? 大巴山西段
位于鎮(zhèn)巴斷裂以東地區(qū), 包括南大巴山?jīng)_斷褶
皺構(gòu)造帶和東側(cè)的下高川- 觀音沖斷褶皺構(gòu)造帶。
南大巴山(星子山)沖斷褶皺構(gòu)造帶東以興隆
斷裂為界, 西以鎮(zhèn)巴斷裂為界與西側(cè)米倉(cāng)山疊加
褶皺復(fù)合區(qū)帶相鄰。以發(fā)育南華系、震旦系、寒武
系、奧陶系、志留系、二疊系、下- 中三疊統(tǒng)為特征,
缺失泥盆系、石炭系。地層序列發(fā)育狀況與米倉(cāng)
山和整個(gè)南大巴山相似。主要是由一系列復(fù)式
背、向斜組成, 褶皺緊閉- 開(kāi)闊逐漸過(guò)渡, 并伴有許
多平行走向的自東向西的逆沖斷層。從西北部西
鄉(xiāng)到鎮(zhèn)巴地區(qū)呈近南北向, 經(jīng)萬(wàn)源?? 城口呈北西-
南東向、直至巫溪一帶轉(zhuǎn)為近東西向, 平均寬約
40 km, 向南西凸出的弧形構(gòu)造帶鑲嵌于北大巴山
逆沖推覆構(gòu)造帶南緣。卷入變形的地層從南華系
至中三疊統(tǒng)。構(gòu)造變形以平行巴山弧形斷裂展布
的主體上呈東傾南西倒的不對(duì)稱線狀褶皺和逆沖
斷層組合的斷褶構(gòu)造為特點(diǎn)。變形強(qiáng)度由東向西
依次減弱, 向西過(guò)渡為以褶皺構(gòu)造為主。在鎮(zhèn)巴
地區(qū)主要表現(xiàn)為近南北向展布的線性褶皺構(gòu)造特
點(diǎn), 褶皺構(gòu)造多為近南北向不完整的殘破向斜或
背斜, 褶皺軸面東傾為主, 部分為西傾, 顯示出強(qiáng)
烈的自東向西的逆沖構(gòu)造作用。
下高川- 觀音沖斷褶皺構(gòu)造帶東側(cè)為巴山弧
形(城口)斷裂, 西側(cè)為興隆斷裂, 并在麻柳壩與巴
山弧形(城口)交匯, 平面上形成一透鏡狀近南北
向分布的逆沖構(gòu)造夾塊, 夾持于揚(yáng)子地塊和北大
巴山構(gòu)造帶之間。以發(fā)育寒武系、上泥盆統(tǒng)、石炭
系、二疊系(郭家埡組)、下- 中三疊統(tǒng)為特征, 缺
失部分上寒武統(tǒng)、奧陶系、志留系, 上泥盆統(tǒng)與下
伏地層呈超覆接觸關(guān)系, 表明寒武紀(jì)之后該帶曾
發(fā)生隆起, 晚泥盆世后下陷接受沉積, 其中的二疊
系以發(fā)育較深水環(huán)境的黑色含碳硅質(zhì)巖和細(xì)碎屑
巖系為特征, 明顯不同于米倉(cāng)山地區(qū)和星子山地
區(qū)的二疊系碳酸鹽巖沉積。表明高川地區(qū)晚古生
代沉積體系屬于揚(yáng)子北緣的被動(dòng)陸緣沉積體系
(秦嶺造山帶南緣勉略構(gòu)造帶的組成部分)。其內(nèi)
存在多條斷裂, 并由于后期構(gòu)造強(qiáng)烈改造變位, 殘
留于高川一帶。高川- 觀音沖斷褶皺構(gòu)造具有兩
期構(gòu)造的疊加復(fù)合特征。先期為印支期碰撞構(gòu)造,
出露最老的地層為寒武系, 泥盆系平行不整合覆蓋
于寒武系之上, 以泥盆系到中三疊統(tǒng)為標(biāo)志, 形成
緊閉褶皺以及逆沖斷裂, 主體產(chǎn)狀40?~ 50?#
50?~ 60?,
褶皺軸走向310?~ 320?,
