名山一洪雅地區(qū)淺部構(gòu)造層中褶皺和斷層的初步研究

李漢武

摘要：四川名山一洪雅地區(qū)位于四川盆地西緣，是揚(yáng)子板塊的一部分，位于北東向龍門(mén)山構(gòu)造帶的東側(cè)及川滇南北構(gòu)造帶的北段，一級(jí)大地構(gòu)造單元屬揚(yáng)子地塊西部，二級(jí)構(gòu)造單元位于四川盆地西部的川西前陸盆地，西與青藏板塊毗鄰；龍門(mén)山構(gòu)造帶為兩者之間的推覆結(jié)合帶，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為活躍。名山一洪雅地區(qū)出露的淺部構(gòu)造主要為中新生代的褶皺和斷裂，其特征以開(kāi)闊平緩的褶皺和淺層斷裂為主。

關(guān)鍵詞：名山一洪雅；淺部構(gòu)造；斷層活動(dòng)

1.逆斷層；2.走滑斷層；3.性質(zhì)不明斷層

名山一洪雅地區(qū)位于四川盆地西緣的川西前陸盆地（圖1）。處于青藏板塊和揚(yáng)子板塊兩大構(gòu)造單元的交接地區(qū)。對(duì)名山一洪雅地區(qū)的研究對(duì)闡明青藏高原的隆升以及青藏板塊對(duì)揚(yáng)子板塊的擠壓和沖擊具有重要的意義。

1.地質(zhì)背景

1.1地層及沉積演化

名山一洪雅地區(qū)是自晚三疊世晚期結(jié)束海相沉積的，隨后進(jìn)入了陸相沉積階段，沉積了以含煤碎屑巖為主的上三疊統(tǒng)須家河組，并且廣泛分布于全盆地的。該組尤其發(fā)育在龍門(mén)山山前地帶，厚度多在千米以上，最大可超過(guò)3000m，厚度巨大。巨厚的紅色砂、泥巖為主的碎屑巖建造連續(xù)沉積了數(shù)千米的厚度，主要是在侏羅紀(jì)至古近紀(jì)漸新世時(shí)期。其中，這些沉積組在四川盆地內(nèi)侏羅系分布相對(duì)穩(wěn)定，自下而上可劃分出了新田溝組、沙溪廟組、遂寧組、蓬萊鎮(zhèn)組四個(gè)組；沉積厚度可達(dá)2000m～2500m，屬內(nèi)陸湖泊一河流交互更替的沉積環(huán)境。

地層概況（表1）：

區(qū)內(nèi)構(gòu)造及沉積環(huán)境自白堊紀(jì)開(kāi)始發(fā)生巨變，本區(qū)地層層序及巖性特征與四川盆地內(nèi)其他地區(qū)相比有了明顯的區(qū)別。由下至上分別為天馬山組、夾關(guān)組、灌口組、名山組及蘆山組五個(gè)組。這些組中巖性常組成以紅色砂、泥巖為主的不等厚的互層。其中，夾關(guān)組以粗粒級(jí)的塊狀砂巖為主，灌口組以較細(xì)粒級(jí)的泥巖、粉砂巖為主，其他各組均以較為均一的紅色砂、泥巖不等厚互層為主。不連續(xù)界面在這些地層之間也局部存在，其中底部的天馬山組與下伏蓬萊鎮(zhèn)組及上覆夾關(guān)組之間多為平行不整合接觸，其上地層連續(xù)性一般都較好，在雅安一帶總厚度可達(dá)2500m以上。各組沉積特征表明，本區(qū)以河流相沉積為主，時(shí)代為白堊系一古近系，地層的基本層序由河道與河漫灘沉積的疊加組成。

1.2褶皺

研究區(qū)內(nèi)褶皺基本上發(fā)育于晚三疊世一古近紀(jì)構(gòu)造層中，多為平緩開(kāi)闊的平行褶皺，變形強(qiáng)度較弱，轉(zhuǎn)折端呈圓弧形，構(gòu)成褶皺的地層主要為上三疊統(tǒng)須家河組（T3x）、侏羅系自流井組（J1z）、沙溪廟組（J2s）、遂寧組（J3s）、蓬萊鎮(zhèn)組（J3p）、白堊系天馬山組（K1t）、夾關(guān)組（K1.i）、灌口組（K2g）、古近系名山組（E1-2m）、蘆山組（E31）。研究區(qū)內(nèi)大小褶皺構(gòu)造約有二十幾個(gè)（圖3，表2），其中較大的褶皺構(gòu)造有：中里向斜（z1）、蒙頂山背斜（z2）、觀音寺向斜（z3）；周公山一沙坪背斜（z4）、名山向斜（z5）、月南山一熊坡背斜（z14）、洪雅向斜（z17）。以下就規(guī)模較大的褶皺分述如下：

