川西坳陷的构造特征

川西坳陷的构造特征一、区域地质概况川西坳陷位于四川盆地西部，呈北东向展布，西以安县-都江堰断裂与龙门山冲断带为界，东以龙泉山-南江一线为界，南以峨眉-荥经断裂与川滇南北构造带为界，北全米仓山前缘,面积约4X104km2（图1）。晚三叠世以来，随着中国大陆的主体拼合和龙门山的崛起，该区在前期被动陆缘的基础上演化进入前陆盆地展阶段,堆积了厚逾5km的陆相碎屑岩。晚三叠世是川西坳陷形成的主要时期，经历了由海相、海陆过渡相至陆相环境的转变，总体表现为西深东浅的格局，坳陷中心（彭州-都江堰-大邑一带）上三叠统厚度超过3.5km,向东渐薄。晚三叠世早期沉积（马鞍塘组和小塘子组）具有淡化海湾的特点，含较重的碳酸盐岩成分，沉积物总体偏细。随着龙门山逆冲作用的增强和隆升幅度的加大,晚三叠世晚期（须家河组）逐步过渡为陆相环境；同受幕式冲断活动的影响，发育冲积环境粗碎屑岩与湖沼环境含煤细屑岩的互层组合,形成两个自下而上由粗变细的沉积旋回:下部旋回（须二段和须三段）与上部旋回（须四段与须五段）。io2^x>,ioi*Do*i<m*oo*io5*oo*ion*o（y100km0播f■发［%©m映书"忙堆定Mi；震且篇•中三100km0播f■发［%©m映书"忙堆定Mi；震且篇•中三.统精区中I.台区h桂统俸罗泵白帮系占近系新近黑箪闯系中新生代花惭郭1Q)*U)*KMi^tVT图1川西地区地质构造简图□■□□吕吕■竖侏罗纪早中期，在北缘米仓山和大巴山构造带的影响下，四川盆地的沉积格局发生了重大转变，坳陷中心由川西迁移至川中东部和川东北地区，总体表现为北东深、南西浅的格局。本区位于湖盆西缘，中下侏罗统总体上为一套半干旱-干旱气候条件下的河湖相红色碎屑岩系，厚度一般1200余米。侏罗纪晚期，川西坳陷北段莲花口组厚达千余米的砾岩发育表明龙门山北段发生了新的冲断活动，并在其前缘形成新的坳陷中心，使盆地格局再次发生转变，呈现为北西深、南东浅。早白垩世基本继承了晚侏罗世的沉积格局，龙门山北段前缘仍有大量冲积扇砾岩发育，而其余广大地区则发育河流及河漫湖相沉积;川西坳陷北段继续保持坳陷中心的态势，同时中、南段冲断活动也逐渐变得强烈。中晚白垩世之交是川西坳陷乃至四川盆地自印支运动之后最重要的变革时期，盆地整体表现出萎缩态势，坳陷北段结束沉积并隆升遭受剥蚀;而坳陷南段在龙门山冲断活动的影响下，形成新的坳陷中心，呈现南西深、北东浅的格局，出现山前冲积扇砾岩和石膏、钙芒硝等干旱盐湖沉积并存的局面。始新世中晚期，受印亚大陆碰撞缝合的影响，川西地区整体抬升，从此结束大范围沉积历史，并在后期遭受改造。二、川西坳陷的构造格局由于川西坳陷的形成演化直接受控于龙门山冲断带的发展，因此二者在现今构造格局上显示出很大程度的一致性;但由于其同时还受到北缘米仓山和南缘川滇构造带的影响，二者又不尽相同。川西坳陷现今主要展示出三个方向的构造，即北东向、近东西向（含北东东向和北西西向）及近南北向（含北北东向和北北西向），它们分别与龙门山北东向构造、米仓山东西向构造及川滇南北向构造对应。上述三组构造在印支、燕山、喜马拉雅多期构造运动中此强彼弱，相互叠加,形成川西坳陷现今构造格局。2.1川西坳陷构造区划川西坳陷乃至四川盆地的构造区划因不同学者的侧重点不同而出现多种方案,常冠以“隆、坳、断、褶、陡、缓、高、低、平”等字样。本文采取的划分原则是综合考虑地表构造形迹和地腹构造展布（力源和构造叠加的表现）、以主体构造为主（即定型时形成的构造）、兼顾变形幅度，以构造变形特征来命名。

