龍門山北段礦山梁地表構(gòu)造特征

楊偉　李忠權(quán)　曾吉和

摘要：礦山梁構(gòu)造位于廣元的西南，是龍門山前陸褶皺沖斷帶北段的典型沖斷前鋒構(gòu)造之一，也是當(dāng)前川西地區(qū)油氣勘探的重點(diǎn)構(gòu)造之一。地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地表構(gòu)造褶皺強(qiáng)烈、斷層發(fā)育，地層傾角大。深化礦山梁地面構(gòu)造特征研究，對(duì)進(jìn)一步在龍門山北段地區(qū)山前帶中尋找新的有利勘探區(qū)帶具有重要的理論意義。

前言

近年來，隨著油氣勘探技術(shù)研究的深入，處于揚(yáng)子地塊、秦嶺造山帶、松潘甘孜地槽榴皺帶匯聚交接地帶的龍門山前陸推覆沖斷帶和前陸盆地成為油氣勘探的重要區(qū)域。該區(qū)域西北部的天井山構(gòu)造帶地表發(fā)現(xiàn)大量瀝青點(diǎn)，有的已形成巨大瀝青脈，且自二疊系直到寒武系有大量油氣苗顯示，預(yù)示古油藏的存在，具有廣闊的油氣遠(yuǎn)景。該地區(qū)經(jīng)歷多次碰撞造山運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造變形十分復(fù)雜，導(dǎo)致多口探井失敗，根據(jù)相鄰區(qū)域和山前沖斷帶的勘探經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為對(duì)于復(fù)雜山前帶油氣勘探，變形特征、構(gòu)造演化和構(gòu)造格架對(duì)于油氣藏的聚集和成藏至關(guān)重要。

在龍門山造山帶兩側(cè)，其地貌景觀和地質(zhì)構(gòu)造迥然不同，因此，這一山脈的結(jié)構(gòu)和成因歷來為中外地質(zhì)學(xué)家所矚目，成為國(guó)內(nèi)外構(gòu)造地質(zhì)研究工作的熱點(diǎn)地區(qū)。隨著油氣勘探從前陸盆地逐步向造山帶深入，對(duì)造山帶的構(gòu)造特征、構(gòu)造形成機(jī)制及構(gòu)造演化的研究就顯得越來越重要，造山帶復(fù)雜的構(gòu)造問題越來越成為制約目前油氣勘探工作的難點(diǎn)。

近年來，在龍門山前陸沖斷帶新部署的礦1、2井和核桃1井鉆探結(jié)果均不理想，說明工區(qū)構(gòu)造條件及成藏機(jī)制復(fù)雜b要在造山帶山前構(gòu)造帶這種復(fù)雜構(gòu)造區(qū)域取得油氣勘探的突破性進(jìn)展，構(gòu)造研究是基礎(chǔ)，用正確的構(gòu)造地質(zhì)認(rèn)識(shí)，為油氣勘探提供決策依據(jù)。因此，深化龍門山北段山前帶構(gòu)造變形特征、演化規(guī)律研究，對(duì)進(jìn)一步在龍門山北段地區(qū)山前帶中尋找新的有利勘探區(qū)帶具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值，該項(xiàng)目的開展對(duì)于明確工區(qū)的油氣勘探方向，減少勘探風(fēng)險(xiǎn)，有著重要的指導(dǎo)作用。

1.地質(zhì)概況

龍門山構(gòu)造帶位于松潘-甘孜榴皺帶和揚(yáng)子板塊西緣分界線上，北起廣元地區(qū)，與秦嶺構(gòu)造帶斜角相交；南抵天全，與康摸地軸相聚；全長(zhǎng)約為500km，寬度約為30km，總面積約為2.2km2；既是四川盆地的西緣，也是青藏高原的東界。

