四川盆地北緣大巴山前陸構(gòu)造中—新生代構(gòu)造隆升史

張艷妮等

摘 要：大巴山前陸構(gòu)造的抬升剝蝕與保存條件對其礦床和油氣藏勘探潛力評價極為重要。應(yīng)用磷灰石裂變徑跡熱年代學(xué)方法，通過研究大巴山前陸構(gòu)造熱演化史，恢復(fù)構(gòu)造隆升過程，確定其中—新生代構(gòu)造抬升剝蝕量，探討大巴山前陸晚期構(gòu)造隆升對礦床和油氣資源的影響。結(jié)果表明：大巴山前陸構(gòu)造在152 Ma以前快速沉降，沉降速率平均高達(dá)150 m·Ma=-1，此后便長期處于隆升過程；136～152 Ma時期為快速隆升階段，隆升速率平均為56.3 m·Ma=-1，隆升量約為900 m，是燕山運動導(dǎo)致秦嶺造山期后的一次陸內(nèi)擠壓；70～136 Ma時期為較緩慢隆升階段，隆升速率平均為39.4 m·Ma=-1，隆升量約為2 600 m，是秦嶺造山晚期擠壓的結(jié)果；0～70 Ma時期的隆升速率為42.8 m·Ma=-1，持續(xù)時間較長，隆升幅度約3 000 m，是喜馬拉雅構(gòu)造運動的結(jié)果。中生代構(gòu)造隆升對本區(qū)低溫?zé)嵋旱V體和油氣保存極為不利；上新統(tǒng)以來（8 Ma或5 Ma），青藏高原快速隆升向東擴(kuò)展的遠(yuǎn)程效應(yīng)對大巴山前陸構(gòu)造的影響不明顯。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造隆升；熱演化史；裂變徑跡；沉降速率；隆升速率；大巴山前陸構(gòu)造；四川盆地

中圖分類號：P542+.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

大巴山構(gòu)造帶地處上揚(yáng)子地塊北緣與南秦嶺造山帶之間，是一個向西南凸出的大型弧形構(gòu)造帶。震旦紀(jì)—早古生代時期，大巴山構(gòu)造帶隸屬于揚(yáng)子地臺北緣地區(qū)，沉積了巨厚的穩(wěn)定揚(yáng)子臺地型海相碳酸鹽巖建造，其中環(huán)繞揚(yáng)子地塊北緣廣泛分布的下—中寒武統(tǒng)深水相黑色巖系以及下志留統(tǒng)和中泥盆統(tǒng)熱水沉積巖系富含Pb、Zn、Au、Cu、Hg、Ag、Sb、Mn、V、U、As等多金屬元素，是中國最重要的多金屬成礦帶之一[1-6]。同時，油氣地質(zhì)研究表明，大巴山前陸發(fā)育有厚度較大的震旦紀(jì)—中三疊世海相碳酸鹽巖暗色泥巖及晚三疊世—白堊紀(jì)陸源碎屑巖，具有良好的生、儲、蓋組合條件和優(yōu)越的構(gòu)造圈閉和成藏條件，其含油氣潛力和勘探遠(yuǎn)景受到油氣地質(zhì)學(xué)界的關(guān)注，被認(rèn)為是四川盆地北部一個潛在的重要含油氣聚集構(gòu)造帶[7-10]。

近年來的研究成果表明，大巴山前陸構(gòu)造是疊加在三疊紀(jì)構(gòu)造帶之上的一個晚侏羅紀(jì)前陸構(gòu)造[11]，其自北而南分為三大次級構(gòu)造單元，以城口—房縣斷裂帶為界，以北為大巴山?jīng)_斷推覆構(gòu)造帶，地表出露一套巨厚的下古生界地層，城口—房縣斷裂和鎮(zhèn)巴斷裂之間為前陸的基底拆離帶，地表出露地層以震旦系和寒武系為主；鎮(zhèn)巴斷裂和鐵溪—巫溪斷裂之間為前陸褶皺帶，由侏羅系組成緊密向斜的核部；而鐵溪—巫溪隱伏斷裂以南的四川盆地區(qū)為大巴山前陸坳陷，出露白堊紀(jì)紅層。

