川渝地區(qū)構(gòu)造動力學(xué)演化與盆嶺-盆山耦合構(gòu)造分析*

李忠權(quán) 麻成斗 應(yīng)丹琳 李洪奎 李應(yīng) 萬雙雙 席云飛

1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室成都理工大學(xué)，成都 610059 2.國土資源部構(gòu)造成礦成藏重點實驗室成都理工大學(xué)，成都 610059

3.中石油西南油氣田分公司，成都 610051

4.中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院，北京 100083

5.密蘇里科技大學(xué)，密蘇里州 615401

1 引言

“川渝地區(qū)”主要指四川省及重慶直轄市地域范圍，位于中國西南部。在這一地域內(nèi)分布有復(fù)雜的地質(zhì)-地貌構(gòu)造單元(李忠權(quán)等，2011)，地貌反差強烈，從盆地、山脈、高原都有發(fā)育。區(qū)內(nèi)由東向西主要分布有四川盆地、龍門山造山帶及松潘甘孜高原(圖1)，是研究盆嶺耦合、盆山耦合及大陸構(gòu)造動力學(xué)的天然實驗場地。本文主要探討四川盆地西邊界構(gòu)造動力學(xué)演化及盆地-山脈-高原的構(gòu)造耦合過程。

早在20世紀30年代，趙亞曾、黃汲清、李春昱、朱森、葉連俊、潘鐘祥等老一輩地質(zhì)學(xué)家就對四川盆地周邊的龍門山、大巴山及前山帶煤礦資源的開發(fā)和地層劃分進行了開創(chuàng)性的研究工作，并首先在彭灌地區(qū)發(fā)現(xiàn)了眾多的飛來峰構(gòu)造，初次揭示阿爾卑斯型造山帶可能在這一地區(qū)存在，其后又經(jīng)一些地質(zhì)學(xué)家的進一步調(diào)查，龍門山遂以中國逆沖推覆構(gòu)造發(fā)育的典型地帶而馳名中外(劉和甫等，1999，2000)，近年來又有地質(zhì)學(xué)家提出走滑模式(王二七和孟慶任，2008)。汶川地震后，不同專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)者對龍門山及其周緣從地殼結(jié)構(gòu)、流變學(xué)、熱史、現(xiàn)今地應(yīng)力場、盆山結(jié)構(gòu)、前陸盆地與油氣等方面做了大量研究(張培震，2008;Robert et al．，2010;Zheng et al．，2010;曹俊興等，2011;李勇等，2011;劉樹根等，2011;Zhao et al．，2012)，但始終沒有從開合構(gòu)造理論和拉張與擠壓的辯證關(guān)系述及四川盆地西邊界構(gòu)造動力學(xué)演化，更沒有述及盆嶺構(gòu)造及其耦合關(guān)系，只是簡單認為松潘甘孜高原、龍門山造山帶、四川盆地之間的耦合關(guān)系為盆山耦合。

龍門山造山帶東、西兩側(cè)地貌景觀和地質(zhì)構(gòu)造迥然不同，東面是四川盆地，西面是松潘甘孜高原，屬青藏高原的東北部分(李忠權(quán)等，2011)。因此，對盆地-山脈-高原的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造動力學(xué)及構(gòu)造耦合關(guān)系研究一直是中外地質(zhì)學(xué)家及油氣勘探學(xué)家關(guān)注的熱點。隨著油氣勘探從盆地向造山帶及高原的逐步深入，迫切需要對四川盆地、龍門山造山帶及松潘甘孜高原的構(gòu)造耦合過程、形成機制、構(gòu)造動力學(xué)演化及油氣富集規(guī)律等這些基本科學(xué)問題從新的視角、觀點進行重新審視、探究。這不僅豐富了高原、造山帶與盆地構(gòu)造耦合理論，而且對四川盆地及周邊構(gòu)造帶下一步油氣勘探戰(zhàn)略有很大的指導(dǎo)意義。

