大巴山國家地質(zhì)公園構(gòu)造地貌景觀構(gòu)造變形期次研究

付 順, 闞璦珂, 肖 進(jìn), 胡 瑾, 向 芳, 張 騰, 李文韜

1)成都理工大學(xué)數(shù)學(xué)地質(zhì)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川成都 610059;2)成都理工大學(xué)信息管理學(xué)院, 四川成都 610059; 3)成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院, 四川成都 610059;4)中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101;5)四川省建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 四川德陽 650001; 6)成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院, 四川成都 610059

大巴山國家地質(zhì)公園構(gòu)造地貌景觀構(gòu)造變形期次研究

付 順1,2), 闞璦珂3,4)*, 肖 進(jìn)5), 胡 瑾5), 向 芳6), 張 騰2), 李文韜2)

1)成都理工大學(xué)數(shù)學(xué)地質(zhì)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川成都 610059;2)成都理工大學(xué)信息管理學(xué)院, 四川成都 610059; 3)成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院, 四川成都 610059;4)中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101;5)四川省建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 四川德陽 650001; 6)成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院, 四川成都 610059

通過野外路線考察, 典型地區(qū)填圖, 地質(zhì)、地形圖判讀發(fā)現(xiàn), 大巴山國家地質(zhì)公園主要構(gòu)造地貌景觀橫向分布呈現(xiàn)由 NE至 SW即從造山帶向前陸盆地方向逐漸減弱特征; 縱向上明顯受早期構(gòu)造格局和巖石類型約束, 在區(qū)域上呈現(xiàn) NW—SE向延展的平行嶺谷地貌, 山峰和谷地的走向與地質(zhì)構(gòu)造線基本一致。通過對(duì)主要構(gòu)造地貌景觀構(gòu)造應(yīng)力和變形期次判別探討, 確定構(gòu)造地貌景觀形成的構(gòu)造期次大致為三期,應(yīng)力主要來自于NE—SW、SE—NW向, 反映該區(qū)不僅受到NE—SW向的沖斷擠壓變形作用, 還受到SE—NW向的右旋剪切擠壓變形作用, 推測(cè)是由多期受力疊加改造而成。通過ESR及14C定年確定距今12 Ma以來, 該區(qū)在500 kaBP、278 kaBP、29 kaBP分別出現(xiàn)三次規(guī)模較大的快速抬升運(yùn)動(dòng), 提供了與其構(gòu)造景觀形成密切相關(guān)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)年代學(xué)證據(jù)。

大巴山國家地質(zhì)公園; 構(gòu)造地貌; 構(gòu)造變形期次; 年代學(xué)證據(jù)

目前, 對(duì)國家地質(zhì)公園的研究在一定程度上忽視了地質(zhì)成因、機(jī)制和過程等基礎(chǔ)性問題, 并缺乏定量的實(shí)驗(yàn)手段(肖景義等, 2013), 這將導(dǎo)致理解地質(zhì)公園內(nèi)涵的科學(xué)價(jià)值缺失, 進(jìn)而影響其科普教育功能的有效發(fā)揮。本文在對(duì)大巴山國家地質(zhì)公園構(gòu)造地貌景觀的基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上, 研究了構(gòu)造地貌景觀空間分布特征及其成景演化機(jī)制, 并通過ESR(電子自旋共振)法和14C法定年, 為構(gòu)造景觀的形成過程提供了年代學(xué)證據(jù)。

大巴山國家地質(zhì)公園(以下簡稱“公園”),范 圍 108°10'46.1"— 108°29'17.8"E, 31°39'50.5" —31°57'10.8"N, 隸屬于四川省達(dá)州市, 面積218 km2。公園以典型而獨(dú)特的推覆褶皺構(gòu)造地貌、典型的地質(zhì)剖面、獨(dú)具特色的巖溶地貌、幽深的峽谷等地質(zhì)遺跡為導(dǎo)向性景觀, 是集美學(xué)價(jià)值與科學(xué)價(jià)值于一身的綜合性地質(zhì)公園。其典型構(gòu)造景觀類別劃分為桌狀山、單面山、陡崖、層狀地貌等特征地貌。