1 3斷裂

北東一南西的延伸方向?yàn)樵搮^(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造總體延伸方向，北西一南東的擠壓型應(yīng)力場(chǎng)（圖2）為區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)。多條逆沖構(gòu)造帶發(fā)育在川西前陸盆地南段內(nèi)部，以及有一些走向幾乎平行于龍門(mén)山南段構(gòu)造走向的正向或反向的逆沖斷層以及與沖斷層相伴生的褶皺構(gòu)造，這是由龍門(mén)山擠壓推覆構(gòu)造向前陸方向的傳播導(dǎo)致。

這些區(qū)域的斷裂和褶皺構(gòu)造對(duì)第四紀(jì)的沉積和水系產(chǎn)生影響，大多在第四紀(jì)仍具有活動(dòng)性。主要包括：雙石斷裂、蒲江一新津斷裂、龍泉山斷裂、蒙頂山背斜、熊坡背斜和三蘇場(chǎng)背斜等。

名山一洪雅地區(qū)的斷層，基本上為逆斷層，以北東向?yàn)橹饕臄鄬幼呦?，部分為南北向或北北東向（圖3），斷層兩盤(pán)地層主要為侏羅系和白堊系。從斷層與褶皺軸的關(guān)系分類，其斷層類型多為走向斷層，背斜構(gòu)造的陡翼大多為其發(fā)育的構(gòu)造部位。根據(jù)已有資料顯示區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的活動(dòng)斷層有：蒙頂山斷層（F1）、白云斷層（F4）、總崗山斷層（F3）、郭灣斷層（F5）及玉仙洞斷層（F2）（表3和圖3）。

2.遙感

大量的活動(dòng)斷層發(fā)育在名山一洪雅地區(qū)淺部構(gòu)造層中，與構(gòu)造層相伴生的是其褶皺與隆起。研究區(qū)西部北東向的蒙頂山斷層及與之相伴的蒙頂山背斜，研究區(qū)中部北東向的白云斷層及與之相伴熊坡的背斜，主要表現(xiàn)為繼承性活動(dòng)斷裂。這些區(qū)域的第四紀(jì)河流的走向和第四紀(jì)沉積的分布，受控于這些斷層及褶皺。

研究區(qū)內(nèi)斷裂影像清楚，斷裂構(gòu)造發(fā)育，反映的是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期間的活動(dòng)形跡，斷裂的主要方向?yàn)楸睎|向、北北東向、北北西向及南北向。北東向?yàn)檠芯繀^(qū)北部的總體構(gòu)造線方向；南北向斷裂為研究區(qū)南部總體構(gòu)造線方向。以下為遙感圖像，是對(duì)一些主要斷裂遙的遙感解譯。

2.1北東向斷層

北東向斷層的數(shù)字高程模型如圖4示。

（1）中里斷層：展布方向沿著北東50°，大于7km的延伸。灌口組二段地層分布于斷層兩側(cè)。第四系全新統(tǒng)沉積為該斷層所控制，呈直線狀延伸的邊界與基巖。

在中里附近，附近丘陵的兩側(cè)被斷層錯(cuò)切，半邊山保留下來(lái)，在地貌上與第四系呈直線狀相接，與第四系西界斷層相對(duì)立在三圣宮至下里段。寬約400m的斷陷槽谷形成，并且控制全新統(tǒng)東、西兩側(cè)邊界。

（2）白云斷層：侏羅系地層為斷層南盤(pán)（上盤(pán)）。白堊系地層為北盤(pán)（下盤(pán)）?？傮w延伸大于15kin，呈北東50°方向。切錯(cuò)朝陽(yáng)鄉(xiāng)東側(cè)砂子硬山體，在馬鞍石一余山一帶形成線狀斷層陡崖，這為斷層活動(dòng)性的表現(xiàn)，并有大量的崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象沿?cái)鄬影l(fā)育。遙感影像顯示，水平方向右行錯(cuò)動(dòng)了100m～200m，向西斜沖。

2.2北北東向斷裂

北北東向斷層的數(shù)字高程模型如圖5所示。總崗山斷裂遙感影像清晰，從花石碑向南西延伸至高石梯一帶，在地貌上呈連續(xù)線狀陡崖（斷層崖）呈北北東向延伸，在北北東方向斷裂上發(fā)育較好，約20kin長(zhǎng)。100m-140m高斷崖。在東側(cè)丘陵地貌形成強(qiáng)烈反差，斷層錯(cuò)切山體在三叉場(chǎng)、馬尾山等地，以逆沖為主要的斷層活動(dòng)性質(zhì)。東盤(pán)下降，西盤(pán)上升。地形反差強(qiáng)烈，在斷崖東側(cè)造成崩塌較為發(fā)育，具有達(dá)20m3最大崩塌巖塊。endprint