均被晚期近南
北向的巴山弧形(城口)斷裂( 80?~ 110?# 20?)逆
掩截切, 同時(shí)其內(nèi)部也疊加一系列與巴山弧形(城
口)斷裂平行的高角度向西逆沖的疊瓦狀沖斷層,
截切疊加改造先期構(gòu)造, 沿興隆逆沖斷層向西推
覆在前陸沖斷帶上。構(gòu)造帶內(nèi)同時(shí)存在一些近北
西向小規(guī)模的平移斷裂。
1??2?? 米倉(cāng)山東段
米倉(cāng)山地區(qū)位于揚(yáng)子地塊北緣, 北與秦嶺造
山帶相接, 東與南大巴山?jīng)_斷構(gòu)造帶相鄰, 西側(cè)與
龍門山推覆構(gòu)造斜接。米倉(cāng)山構(gòu)造帶的物質(zhì)組成
總體屬川中地塊, 具有揚(yáng)子地塊結(jié)晶基底、褶皺基
底和沉積蓋層。結(jié)晶基底由新太古代?? 古元古代
后河雜巖片麻巖、變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖組成; 褶皺
基底由中、新元古代火地埡群上兩組、麻窩子組
中、淺變質(zhì)巖系組成。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁, 新元古
代侵入巖包括超基性巖、中酸性巖到堿性巖。蓋
層和上揚(yáng)子地區(qū)一樣除泥盆系和石炭系缺失外,
南華系?? 志留系、二疊系?? 侏羅系均有出露。
米倉(cāng)山地區(qū)構(gòu)造總體以平行秦嶺造山帶的近
東西- 北東東向構(gòu)造為主, 包括北東東向展布的喜
神壩-西鄉(xiāng)復(fù)式背斜、回軍壩復(fù)式向斜、米倉(cāng)山短
軸復(fù)式背斜和米倉(cāng)山前緣撓曲構(gòu)造等近東西- 北
東東向構(gòu)造, 同時(shí)在米倉(cāng)山東段復(fù)合疊加了巴山
弧近南北- 北北西向弧形構(gòu)造, 形成橫跨復(fù)合疊加
構(gòu)造。米倉(cāng)山背斜核部出露有新太古代?? 古元古
第5期裴先治, 等. 陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)大巴山與米倉(cāng)山構(gòu)造交接關(guān)系 ????579??
代后河雜巖變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖、混合巖和中新元
古代火地埡群的火山凝灰?guī)r、板巖等, 翼部地層為
南華系?? 中三疊統(tǒng)海相地層與上三疊統(tǒng)?? 侏羅系
陸相地層。從米倉(cāng)山隆起東段與南大巴山西段在
鎮(zhèn)巴地區(qū)的交切復(fù)合關(guān)系可以看出, 米倉(cāng)山與大
巴山至少經(jīng)歷了兩期以上的構(gòu)造復(fù)合疊加。綜合
分析表明, 米倉(cāng)山背斜隆起構(gòu)造經(jīng)歷了多期次應(yīng)
力場(chǎng)的疊加與改造, 大體經(jīng)歷了印支期的初始隆
升、燕山期的強(qiáng)烈隆升和逆沖變形以及喜馬拉雅
期最終定型3個(gè)階段[ 10 ] 。
2?? 大巴山與米倉(cāng)山構(gòu)造交接關(guān)系