公園區(qū)大地構(gòu)造位置屬于揚(yáng)子地臺(tái)北緣與秦嶺造山帶的過渡部位, 大巴山弧形構(gòu)造帶的南大巴山?jīng)_斷褶皺帶上, 為揚(yáng)子地臺(tái)北緣大巴山造山帶及其前陸盆地的結(jié)合部, 是揚(yáng)子地臺(tái)邊緣盆—山藕合體系有機(jī)組成部分。西與米倉山斷裂帶——龍門山推覆構(gòu)造帶相連, 東南部與川東高陡褶皺帶毗鄰。由一系列呈向南西突出的巨型逆沖推覆斷裂帶構(gòu)成,整體呈向南西凸出的巨型弧。獨(dú)特的大地構(gòu)造位置和復(fù)雜演化歷史, 使其成為秦嶺乃至中國突出而重要的大陸弧形推覆構(gòu)造, 是中國區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造研究中的熱點(diǎn)地區(qū)之一。

大巴山弧形構(gòu)造具有顯著的分帶性, 各帶的構(gòu)造變形特征不同。自北向南可分為北大巴山逆沖推覆構(gòu)造帶(I), 南大巴山?jīng)_斷褶皺帶(II), 川東北前陸盆地(III)三大構(gòu)造單元(圖1)。其中南大巴山?jīng)_斷褶皺帶可進(jìn)一步劃分出疊瓦斷層帶(II1)、斷層-褶皺帶(II2)、滑脫褶皺帶(II3)三個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元。

1 空間分布特征

1.1 構(gòu)造地貌景觀橫向分布特征

圖1 南大巴山區(qū)域構(gòu)造綱要及構(gòu)造分區(qū)圖Fig. 1 Regional tectonic outline and tectonic zoning map of South Daba Mountain

圖2 百里峽褶皺構(gòu)造實(shí)測(cè)路線剖面圖(1:5萬)Fig. 2 Route measured profile of Baili Gorge folds (1:50000)

通過橫穿園區(qū)的百里峽地質(zhì)剖面發(fā)現(xiàn)(圖 2),主要構(gòu)造地貌景觀由NE至SW即從造山帶向前陸盆地方向構(gòu)造變形的樣式和強(qiáng)度逐漸減弱(李智武等, 2006)。上述構(gòu)造地貌景觀由SW至NE分別處于單斜-開闊褶皺段、中常-緊閉褶皺段、高陡緊閉褶皺-縱向逆斷層段內(nèi), 并以中常-緊閉褶皺為主。

(1)單斜-開闊褶皺段: 位于百里峽樊噲場(chǎng)鎮(zhèn)以東至渡口巖之間。構(gòu)造樣式以單斜-開闊褶皺為主要特征。出露須家河組中-厚層砂巖與薄層泥巖, 粉砂巖互層和巴東組灰?guī)r及泥質(zhì)白云巖、鈣質(zhì)泥巖, 總體抗風(fēng)化能力較差, 在地貌上構(gòu)成丘陵級(jí)低山。分布有單面山以及層狀地貌中第三級(jí)梯級(jí)臺(tái)地。

(2)中常-緊閉褶皺段: 位于百里峽渡口巖至龍泉之間, 巖性以灰?guī)r為主。該段構(gòu)造樣式以中常-緊閉褶皺為主, 表現(xiàn)褶皺山地貌景觀特征。如仙女巖復(fù)雜箱狀背斜、關(guān)門石復(fù)式背斜等。構(gòu)造地貌景觀以單面山、桌狀山、個(gè)別陡崖地貌為主, 以及八臺(tái)山梯級(jí)臺(tái)地地貌。

(3)高陡緊閉褶皺-縱向逆斷層段: 位于百里峽龍泉至雞唱之間?？傮w構(gòu)造變形較前兩段更強(qiáng), 地層層序總體呈正常層序-局部倒轉(zhuǎn)層序特征, 因此在地貌上的表現(xiàn)更加突出。主體表現(xiàn)為褶皺山地貌景觀, 如盤龍洞背斜、雞王洞向斜、月兒巖背斜為代表, 多見桌狀山、大量陡崖、與斷層相關(guān)的地貌景觀, 以及層狀地貌的第一級(jí)梯級(jí)臺(tái)地分布范圍。

