龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育

通过详细的野外地质调查和精细的地震剖面构造解析。揭示了龙门山前陆褶皱冲断带的基本构造特征。对比分析了龙门山北段与南段构造变形几何学和运动学的差异。提出龙门山北段主要表现为一系列复杂的逆冲推覆构造,晚三叠纪变形强于新生代;龙门山南段则以基底卷入的叠瓦状冲断为特点,晚白垩纪-早第三纪变形尤为突出。与前陆褶皱冲断带相对应的是,川西晚三叠纪时期的周缘前陆盆地主要表现在整个龙门山褶皱冲断带的前渊地区;而晚白垩纪-早第三纪再生前陆盆地却局限在川西盆地的南部,并且印-藏碰撞的持续挤压作用使得晚新生代构造变形不断向东扩展进入川西盆地南部。     

龙门山冲断隆升及其走向差异的裂变径迹证据

大量的低温年代学研究用来讨论龙门山晚新生代的隆升,但很少涉及其走向差异和中生代隆升。本文分别沿龙门山北、中、南段3条剖面进行了锆石和磷灰石裂变径迹测试,结合已有的热年代学数据,以期揭示整个中 新生代期间龙门山隆升历史及其时空变化。中生代以来,龙门山主要有印支期（约200 Ma）、早白垩世末（约100 Ma）、早新生代（65～30 Ma）以及晚中新世（15～9 Ma）等或快或慢的冷却事件,总体上经历了中生代至早新生代的缓慢冷却和晚新生代快速冷却2个阶段,快速剥露开始于15～9 Ma,剥蚀速率由早期的<0.1mm/a增加到0.15～0.3mm/a左右,局部可达0.9mm/a左右。走向上,龙门山北段相对偏小的锆石裂变径迹年龄和相对偏大的磷灰石裂变径迹年龄反映其在中生代较中、南段隆升更快,而裂变径迹年龄总体上从北段向中、南段减小,表明中、南段在新生代发生了更快的隆升。倾向上,多种热年代学数据显示新生代期间在北川断裂和彭灌断裂两侧存在明显的差异剥露,这种差异在中、南段表现比北段更为突出。龙门山晚新生代快速隆升和剥露是青藏高原区域隆升背景上叠加的冲断活动所致,而非下地壳流动驱动。     

龙门山冲断隆升及其走向差异的裂变径迹证据

大量的低温年代学研究用来讨论龙门山晚新生代的隆升,但很少涉及其走向差异和中生代隆升。本文分别沿龙门山北、中、南段3条剖面进行了锆石和磷灰石裂变径迹测试,结合已有的热年代学数据,以期揭示整个中-新生代期间龙门山隆升历史及其时空变化。中生代以来,龙门山主要有印支期(约200 Ma)、早白垩世末(约100 Ma)、早新生代(65～30 Ma)以及晚中新世(15～9 Ma)等或快或慢的冷却事件,总体上经历了中生代至早新生代的缓慢冷却和晚新生代快速冷却2个阶段,快速剥露开始于15～9 Ma,剥蚀速率由早期的0.1 mm/a增加到0.15～0.3 mm/a左右,局部可达0.9 mm/a左右。走向上,龙门山北段相对偏小的锆石裂变径迹年龄和相对偏大的磷灰石裂变径迹年龄反映其在中生代较中、南段隆升更快,而裂变径迹年龄总体上从北段向中、南段减小,表明中、南段在新生代发生了更快的隆升。倾向上,多种热年代学数据显示新生代期间在北川断裂和彭灌断裂两侧存在明显的差异剥露,这种差异在中、南段表现比北段更为突出。龙门山晚新生代快速隆升和剥露是青藏高原区域隆升背景上叠加的冲断活动所致,而非下地壳流动驱动。     

龙门山造山带—川西前陆盆地系统构造事件研究

通过对构造事件形成的产物（岩浆岩、各种矿物等）进行氩-氩年龄测定、裂变径迹年龄测定、ESR年龄测定和计算机模拟，得出龙门山造山带-川西前陆盆地系统自印支期以来，共发生了7次构造事件：（1）卡尼期末的构造事件（D1），形成S1和F1，并有区域低温动热变质作用；（2）诺利期末的构造事件（安县运动，D2），产生川西前陆盆地上三叠统须四段与下伏地层不整合接触和须四段砾岩的分布，并有较强的岩浆作用；（3）燕山期（120-130Ma,D3)，有按强的岩浆作用和变质作用；（4）喜马拉雅期60Ma左右的构造事件（D4）；（5）喜马拉雅期30-40Ma的构造事件（D5）；（6）喜马拉雅期20-25Ma的构造事件（D6）；（7）喜马拉雅期10Ma的构造事件（D7）。后4次构造事件使龙门山造山带-川西前陆盆地系统发生强烈的冲断作用和隆升作用。     