從地表出露地層反映出大巴山前陸構(gòu)造帶經(jīng)歷了不均衡的構(gòu)造抬升隆起過程，北部地區(qū)相對抬升早，隆起幅度大，剝蝕程度強(qiáng)，出露地表的地層為下古生界地層，而向南部前陸坳陷抬升相對較晚。隆起幅度相對較小，剝蝕相對較弱。大巴山前陸構(gòu)造發(fā)育具M(jìn)VT型特征的大型馬元Pb-Zn礦床，同時發(fā)現(xiàn)較多的與古油藏和成藏有關(guān)的多種類型烴類運聚產(chǎn)物[12-13]。大量研究表明，以Pb、Zn等為代表的沉積型淺成低溫?zé)嵋旱V床形成深度一般在1 500 m內(nèi)，溫度為50 ℃～200 ℃[14]，礦床形成后的構(gòu)造抬升剝蝕作用對其勘探潛力評價極為重要[15]。同樣，后期構(gòu)造隆升對前陸構(gòu)造油氣藏的形成和保存條件具有重要影響[16]，古油藏就是后期構(gòu)造抬升破壞的結(jié)果。因此，研究大巴山前陸中生代以來的構(gòu)造隆升過程具有重要意義。

前人在本區(qū)也有較多研究。沈傳波等通過對該區(qū)樣品的磷灰石裂變徑跡測年及熱歷史模擬分析，結(jié)果表明大巴山經(jīng)歷了快速隆升、平穩(wěn)、加速隆升過程[17]。徐長海等的裂變徑跡研究結(jié)果表明，大巴山弧形構(gòu)造帶經(jīng)歷了沉積物沉降加熱階段、盆地快速沉降階段、緩慢抬升階段、較快速抬升階段[18]。在前人研究的基礎(chǔ)上，筆者應(yīng)用磷灰石裂變徑跡熱年代學(xué)方法，通過研究大巴山前陸構(gòu)造中—新生代構(gòu)造隆升過程，恢復(fù)其構(gòu)造抬升剝蝕量，有助于評價本區(qū)Pb、Zn等淺成低溫?zé)嵋旱V床和油氣資源的勘探前景。

4 結(jié) 語

（1）大巴山前陸構(gòu)造的隆升分為2個主階段：70～152 Ma和0～70 Ma。

（2）大巴山前陸構(gòu)造隆升始于晚侏羅世（152 Ma），其中70～152 Ma時期的快速隆升是燕山運動導(dǎo)致大巴山造山帶區(qū)域性隆升剝蝕作用的體現(xiàn)，隆升總量超過3 500 m。這次構(gòu)造隆升事件也是大巴山弧形構(gòu)造帶的形成期，是揚(yáng)子地塊NW向推擠的結(jié)果，對本區(qū)淺層低溫?zé)嵋旱V體和古油藏保存不利。

（3）0～70 Ma時期的隆升階段是喜馬拉雅構(gòu)造運動對青藏高原構(gòu)造影響的遠(yuǎn)程效應(yīng)。本次磷灰石裂變徑跡分析的大巴山前陸構(gòu)造隆升史中沒有記錄到上新統(tǒng)以來的快速隆升事件，表明青藏高原的這次構(gòu)造運動主要影響其東北部和四川盆地西部。由于受相對穩(wěn)定的四川盆地基底和漢南地塊的阻擋，青藏高原這次構(gòu)造沒有波及四川盆地東北和漢南地塊東部的大巴山前陸構(gòu)造帶。

摘 要：大巴山前陸構(gòu)造的抬升剝蝕與保存條件對其礦床和油氣藏勘探潛力評價極為重要。應(yīng)用磷灰石裂變徑跡熱年代學(xué)方法，通過研究大巴山前陸構(gòu)造熱演化史，恢復(fù)構(gòu)造隆升過程，確定其中—新生代構(gòu)造抬升剝蝕量，探討大巴山前陸晚期構(gòu)造隆升對礦床和油氣資源的影響。結(jié)果表明：大巴山前陸構(gòu)造在152 Ma以前快速沉降，沉降速率平均高達(dá)150 m·Ma=-1，此后便長期處于隆升過程；136～152 Ma時期為快速隆升階段，隆升速率平均為56.3 m·Ma=-1，隆升量約為900 m，是燕山運動導(dǎo)致秦嶺造山期后的一次陸內(nèi)擠壓；70～136 Ma時期為較緩慢隆升階段，隆升速率平均為39.4 m·Ma=-1，隆升量約為2 600 m，是秦嶺造山晚期擠壓的結(jié)果；0～70 Ma時期的隆升速率為42.8 m·Ma=-1，持續(xù)時間較長，隆升幅度約3 000 m，是喜馬拉雅構(gòu)造運動的結(jié)果。中生代構(gòu)造隆升對本區(qū)低溫?zé)嵋旱V體和油氣保存極為不利；上新統(tǒng)以來（8 Ma或5 Ma），青藏高原快速隆升向東擴(kuò)展的遠(yuǎn)程效應(yīng)對大巴山前陸構(gòu)造的影響不明顯。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造隆升；熱演化史；裂變徑跡；沉降速率；隆升速率；大巴山前陸構(gòu)造；四川盆地