IIMbI-忸漏H尼“山冲断带in：四川xIIMbI-忸漏H尼“山冲断带in：四川x增ini川啊■陷mi或疏陪就地）HlU111lb:川西北低伊稍鼓MIIIlc：川内南低找#郴IKIV米仓山构讪带V：川澳构应出P大邑lll-k四川就地边界构造M界线他MU纪临氐中牛代化向岩帛■¥＞透出于油气勘探实践的需要，川西坳陷通常三分为北段、中段和南段;但它们之间并没有明确的界定，无论从地表构造形迹还是地腹构造展布来看，三分特征都不明显。而在构造研究中，以两分方案居多，且多数是以龙泉山断裂向北延伸至绵阳、江油一线为界划分为北部和南部两个亚区。但从地腹构造来看，德阳以北呈北东东向展布的孝新合构造带显然和川西北的构造同属一个系统，而龙泉山断裂向北延伸的部分只是后期叠加构造。据此，本文将川西坳陷划分为龙门山前缘扩展变形带（Illa）、川西北低平褶皱区（mb）和川西南低缓断褶区（IIIc）三个单元（图2、图3）。。松酒50km11Mb/松潘-甘孜福皱带四川盆地O地IW构造llblc米仓山构造带I松厦。松酒50km11Mb/松潘-甘孜福皱带四川盆地O地IW构造llblc米仓山构造带I松厦M域彩MttW形带IlMiJill冲峨带理专心岫心褶*m冲断指hi四川富堆=wni-ini西晚阳（川内讽阳火地iF«k-siniirr»n|.|A危门山询煤。展麦杉带F原川映森斯秋lll.ibnirtJtflifWMXF,*共flB!断裂Iibic川西南保侦断带X2.1.1龙门山前缘扩展变形带位于安县-都江堰-双石断裂以东、雅安-大邑-彭州-绵竹-剑阁-广兀东一线以西的区域。区内总体以北东向展布的短轴背斜为主，由北向南发育河湾场、矿山梁、天井山、双鱼石、海棠铺、中坝、鸭子河、金马、石板滩、雾中山、大邑、高家场、张家坪、莲花山等构造，断裂主要发育在靠近龙门山的地段以及南段的背斜核部。构造轴线呈北东向，与龙门山近于平行，显示受龙门山构造扩展的控制，是印支、燕山、喜马拉雅多期构造同轴叠加的结果。2.1.2川西北低平褶皱区位于彭州-绵竹-剑阁-广元东一线以东、德阳-苍溪-南江一线以西的区域，构造轴线以北东和北东东两个方向为主。区内断裂不发育，地层平缓,总体上是由白垩系构成的大型向斜，称为梓潼向斜。这一背景上又发育北东、北西和北北东多个方向的局部构造，自北向南有九龙山、柘坝场、文兴场、老关庙、黎雅庙、魏城、孝泉、新场、合兴场、丰谷等。中部的大部分区域内构造轴向主体呈北东向，但显示有北东向和东西向两组构造线的联合控制,形成凸向北西的弧形，如绵阳弧。北端在米仓山东西向构造的控制下发育近东西向构造,而轴向北东的九龙山背斜叠加于其上，向北延伸至米仓山前缘被轴向东西的大两会背斜所限制。南端孝新合构造带呈北东东向展布，并为后期龙泉山断裂的北延部分所切割。值得强调的是，孝新合构造在以前的研究中通常被划入川西南区;但从其展布特征来看，与龙泉山构造极不协调。事实上，地腹构造所展示的北东东向孝新合构造在地表就已存在，本文认为它是川西北低平褶皱区的变形前锋，是在龙门山和米仓山共同控制下形成的;而南北走向的龙泉山断裂北延部分只是对它进行了切割改造，其主体构造与龙泉山构造带非属一个系统。因此本文认为无论对于构造研究还是油气勘探需要，将其划入川西北区更为合理。2.1.3川西南低缓断褶区位于雅安-大邑-彭州一线以东、乐山-仁寿-中江一线以西的部分，包括成都平原及其周边的构造。自北向南发育有知新场、中江、回龙场、石泉场、三皇庙、龙宝梁、马井、新都、洛带、苏码头、盐井沟、普兴场、白马庙、观音寺、熊坡、大兴场、邛西、平落坝、大兴西、汉王场、周公山等构造。相比川西北区，本区的变形幅度明显加大，而且褶皱和断裂的发育程度等同，主要表现为喜马拉雅期构造。区内构造轴向以北东向、近南北向为主，近东西向构造已不见踪迹。