龍門山構(gòu)造帶主要有3條大斷裂：汶川茂汶斷裂帶、映秀北川斷裂帶和灌縣一馬角壩斷裂帶。條大斷裂將龍門山劃分為3個(gè)帶：映秀北川斷裂帶以西為龍門山后山，映秀-北川斷裂帶以東、灌縣-馬角壩斷裂帶以西為龍門山前山，灌縣二馬角壩斷裂帶以東為龍門山山前帶，根據(jù)地史發(fā)展和沉積構(gòu)造差異，將龍門山分為3段：安縣以北為龍門山北段，都江堪以南為龍門山南段，都江堪-安縣之間為龍門山中段。龍門山具有南北分段、東西分帶的特征，研究區(qū)主要范圍為龍門山山前帶的礦山梁構(gòu)造帶（圖1）。

礦山梁工區(qū)位于四川省北部的廣元、江油、劍閣、青川縣境內(nèi)，南為四川盆地川北古中坳陷低緩構(gòu)造區(qū)九龍山一中壩構(gòu)造群，北東有河灣場(chǎng)構(gòu)造；南東有孫家山、射箭河潛伏構(gòu)造和雙魚石構(gòu)造；西南與天井山構(gòu)造相連。北西過馬角壩斷層進(jìn)入馬鞍塘沖斷帶，與仰天窩向斜北東揚(yáng)起端相接。

2.礦山梁平面構(gòu)造特征

礦山梁構(gòu)造在地表表現(xiàn)為一個(gè)完整的背斜（圖2），總體呈北東向展布，南西端于廟壩一帶傾沒，北東端為下侏羅統(tǒng)所超伏，北西為葛底壩倒轉(zhuǎn)向斜，南東呈單斜傾沒于地腹。全長(zhǎng)約20km，寬1.3-3.5km。礦山梁背斜在地面上表現(xiàn)出兩個(gè)高點(diǎn)，一高點(diǎn)位于背斜南部?jī)A沒端，呈渾圓狀，面積較小。另一高點(diǎn)位于背斜中部，呈狹長(zhǎng)狀，面積較大。在礦山梁背斜的西北方向，與其相鄰的是碾子壩半背斜，同樣呈北東向展布。礦山梁構(gòu)造地表核部最老出露寒武系長(zhǎng)江溝組地層，由核部向兩側(cè)逐漸出露奧陶系至三疊系。在礦山梁背斜的北部和東南部，侏羅系和下、中三疊統(tǒng)與其他更老的地層之間呈角度不整合接觸，局部地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組與下侏羅系呈假整合接觸。在沖斷帶前緣到川西前陸盆地內(nèi)部則發(fā)育大套的侏羅系和下白堊統(tǒng)地層，盆地內(nèi)缺失上白堊統(tǒng)及以匕的地層。

工區(qū)內(nèi)地表構(gòu)造褶皺強(qiáng)烈、斷層發(fā)育，地層傾角大，局部地層直立甚至倒轉(zhuǎn)。區(qū)內(nèi)主要斷裂為馬角壩斷裂帶。該斷裂帶南起北川縣三星鄉(xiāng)，向北經(jīng)江油黃蓮橋、苦竹溝、白洋坪、馬角壩、雁門壩等地，沿碾子壩背斜北西翼直達(dá)三磊壩西南的光包山，然后斷續(xù)延伸至廣元朝天驛以北，三磊壩以南斷裂帶走向約為40°-50°，三磊壩以北略向東偏，走向約為60°左右。在江油通口一帶，馬角壩斷裂帶由黃蓮橋斷層、通口斷層和毛壩斷層所組成，寬度可達(dá)6km左右，其上盤為唐王寨向斜，構(gòu)造走向與馬角壩斷裂帶一致；至江油白洋坪，三條斷層合并為一；在馬角壩至碾子壩之間，馬角壩斷裂帶又展開為多條斷層組成的斷裂帶，寬度可達(dá)7km左右，各小斷層之間夾持的巖片多為三疊系，其次為上古生界，以江油雁門壩一帶最為典型，斷層數(shù)量多達(dá)10條，其上盤為仰天窩向斜，構(gòu)造走向與馬角壩斷裂帶一致，向南與唐王寨向斜呈左行雁列式交接關(guān)系；沿碾子壩背斜北西翼向北，斷裂帶寬度略有減小，為2-3km左右，通常由3-5條小斷層構(gòu)成，上盤則是以大片出露志留系為特征的倒轉(zhuǎn)背斜。