1.2 構(gòu)造地貌景觀縱向分布特征

構(gòu)造地貌景觀在縱向上主要沿褶皺的軸向展布, 呈NW—SE延伸。主要受大巴山推覆構(gòu)造影響,褶皺構(gòu)造軸線大致沿一系列北西—南東向呈平行展布(高長林等, 2003)。該區(qū)地貌受早期構(gòu)造格局和巖石類型約束, 在區(qū)域上呈現(xiàn)南東東向延展的平行嶺谷地貌, 山峰和谷地的走向與地質(zhì)構(gòu)造線基本一致(黃繼鈞, 2000)。一般而言, 谷地的發(fā)育與碎屑巖的分布相關(guān), 山嶺的發(fā)育與碳酸鹽巖的發(fā)育有一定關(guān)系。如奇峰險(xiǎn)壑的百里峽、龍?zhí)逗訊{谷等諸多峽谷。

2 構(gòu)造變形期次探討

2.1 區(qū)域構(gòu)造變形驅(qū)動(dòng)力

大巴山是侏羅紀(jì)陸內(nèi)造山作用的產(chǎn)物(董樹文等, 2006), 構(gòu)造擠壓作用由北東向南西方向擴(kuò)散(董樹文等, 2010), 區(qū)內(nèi)各種形態(tài)褶皺的發(fā)育可能與沿軟弱層發(fā)生的滑脫密切相關(guān)(李智武等, 2006)。根據(jù)大巴山及鄰區(qū)從震旦系到侏羅系各類巖石的力學(xué)強(qiáng)度(裴振洪, 2007)、地表構(gòu)造分析及結(jié)合地球物理資料的對(duì)比解釋, 公園區(qū)內(nèi)存在 3個(gè)滑脫層(表 1)。其中一個(gè)重要的滑脫層是嘉陵江組底部的石膏層和膏泥巖, 受區(qū)域軟弱面的調(diào)節(jié)作用, 直接導(dǎo)致大巴山前緣帶構(gòu)造變形在橫向上具分帶性、垂向上具分層性(樂光禹, 1998)。白堊紀(jì)以來, 秦嶺發(fā)生了強(qiáng)烈的陸內(nèi)造山作用(李鵬遠(yuǎn)等, 2010), 并逐漸向南擴(kuò)展。正是在這次運(yùn)動(dòng)中, 公園區(qū)沉積蓋層強(qiáng)烈變形并結(jié)束沉積, 這可以由侏羅系和下白堊統(tǒng)間的平行不整合關(guān)系和共同卷入變形來證實(shí)(肖安成等, 2011)。南大巴山?jīng)_斷帶構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析表明,變形驅(qū)動(dòng)力主要來自于秦嶺造山帶自北而南的擠壓(李瑞保等, 2010), 而其深部背景則是揚(yáng)子地塊自南向北的俯沖(劉順等, 2005), 以及與之相應(yīng)的南秦嶺中上地殼大規(guī)模的向南逆沖推覆和滑脫剪切(李巖峰等, 2008)。對(duì)此, 已得到地球物理和地球化學(xué)研究(張燕等, 2009)的證實(shí)。

2.2 構(gòu)造應(yīng)力和變形期次

(1)實(shí)測(cè)剖面節(jié)理期次劃分

古生代—中生代地層內(nèi)部發(fā)育一系列 NE或SW 傾的次級(jí)逆沖或逆沖-滑斷層, 并以 NE傾逆沖斷層為主, 也有部分 SW 傾斜的走滑斷層, 其間的節(jié)理特別多。故可將小斷層受力當(dāng)作節(jié)理處理。本文重點(diǎn)考察區(qū)內(nèi)10條節(jié)理(或小斷層), 見圖版I和表2。從表2、圖3可以看出, 節(jié)理(斷層)受力大致受到 NE—SW 的逆沖-走滑作用、SE—NW 的剪切擠壓作用及NE—SW的拉張作用。即根據(jù)節(jié)理的分期配套原理, 斷層1—4距離較近, 且σ1向基本一致,無石英脈充填, 可歸為一期; 節(jié)理5—6有石英脈充填歸為一期; 斷面7—8主要表現(xiàn)為左旋性質(zhì), 清晰可見切割石英脈。判斷晚于5—7形成; 斷面9—10表現(xiàn)為逆沖-右旋性質(zhì)歸為一期; 從而可大致將節(jié)理(斷層)構(gòu)造期次劃為 3期, 這與南大巴山區(qū)域地質(zhì)資料相符(施煒等, 2007; 張?jiān)罉虻? 2010; 張忠義等, 2009)。