龙门山造山带崛起和川西陆前盆地沉降

本文从沉积环境、地层古生物来研究龙门山造山带晚三叠世早期以前的组成及地史发展,从同位素地球化学来研究印支期—燕山期的地质热事件,从遥感地质和构造地质来研究变形特征,从重磁电各种物探资料综合解释来研究深部地壳结构,最后得出龙门山造山带岩石圈演化的动力学模式——多层次、多阶段、深层控制浅层变形的陆内俯冲模式,它不同于国内外许多学者对龙门山造山带演化模式的认识,是具有中国特色的C-型(中国型)俯冲造山模式。这个模式的建立不仅具有发展中国陆内构造的理论意义,并将对龙门山造山带寻找金属矿产和扩大川西陆前盆地油气资源有实际指导意义,还将为研究龙门山区南北地震带和青藏高原东部隆起的成因机制提供新的认识。     

川西龙门山冲断系构造样式与前陆盆地演化

龙门山冲断系构造样式卷入深度，可分为基底冲断层－挤压断块一盖层褶皱－冲断系两大类。在剖面上将龙门山构造带划分为５个带。龙门山冲断系扩展顺序分为：前期由推覆作用引起的前展式扩展；后期由重力滑覆作用引起后展式扩展。据平衡剖面及构造复原，龙门山冲断系总滑移量为１２０ｋｍ。川西特提期域构造演化可划分为大陆裂解，洋－陆俯冲，陆－弧碰撞、冲断造山及川西隆起５个阶段。     

前陆冲断带的后期演化:负反转与再次冲断

和什托洛盖盆地位于准噶尔西北缘冲断推覆体之上,是一个在中生代由区域应力场性质发生改变时形成的负反转盆地。盆内沉积盖层厚度可达5000 m,由下侏罗统八道湾组、三工河组,中侏罗统西山窑组、头屯河组以及新生界组成。盆地内断裂发育,可划分为控制盆地格局和构造带展布的北东东向断裂和起调节作用的北西向断裂两组,依据分界断裂可将盆地划分出北部断褶带、中央坳陷带和南部斜坡带3个一级构造单元和7个二级构造单元。盆地的形成演化主要经历了3个时期：印支期在边界断裂不均衡冲断活动下形成盆地雏形; 燕山早期是盆地主要发育期,以大规模沉降作用为主; 燕山晚期—喜马拉雅山期是盆地的改造期,现今的构造格局基本形成并在喜马拉雅山期后定型。     

前陆冲断带的后期演化:负反转与再次冲断

和什托洛盖盆地位于准噶尔西北缘冲断推覆体之上,是一个在中生代由区域应力场性质发生改变时形成的负反转盆地。盆内沉积盖层厚度可达5000 m,由下侏罗统八道湾组、三工河组,中侏罗统西山窑组、头屯河组以及新生界组成。盆地内断裂发育,可划分为控制盆地格局和构造带展布的北东东向断裂和起调节作用的北西向断裂两组,依据分界断裂可将盆地划分出北部断褶带、中央坳陷带和南部斜坡带3个一级构造单元和7个二级构造单元。盆地的形成演化主要经历了3个时期：印支期在边界断裂不均衡冲断活动下形成盆地雏形; 燕山早期是盆地主要发育期,以大规模沉降作用为主; 燕山晚期-喜马拉雅山期是盆地的改造期,现今的构造格局基本形成并在喜马拉雅山期后定型。     