2 川渝地區(qū)構(gòu)造動力學(xué)演化

從全球構(gòu)造及其動力學(xué)演化的觀點分析，擠壓作用與拉張作用是構(gòu)造作用在時間和空間上緊密相關(guān)的兩個方面，如果把地球作為一個統(tǒng)一的大系統(tǒng)進行觀察，對某一個地史階段而言(時間一定)，某一地區(qū)處于擠壓，那么在毗鄰的另一地區(qū)一定存在拉張，拉張與擠壓是并存的(李忠權(quán)等，2001)。反之，對某一特定地區(qū)而言，在某一時期處于拉張，另一時期則可能轉(zhuǎn)換成擠壓，隨著時間的推移在四維尺度上拉張與擠壓是交替進行的。按照此觀點，對川渝地區(qū)構(gòu)造動力學(xué)演化進行研究(表1)，可以發(fā)現(xiàn)，川渝地區(qū)這一有機聯(lián)系的時空地質(zhì)演化統(tǒng)一系統(tǒng)(包括四川盆地、龍門山、松潘甘孜高原)構(gòu)造動力學(xué)演化經(jīng)歷了前震旦紀擠壓，Z-T2區(qū)域拉張，T3-J2陸隆伸展，J3-現(xiàn)今擠壓的過程(表1)。

表1 川渝地區(qū)構(gòu)造動力學(xué)演化Table 1 Tectonic evolution of the Sichuan-Chongqing area

(1)前震旦紀:此期總體表現(xiàn)為擠壓構(gòu)造動力學(xué)背景，川渝地區(qū)所在的上揚子地塊在經(jīng)歷呂梁運動與晉寧造山運動之后，形成前寒武古陸，在此基礎(chǔ)上，剝蝕夷平，形成基底古陸核。

(2)Z-T2:此期總體表現(xiàn)為區(qū)域拉張構(gòu)造動力學(xué)背景，形成川渝地區(qū)巨厚的海相克拉通盆地沉積。根據(jù)震旦系-中三疊世各時期地層展布特征與地層沉積的巖性巖相特征，這一時期又可分為兩個階段:震旦紀-志留紀海盆形成擴張階段，泥盆紀-中三疊世海盆震蕩隆升造陸階段。

①震旦紀-志留紀海盆形成擴張階段:前震旦紀形成的古陸核在這一階段開始裂解拉張成洋，表現(xiàn)為由陸變海、變洋，且海盆逐漸擴大變深的過程;早古生代拉張成洋這一過程可從盆地鉆井資料及龍門山周邊早古生代地層沉積記錄中得到反映:

(a)震旦系下統(tǒng)(蘇雄組、開建橋組):為一套陸相安山巖、安山斑巖，流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r。反映這一時期，地殼進入強烈拉張期，火山活動強烈。

(b)震旦系上統(tǒng)(南沱組、陡山沱組、燈影組):陸相灰綠色冰漬層及紫紅色砂泥巖，黑色炭質(zhì)頁巖與白云巖，葡萄狀白云巖。反映這一時期，地殼拉張下沉，由陸逐漸變海，沉積物也由陸相變?yōu)楹Ｏ唷?/p>

(c)寒武系:黑色頁巖、泥巖、白云巖、局部含砂質(zhì)及燧石。反映海水逐漸加深，由海變洋的過程。

圖1 川渝地區(qū)盆地-山脈-高原地質(zhì)略圖(據(jù)四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1991①;馬麗芳等，2002②修改)穹窿構(gòu)造:A-鳳凰山-慢坡嶺穹隆，B-平利穹隆，C-武當穹隆;縫合帶:SF1-商丹縫合帶，SF2-勉略縫合帶.斷裂帶:F1-鐵溪-巫溪隱伏斷裂，F(xiàn)2-鎮(zhèn)巴斷裂，F(xiàn)3-興隆場斷裂，F(xiàn)4-城口斷裂，F(xiàn)5-魯家坪斷裂，F(xiàn)6-高橋斷裂，F(xiàn)7-紅椿壩斷裂，F(xiàn)8-安康-青峰斷裂，F(xiàn)9-銀杏-閻河-鮑峽斷裂，F(xiàn)10-十堰斷裂，F(xiàn)11-水磨-關(guān)壩-西鄉(xiāng)斷裂，F(xiàn)12-年家壩-槐樹-國華斷裂，F(xiàn)13-朝天-新集斷裂，F(xiàn)14-灌縣-安縣斷裂，F(xiàn)15-映秀-北川-關(guān)莊大斷裂帶，F(xiàn)16-青川大斷裂帶，F(xiàn)17-勉略斷裂，F(xiàn)18-陽平關(guān)-寧陜斷裂，F(xiàn)19-兩鄖斷裂，F(xiàn)20-山陽-鳳鎮(zhèn)斷裂，F(xiàn)21-茂縣-汶川斷裂，F(xiàn)22-廣元-大邑隱伏斷裂帶，F(xiàn)23-龍泉斷裂Fig．1 Geological sketch map of basin-mountain-plateau in the Sichuan-Chongqing area