表1 公園區(qū)構(gòu)造變形的滑脫體系Table 1 Tectonic deformation slip system of the park district

(2)褶皺期次劃分及應(yīng)力分析

從表3中分析褶皺受力主要來自于NE—SW、SE—NW向, 反映褶皺不僅受到NE—SW向的沖斷擠壓變形作用(lth05、blx01、blx10外), 還受到 SE—NW 向的右旋剪切擠壓變形作用(lth05、blx01、blx10)。反映局部受力 SE—NW 向, 具右旋剪切性質(zhì), 不作為主應(yīng)力向, 可歸為一期。從blx10褶皺轉(zhuǎn)折端有巖脈切割, 可見SE—NW向的剪切擠壓力作用時(shí)間較早, 與南大巴山發(fā)生沖斷變形時(shí)間基本一致, 褶皺形態(tài)受斷層作用影響較大, 而其它褶皺力向基本一致, 且在同一褶皺系中, 均歸為一期。因而將褶皺期次大致劃分為兩期。

從以上分別對(duì)剖面上節(jié)理(斷層)及褶皺進(jìn)行應(yīng)力分析, 可將節(jié)理(斷層)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劃分為三期: 一次逆沖運(yùn)動(dòng)(應(yīng)力為NE—SW向)、一次左旋-逆沖運(yùn)動(dòng)(應(yīng)力為 NE—SW)、一次逆沖-右旋運(yùn)動(dòng)(應(yīng)力為 SE—NW); 而褶皺構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劃分為兩期: 一期 NE—SW 向的擠壓、另一期 SE—NW向的剪切作用。由于褶皺為塑性變形, 其形成時(shí)間較早, 又觀察到受力NE—SW的早期平面X型剪節(jié)理, 再由于大巴山前緣總體上受NE—SW向的沖斷作用影響, 可大致推測(cè)出先受到NE—SW向的逆沖推覆作用, 產(chǎn)生早期平面 X型剪節(jié)理, 伴隨 NE—SW向的應(yīng)力加強(qiáng),形成褶皺; 接著受到SE—NW的右旋剪切作用, 褶皺進(jìn)一步變形, 同時(shí)伴隨逆沖加右旋的剪切擠壓作用, 產(chǎn)生褶皺或斷裂伴生節(jié)理, 充填石英脈, 抬升地表后又受到逆沖加右旋的脆性沖斷作用, 產(chǎn)生節(jié)理或斷層切割石英脈; 最后產(chǎn)生以左旋為主的走滑運(yùn)動(dòng)。故總體上亦可劃分為三期運(yùn)動(dòng)。這與南大巴山區(qū)域地質(zhì)資料相符(劉順等, 2005; 汪澤成等,2004)。

表2 實(shí)測(cè)剖面節(jié)理(小斷層)統(tǒng)計(jì)及應(yīng)力場(chǎng)反演結(jié)果Table 2 Joints (small faults) statistics and stress field inversion results along the measured section

圖3 剖面節(jié)理(小斷層)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)Fig. 3 Section joints (small faults) tectonic stress field

表3 實(shí)測(cè)剖面褶皺統(tǒng)計(jì)及應(yīng)力場(chǎng)反演結(jié)果Table 3 Measured section fold statistics and stress field inversion results

3 構(gòu)造地貌景觀的形成年代

由于研究區(qū)不發(fā)育變質(zhì)礦物及巖漿巖, 難以用傳統(tǒng)的同位素測(cè)年手段來定年。但被抬升的古河道沉積物內(nèi)膠結(jié)物中, 后期結(jié)晶的碳酸鹽、石英礦物可代表古河道被抬升的時(shí)間下限, 這為解決本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)抬升時(shí)限提供可靠的ESR測(cè)年對(duì)象。所測(cè)的2個(gè)ESR樣品采自百里峽雞唱、羊鼓洞兩處被抬升的古河道沉積物內(nèi)(圖 1, 2), 均在無風(fēng)化現(xiàn)象的新鮮面處選取膠結(jié)物樣, 并使樣品處于封閉狀態(tài),滿足測(cè)試條件。