龙门山前陆盆地晚三叠世沉积通量与造山带的隆升和剥蚀

根据钻井资料、地层剖面资料,利用Surfer8.0软件编制出晚三叠世前陆盆地各组段的残留地层等厚图,得出各组段残留地层的沉积总量,并计算出各阶段沉积通量:21.4 t/(m2·Ma)、184.2 t/(m2·Ma)、278.0 t/(m2·Ma)、147.6 t/(m2·Ma)、703.5 t/(m2·Ma)、272.0 t/(m2·Ma)。然后,利用物质平衡法将沉积物回剥至龙门山造山带并进行脱压校正,计算出晚三叠世龙门山造山带剥蚀总厚度为2 514 m,各阶段造山带剥蚀速率分别为:0.009 mm/a、0.114 mm/a、0.133 mm/a、0.094 mm/a、0.423 mm/a和0.133 mm/a。最终,重塑了龙门山造山带晚三叠世的隆升历史:在距今228.0~199.6 Ma的时间内龙门山造山带地壳隆升了约4.3~4.6 km,地表隆升了1.8~2.1 km;并且隆升过程具有明显的阶段性,可划分为初始隆升(228.0~216.5 Ma)、加速隆升(216.5~211.0 Ma)、缓慢隆升(211.0~203.6 Ma)、急剧隆升(203.6~202.7 Ma)和缓慢隆升(202.7~199.6 Ma)五个阶段。     

环青藏高原盆山体系内前陆冲断构造变形的空间变化规律

早古生代以前漂移在大洋中的塔里木、扬子、华北等小型克拉通板块在晚古生代开始聚敛拼贴,形成统一的大陆,奠定了中国中西部前陆冲断带发育的地质基础。新生代以来欧亚大陆与印度板块的碰撞及其远程效应,欧亚大陆强烈变形。随着青藏高原的隆升和向北、向东推挤,在远离碰撞缝合带的地方,古造山带复活,冲断带不断向外围扩展,形成统一的、规模巨大的环青藏高原盆山体系。在冲断带不断向青藏高原外围扩展的同时,在每一个单独的盆山体系(古造山活动控制的盆山耦合体系)内部发生强烈陆内变形,冲断带也依次从造山带向克拉通内部扩展,强烈的陆内造山隆升和构造挤压在造山带与克拉通之间形成了十余个前陆冲断带。从南向北分别选取了塔西南、库车、准南和准噶尔西北缘这四个前陆冲断带的构造缩短率和盆山耦合导致的高程差在平面上的变化特征,来研究环青藏高原巨型盆山体系内部的前陆冲断带在新生代的构造变形特征的空间分布规律。认为在欧亚大陆与印度板块的碰撞及其远程效应控制下,环青藏高原巨型盆山体系从内向外构造变形强度、盆山耦合程度具有依次降低的规律;克拉通边缘的单个盆山组合中从山前向克拉通方向构造变形强度依次降低,构造变形样式逐渐变得简单。     

龙门山逆冲作用在川西盆地演化及油气勘探中的意义

摘 要　 龙门山是典型的逆冲断层发育带‚北川断层是龙门山逆冲断层系中的主干断层。印 支末期开始‚沿着该断层面发生了多次逆冲作用‚龙门山及前陆盆地得以形成和定型‚这也 导致了该断层上、下盘即后山带与前山带的明显差异。除个别地方外‚龙门山逆冲带不具油 气勘探远景‚而前陆盆地则具有较好的油气勘探远景。     

The Uplift of the Longmenshan Thrust Belt and Subsidence of the West Sichuan Foreland Basin

Based on fission track dating of apatite, and measurement of vitrinite reflectance of rock samples from the Longmenshan (Longmen Mountain)area and the West Sichuan foreland basin and computer modelling it is concluded that (l)the Songpan-Garze fold belt has uplifted at least by 3-4 km with an uplift rate of no less than 0.3-0.4 mm/a since 10 Ma B.P.; (2) the Longmenshan thrust nappe belt has uplifted at least by 5-6 km with an uplift rate of more than 0.5- 0.6 mm /a since 10 Ma B.P.; (3) the Longmenshan detachment belt has uplifted by 1 - 2 km at a rate of 0.016-0.032 mm/a since 60 Ma B.P.; (4) the West Sichuan foreland basin has uplifted by 1.7-3 km at a rate of 0.028-0.05 mm/a since 60 Ma B.P.; (5) the uplift rate of the area on the west side of the Beichuan-Yingxiu-Xiaoguanzi fault for the last 10 Ma is 40 times as much as that on its east side; (6) the uplifting of the the Songpan - Garze fold belt and the subsidence of the West Sichuan foreland basin 60 Ma ago exhibit a mirro-image correlation, i.e     