(d)奧陶系:頁巖夾灰?guī)r、細砂巖、粉砂巖頁巖互層，有時夾灰?guī)r。

(e)志留系:灰綠色頁巖、粉砂質(zhì)頁巖，富含筆石。

以上這套震旦-早古生代沉積演化序列很好地記錄了由陸變海，且海盆不斷加深的演變過程。在震旦紀這2.8億年期間(8.5～5.7億年)，地殼就完成了由陸到海的轉(zhuǎn)變，此后的寒武-奧陶-志留紀總體表現(xiàn)為一個海盆逐漸擴大變深的過程。

②泥盆紀-中三疊世海盆震蕩隆升造陸階段:從動力學(xué)角度分析，晚古生代-中三疊世這一時期主要表現(xiàn)為陸隆伸展背景下的差異隆升運動，因此，是一個海盆逐漸縮小，陸地逐漸擴大的過程。從志留紀末期的加里東運動開始，一直到晚古生代泥盆-石炭-二疊紀及中生代早、中三疊世，整個川渝海相克拉通盆地內(nèi)部沒有見到明顯的角度不整合(沒有發(fā)生褶皺造山)，但大型的隆起和坳陷及斷塊的差異升降活動特別突出(拉張伸展塹壘構(gòu)造)，如泥盆、石炭紀以四川、黔北為主體的上揚子古陸，始終保持著上升狀態(tài)，導(dǎo)致古陸面積逐漸擴大，海盆面積逐漸縮小，結(jié)果造成泥盆、石炭系在地臺內(nèi)部大面積缺失，出現(xiàn)大面積平行不整合(造陸運動結(jié)果);印支期瀘州-開江古隆起的出現(xiàn)也是陸隆伸展的結(jié)果。但在古陸邊緣受斷裂控制的沉降帶(大型地塹帶)，卻有巨厚的泥盆、石炭系沉積，最明顯的一個沉降帶是位于上揚子古陸西緣的龍門山，在泥盆、石炭紀沉積時為一北東向裂陷槽，沉積了一套厚約5000余米的灰?guī)r夾砂頁巖地層。

幾經(jīng)海進、海退，中三疊世末，包括川渝地區(qū)在內(nèi)的上揚子海盆完全隆升成陸，結(jié)束了海相克拉通盆地沉積歷史，進入了以內(nèi)陸湖盆、河流相沉積為主的發(fā)展時期。中三疊世末的早印支運動是川渝地區(qū)地質(zhì)發(fā)展史上具有重大轉(zhuǎn)折的一次構(gòu)造運動，它表現(xiàn)為大面積區(qū)域面狀差異隆升，形成大型陸隆伸展塹壘構(gòu)造樣式。從此進入大陸演化階段的板內(nèi)拉張成盆(湖)、成嶺;擠壓造山、造盆的大陸動力學(xué)演化過程。

(3)T3-J2:此期總體表現(xiàn)為大陸體制下的陸隆伸展，形成大陸體制下的盆嶺構(gòu)造耦合。這一時期的印支-燕山運動主要表現(xiàn)為大面積的造陸差異隆升，形成陸相盆地及其周緣山嶺、陸地。川渝地區(qū)及云南、貴州一帶在中三疊海相雷口坡組地層沉積后，大面積隆升造陸，全面由海變陸。由于地塊間隆升速率的差異，西部松潘甘孜至云南麗江、大理、景谷一帶隆升快，四川盆地至貴陽、昆明、過舊一代隆升相對較慢，逐漸形成西高(山嶺)東低(盆地)的印支期盆嶺構(gòu)造耦合系統(tǒng)(圖2)。從圖2可以看出，印支期時，整個川渝地區(qū)和滇、黔地區(qū)都大面積由海變陸，大致以現(xiàn)今龍門山斷裂、金河-箐河斷裂為界，西面松潘、甘孜、麗江、大理、景谷一帶大面積隆升成為山嶺，而成都、重慶、貴陽、昆明、過舊廣大地區(qū)則相對沉降形成印支期西南盆地。印支期西南盆地(約45×104km2)沉積范圍包括現(xiàn)今四川盆地、西昌盆地、滇中、滇西、黔東北、黔北及貴陽地區(qū)，是現(xiàn)今四川盆地(約18×104km2)的2.5倍，當時沉降中心位于四川盆地川西地區(qū)(沉積厚度大于4000m)和永勝(云南)-鹽源(四川)地區(qū)(沉積厚度大于2000m)，盆地沉積中心位于西昌-峨邊-宜賓-貴州威信-云南昭通地區(qū)，為淺湖相區(qū)。