ESR年齡由成都理工大學(xué)應(yīng)用核技術(shù)研究所梁興中教授利用 E′心濃度測(cè)量法測(cè)定的, E′心濃度使用 JES21FEXG型電子自旋共振波譜儀測(cè)定, 鈾的含量由飽和層總α記數(shù)法確定(表4)。

而ESR測(cè)年的誤差主要來自測(cè)試方法上: (1)測(cè)量碳酸鹽、石英礦物標(biāo)準(zhǔn)樣的ESR波譜振幅相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為1.70%; (2)用飽和層總α記數(shù)法計(jì)算平衡鈾當(dāng)量時(shí), 對(duì)絕大多數(shù)碳酸鹽、石英, 當(dāng)釷鈾含量比在較大范圍內(nèi)變化時(shí)(1.1

本文測(cè)年結(jié)果表明, 樣品的年齡都在 29 Ka～50 Ma之間, 由此推斷研究區(qū)至少經(jīng)歷映了三次規(guī)模較大的快速抬升運(yùn)動(dòng)。所測(cè)結(jié)果既與現(xiàn)有古地磁研究的成果相符, 也與沈傳波等(2008)的研究結(jié)論一致。由此可以證明所測(cè)結(jié)果的可信度較高。

表4 被抬升的古河道及階地定年測(cè)試結(jié)果Table 4 Uplifted ancient riverbed and terrace dating results

沈傳波等(2008)通過裂變徑跡測(cè)年及熱歷史模擬僅揭示了自白堊紀(jì)120～100 Ma南大巴山逆沖推覆構(gòu)造帶開始活動(dòng), 表現(xiàn)由北東向南西, 大巴山構(gòu)造變形活動(dòng)的年齡表現(xiàn)出階段性遞進(jìn)年輕的特點(diǎn)。由城口斷裂逆沖推覆到鎮(zhèn)巴斷裂的時(shí)間從 133～100 Ma到70 Ma, 由鎮(zhèn)巴斷裂逆沖推覆到巫溪隱伏斷裂的時(shí)間從 70 Ma到 33 Ma, 至盆內(nèi)直至變?yōu)?2 Ma。而對(duì)距今12 Ma以來的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)狀況, 特別是與研究區(qū)構(gòu)造地貌景觀的形成期次密切相關(guān)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)狀況及年代等研究卻并未提及。

結(jié)合八臺(tái)山園區(qū)三個(gè)規(guī)模較大的梯級(jí)臺(tái)地、滑坡子河三級(jí)階地, 初步判定研究區(qū)至少經(jīng)歷了三次規(guī)模較大的間歇性快速抬升構(gòu)造活動(dòng)。而最新一次快速抬升構(gòu)造活動(dòng)必然在河流階地得到反映, 因此,在對(duì)天池壩滑坡子河三級(jí)階地進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上(圖4), 對(duì)最高一級(jí)階地(即T3)進(jìn)行了測(cè)年。

對(duì)滑坡子河Ⅲ級(jí)階地年代采用了14C測(cè)年方法。主要是利用階地沖積物中含碳質(zhì)成分測(cè)年,來確定階地形成的年代。同時(shí)對(duì)階地取樣處理按照美國BETA實(shí)驗(yàn)室要求進(jìn)行, 結(jié)果較為可靠。

圖4 滑坡子河階地橫剖面圖Fig. 4 Transverse profiles of river terraces in the piedmont area of the Huapozi River