中圖分類號：P542+.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

大巴山構(gòu)造帶地處上揚(yáng)子地塊北緣與南秦嶺造山帶之間，是一個向西南凸出的大型弧形構(gòu)造帶。震旦紀(jì)—早古生代時期，大巴山構(gòu)造帶隸屬于揚(yáng)子地臺北緣地區(qū)，沉積了巨厚的穩(wěn)定揚(yáng)子臺地型海相碳酸鹽巖建造，其中環(huán)繞揚(yáng)子地塊北緣廣泛分布的下—中寒武統(tǒng)深水相黑色巖系以及下志留統(tǒng)和中泥盆統(tǒng)熱水沉積巖系富含Pb、Zn、Au、Cu、Hg、Ag、Sb、Mn、V、U、As等多金屬元素，是中國最重要的多金屬成礦帶之一[1-6]。同時，油氣地質(zhì)研究表明，大巴山前陸發(fā)育有厚度較大的震旦紀(jì)—中三疊世海相碳酸鹽巖暗色泥巖及晚三疊世—白堊紀(jì)陸源碎屑巖，具有良好的生、儲、蓋組合條件和優(yōu)越的構(gòu)造圈閉和成藏條件，其含油氣潛力和勘探遠(yuǎn)景受到油氣地質(zhì)學(xué)界的關(guān)注，被認(rèn)為是四川盆地北部一個潛在的重要含油氣聚集構(gòu)造帶[7-10]。

近年來的研究成果表明，大巴山前陸構(gòu)造是疊加在三疊紀(jì)構(gòu)造帶之上的一個晚侏羅紀(jì)前陸構(gòu)造[11]，其自北而南分為三大次級構(gòu)造單元，以城口—房縣斷裂帶為界，以北為大巴山?jīng)_斷推覆構(gòu)造帶，地表出露一套巨厚的下古生界地層，城口—房縣斷裂和鎮(zhèn)巴斷裂之間為前陸的基底拆離帶，地表出露地層以震旦系和寒武系為主；鎮(zhèn)巴斷裂和鐵溪—巫溪斷裂之間為前陸褶皺帶，由侏羅系組成緊密向斜的核部；而鐵溪—巫溪隱伏斷裂以南的四川盆地區(qū)為大巴山前陸坳陷，出露白堊紀(jì)紅層。

從地表出露地層反映出大巴山前陸構(gòu)造帶經(jīng)歷了不均衡的構(gòu)造抬升隆起過程，北部地區(qū)相對抬升早，隆起幅度大，剝蝕程度強(qiáng)，出露地表的地層為下古生界地層，而向南部前陸坳陷抬升相對較晚。隆起幅度相對較小，剝蝕相對較弱。大巴山前陸構(gòu)造發(fā)育具M(jìn)VT型特征的大型馬元Pb-Zn礦床，同時發(fā)現(xiàn)較多的與古油藏和成藏有關(guān)的多種類型烴類運聚產(chǎn)物[12-13]。大量研究表明，以Pb、Zn等為代表的沉積型淺成低溫?zé)嵋旱V床形成深度一般在1 500 m內(nèi)，溫度為50 ℃～200 ℃[14]，礦床形成后的構(gòu)造抬升剝蝕作用對其勘探潛力評價極為重要[15]。同樣，后期構(gòu)造隆升對前陸構(gòu)造油氣藏的形成和保存條件具有重要影響[16]，古油藏就是后期構(gòu)造抬升破壞的結(jié)果。因此，研究大巴山前陸中生代以來的構(gòu)造隆升過程具有重要意義。

前人在本區(qū)也有較多研究。沈傳波等通過對該區(qū)樣品的磷灰石裂變徑跡測年及熱歷史模擬分析，結(jié)果表明大巴山經(jīng)歷了快速隆升、平穩(wěn)、加速隆升過程[17]。徐長海等的裂變徑跡研究結(jié)果表明，大巴山弧形構(gòu)造帶經(jīng)歷了沉積物沉降加熱階段、盆地快速沉降階段、緩慢抬升階段、較快速抬升階段[18]。在前人研究的基礎(chǔ)上，筆者應(yīng)用磷灰石裂變徑跡熱年代學(xué)方法，通過研究大巴山前陸構(gòu)造中—新生代構(gòu)造隆升過程，恢復(fù)其構(gòu)造抬升剝蝕量，有助于評價本區(qū)Pb、Zn等淺成低溫?zé)嵋旱V床和油氣資源的勘探前景。