米倉(cāng)山與大巴山構(gòu)造交接區(qū)處于南大巴山弧
形構(gòu)造帶和米倉(cāng)山穹窿構(gòu)造帶之間, 其物質(zhì)組成
主要是揚(yáng)子基底上發(fā)育的蓋層沉積, 總體屬揚(yáng)子
北緣被動(dòng)陸緣沉積體系(圖1)。區(qū)內(nèi)主要出露已
普遍卷入了褶皺變形的震旦紀(jì)?? 中三疊世海相碳
酸鹽巖及晚三疊世?? 侏羅紀(jì)陸源碎屑巖, 除高川
盆地發(fā)育有泥盆系和石炭系之外, 和上揚(yáng)子廣大
區(qū)域一樣缺失泥盆系和石炭系沉積。米倉(cāng)山構(gòu)造
總體以平行秦嶺造山帶的近東西向構(gòu)造為主, 在
米倉(cāng)山背斜東段, 復(fù)合疊加了大巴山西段近南北
向緊閉褶皺。
在構(gòu)造交接部位, 至少有兩期不同時(shí)代、不同
方向的褶皺和斷裂系統(tǒng)最為醒目, 構(gòu)成了本區(qū)的
主要構(gòu)造格局。褶皺系統(tǒng)為該區(qū)主要構(gòu)造形跡,
斷裂僅在交接區(qū)東側(cè)靠近鎮(zhèn)巴斷裂處或其北邊發(fā)
育。依據(jù)區(qū)域變形分析, 前人把該區(qū)的褶皺構(gòu)造
分為兩組: 米倉(cāng)山近東西向褶皺和與巴山弧形斷
裂平行的近南北向褶皺。二者疊加形成典型的橫
跨疊加褶皺[ 4, 16~ 18] 。
2??1?? 大巴山近南北向構(gòu)造
米倉(cāng)山東段地區(qū)發(fā)育近南北向?? 北北西向褶
皺及斷裂為研究區(qū)最為醒目的構(gòu)造現(xiàn)象, 由數(shù)個(gè)
大型軸向近南北向的褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造構(gòu)成基
基本構(gòu)造格架。在1 !200 000地質(zhì)圖上, 近南北向
復(fù)式線狀褶皺在鎮(zhèn)巴斷裂以西地區(qū)顯示較為清楚,
卷入褶皺變形的地層主要有志留系和二疊系、三疊
系。在填圖尺度上, 可以厘定出數(shù)個(gè)復(fù)式背向斜構(gòu)
造。這些復(fù)式褶皺特點(diǎn)是兩翼巖層傾角不大, 約
50?,
核部地層波狀起伏而發(fā)育次級(jí)褶皺。如鎮(zhèn)巴縣
何家營(yíng)復(fù)式褶皺、柒里溝復(fù)式褶皺、學(xué)堂壩復(fù)式褶
皺等(圖2, 圖3)。在野外調(diào)研時(shí), 對(duì)鎮(zhèn)巴朱家溝短
軸背斜兩翼產(chǎn)狀進(jìn)行了大量測(cè)量(圖4) , 經(jīng)赤平投
5???? 80 石 油 與 天 然 氣 地 質(zhì) 第 30卷??
圖4?? 鎮(zhèn)巴朱家溝背斜兩翼產(chǎn)狀投影及應(yīng)力方位
Fig??4?? Stereog raph ic pro jection and the or ientation of ma in
stress fie ld of the Zhujiagou An tic line in Zhenba County
影統(tǒng)計(jì)分析, 其東西兩翼優(yōu)選產(chǎn)狀分別為80?# 46?
