鄂西-渝东地区构造演化及成因机制

【摘要】：鄂西-渝东地区自前寒武纪以来就长期受板块构造运动和陆内造山运动的影响,深、浅构造存在极大差异。在前人地质填图与地表地质结构研究的基础上,利用新的地震资料,剖析深部构造,建立合理的构造模型,对下一步的油气勘探具备重要意义。本次研究以断层相关褶皱理论为基础,采取浅表大剖面和地震剖面解析相结合的手段,对研究区的构造单元进行了重新厘定,并开展构造几何学与运动学的研究,同时通过构造物理模拟分析,探讨研究区印支期以来的构造演化规律和变形机制。论文主要取得了以下成果和认识:(1)通过浅表地质大剖面与地震测线解释相结合的方法,对全区构造单元进行了重新厘定。新划分的构造单元自北西到南东可分为利川构造带、恩施构造带、宣恩构造带、南北镇构造带、桑植-石门构造带和雪峰逆冲掩伏构造带。(2)鄂西-渝东地区的构造特征在垂向上具有分层性。其中基底构造层主要由前展式发育的基底逆冲席构成的双重构造组成。下部构造层由下寒武统滑脱层控制,发育有断层转折褶皱和断层传播褶皱。中-上构造层变形较下部构造层弱,受下志留统龙马溪组泥页岩层控制,主要发育断层传播褶皱。(3)研究区主要受燕山幕式构造运动的影响,变形阶段分为五期:1)201Ma之前为沉积建造时期;2)晚侏罗世至早白垩世(201Ma-145Ma),为桑植-石门构造带、南北镇构造带和宣恩构造带依次形成时期;3)早白垩世至晚白垩世中期(145Ma-100Ma),恩施构造带和利川构造带开始隆起;4)晚白垩世中末期(100Ma-75Ma),为整个湘鄂西地区快速隆升时期;5)古近纪(65 Ma-32 Ma)之后,为鄂西-渝东地地区的构造样式基本定型的时期。(4)研究区的构造变形是在基底滑脱层形态发生变化的前提下实现的。自燕山期以来,研究区在来自东南侧的挤压应力作用下,在纵向上深部基底滑脱层相互联结,逐步抬高,滑脱层倾角(β)逐渐增大,促使其上覆盖的地层发生改变,楔顶角α将随之变小,并形成现今的南东侧隆升幅度大,北西侧隆升幅度小的格局。在横向上研究区受北部秦岭-大巴山构造带的限制,在多期主应力方向不同的挤压应力的作用下,形成了现今多期不同方向的褶皱相互叠加的地质现象。