2.3北北西向斷層

北北西向斷層的數(shù)字高程模型如圖6所示，最為典型的是玉仙洞斷層，侏羅一白堊系地層被該斷層切割，往北北西方向延伸大于7km。斷層兩側(cè)微地貌、水系截然不同，反映的是挽近斷裂活動(dòng)性。在兩側(cè)發(fā)育有近平行的沖溝與斷層，并且均發(fā)生改變。并且都呈左行位移，最大可達(dá)150m的水系位移（趙灣）。并且深丘狀與淺丘的直線狀截然分界在地貌上同時(shí)呈現(xiàn)。深丘狀丘陵因斷層活動(dòng)而錯(cuò)斷在石崗溝至劉門(mén)前一線。

2.4南北向斷層

南北向斷層的數(shù)字高程模型如圖7所示?？傮w發(fā)育于灌口組地層中，呈南北方向延伸，較為典型的是在洪雅的郭灣斷層。一系列沿?cái)鄬优帕械木€狀槽谷和埡口為其斷裂活動(dòng)性的表現(xiàn)，在東盤(pán)灌口組地層及第四系平壩抬升40m～60m，這是斷層斷層使然。斷層在米山--zk庫(kù)一帶切錯(cuò)中更新統(tǒng)礫石層，二者形成的高差為20m～40m。在地表形成線狀溝谷，主要為南北向的。多有小型崩塌沿?cái)嗔寻l(fā)育。

3.淺層斷裂

總崗山斷層、蒙頂山斷層、白云斷層、郭灣斷層和玉仙洞斷層等為名山一洪雅地區(qū)規(guī)模較大的活動(dòng)斷層，名山一洪雅地區(qū)最有影響的一條斷層是白云斷層（F4），在成都平原中心部位縱貫，在區(qū)域上稱為“蒲江一新津一成都斷裂帶”，在成都平原的中心部位上是規(guī)模最大的斷裂帶，又名熊坡斷層，該斷裂帶曾有中小地震發(fā)生，在第四紀(jì)活動(dòng)性較強(qiáng)，認(rèn)為是一條活動(dòng)斷層，在汶川地震之后還發(fā)生了明顯的移動(dòng)。

白云斷層在第四紀(jì)發(fā)生過(guò)活動(dòng)，其證據(jù)如下：

（1）白云斷層在鳳凰山附近相互交切于NEE向延伸的金堂一大邑?cái)嗔眩⑶疫@2條斷裂都是SE盤(pán)上升；在其交切部位的SE一側(cè)，在地貌上的表現(xiàn)形式是臺(tái)地（或淺丘地貌），中生代的基巖在這個(gè)地方出露，而全新統(tǒng)的沖積砂礫石層沉積出露在另一側(cè)地層。由此認(rèn)為在晚更新世以來(lái)斷裂發(fā)生運(yùn)動(dòng)是存在差異的。

（2）根據(jù)四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局水文隊(duì)提供的鉆孔資料顯示，天回鎮(zhèn)附近為主斷裂西側(cè)，第四系在這里厚度達(dá)到了74.43m；茶店子附近第四系厚度達(dá)到了73m；在斷層?xùn)|側(cè)，第四系厚度相對(duì)是較薄的，在這兩個(gè)地方分別為5.4m和15.7m。表明了第四紀(jì)沉積物受到了該斷裂的控制作用。

（3）由四川石油管理局的淺鉆資料顯示，白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組位于蒲江黃土坡三疊系下統(tǒng)須家河組之下，蒲江黃土坡三疊系下統(tǒng)須家河組逆沖在上，斷層西側(cè)的白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組向斜西翼的次級(jí)斷層也逆沖于第四紀(jì)中更新統(tǒng)礫石層之上（圖8）。由此，受到位于東南側(cè)的主斷層的強(qiáng)烈推擠運(yùn)動(dòng)，使得白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組向斜西北翼沿層面逆沖于第四紀(jì)礫石層之上，并且發(fā)展成次級(jí)斷層。

（4）晚更新統(tǒng)沉積物已經(jīng)被蒲江一新津隱伏斷裂旁側(cè)的次級(jí)斷裂錯(cuò)切。晚第四紀(jì)新斷裂發(fā)育在三河場(chǎng)嚴(yán)家坡等地，由此推斷在晚更新世主干斷裂也存活動(dòng)性。