和257?# 48?,
樞紐產(chǎn)狀為169?# 2?,
計(jì)算出形成朱
家溝褶皺的主應(yīng)力方位為??1: 80?# 1?,
2: 169?#
2?,
3: 350?# 88?。對(duì)鎮(zhèn)巴斷裂上盤地層產(chǎn)狀作赤
平投影統(tǒng)計(jì)分析(圖5) , 其主導(dǎo)產(chǎn)狀走向仍為近
南北- 北北西向, 僅有極少數(shù)近東西向構(gòu)造要素分
布, 剖面圖上顯示其為近南北向殘破褶皺構(gòu)造。
通過(guò)橫穿構(gòu)造交接區(qū)的兩條剖面A ?? A?和
B ?? B ?(圖2, 圖3)可以看出, 以爛池壩為界, 東、西
兩側(cè)褶皺形態(tài)存在明顯差別。東側(cè)以緊閉褶皺為
主, 褶皺軸面多東傾, 局部地層發(fā)生倒轉(zhuǎn), 并伴有
圖5?? 鎮(zhèn)巴斷裂上盤地層產(chǎn)狀赤平投影
Fig?? 5?? Stereographic pro jec tion o f strata in
the hang ingw a ll of the Zhenba Fault
逆沖斷裂; 爛池壩以西則以寬緩背斜為主, 再向西
則過(guò)渡為米倉(cāng)山近東西背斜構(gòu)造帶。以上變形特
征表明, 由東向西, 褶皺形態(tài)由較緊閉漸變寬緩,
由東向西構(gòu)造變形強(qiáng)度逐漸減弱, 說(shuō)明構(gòu)造應(yīng)力
主要來(lái)自東部(圖4)。
南北向斷裂構(gòu)造在鎮(zhèn)巴斷裂與巴山弧形斷裂
之間分布較多, 斷裂多呈東傾疊瓦式排列[ 6, 19] , 具
有由東向西逆沖兼右行走滑性質(zhì)。
2??2?? 米倉(cāng)山近東西向構(gòu)造
近東西向褶皺構(gòu)造研究區(qū)內(nèi)主要為米倉(cāng)山短
軸寬緩背斜。在鎮(zhèn)巴地區(qū), 根據(jù)現(xiàn)今地表殘留志
留系、二疊系、三疊系及侏羅系地層形態(tài)、產(chǎn)狀尚
可以追溯出米倉(cāng)山短軸背斜形態(tài)。該背斜在碑壩
地區(qū)核部出露變質(zhì)基底, 背斜南北兩翼分明, 南北
跨距達(dá)13 km。在大河壩地區(qū), 對(duì)其南北兩翼產(chǎn)狀
要素進(jìn)行赤平投影統(tǒng)計(jì)分析(圖6), 北翼優(yōu)勢(shì)產(chǎn)
狀為350?# 20?,
南翼優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀為175?# 42?,
樞紐
產(chǎn)狀為264?# 2?,
計(jì)算獲得形成該背斜的應(yīng)力方
位為??1: 173?# 11?,
2: 264?# 2?,
3: 1?# 79?。
該背斜向東過(guò)大河壩進(jìn)入鎮(zhèn)巴地區(qū), 因與南大巴
山西段近南北向構(gòu)造疊加改造, 南、北兩翼不太
直觀, 但由變形為近南北向的志留系和二疊系組
成核部、三疊系和侏羅系構(gòu)成翼部的近東西向背
斜形態(tài)仍可追溯。另外, 通過(guò)對(duì)鎮(zhèn)巴地區(qū)巖層產(chǎn)狀
統(tǒng)計(jì)的赤平投影極密圖可以看出(圖7) , 絕大多
圖6?? 米倉(cāng)山背斜大河壩地區(qū)產(chǎn)狀投影及應(yīng)力方位
Fig?? 6?? S tereographic pro jection and the o rienta tion
o fm a in stress fie ld o f Daheba area in
theM icang shan Anticline
第5期裴先治, 等. 陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)大巴山與米倉(cāng)山構(gòu)造交接關(guān)系 ????581??