4 結(jié) 語

（1）大巴山前陸構(gòu)造的隆升分為2個主階段：70～152 Ma和0～70 Ma。

（2）大巴山前陸構(gòu)造隆升始于晚侏羅世（152 Ma），其中70～152 Ma時期的快速隆升是燕山運動導(dǎo)致大巴山造山帶區(qū)域性隆升剝蝕作用的體現(xiàn)，隆升總量超過3 500 m。這次構(gòu)造隆升事件也是大巴山弧形構(gòu)造帶的形成期，是揚(yáng)子地塊NW向推擠的結(jié)果，對本區(qū)淺層低溫?zé)嵋旱V體和古油藏保存不利。

（3）0～70 Ma時期的隆升階段是喜馬拉雅構(gòu)造運動對青藏高原構(gòu)造影響的遠(yuǎn)程效應(yīng)。本次磷灰石裂變徑跡分析的大巴山前陸構(gòu)造隆升史中沒有記錄到上新統(tǒng)以來的快速隆升事件，表明青藏高原的這次構(gòu)造運動主要影響其東北部和四川盆地西部。由于受相對穩(wěn)定的四川盆地基底和漢南地塊的阻擋，青藏高原這次構(gòu)造沒有波及四川盆地東北和漢南地塊東部的大巴山前陸構(gòu)造帶。

摘 要：大巴山前陸構(gòu)造的抬升剝蝕與保存條件對其礦床和油氣藏勘探潛力評價極為重要。應(yīng)用磷灰石裂變徑跡熱年代學(xué)方法，通過研究大巴山前陸構(gòu)造熱演化史，恢復(fù)構(gòu)造隆升過程，確定其中—新生代構(gòu)造抬升剝蝕量，探討大巴山前陸晚期構(gòu)造隆升對礦床和油氣資源的影響。結(jié)果表明：大巴山前陸構(gòu)造在152 Ma以前快速沉降，沉降速率平均高達(dá)150 m·Ma=-1，此后便長期處于隆升過程；136～152 Ma時期為快速隆升階段，隆升速率平均為56.3 m·Ma=-1，隆升量約為900 m，是燕山運動導(dǎo)致秦嶺造山期后的一次陸內(nèi)擠壓；70～136 Ma時期為較緩慢隆升階段，隆升速率平均為39.4 m·Ma=-1，隆升量約為2 600 m，是秦嶺造山晚期擠壓的結(jié)果；0～70 Ma時期的隆升速率為42.8 m·Ma=-1，持續(xù)時間較長，隆升幅度約3 000 m，是喜馬拉雅構(gòu)造運動的結(jié)果。中生代構(gòu)造隆升對本區(qū)低溫?zé)嵋旱V體和油氣保存極為不利；上新統(tǒng)以來（8 Ma或5 Ma），青藏高原快速隆升向東擴(kuò)展的遠(yuǎn)程效應(yīng)對大巴山前陸構(gòu)造的影響不明顯。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造隆升；熱演化史；裂變徑跡；沉降速率；隆升速率；大巴山前陸構(gòu)造；四川盆地

中圖分類號：P542+.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

大巴山構(gòu)造帶地處上揚(yáng)子地塊北緣與南秦嶺造山帶之間，是一個向西南凸出的大型弧形構(gòu)造帶。震旦紀(jì)—早古生代時期，大巴山構(gòu)造帶隸屬于揚(yáng)子地臺北緣地區(qū)，沉積了巨厚的穩(wěn)定揚(yáng)子臺地型海相碳酸鹽巖建造，其中環(huán)繞揚(yáng)子地塊北緣廣泛分布的下—中寒武統(tǒng)深水相黑色巖系以及下志留統(tǒng)和中泥盆統(tǒng)熱水沉積巖系富含Pb、Zn、Au、Cu、Hg、Ag、Sb、Mn、V、U、As等多金屬元素，是中國最重要的多金屬成礦帶之一[1-6]。同時，油氣地質(zhì)研究表明，大巴山前陸發(fā)育有厚度較大的震旦紀(jì)—中三疊世海相碳酸鹽巖暗色泥巖及晚三疊世—白堊紀(jì)陸源碎屑巖，具有良好的生、儲、蓋組合條件和優(yōu)越的構(gòu)造圈閉和成藏條件，其含油氣潛力和勘探遠(yuǎn)景受到油氣地質(zhì)學(xué)界的關(guān)注，被認(rèn)為是四川盆地北部一個潛在的重要含油氣聚集構(gòu)造帶[7-10]。

