郝云蛟,王 東,張金鳳
(陜西地礦漢中地質(zhì)大隊有限公司,陜西 漢中 723000)
該地區(qū)屬于華南板塊揚子陸塊,屬于秦祁昆中央造山帶范疇,地質(zhì)構(gòu)造是秦嶺造山帶揚子陸塊、松潘-甘孜造山帶三者長期相互作用的結(jié)果。在約25億年地質(zhì)歷史中經(jīng)歷了前南華紀(jì)、南華紀(jì)-中三疊世、晚三疊世以來三大階段,六個演化時期(新太古代-古元古代、中元古代-青白口紀(jì)、南華紀(jì)-志留紀(jì)、泥盆紀(jì)-中三疊世、晚三疊世-早白堊世、晚白堊世以來),但其構(gòu)造變形主要是在印支-燕山期由板內(nèi)陸/陸疊覆“A”型俯沖形成并定型的。
該地區(qū)屬揚子北緣—西北緣印支—燕山期前陸變形體系,現(xiàn)今的主要變形是該期形成的。中三疊世末印支期運動使華北板塊和華南板塊發(fā)生陸陸碰撞,在華南板塊北部邊緣形成一系列自北向南薄皮推覆構(gòu)造。燕山期揚子陸塊與南秦嶺造山帶、揚子陸塊與松潘-甘孜造山帶相互作用,環(huán)揚子陸塊形成一組沖斷褶帶,漢南-米倉山隆升帶形成,揚子陸塊內(nèi)部為中生代四川盆地。構(gòu)造單元的劃分以此期變形為基礎(chǔ),劃分為米倉山基地逆沖帶-寧強-三元上揚子克拉通四級構(gòu)造單元。該地區(qū)位于上述四級構(gòu)造單元內(nèi),北東部與漢南巖漿弧相鄰,面上呈北東向展布,為揚子陸塊由南向北擠壓推進(jìn)隆升和其上蓋層褶皺的結(jié)果。介紹如下:寧強—三元上揚子克拉通屬于上揚子地塊米倉山構(gòu)造帶之米倉山基底逆沖帶的一個四級構(gòu)造單元,該地區(qū)北東部與漢南巖漿弧相鄰,北西為陽平關(guān)構(gòu)造楔,面上呈北東向展布,卷入地層包括青白口紀(jì)巖體,向盆地方向依次出露震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系等,主體變形在燕山—喜山期,為中淺構(gòu)造層次。在該地層小區(qū)內(nèi),現(xiàn)今地表出露的主要是米倉山上蓋層及小面積基底巖系。
水田坪-黃壩驛背斜:位于二郎壩--黃壩驛一代??傮w呈北東東—南西西向,向西傾伏,傾伏角7°~10°(由東向西變大),長度約40km,寬約3km~6km,由寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、二疊紀(jì)等地層組成,核部由滄浪鋪組構(gòu)成,核部產(chǎn)狀比較平緩,軸面略向北傾,南翼較陡,160°-170°∠70°-85°,北翼產(chǎn)狀355°-20°∠20°-30°,此背斜根據(jù)其形成機理及卷入地層,可推測應(yīng)屬厚皮推覆構(gòu)造。關(guān)口壩-黎坪復(fù)向斜:位于黎坪、營盤山、小冷壩、關(guān)口壩一帶,總體呈北東東—南西西向延長,東部向東翹起,褶皺平緩開闊,次一級褶皺明顯且呈波狀起伏,向斜核部為下三疊系大冶組,且均成小的封閉出現(xiàn),兩翼為二疊系灰?guī)r、志留系粉砂巖、頁巖及奧陶紀(jì)砂巖、頁巖及灰?guī)r組成,巖石產(chǎn)狀一般北翼傾向南—南東,傾角15°~40°,南翼傾向北—北西,傾角5°~30°。本地區(qū)主要出露該復(fù)向斜的次級褶皺,卷入地層為二疊系—下三疊系,多向斜寬緩,背斜相對緊閉,呈隔擋式褶皺,受巖石力學(xué)性質(zhì)差異成層滑脫控制:即二疊系和三疊系大冶組高粘度的中厚層一塊狀灰?guī)r為強巖層系,分別構(gòu)成下、上兩個主導(dǎo)層,變形形成主褶皺,進(jìn)而控制由薄層狀的泥砂質(zhì)碎屑巖、薄層狀碳酸鹽巖、泥質(zhì)碳酸鹽巖夾硅質(zhì)巖等低粘度弱層系構(gòu)成介質(zhì)層被動變形滑脫一褶皺。