根據(jù)林茂炳(1996)的研究認為:晚三疊世之后發(fā)生的燕山運動對龍門山及其鄰近的川西高原來講是一次大面積的區(qū)域隆升，涉及范圍可達22×104km2;而四川盆地則表現(xiàn)為大面積沉降，接受以侏羅系為主的坳陷期沉積。這一時期松潘甘孜高原作為一個塊體抬升，絕非幾次推覆作用所能奏效的，它反映了一個地塊沿著根基的塊狀隆升。它至少已涉及到了表層特提斯域的東部地層、下部泛揚子地臺沉積蓋層、甚至影響到了更深的基底巖石。這說明松潘甘孜高原及四川盆地侏羅紀時期發(fā)生的燕山運動也不是造山運動，而是一次形成大型盆嶺構(gòu)造的造陸運動。

(4)J3-現(xiàn)在:此期總體表現(xiàn)為擠壓構(gòu)造動力學(xué)背景，逐漸形成現(xiàn)今盆山耦合構(gòu)造格局。進入晚侏羅世遂寧組、蓬萊鎮(zhèn)組沉積時，由于拉薩地體的拼貼擠壓，西南盆地沉積范圍開始逐漸縮小，整個包括川渝地區(qū)在內(nèi)的西南地區(qū)構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境開始由拉張轉(zhuǎn)化為擠壓，構(gòu)造耦合也由盆嶺藕合轉(zhuǎn)化為盆山藕合。到白堊紀晚期，印度板塊開始與歐亞大陸碰撞，擠壓作用逐漸強烈，龍門山完全崛起。盆地演化則由T3-J2的斷陷、坳陷盆地逐漸反轉(zhuǎn)演化為J3以來的前陸盆地，盆內(nèi)發(fā)育了一系列逆斷層(Bergen and Shaw，2010)。盆地范圍逐漸縮小，最終形成現(xiàn)今四川盆地與龍門山-松潘甘孜高原的盆山耦合構(gòu)造格局。

圖2 印支期西南盆地與其周邊山嶺、陸地展布圖(據(jù)李國輝等，2012修改)Fig．2 Distribution map of the southwest basin，ranges，and lands in the Indosinian(revised after Li et al．，2012)

縱觀中三疊世海相雷口坡組沉積以來，包括川渝地區(qū)在內(nèi)的廣大西南地區(qū)由海盆隆升成陸，形成大陸體制下的構(gòu)造格局。其構(gòu)造耦合經(jīng)歷了盆嶺耦合與盆山耦合兩個時期:①晚三疊世-中侏羅世，是包括川渝地區(qū)在內(nèi)的廣大西南地區(qū)差異隆升造陸過程，由于隆升速率的差異，形成盆嶺耦合系統(tǒng)，出現(xiàn)斷陷-坳陷盆地，中侏羅世沙溪廟組沉積時，西南盆地沉積范圍、沉積厚度達到其頂峰時期。②上侏羅統(tǒng)-現(xiàn)在，構(gòu)造動力學(xué)發(fā)生反轉(zhuǎn)，早期拉張動力轉(zhuǎn)化為擠壓動力，且擠壓動力逐漸加強，龍門山造山帶逐漸定型，構(gòu)造系統(tǒng)由先期的盆嶺構(gòu)造轉(zhuǎn)為此期的盆山構(gòu)造，西南盆地逐漸分化、縮小形成現(xiàn)今四川盆地。到白堊紀，盆地已成帶狀局限于龍門山山前，至古近紀、新近紀、第四紀盆地趨于消失，成為如今看到的狀況。