近年來的研究成果表明，大巴山前陸構(gòu)造是疊加在三疊紀(jì)構(gòu)造帶之上的一個晚侏羅紀(jì)前陸構(gòu)造[11]，其自北而南分為三大次級構(gòu)造單元，以城口—房縣斷裂帶為界，以北為大巴山?jīng)_斷推覆構(gòu)造帶，地表出露一套巨厚的下古生界地層，城口—房縣斷裂和鎮(zhèn)巴斷裂之間為前陸的基底拆離帶，地表出露地層以震旦系和寒武系為主；鎮(zhèn)巴斷裂和鐵溪—巫溪斷裂之間為前陸褶皺帶，由侏羅系組成緊密向斜的核部；而鐵溪—巫溪隱伏斷裂以南的四川盆地區(qū)為大巴山前陸坳陷，出露白堊紀(jì)紅層。

從地表出露地層反映出大巴山前陸構(gòu)造帶經(jīng)歷了不均衡的構(gòu)造抬升隆起過程，北部地區(qū)相對抬升早，隆起幅度大，剝蝕程度強(qiáng)，出露地表的地層為下古生界地層，而向南部前陸坳陷抬升相對較晚。隆起幅度相對較小，剝蝕相對較弱。大巴山前陸構(gòu)造發(fā)育具M(jìn)VT型特征的大型馬元Pb-Zn礦床，同時發(fā)現(xiàn)較多的與古油藏和成藏有關(guān)的多種類型烴類運聚產(chǎn)物[12-13]。大量研究表明，以Pb、Zn等為代表的沉積型淺成低溫?zé)嵋旱V床形成深度一般在1 500 m內(nèi)，溫度為50 ℃～200 ℃[14]，礦床形成后的構(gòu)造抬升剝蝕作用對其勘探潛力評價極為重要[15]。同樣，后期構(gòu)造隆升對前陸構(gòu)造油氣藏的形成和保存條件具有重要影響[16]，古油藏就是后期構(gòu)造抬升破壞的結(jié)果。因此，研究大巴山前陸中生代以來的構(gòu)造隆升過程具有重要意義。

前人在本區(qū)也有較多研究。沈傳波等通過對該區(qū)樣品的磷灰石裂變徑跡測年及熱歷史模擬分析，結(jié)果表明大巴山經(jīng)歷了快速隆升、平穩(wěn)、加速隆升過程[17]。徐長海等的裂變徑跡研究結(jié)果表明，大巴山弧形構(gòu)造帶經(jīng)歷了沉積物沉降加熱階段、盆地快速沉降階段、緩慢抬升階段、較快速抬升階段[18]。在前人研究的基礎(chǔ)上，筆者應(yīng)用磷灰石裂變徑跡熱年代學(xué)方法，通過研究大巴山前陸構(gòu)造中—新生代構(gòu)造隆升過程，恢復(fù)其構(gòu)造抬升剝蝕量，有助于評價本區(qū)Pb、Zn等淺成低溫?zé)嵋旱V床和油氣資源的勘探前景。

4 結(jié) 語

（1）大巴山前陸構(gòu)造的隆升分為2個主階段：70～152 Ma和0～70 Ma。

（2）大巴山前陸構(gòu)造隆升始于晚侏羅世（152 Ma），其中70～152 Ma時期的快速隆升是燕山運動導(dǎo)致大巴山造山帶區(qū)域性隆升剝蝕作用的體現(xiàn)，隆升總量超過3 500 m。這次構(gòu)造隆升事件也是大巴山弧形構(gòu)造帶的形成期，是揚(yáng)子地塊NW向推擠的結(jié)果，對本區(qū)淺層低溫?zé)嵋旱V體和古油藏保存不利。

（3）0～70 Ma時期的隆升階段是喜馬拉雅構(gòu)造運動對青藏高原構(gòu)造影響的遠(yuǎn)程效應(yīng)。本次磷灰石裂變徑跡分析的大巴山前陸構(gòu)造隆升史中沒有記錄到上新統(tǒng)以來的快速隆升事件，表明青藏高原的這次構(gòu)造運動主要影響其東北部和四川盆地西部。由于受相對穩(wěn)定的四川盆地基底和漢南地塊的阻擋，青藏高原這次構(gòu)造沒有波及四川盆地東北和漢南地塊東部的大巴山前陸構(gòu)造帶。