河流階地的形成可能與構(gòu)造抬升、氣候變化、基準(zhǔn)面升降有關(guān)。但根據(jù)滑坡子河階地的特征分析,不應(yīng)是氣候變化和基準(zhǔn)面升降形成, 而是構(gòu)造抬升的結(jié)果: (1)從階地的特征可以看出, 滑坡子河Ⅲ級(jí)階地河流相物質(zhì)在沉積結(jié)構(gòu)上僅為一個(gè)簡單的二元結(jié)構(gòu), 即礫石層和河漫灘相層, 整個(gè)沖積層厚度一般不大于 2 m, 仍在河流沉積的正常厚度范圍內(nèi)。所謂河流沉積的正常厚度為中等深度的深槽與平均洪水位之間的高差, 不屬于加積類型。礫石分選較好, 磨圓度較高, 夾有透鏡體。大量研究表明, 氣候變化形成階地的礫石層物質(zhì)多為地方性基巖碎屑,磨圓度低, 分選不良, 沖積層厚度大大超過河流沉積的正常厚度, 礫石層屬加積類型, 一般具有多個(gè)二元旋回。所以從沉積結(jié)構(gòu)分析, 滑坡子河Ⅲ級(jí)階地的形成原因不是氣候變化形成的, 至少不是主要由氣候變化形成的; (2)僅由氣候變化形成階地的另一特點(diǎn)是階地之間的高差很小, 由于礫石層很厚,河流下切很難切穿沖積層而進(jìn)入基巖, 故在類型上多屬堆積階地?；伦雍英蠹?jí)階地在類型上為基座階地, 相鄰階地間的基座高差超過15 m, 如此大的階地基座高差, 氣候變化難以為功。所以從階地類型與基座高差分析, 該級(jí)階地也不應(yīng)是主要由氣候變化形成的。

綜合對(duì)百里峽雞唱、羊鼓洞古河床膠結(jié)物 ESR定年、滑坡子河最高一級(jí)階地(即T3)14C定年測(cè)試結(jié)果(表4), 初步推斷對(duì)距今12 Ma以來研究區(qū)三次規(guī)模較大的快速抬升時(shí)間如下: (1)距今500 ka快速抬升, 抬升速率 2.94 m/10 ka, 抬升量 17 m; (2)距今278 ka快速抬升, 抬升速率 1.85 m/10 ka, 抬升量15 m; (3)距今29 ka快速抬升, 抬升速率0.10 m/10 ka,抬升量29 m。

由此推算 500 kaBP以來, 整體抬升速率為0.82 m/10 ka, 大巴山前緣地區(qū)中生界上部地層在第四紀(jì)上部地層平均總剝蝕厚度約為61 m。根據(jù)天池壩滑坡子河三級(jí)階地相關(guān)定年數(shù)據(jù)初步推斷, 研究區(qū)至少經(jīng)歷了三次規(guī)模較大的快速抬升構(gòu)造活動(dòng):距今(500±50) ka, 大體可與八臺(tái)山第三級(jí)臺(tái)地面相對(duì)應(yīng)的快速抬升; 距今(278±27) ka, 大體可與八臺(tái)山第二級(jí)臺(tái)地面, 即棋盤山山峰頂臺(tái)地面相對(duì)應(yīng)的快速抬升; 距今(29±2) ka, 大體可與八臺(tái)山最低一級(jí)梯級(jí)臺(tái)地, 即天池壩臺(tái)地面相對(duì)應(yīng)的快速抬升。

4 結(jié)論

(1)大巴山國家地質(zhì)公園主要構(gòu)造地貌景觀橫向分布呈現(xiàn)由NE至SW即從造山帶向前陸盆地方向逐漸減弱的特征; 縱向上又明顯受早期構(gòu)造格局和巖石類型約束, 在區(qū)域上呈現(xiàn) NW–SE向延展的平行嶺谷地貌, 山峰和谷地的走向與地質(zhì)構(gòu)造線基本一致。

(2)通過對(duì)主要構(gòu)造地貌景觀的構(gòu)造應(yīng)力和變形期次探討, 確定構(gòu)造地貌景觀形成的構(gòu)造期次大致為三期, 應(yīng)力主要來自于 NE—SW, SE—NW 向,反映該區(qū)不僅受到 NE—SW 向的沖斷擠壓變形作用, 還受到 SE—NW 向的右旋剪切擠壓變形作用,推測(cè)是由多期受力疊加改造而成。

(3)結(jié)合對(duì)百里峽被抬升的古河床含碳酸鹽、石英礦物膠結(jié)物 ESR定年、最高一級(jí)階地(即 T3)14C定年測(cè)試結(jié)果, 初步確定距今 12 Ma以來, 即500 kaBP、(278±27) kaBP、(29±2) kaBP 分別出現(xiàn)三次規(guī)模較大的快速抬升。