總之，通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，松潘-甘孜、龍門山及四川盆地的形成不是由某一期動力過程一次完成的，也不能用一個簡單的推覆構(gòu)造模式解釋龍門山及其鄰區(qū)所有地質(zhì)和地球物理現(xiàn)象，龍門山地域現(xiàn)今構(gòu)造面貌應(yīng)該是在基底形成之后，經(jīng)過松潘-甘孜海開合演化、松潘-甘孜地域、四川盆地地域差異造陸隆升(四川盆地相對沉降)和晚侏羅世以來的龍門山逆沖推覆這三個不同性質(zhì)、不同尺度的構(gòu)造過程疊加而成的，前兩者是板塊體制下發(fā)生的由地幔軟流圈驅(qū)動的巖石圈動力學(xué)過程，導(dǎo)致海陸變遷和大陸造陸增生(造陸運動)，后者是板內(nèi)體制下由地殼軟流層(下地殼)驅(qū)動的以盆山耦合、圈層作用為核心的大陸動力學(xué)過程(板內(nèi)造山造盆)。

3 盆嶺耦合、盆山耦合異同點分析

盆嶺耦合與盆山耦合很多時候都將它們沒加區(qū)別，認為是基本等同的概念。隆升成山，下降成盆，將山嶺和山脈沒有從構(gòu)造動力學(xué)的角度加以區(qū)分。

實際上，擠壓和拉張都可形成盆地和山脈，但在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)上，其動力學(xué)性質(zhì)是不同的，確切說，擠壓作用形成盆山構(gòu)造，對應(yīng)盆山耦合;拉張作用形成盆嶺構(gòu)造，對應(yīng)盆嶺耦合。

盆嶺構(gòu)造(basin and range tectonics)是地殼大規(guī)模伸展活動的一種表現(xiàn)，是指在拉張伸展構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境下(如熱隆伸展，陸隆伸展)，在地殼伸展區(qū)，因地殼差異升降形成由山嶺、高原與寬廣盆地組合而成的構(gòu)造-地貌單元。其構(gòu)造樣式主要表現(xiàn)為:掀斜構(gòu)造、階梯狀斷層、塹壘構(gòu)造等。美國西部科迪勒拉山系的盆嶺區(qū)是建立盆嶺構(gòu)造的經(jīng)典地區(qū)(Velasco et al．，2010;Bashir et al．，2011;Egger and Miller，2011)，我國東部地區(qū)晚侏羅世以來主要發(fā)育的也是盆嶺構(gòu)造，如晉北張性區(qū)盆嶺構(gòu)造(徐錫偉和鄧起東，1988)。盆嶺構(gòu)造與板塊俯沖、熱隆、地幔柱隆升的山嶺、高原密切相關(guān)，往往是造陸運動的結(jié)果。

盆山構(gòu)造(basin and mountain tectonics)是地殼大規(guī)模擠壓活動的一種表現(xiàn)，是指在擠壓縮短構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境下，在地殼收縮區(qū)，因地殼褶皺、逆沖形成的狹長造山帶及與其基本平行的線狀盆地組合而成的構(gòu)造-地貌單元。其構(gòu)造樣式主要表現(xiàn)為:緊閉褶皺、逆沖斷層、疊瓦構(gòu)造等。歐洲阿爾卑斯山及其山前帶是盆山構(gòu)造研究的經(jīng)典地區(qū)，我國西部地區(qū)晚侏羅世以來主要發(fā)育的也是盆山構(gòu)造。盆山構(gòu)造與板塊碰撞、地殼收縮、冷地幔柱下沉形成的線性山脈、高山密切相關(guān)，往往是造山運動的結(jié)果。國內(nèi)學(xué)者在盆山構(gòu)造研究方面取得了突出進展(張進等，2004;王二七和孟慶任，2008;鄭榮才等，2008，2012)。

盆嶺構(gòu)造與盆山構(gòu)造主要差異是形成時的構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境不同。盆嶺構(gòu)造主要受拉張伸展構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境控制，σ1在垂直方向，σ3在水平方向(圖3)，盆山構(gòu)造主要受擠壓縮短構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境控制，σ1在水平方向，σ3在垂直方向(圖4)。由于構(gòu)造研究源于造山帶，造山帶又以擠壓變形為特色，以致曾長期忽視拉張伸展作用及其形成的伸展構(gòu)造。關(guān)于伸展構(gòu)造的重要性，馬杏垣教授曾精辟地指出:“其實，引張作用也造就了全球范圍的構(gòu)造現(xiàn)象，其規(guī)模甚至比擠壓變動還更大”。