柯克亚剖面新生代晚期沉积物中磷灰石裂变径迹年龄及意义

西昆仑山前柯克亚剖面厚度约7 000 m,通过对该剖面4个样品的磷灰石裂变径迹特征进行的详细分析,按地层厚度计算,样品埋深应为3 000~5 000 m,按古地温梯度计算埋深温度至少为60℃,进入磷灰石裂变径迹的退火带温度.分析结果表明样品并未发生典型的退火过程,退火程度较弱.径迹长度的双峰态分布显示,样品曾经历部分退火带,形成短径迹,后期经抬升后,古地温低于60℃,长径迹形成.剖面上部厚层砾岩中样品磷灰石裂变径迹年龄的分散性反映碎屑来源较复杂,埋藏受热时间较短,代表碎屑是经快速堆积的产物,与沉积记录反映的磨拉石成因与形成时代相一致.     

试论龙门山逆冲推覆作用的沉积响应─—以成都盆地为例

本文根据现今龙门山前陆盆地（成都盆地）沉积特征和龙门山冲断带第四纪以来的逆冲推覆事件，研究了龙门山逆冲推覆作用对成都盆地沉积的控制作用和成都盆地沉积对龙门山逆冲推覆作用的响应，总结了龙门山冲断带逆冲推覆作用的沉积响应模式和地层标识，为研究龙门山冲断带地质演化提供了新的思路和方法。     

鄂尔多斯西南缘前陆盆地沉降和沉积过程模拟

本文将东祁东逆冲带与鄂尔多斯西南缘晚三叠世前陆盆地相结合，研究了逆冲带内部变形特征，前陆盆地中层序地层格架特征及其反映的盆缘构造性质和幕式逆作作用。     

川西前陆盆地上三叠统须家河组地层的划分对比及沉积演化

为了解决川西前陆盆地上三叠统须家河组地层的划分和对比问题,从岩石地层和层序地层两个方面进行了研究,利用地震、古生物、录井以及野外露头等资料对上三叠统的地层划分和对比方案进行了重新厘定,提出了不同地区的须家河组和香溪群的地层对比和划分方案,并且在层序地层学研究基础上提出了“早期海相构造层序”和“晚期陆相构造层序”。具体介绍和解释了川西“对冲式”前陆盆地地层沉积演化模式的特点和形成原因。     

大巴山造山带及其前陆盆地的构造特征和构造演化

大巴山造山带及其前陆盆地的构造特征具有显著的分带性,按不同褶皱型式和变形强度可划分为若干构造带。逆冲推覆和褶皱作用均从大巴山外侧向前陆盆地方面呈递进运移扩展。根据对沉积充填与相邻大巴山造山带隆升之间的关系,重建了前陆盆地的构造演化。大巴山造山带及其前陆盆地具有广阔的含气远景。     

西南天山造山带与前陆盆地系统

对比了前陆盆地与前陆盆地系统两个概念, 阐述了前陆盆地系统的基本含义, 引用这一概念分析和对比了库车前陆盆地与西南天山造山带及造山带内“卫星式”盆地的沉积、构造等特征。认为前陆盆地、造山带及造山带内“卫星式”沉积盆地三者之间是相关联的,造山带内的“卫星式”沉积盆地是前陆盆地系统楔顶的延伸部分, 受造山带的影响, 造山楔内不同部位沉积的楔顶存在明显的差异, 针对南天山“卫星式”沉积盆地而言, 尤尔都斯盆地的构造、沉积特征明显不同于焉耆盆地     

龙门山断裂活动和川西高原隆升历史的裂变径迹测年

通过12个构造岩、变质砂岩和花岗岩样品的磷灰石裂变径迹测年年龄分析, 结合前人研究成果, 初步确定了青藏高原东缘龙门山地区晚新生代主要断裂活动时期和区域隆升历史。结果表明, 龙门山逆冲推覆构造带2条主断裂:汶川-茂县断裂和映秀-北川断裂, 最晚一次强烈活动发生在早更新世(FT年龄为1.2~ 1.3 Ma), 高原内部北西向米亚罗断裂在中更新世(约0.5 Ma)发生过强烈活动; 后龙门山逆冲推覆构造带在中新世晚期开始快速隆升, 而高原内部强烈隆升发生在上新世末至中更新世。高原隆升导致深切河谷地貌的形成和发育。