研究結(jié)果揭示了大巴山國家地質(zhì)公園構(gòu)造地貌景觀的成景機(jī)制, 分析了其地質(zhì)過程的年代學(xué)證據(jù), 有利于全面掌握典型地質(zhì)遺跡景觀特征, 為更有效發(fā)揮該地質(zhì)公園的科學(xué)價(jià)值奠定了基礎(chǔ)。

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圖版說明

圖版I Plate I

A-bts01 T1d地層X共扼剪節(jié)理(八臺(tái)山堰塘);

B-lth01 P3c地層X共扼剪節(jié)理(龍?zhí)逗遇桇~泉);

C-blx01 P3w地層X型節(jié)理(百里峽);

D-blx02 P3w發(fā)育的小斷層及牽引褶皺(百里峽);

E-blx04 P3w小斷層及附近石英脈體(百里峽);

F-blx05 P3c滑脫面附近的小斷層(百里峽);

G-lth04 P3c地層中節(jié)理(龍?zhí)逗?;

H-blx03 P3q發(fā)育的小斷層(百里峽)

A-bts01 T1d stratum X conjugate shear joint(Bataishan Weir pond);

B-lth01 P3c stratum X conjugate shear joint(Longtan River silver carp spring);

C-blx01 P3w stratum X shear joint(Baili Gorge);

D-blx02 P3w development of small faults and traction folds(Baili Gorge);

E-blx04 P3w small faults and quartz veins near(Baili Gorge);

F-blx05 P3c slippage near the surface of small faults(Baili Gorge);

G-lth04 P3c stratum joint(Longtan River);

H-blx03 P3q development of small faults (Baili Gorge)

Research on Tectonic Deformation Periods of Structural Landform Landscape in the Daba Mountain National Geopark

FU Shun1,2), KAN Ai-ke3,4)*, XIAO Jin5), HU Jin5), XIANG Fang6), ZHANG Teng2), LI Wen-tao2)
1)Sichuan Mathematical Geology Key Laboratory, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan610059;2)College of Information Management, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan610059;3)College of Geophysics, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan610059;4)State Key Laboratory of Resource and Environmental Information System, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing100101;5)Sichuan College of Architectural Technology, Deyang, Sichuan650001;6)Institute of Sedimentary Geology, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan610059

Field study, geological mapping of typical areas and interpretation of geological and topographic maps show that the main structural landforms of the area weaken horizontally in NE–SW direction, which is the direction from the orogenic belt to the foreland basin longitudinally constrained obviously by early tectonic framework and rock type. The present parallel ridge valley landforms extend in NW–SE direction. The trend lines of peaks and valleys are basically consistent with the geological structure. Based on the discussion on the tectonic stress and the tectonic deformation stages of the major constructed landscape in the study area, the authors hold that the tectonic structure of the landscape can be roughly divided into three periods, and the stress is mainly in NE–SW and SE–NW directions, suggesting that the study area experienced not only NE–SW trending thrust extrusion deformation but also SE–NW trending dextral shear extrusion deformation, presumably resulting from a multi-phase transformation from the superposition of the force. ESR and14C dating shows that there have occurred three times of large-scale rapid uplifting since 12 Ma ago, which took place at 500 kaBP, 278 kaBP, and 29 kaBP respectively. The results obtained by the authors provide chronological evidence of neotectonism which was closely related to the formation of structural landscape.

Daba Mountain National Geopark; tectonic geomorphology; tectonic deformation periods;chronological evidence

P931.2; P546

A

10.3975/cagsb.2014.04.14

本文由中國地質(zhì)調(diào)查局科技外事部基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào): 1212011220902)資助。

2013-11-02; 改回日期: 2014-03-08。責(zé)任編輯: 魏樂軍。

付順, 男, 1971年生。博士, 副教授。主要從事第四紀(jì)地質(zhì)和地質(zhì)遺跡調(diào)查及評(píng)價(jià)研究。通訊地址: 610059, 四川省成都市二仙橋東三路1號(hào)。E-mail: fs@cdut.edu.cn。

*通訊作者簡介: 闞璦珂, 男, 1980年生。博士后, 助理研究員。主要從事綜合自然地理與GIS應(yīng)用研究。通訊地址: 610059, 四川省成都市二仙橋東三路1號(hào)。E-mail: kanaike@gmail.com。

圖版 I Plate I