圖3 拉張環(huán)境下盆嶺構(gòu)造模式圖Fig．3 Basin-range structural model in extensional geodynamic environment

圖4 擠壓環(huán)境下盆山構(gòu)造模式圖Fig．4 Basin-mountain structural model in compressional geodynamic environment

4 川渝地區(qū)盆嶺耦合-盆山耦合構(gòu)造分析

川渝地區(qū)經(jīng)歷了海相盆地-海陸交換相盆地-陸相湖盆、山嶺-陸相高原、山脈、盆地演化過程，其動力學(xué)演化經(jīng)歷了由拉張到擠壓的轉(zhuǎn)變，相應(yīng)形成了伸展構(gòu)造、擠壓構(gòu)造及反轉(zhuǎn)構(gòu)造的有機組合與相互疊加。松潘甘孜地域的隆升、龍門山的崛起都導(dǎo)致了四川盆地構(gòu)造動力學(xué)體制的改變，使得四川盆地與周邊高原與山脈之間在不同地質(zhì)歷史時期經(jīng)歷了不同的構(gòu)造耦合歷程，形成了由盆嶺耦合向盆山耦合的構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)變。本文所說的構(gòu)造耦合主要包括盆嶺耦合與盆山耦合這兩個動力學(xué)性質(zhì)截然不同的地質(zhì)耦合過程。

過去在中國西部對松潘甘孜高原-龍門山-四川盆地這個有機聯(lián)系的時空演化統(tǒng)一系統(tǒng)主要開展的是盆山耦合研究，還沒有發(fā)現(xiàn)從盆嶺-盆山疊加耦合這個角度開展的研究。盆嶺耦合與盆山耦合是地球構(gòu)造變動的兩個方面，其最主要的構(gòu)造表現(xiàn)形式就是大型盆嶺構(gòu)造與盆山構(gòu)造。它們是矛盾對立統(tǒng)一的兩個方面，永遠處于動態(tài)平衡與相互轉(zhuǎn)化過程中，形成復(fù)雜的構(gòu)造疊加與構(gòu)造反轉(zhuǎn)格局。

圖5 阿壩-隆昌地球物理地質(zhì)解釋剖面圖(據(jù)李立和金國元，1987;劉樹根等，1991;宋鴻彪，1994修改)Fig．5 Geological interpretation of the magnetotelluric sounding profile of the Aba-Longchang(revised after Li and Jin，1987;Liu et al．，1991;Song，1994)

在中國，現(xiàn)今的構(gòu)造研究現(xiàn)狀是:西部主要開展的是擠壓構(gòu)造-盆山構(gòu)造研究，東部主要開展的是伸展構(gòu)造-盆嶺構(gòu)造研究。這與晚侏羅紀以來，我國構(gòu)造體制由古亞洲構(gòu)造域轉(zhuǎn)為特提斯構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域之后，形成西部擠壓，東部拉張的構(gòu)造大格局有關(guān)。晚侏羅紀以來，中國西部處于擠壓構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境，東部處于拉張構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境，因此，西部是典型擠壓構(gòu)造與盆山耦合研究區(qū)，東部則是典型的伸展構(gòu)造及盆嶺耦合研究區(qū)。但現(xiàn)在有越來越多的資料表明，在中晚三疊到中侏羅世這個時期，中國區(qū)域構(gòu)造動力學(xué)背景正好與現(xiàn)在相反，西部處于拉張，東部處于擠壓。因此，自中晚三疊紀中國由海變陸進入大陸構(gòu)造動力學(xué)體制演化以來，中國西部構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境存在由拉張到擠壓的正反轉(zhuǎn)，東部構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境則存在由擠壓到拉張的負反轉(zhuǎn)?；谶@一認識，我們重新審視松潘甘孜高原-龍門山-四川盆地作為一個有機統(tǒng)一體在不同地質(zhì)時期的構(gòu)造耦合關(guān)系。