（5）白云斷層在2008年5月12日汶川大地震之后還發(fā)生了明顯的活動(dòng)。白云斷層帶在蒲江縣白云鄉(xiāng)趙灣頭可見(jiàn)新鮮的錯(cuò)動(dòng)痕跡，如泥質(zhì)擦痕的錯(cuò)動(dòng)痕跡（圖9）、磨光面等，該處所見(jiàn)的斷層帶巖塊的大面積崩塌現(xiàn)象是由于斷層的錯(cuò)動(dòng)造成。

在研究區(qū)東北部白云斷層發(fā)育出露，分布于月南山脈西北坡，在月南山一熊坡背斜（z14）北東段的西北翼伴生，與褶皺軸向延伸方向一致（圖3）。斷層在南邊起始在名山縣馬嶺鄉(xiāng)的中峰寺附近、在北東方向上延伸至蒲江縣白云鄉(xiāng)附近，在蒲江縣光明鄉(xiāng)附近延出研究區(qū)，北東東方向?yàn)閿鄬幼呦?，斷層在研究區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)約20km。該斷層帶在地貌上十分明顯，形成斷層陡坎，在斷層的上升盤(pán)有數(shù)十公里長(zhǎng)。

白云斷層是伴生于熊坡背斜以北（圖10），在區(qū)域上是位于龍門(mén)山構(gòu)造帶東南端的盆地內(nèi)部；在龍門(mén)山逆沖推覆構(gòu)造向前推擠時(shí)候，其進(jìn)入盆地內(nèi)部形成了一個(gè)主要構(gòu)造變形區(qū)。

白云斷層在衛(wèi)片上可見(jiàn)有清楚的線形構(gòu)造影像，具有清楚斷層形跡，在地表出露較好。侏羅系紅層主要出露在斷層的上盤(pán)（上升盤(pán)），三疊系上統(tǒng)須家河組地層出露在局部切割較深的地區(qū)（蒲江縣白云鄉(xiāng)），月南山一熊坡背斜由上盤(pán)地層引起。侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組和白堊系夾關(guān)組主要構(gòu)成斷層下盤(pán)（下降盤(pán)），蓬萊鎮(zhèn)組與夾關(guān)組之間在下盤(pán)由于主斷層的推擠作用形成次級(jí)斷層（圖11）。

寬約15m左右的斷層破碎帶沿?cái)鄬訋毡榘l(fā)育，斷層帶兩側(cè)巖石產(chǎn)狀凌亂、巖石破碎，主要由斷層泥和砂巖構(gòu)造角礫組成斷層破碎帶，夾關(guān)組地層的巖層在近斷層處呈陡立狀。破劈理帶緊靠斷層破碎帶的泥巖中發(fā)育，破劈理面形成1mm～3mm的間隔，呈長(zhǎng)條狀或長(zhǎng)透鏡狀的微劈石，并且還有再次發(fā)生彎曲變形的破劈理面。破劈理面向南東方向傾，傾角在75°左右。其斷層產(chǎn)狀為143～140<75～77，根據(jù)斷層帶兩側(cè)的泥巖中破劈理的產(chǎn)狀可推斷斷層性質(zhì)為逆斷層。

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和綜合研究表明，熊坡背斜是喜馬拉雅中一晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，白云（蒲江一新津）斷裂形成于喜馬拉雅中一晚期。三疊系底部滑脫面的存在對(duì)白云（蒲江一新津）斷裂的切割深度有重要的控制作用。白云（蒲江一新津）斷裂根據(jù)人工地震原始剖面資料顯示，是下切至三疊系雷口坡組及嘉陵江組地層中，并且傾角變緩而逐漸消失，剖面特征具有鏟形斷層特點(diǎn)（圖12）；與熊坡背斜向下消失的深度相一致，估計(jì)斷層的最大深度約5km。因此認(rèn)為熊坡背斜和白云（蒲江一新津）斷裂的形成與演化有密切的成因上的聯(lián)系。白云（蒲江一新津）斷裂在滑脫面上抬頭切層有可能就是熊坡背斜，斷層擴(kuò)展背斜在向上發(fā)展過(guò)程中形成；白云斷層在構(gòu)造層中以淺層斷裂為特征。

4.結(jié)論

四川名山一洪雅地區(qū)位于四川盆地西緣，是揚(yáng)子板塊的一部分，西與青藏板塊毗鄰，龍門(mén)山構(gòu)造帶為兩者之間的推覆結(jié)合帶；名山一洪雅地區(qū)淺層構(gòu)造主要為中新生代的由褶皺和斷裂組成的淺構(gòu)造層，以開(kāi)闊平緩的褶皺和淺層斷裂為主，在區(qū)域上仍然具有活動(dòng)性，活動(dòng)構(gòu)造較龍門(mén)山構(gòu)造帶大為遜色。endprint