圖7?? 米倉(cāng)山- 大巴山交接區(qū)地層產(chǎn)狀投影極密圖
Fig??7?? S tereograph ic pro jection o f stra ta in the intersection
zone betweenM icangshan and Dabashan
數(shù)產(chǎn)狀投影后形成一級(jí)極密, ??圓擬合后可知其
所代表的褶皺樞紐產(chǎn)狀為173?# 5?,
是南北向構(gòu)
造的反映, 但是也有少數(shù)產(chǎn)狀投影后呈現(xiàn)次級(jí)極
密, 應(yīng)當(dāng)是米倉(cāng)山東西向褶皺構(gòu)造的殘留。
通過(guò)以上分析, 米倉(cāng)山背斜由西向東褶皺形
態(tài)越來(lái)越模糊不清, 在南大巴山西段疊瓦沖斷帶
內(nèi)幾乎沒(méi)有近東西向褶皺與近南北向褶皺疊加的
構(gòu)造形跡, 這從側(cè)面暗示米倉(cāng)山背斜可能是一個(gè)
向東傾伏的短軸背斜。
2??3?? 司上地區(qū)疊加褶皺構(gòu)造
雖然米倉(cāng)山與大巴山構(gòu)造交接部位由近東西
向和近南北向褶皺疊加組成, 但是野外露頭尺度疊
加褶皺還很少發(fā)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)西鄉(xiāng)司上地區(qū)1 !5萬(wàn)
地質(zhì)填圖, 發(fā)現(xiàn)該地區(qū)發(fā)育一典型的橫跨疊加褶皺
(圖1, 圖8)。該疊加褶皺夾持于鎮(zhèn)巴斷裂與其西
側(cè)的次級(jí)斷裂之間。早期近東西向背斜核部出露
地層為寒武系西王廟組、婁山關(guān)組、奧陶系大灣組、
寶塔組和五峰組, 地層產(chǎn)狀主體東傾, 傾角為11?~
46?,
翼部出露地層有二疊系和三疊系。該背斜被兩
條斷裂錯(cuò)斷, 似乎看不出褶皺軸傾伏方向。
晚期向斜核部出露中- 下二疊統(tǒng)梁山組與陽(yáng)新
組, 翼部出露寒武系西王廟組、婁山關(guān)組、奧陶系大
灣組、寶塔組、五峰組、志留系龍馬溪組與新灘組, 地
層主體仍東傾, 傾角為21?~ 32?,
該向斜向北傾伏。
從圖上可得知, 早期近東西向褶皺明顯再度彎曲,
軸跡平面上呈% V&字型, 晚期褶皺軸跡與區(qū)域構(gòu)造
走向基本平行呈近南北向展布。兩期褶皺樞紐呈
現(xiàn)直交現(xiàn)象, 交角為80?~ 90?,
呈現(xiàn)出疊加褶皺特
點(diǎn)。顯然, 后期近南北向褶皺疊加改造早期近東西
向褶皺, 致使區(qū)域地層呈近南北向產(chǎn)出(圖8)。
5???? 82 石 油 與 天 然 氣 地 質(zhì) 第 30卷??
另外, 在楊家河西雙龍洞和陳家灣地區(qū), 近南
北向背斜核部呈現(xiàn)出向東凸出的鼻狀構(gòu)造的樣
式, 除考慮受地形影響外, 可能的原因亦是晚期近
南北向構(gòu)造對(duì)早期近東西向褶皺疊加改造的結(jié)
果, 或者說(shuō)是早期東西向構(gòu)造被后期改造后的
殘留。
3?? 構(gòu)造變形序列和變形時(shí)代
3??1?? 疊加褶皺變形序列
根據(jù)以上論述, 米倉(cāng)山東段- 大巴山西段構(gòu)
造交接區(qū)發(fā)育有兩組褶皺構(gòu)造, 即近東西- 北東
東向褶皺和近南北- 北西西向褶皺。因構(gòu)造方向
截然不同, 這兩組褶皺顯然形成于兩次構(gòu)造變
形, 但從地質(zhì)圖上難以看出兩次變形形成的先后
順序, 兩期褶皺軸相互限制、切錯(cuò)關(guān)系難以明辯。