針對四川盆地的研究已經(jīng)很多，以往主要是從單一擠壓構(gòu)造動力學(xué)的角度研究晚三疊世以來的構(gòu)造、沉積與油氣成藏。將晚三疊世由海盆變?yōu)殛懪枰詠淼臉?gòu)造演化、沉積建造都與擠壓構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境相聯(lián)系，將造陸隆升的山嶺、高原構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境與褶皺造山帶構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境沒加區(qū)別，因此過去四川盆地與周邊山體之間主要探討的是擠壓動力學(xué)環(huán)境下的盆山耦合關(guān)系，沒有注意到曾經(jīng)在T3到J2這個時期，龍門山主體還沒有形成(只在北段由于勉略洋的關(guān)閉，摩天嶺構(gòu)造的出現(xiàn)形成一些隆升-前緣滑覆擠壓構(gòu)造系統(tǒng)的雛形)，但松潘甘孜高原-四川盆地由于大規(guī)模造陸運動，已經(jīng)由海面之下“差異造陸隆升”逐漸高出海面，形成盆嶺構(gòu)造。因此，四川盆地(屬西南盆地的一部份)在當時主要是與松潘甘孜山嶺之間形成的山嶺與盆地之間的構(gòu)造耦合關(guān)系，這種關(guān)系應(yīng)理解為由海變陸過程中，由于地殼的均衡調(diào)整，發(fā)生大范圍“差異造陸隆升”(這種隆升最大主應(yīng)力軸σ1在垂直方向，最小主應(yīng)力軸σ3在水平方向，因此造陸隆升應(yīng)屬伸展構(gòu)造動力學(xué)環(huán)境，即“陸隆伸展”)，四川盆地與松潘甘孜地域都由海平面以下垂直隆升高出海平面進入大陸構(gòu)造演化體制，但由于兩者之間隆升速率的差異，松潘甘孜地域隆升較快形成山嶺，四川盆地隆升較慢形成盆地，兩者之間則形成由山嶺向盆地過度的大型斜坡帶(寬約30～60km)，此斜坡帶深部由一大型正斷層控制。這一大型正斷層在阿壩-隆昌地球物理地質(zhì)大剖面中有明顯異常顯示(圖5)，圖5中深埋地腹的位于映秀逆沖斷裂帶之下的大型南東傾向高阻異常帶就是印支期控制地表斜坡帶的深部正斷層帶的反映，此帶寬度與現(xiàn)今龍門山造山帶寬度大致相當。印支期山嶺、斜坡和盆地共同構(gòu)成了當時的盆嶺構(gòu)造格局。

基于以上認識，我們認為晚三疊世至早中侏羅世，松潘甘孜-龍門山-川西盆地的耦合關(guān)系為盆嶺耦合，晚侏羅-現(xiàn)今轉(zhuǎn)變?yōu)榕枭今詈稀Ｋ膳烁首胃咴?龍門山-川西盆地晚三疊世前、后的構(gòu)造演化模式如圖6所示(分A、B、C、D、E五個階段)。

圖6 松潘甘孜高原-龍門山-四川盆地晚三疊世前后構(gòu)造演化模式圖Fig．6 The tectonic evolution model of the Songpan-Ganzi plateau-Longmen Mountain-Sichuan basin before and after the Late Triassic

圖7 龍門山前緣北段海棠鋪構(gòu)造剖面示意圖(據(jù)王金琪，2003)Fig．7 Sketch map of the Haitangpu in front of the northern section of the Longmen Mountain(after Wang，2003)

A、晚三疊世以前(Z-T2)，松潘甘孜、龍門山、四川盆地地域整體處于海洋沉積背景(大致以理縣、都江堰為界，理縣以西為松潘甘孜高原地域，理縣至都江堰為龍門山地域，都江堰以東為四川盆地地域)，屬傾向北西的被動陸緣環(huán)境(圖6A)，由南東向北西海水逐漸加深，Z-T2沉積了一套北西厚、南東薄的以碳酸鹽巖為主的海相沉積地層。當時的松潘甘孜高原、龍門山、四川盆地都不存在，表現(xiàn)為統(tǒng)一的海盆沉積背景，在映秀、汶川有可能發(fā)育兩條向北西傾斜的正斷層。