3.礦山梁剖面構(gòu)造特征

礦山梁17線剖面上（圖3），位于工區(qū)北部，由北西向南東依次穿過碾子壩半背斜（北傾沒端）、葛底壩向斜和礦山梁背斜北部。在該測(cè)線上，礦山梁構(gòu)造為一完整箱狀背斜，出露最老的地層為志留系，向兩側(cè)依次出露泥盆系、下二疊統(tǒng)、上二疊統(tǒng)、三疊系地層。葛底壩向斜核部出露最新地層為三疊系飛仙關(guān)組，西北翼倒轉(zhuǎn)。向斜西側(cè)為碾子壩半背斜（該剖面穿過其北傾沒端），出露最老地層為寒武系，地層傾向南東，其西側(cè)侏羅系地層角度不整合覆蓋于寒武系地層之上。該剖面上，地表發(fā)育3條斷層，2條位于碾子壩半背斜，1條位于礦山梁背斜東南翼的飛仙關(guān)地層內(nèi)部，均為逆斷層，斷層傾向北西。

礦山梁14線位于工區(qū)中部，從北西往南東橫穿礦山梁構(gòu)造主體部位（圖4）。該測(cè)線上，礦山梁構(gòu)造為一被斷層復(fù)雜化了的背斜，核部出露最老的地層為寒武系。背斜西北翼地層傾向北西，發(fā)育2條斷層，斷層傾向都為北西向。背斜東南翼寒武系一二疊系地層內(nèi)斷裂發(fā)育，形成疊瓦狀逆沖推覆構(gòu)造，上二疊統(tǒng)、飛仙關(guān)組及銅街子組地層倒轉(zhuǎn)，傾向北西。測(cè)線東南部三疊系須家河組地層與侏羅系為角度不整合接觸。該剖面上共發(fā)育6條斷層，主要位于礦山梁背斜兩翼。

01ks103線位于工區(qū)南部，橫穿天井山背斜北部高點(diǎn)（圖5）。從北西往南東依次出露志留系、二疊系、三疊系、二疊系、泥盆系、二疊系、三疊系、侏羅系。天井山背斜的核部出露最老的地層為泥盆系，背斜東南翼的地層傾向南東，地層產(chǎn)狀相對(duì)較緩；背斜西北翼地層傾向北西，產(chǎn)狀由緩變陡。該剖面上，出露地表的斷層共有8條，其中6條斷層位于天井山背斜西北翼，形成一系列疊瓦狀逆沖推覆斷塊。背斜東南翼發(fā)育2條斷層，位于飛仙關(guān)組和嘉陵江組、嘉陵江組和雷口坡組地層之間。均為逆斷層，傾向北西。

4.總結(jié)

1.礦山梁構(gòu)造在地表表現(xiàn)為一個(gè)完整的背斜，其西北側(cè)為碾子壩半背斜，構(gòu)造總體呈北東向展布。

2.礦山梁構(gòu)造地表出現(xiàn)兩個(gè)高點(diǎn)，一高點(diǎn)位于背斜南部?jī)A沒端，呈渾圓狀，另一高點(diǎn)位于背斜中部，呈狹長(zhǎng)狀。地表核部最老出露寒武系長(zhǎng)江溝組地層，地表構(gòu)造褶皺強(qiáng)烈、斷層發(fā)育，地層傾角大。

3.礦山梁地層新老交替變換，巖性變化大，斷層發(fā)育，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地層遭受強(qiáng)烈褶皺。