究其原因, 主要是米倉(cāng)山近東西向褶皺形態(tài)較為
寬緩, 褶皺南北向跨度很大。再者, 大巴山西段
近南北向褶皺相對(duì)前者較為緊閉, 為復(fù)式褶皺
群, 區(qū)域上地層的走向明顯受其控制呈近南北向
分布(圖1)。
根據(jù)野外地質(zhì)填圖發(fā)現(xiàn)的司上地區(qū)疊加褶皺
可以明確看出(圖8) , 早期近東西向褶皺的樞紐
明顯受到后期褶皺構(gòu)造疊加改造, 明顯再度彎曲
并與區(qū)域近南北向構(gòu)造線協(xié)調(diào), 呈現(xiàn)出疊加褶皺
特征。顯然, 本區(qū)近東西- 北東東向褶皺為疊加褶
皺的早期褶皺, 而近南北- 北北西向褶皺是疊加褶
皺的晚期褶皺。董樹(shù)文等( 2006) [ 12] 通過(guò)在鎮(zhèn)巴
縣簡(jiǎn)池松林里地區(qū)疊加褶皺露頭的觀察研究, 也
得出同樣的結(jié)論。因此, 關(guān)于該區(qū)近東西向褶皺
形成在先、近南北向褶皺形成在后這一結(jié)論應(yīng)給
予肯定。
3??2?? 疊加褶皺變形時(shí)代
疊加褶皺變形時(shí)代是比較難以準(zhǔn)確限定的,
但是依據(jù)目前所擁有的地質(zhì)資料以及區(qū)域上相關(guān)
地質(zhì)事件的年齡, 基本上可以限定兩期變形發(fā)生
的時(shí)限范圍。
1) 大巴山構(gòu)造帶, 特別是北大巴山構(gòu)造帶于
印支期(晚三疊世)隨著秦嶺造山帶沿著勉略構(gòu)造
帶發(fā)生全面碰撞造山作用, 而發(fā)生強(qiáng)烈的逆沖褶
皺變形, 形成北大巴山逆沖推覆構(gòu)造帶。同時(shí)在
南大巴山北緣地區(qū), 包括城口坪壩地區(qū)和鎮(zhèn)巴星
子山一帶, 均發(fā)育前陸逆沖變形, 在城口坪壩地區(qū)
上三疊統(tǒng)須家河組角度不整合覆蓋在下三疊統(tǒng)嘉
陵江組及以前地層之上, 應(yīng)是印支期構(gòu)造事件的
反映。此時(shí), 南大巴山變形還未全面波及到鎮(zhèn)巴-
萬(wàn)源地區(qū)。
2) 早期的近東西向米倉(cāng)山背斜翼部三疊
系?? 侏羅系地層連續(xù)沉積, 且共同卷入變形, 尤
其是在米倉(cāng)山背斜北翼的西鄉(xiāng)羅鎮(zhèn)壩地區(qū)于回
軍壩向斜核部在早- 中三疊世地層之上仍有連續(xù)
的晚三疊世須家河組和早中侏羅世( J1??2 )沉積,
只是其沉積厚度明顯變薄, 可以看作是四川盆地
的北緣邊界(圖1 )。這就基本排除了前人關(guān)于
米倉(cāng)山背斜屬于印支期褶皺的認(rèn)識(shí)。北大巴山
內(nèi)部紅椿壩斷裂帶上分布的陸相紅盆( J1??2 )也卷
入逆沖推覆變形, 表現(xiàn)為北斷南超, 表明北大巴
山構(gòu)造帶繼印支期活動(dòng)之后, 于晚侏羅世再次活
動(dòng)。巴山弧形斷裂受到秦嶺造山帶整體向南的
推擠或揚(yáng)子地區(qū)川東地塊向秦嶺之下的陸內(nèi)俯
沖, 加之揚(yáng)子地區(qū)川中地塊沿著華鎣山斷裂帶向
北的強(qiáng)力推擠, 使得南大巴山構(gòu)造格架基本形
成, 鎮(zhèn)巴地區(qū)連帶一起卷入褶皺變形, 一系列近
南北向斷裂向西逆沖的同時(shí)還伴隨有強(qiáng)烈的右
行走滑剪切。
3) 南大巴山逆沖推覆作用形成的近南北向
褶皺群, 并未越過(guò)米倉(cāng)山核部基底變質(zhì)雜巖, 表明
米倉(cāng)山基底阻礙了南大巴山逆沖推覆構(gòu)造向西的
運(yùn)移擴(kuò)展。這是一種典型的早期構(gòu)造對(duì)晚期構(gòu)造