B、晚三疊期間(T3):松潘-甘孜、龍門山、四川盆地地域全面造陸隆升，逐漸由海變陸，由于差異隆升，北西端隆升快，南東端隆升慢，形成北西高、南東低的盆嶺構(gòu)造耦合，在現(xiàn)今龍門山地域形成由松潘甘孜山嶺向四川盆地過渡的大型斜坡帶，此斜坡帶深部由一向南東傾斜的大型階梯狀正斷層帶控制(深部出現(xiàn)高阻異常帶)，如圖6B。

C、晚三疊紀晚期:在松潘甘孜山嶺向四川盆地過渡的斜坡帶上，由于重力滑覆作用，斜坡上的地層向南東滑覆，前緣擠壓，后緣拉張，在前緣與四川盆地接觸帶附近形成褶皺逆沖構(gòu)造帶(圖6C)，此褶皺逆沖構(gòu)造帶很多表現(xiàn)為倒轉(zhuǎn)甚至平臥褶皺，前緣靠四川盆地側(cè)可出現(xiàn)地腹疊瓦或雙重構(gòu)造形成的地表背斜構(gòu)造。從這里可以看出，龍門山在印支期時總體表現(xiàn)為一大型斜坡帶，深部受大型正斷層帶控制，地表斜坡下傾靠盆地部位出現(xiàn)一系列滑覆作用形成的褶皺逆沖構(gòu)造帶。現(xiàn)今的海棠鋪就是這一局部擠壓應(yīng)力環(huán)境中的產(chǎn)物(圖7)。

D、早、中侏羅紀期間(J1+2):松潘-甘孜和龍門山地區(qū)主要遭受剝蝕，四川盆地(屬當時西南盆地的一部分)廣泛接受沉積，山嶺和盆地之間相對高程逐漸縮小，龍門山斜坡帶還是以發(fā)育薄皮滑覆構(gòu)造為主(圖6D)。

E、晚侏羅紀(J3)以來，由于拉薩地體的拼貼(晚侏羅班怒縫合帶)，印度板塊的碰撞(晚白堊印度-雅魯藏布縫合帶)，構(gòu)造動力學(xué)背景由拉張逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓，在大約60Ma、40Ma、25Ma、10Ma出現(xiàn)多次強烈擠壓逆沖抬升，川渝地區(qū)發(fā)生基底卷入的變形、變位，松潘甘孜地區(qū)進一步隆升由山嶺變?yōu)楦咴?，龍門山迅速崛起，T3-J2時期統(tǒng)一的西南盆地(45×104km2)由于構(gòu)造變形、變位的影響，逐漸支離破碎，分化為多個小型殘留盆地(如四川盆地，西昌盆地等)，最終形成現(xiàn)今見到的面積為18×104km2的四川盆地(構(gòu)造盆地)，形成現(xiàn)今見到的盆山構(gòu)造耦合格局(圖6E)。

5 結(jié)論

(1)基于開合構(gòu)造理論及拉張與擠壓的辯證關(guān)系，提出了川渝地區(qū)構(gòu)造動力學(xué)演化經(jīng)歷了前震旦紀擠壓，震旦紀-中三疊世區(qū)域拉張，晚三疊-中侏羅世陸隆伸展，晚侏羅世-現(xiàn)今擠壓的構(gòu)造動力學(xué)演化過程。川渝地區(qū)所處的構(gòu)造動力學(xué)背景主要在擠壓與拉張兩種狀態(tài)中有序轉(zhuǎn)變。

(2)川渝地區(qū)在T3-J2期間，主要以陸隆伸展形成的盆嶺構(gòu)造為特色，在當時松潘甘孜山嶺與四川盆地(西南盆地的一部分)之間過渡的斜坡帶(大致相當于理縣至都江堰地域)部位，出現(xiàn)印支、燕山期滑覆構(gòu)造(屬薄皮構(gòu)造)，表現(xiàn)為山嶺斜坡前緣逆沖疊瓦狀斷層與緊閉褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺和平臥褶皺的出現(xiàn)。

(3)J3以來，由于地體、板塊的拼貼、碰撞，構(gòu)造動力學(xué)背景轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓，形成基底卷入的厚皮構(gòu)造。龍門山迅速崛起，T2-J3時期統(tǒng)一的西南盆地由于構(gòu)造變動影響，逐漸破裂分化，形成多個小型殘留盆地，四川盆地最終獨立分化出來，形成現(xiàn)今見到的松潘甘孜高原-龍門山-四川盆地構(gòu)成的盆山耦合構(gòu)造格局。

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