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龙门山北段三堆地区推覆构造研究

韩文文  
【摘要】:龙门山造山带被地质学家誉为“地质百慕大”,以发育典型的逆冲推覆构造和飞来峰为国内外地质学者所瞩目。前辈地质学家对龙门山地质构造进行了深入的研究,并取得了卓越的成果。但是,对龙门山推覆构造的性质、成因机制和形成演化等重大地质问题悬而未决。本文对龙门山北段三堆地区逆冲推覆构造的几何特征、扩展方式、演化过程及其飞来峰构造进行了深入的研究,取得了一定的成果。 本文通过野外地质调查、室内资料分析整理,对三堆地区的推覆构造特征进行深入研究。利用遥感数据、地貌特征、结合推覆构造基本理论和前人研究资料,根据三堆地区主干断裂的几何特征以及断层之间的交切关系,该区存在五个主要的推覆构造带:由北西向南东分别为梨树坝韧性推覆岩片(Ⅰ)、赵家沟-陈家山脆韧性推覆岩片(Ⅱ)、七里乡-谢家沟推覆体(Ⅲ)、石山子推覆岩片(Ⅳ)、龙洞坡-松林坡推覆体(Ⅵ)。并分别对每一个推覆体的主滑面的特征、断层性质及推覆体内部几何特征、物质组成、变形变质特征、显微构造以及各种面理构造等进行详细研究,得出推覆体的运动学、动力学规律。根据三堆地区飞来峰构造分布位置、构造特征分析,区内存在三处飞来峰群,命名为莲花石飞来峰群(一)、三门垭飞来峰群(二)、吴家坪飞来峰群(三)。详细的描述了飞来峰内部组成、断层构造、叠置关系、下伏系统等,并且对飞来峰的形成机制、演化过程及形成时间进行深入的研究。 通过对三堆地区推覆构造研究,得出该区推覆构造主要沿北东-南西方向展布,推覆体主滑动面断层都是倾向北西的逆冲断层,以叠瓦式组合。由北西向南东,逆冲断层由韧性变形到脆韧性变形再到脆性变形,推覆体内部由倒转闭合褶皱到宽缓直立褶,构造强度由强到弱、层次由深到浅。 三堆地区推覆构造形成演化过程:①在印支中前期,龙门山以“前展式”扩展方式形成以中央断裂(F2)和前山断裂(F5)为主滑动面的巨型推覆体。②印支后期推覆挤压前进过程中,当推覆体前锋受到阻挡停止活动,前山断裂(F5)被侏罗系碎屑岩覆盖,形成了龙洞坡-松林断层(F5)。③在燕山期到喜山期,巨型推覆内部发育一系列褶皱和次级叠瓦式逆冲断层,先后形成了石山子断层(F4)和谢家沟断层(F3),这些逆断层以“后展式”扩展方式形成次级推覆体。在后期推覆挤压过程中,停止活动的中央断裂再次活动,最后就位形成陈家山断裂(F2)。最后由于后期推覆作用,梨树坝断层(F1)替代了陈家山断层(F2)的中央断层的地位;该断裂新构造运动活动明显,2008年5月12日汶川大地震中活动强烈。 研究区飞来峰是由北西向南东方向逆冲推覆形成。以寒武系地层组成的下层飞来峰体其根带位于七里乡-松林坡推覆体,形成时间明显比上层飞来峰时间早,可能为喜山早期;以志留系等地层组成的飞来峰跟带被梨树坝推覆体掩盖。形成时间应该与山前磨拉石(大邑砾岩)堆积时期同期,即上新世(N2)-早更新世(Q1)。 通过研究区推覆体形成先后顺序,得出了龙门山北段三堆地区推覆构造早期是“前展式”,后期由于巨型推覆体前峰被阻挡停止活动,推覆体内部发生断裂,新形成的推覆体盖在老推覆体之上,即“后展式”扩展方式。并且研究区飞来峰构造是“后展式”扩展方式的有力证据。


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