的限制關(guān)系, 也可以說(shuō)使米倉(cāng)山構(gòu)造帶的形成要
早于南大巴山構(gòu)造帶。
4) 印支期以來(lái)的各類同位素年代學(xué)資料顯
示[ 20] , 南大巴山和北大巴山構(gòu)造帶出現(xiàn)兩個(gè)地質(zhì)
年齡高峰值, 即232~ 195M a和133~ 100Ma, 分別
代表了印支晚期和燕山中、晚期兩次重要的構(gòu)造熱
事件和逆沖推覆作用。其中, 232~ 195Ma 左右可
能形成了北大巴山構(gòu)造帶和南大巴山根帶印支期
構(gòu)造變形, 這一時(shí)期的構(gòu)造變形應(yīng)是揚(yáng)子地塊與
華北地塊全面碰撞造山作用的結(jié)果。之后, 構(gòu)造
處于一個(gè)相對(duì)平靜期。而133 Ma 左右可能代表
了北大巴山構(gòu)造帶的再次活動(dòng)和整個(gè)南大巴山構(gòu)
造帶以及鎮(zhèn)巴地區(qū)褶皺變形發(fā)生的時(shí)限, 這一時(shí)
期的構(gòu)造變形應(yīng)是揚(yáng)子地塊與秦嶺造山帶之間陸
第5期裴先治, 等. 陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)大巴山與米倉(cāng)山構(gòu)造交接關(guān)系 ????583??
內(nèi)造山作用的產(chǎn)物。
由上述幾點(diǎn), 本文認(rèn)為米倉(cāng)山- 大巴山構(gòu)造
交接區(qū)兩期褶皺發(fā)育的時(shí)代應(yīng)為J3 ?? K1, 米倉(cāng)山
褶皺變形的時(shí)間要略早于南大巴山西段鎮(zhèn)巴地
區(qū)變形時(shí)間, 分別為晚侏羅世( J3 )和晚侏羅世??
早白堊世之間( J3 /K1 )。因此, 大巴山與米倉(cāng)山
構(gòu)造交接變形是在印支期碰撞造山作用基礎(chǔ)上,
燕山期陸內(nèi)造山作用期間不同體系構(gòu)造復(fù)合疊
加的產(chǎn)物。
4?? 結(jié)論
1) 米倉(cāng)山與大巴山構(gòu)造交接區(qū)其最典型的
構(gòu)造特征是發(fā)育疊加褶皺構(gòu)造, 也即米倉(cāng)山地區(qū)
近東西- 北東東向大型褶皺構(gòu)造與大巴山近南
北- 北北東向緊閉褶皺構(gòu)造呈橫跨疊加構(gòu)造
樣式。
2) 司上地區(qū)發(fā)育的疊加褶皺顯示早期近東
西向褶皺再度彎曲, 軸跡平面上呈一% V&字型, 晚
期褶皺軸跡與區(qū)域構(gòu)造走向基本平行呈近南北向
展布。表明近南北向褶皺疊加改造早期近東西向
褶皺, 致使區(qū)域地層呈近南北向產(chǎn)出。
3) 米倉(cāng)山-大巴山構(gòu)造交接區(qū)兩期褶皺發(fā)育
的時(shí)代應(yīng)為J3 ?? K1, 米倉(cāng)山褶皺變形的時(shí)間要略
早于南大巴山西段鎮(zhèn)巴地區(qū)變形時(shí)間, 分別為晚
侏羅世( J3 )和晚侏羅世?? 早白堊世之間( J3 /K1 )。
大巴山與米倉(cāng)山構(gòu)造交接變形是印支期碰撞造山
作用基礎(chǔ)上, 燕山期陸內(nèi)造山作用期間不同體系
構(gòu)造復(fù)合疊加的產(chǎn)物。
致謝: 研究工作得到西北大學(xué)張國(guó)偉院士的
大力支持和指導(dǎo), 在此表示謝忱!
參?? 考?? 文?? 獻(xiàn)
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(編輯?? 高?? 巖)