a.二疊系和三疊系大冶組高粘度強巖層系構(gòu)成的主導(dǎo)層,分別發(fā)育平均波長7km和2.5km的主褶皺。其中:①主導(dǎo)層中部以同心褶皺為主。②主導(dǎo)層與介質(zhì)層接觸帶上,內(nèi)彎曲一側(cè)多見為舌狀褶皺或相似褶皺,其外凸側(cè)褶皺形態(tài)較為開闊。(圖1)。
圖1 二疊系和三疊系大冶組高粘度強巖層系形成的褶皺
b.低粘度弱巖層構(gòu)成的介質(zhì)層內(nèi):①近主導(dǎo)層頂、底內(nèi)彎曲一側(cè)具復(fù)雜揉褶,局部伴隨發(fā)育小型逆斷層。單層成薄板狀的硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖則伴有尖棱裙皺、膝狀褶皺或其轉(zhuǎn)折端形成虛脫帶-構(gòu)造角礫充填型三角區(qū)。②遠(yuǎn)離主導(dǎo)層向頂、底均遞變?yōu)槠骄忛_闊褶皺-大型膝折直至褶皺消失,以其順層均勻縮短變形遞變?yōu)樘卣鳌?/p>
綜上所述,本地區(qū)內(nèi)褶皺主要有如下特點。
①米倉山主體為一個大型的基底卷入構(gòu)造,走向近東西;以晚三疊世大冶組底部的泥頁巖層為界,可分為上、下兩層結(jié)構(gòu):淺層變形簡單,深層變形則較為復(fù)雜。且泥頁巖層下部層序存在減薄和加厚現(xiàn)象,反映該地區(qū)為早三疊世形成的古構(gòu)造,并在后期重新活動。②米倉山構(gòu)造帶原是揚子陸塊北緣的一個東西向隆起,于印支期同龍門山和大巴山一起卷入揚子陸塊邊緣的推覆構(gòu)造系統(tǒng)之中。并在后期繼續(xù)發(fā)展,形成米倉山隆褶推覆帶。由于本地區(qū)志留系及下三疊系泥頁巖層共同組成了沉積蓋層的軟弱層系—滑脫層,在北北西和南南東擠壓作用影響下發(fā)育了一系列薄皮構(gòu)造。
印支-燕山期斷裂切割基底和蓋層,斷層有北東向和北西向兩組,受控于揚子板塊向秦嶺造山帶楔入的構(gòu)造背景,本地區(qū)以北東向斷裂為主,為中淺構(gòu)造層次脆性斷裂。石羊?!€相子:位于石羊?!i草溝—還相子一帶,向北東延伸,區(qū)內(nèi)長度約33km,為一北傾逆斷層,傾角±71°,斷層破碎帶寬約10m~15m,主要為斷層角礫巖、斷層泥和碎裂巖,斷層兩側(cè)巖石風(fēng)化程度較強,形成于燕山期。元馬路-水田坪-石羊棧斷裂:該斷裂形成于燕山期,燕山早期為左行平移斷層,從石羊?!笫瘔我粠У暮浼o(jì)層的分布位置判斷,其斷距約4km,燕山晚期受南北向構(gòu)造運動影響繼而形成逆斷層。
(1)前南華紀(jì)基底形成演化階段。①新太古代至古元古代原始陸殼形成期(2800Ma~1800Ma)。②中元古代至新元古代早期北東向原始板塊構(gòu)造演化與晚前寒武紀(jì)褶皺基底(原始中國古陸)形成期(1800Ma~800Ma)。
(2)南華紀(jì)至早三疊世地塊陸表海演化階段。①南華紀(jì)至志留紀(jì)揚子陸塊演化期(800Ma~410Ma)。②泥盆紀(jì)至中早三疊世揚子海盆古特提斯后陸盆地演化期(410Ma~227Ma)。
(3)晚三疊世以來大陸板內(nèi)演化階段。①晚三疊世至早白堊世新特提斯聯(lián)合繼承性持續(xù)造山和大型沉降盆地演化期(227Ma~96Ma)。②晚白堊世以來新特提斯疊加改造塊斷隆升、掀斜形成現(xiàn)代山勢地貌景觀(96Ma~現(xiàn)今)。
(4)第四紀(jì)龍門山北段、米倉山近代構(gòu)造地貌形成。沉積主要沿現(xiàn)代河床兩側(cè)零星分布。米倉山為侵蝕山地并繼續(xù)上升侵蝕。測區(qū)內(nèi)第四系進(jìn)一步發(fā)展擴大,以河流相沉積為主。全新世形成現(xiàn)代構(gòu)造地貌景觀。