从构造形迹交接关系来看，本区是受龙门山、龙泉山、川滇构造带三者向盆地内扩展叠加的共同控制，于喜马拉雅早期由北西西-南东东向压扭作用形成，在喜马拉雅晚期受南西西-北东东向压扭作用影响重新活动，并形成成都盆地。成都盆地的走向为北北东（约NE30°），与龙泉山近于平行;而它们与龙门山的走向呈斜接关系，显示两种构造两期形成和斜接复合叠加的特点。龙门山构造在喜马拉雅期重新活动，同龙泉山构造一起在成都盆地两侧形成对冲格局，西侧的雾中山、大邑、高家场、三和场、平落坝、莲花山等构造的背斜轴面及相关断层主要倾向北西,而东侧的熊坡、苏码头、盐井沟、三苏场等构造的背斜轴面及相关断层则主要倾向南东东。区内南部受川滇南北构造带的影响，发育南北向构造,如周公山、大兴西、邛西等，叠加于稍早的北东向构造之上。同样，在龙泉山构造带北延部分，亦发育早期北东向构造背景上的近南北向构造，如合兴场、知新场、石泉场、龙宝梁等构造。2.2川西坳陷的构造分带特征由于受龙门山冲断带扩展变形的影响，川西坳陷的倾向分带尽管没有像龙门山本身由断裂分隔所显示得那么明显，但变形强度和样式仍沿倾向表现出一定的差异（图4）。西部即上述龙门山前缘扩展变形区，变形相对较强,地表总体表现为复式单斜，岩层倾角向盆地内部逐渐由中高倾斜变为平缓倾斜，但在南段断褶构造发育;地腹则为叠瓦断层系、双重构造、反冲构造、三角带等构成的复杂变形，主断裂大多已切入盆地基底。中部为川西坳陷的主体，包括梓潼向斜和成都盆地，地层平缓，构造简单,仅在南段出现2〜3排断层相关褶皱。东部的变形又相对较强，由九龙山背斜和龙泉山背斜构成;尽管它们非同组、同期构造，但在走向延伸上位于一个带上。九龙山构造的卷入深度较大，背斜核部的断裂已切入盆地基底;而龙泉山构造则主要为中下三叠统以上的断层相关褶皱变形。2.3川西坳陷的构造分段特征龙门山北、中、南三段在构造背景、变形强度、变形层次、变形历史等方面的差异使其显示出明显的分段变形。受其影响，川西坳陷的构造变形也显示出一定的走向分段特征。但其三分特征不如龙门山本身明显，中段的北部显示出与北

段的相关性，而中段的南部又显示出与南段的一致性。为此本文将其分为两段进行讨论，这也是上述构造区划的原因所在。北部是指德阳以北的区域，构造变形以龙门山和米仓山构造的复合2联合叠加为主要特征，褶皱较断裂发育，主要形成于燕山期。靠近龙门山的地段，构造轴线平行于龙门山呈北东向展布，且变形强度较大。靠近米仓山的地段，构造轴线呈近东西向展布。而在坳陷内部的大部分区域,则显示这两组构造联合叠加，导致褶皱轴线的弯曲并形成凸向北西的弧形构造；如九龙山背斜轴线的弯曲和绵阳弧，南端孝新合一带则在北西-南东和南-北向两应力合力作用下形成北东东向构造（图2）。另外，北部的构造总体较为平缓，变形卷入深度较大;如九龙山背斜,盆地基底已卷入和地表一致的变形（图4A）。7=«图4川西坳陷构造剖面7=«南部为德阳以南的区域，构造变形以龙门山和龙泉山构造的斜接复合叠加为主要特征，同时在南端叠加有南北向构造;变形幅度明显较北部大,且断裂和褶皱同等发育，主要形成于喜马拉雅期。成都盆地以西靠近龙门山的地段，变形较强,主体为由北西向南东的推挤，构造轴线呈北东向与龙门山平行，地表可见断褶构造发育。成都盆地以东靠近龙泉山的地段，主体为由南东东向北西西的推挤，构造轴向呈北北东向与龙泉山平行或斜列，且出现右列和左列并存的现象。如熊坡、苏码头和龙泉山背斜为右列展布，而其间的苏码头背斜和盐井沟背斜又呈左列展布（图2）:这是近东西向右旋扭动的结果。另外，南部的变形卷入深度较北段浅,地表所见构造主要为中下三叠统以上层位的变形，而其下伏层位为保存的早期张性构造（图4C）。三、小结受西缘龙门山冲断带、北缘米仓山构造带和南缘川滇构造的影响，川西坳陷相应发育北东向、近东西向和近南北向三组主要构造，具有东