The Uplift of the Longmenshan Thrust Belt and Subsidence of the West Sichuan Foreland Basin

Based on fission track dating of apatite, and measurement of vitrinite reflectance of rock samples from the Longmenshan (Longmen Mountain)area and the West Sichuan foreland basin and computer modelling it is concluded that (l)the Songpan-Garze fold belt has uplifted at least by 3-4 km with an uplift rate of no less than 0.3-0.4 mm/a since 10 Ma B.P.; (2) the Longmenshan thrust nappe belt has uplifted at least by 5-6 km with an uplift rate of more than 0.5- 0.6 mm /a since 10 Ma B.P.; (3) the Longmenshan detachment belt has uplifted by 1 - 2 km at a rate of 0.016-0.032 mm/a since 60 Ma B.P.; (4) the West Sichuan foreland basin has uplifted by 1.7-3 km at a rate of 0.028-0.05 mm/a since 60 Ma B.P.; (5) the uplift rate of the area on the west side of the Beichuan-Yingxiu-Xiaoguanzi fault for the last 10 Ma is 40 times as much as that on its east side; (6) the uplifting of the the Songpan - Garze fold belt and the subsidence of the West Sichuan foreland basin 60 Ma ago exhibit a mirro-image correlation, i.e. the rapid uplifting of the the Songpan-Garze fold belt was corresponding to the rapid subsidence of the basin;the Songpan-Garze fold belt has uplifted at a much greater rate than the West Sichuan foeland basin in the last 60 Ma;and (7) the palaeogeothermal gradient was 25℃ /km in the West Sichuan foreland basin.

川西-龙门山盆山系统走向差异演化的变形、隆升和沉积记录及关键构造变革期讨论

综合利用露头构造解析、地震剖面解释、锆石和磷灰石裂变径迹年龄和沉降-沉积等资料,对川西-龙门山盆山系统沿走向的构造变形、差异隆升-剥蚀和沉积记录进行系统梳理,探讨龙门山冲断带和川西前陆盆地系统的走向差异演化特征及其关键构造变革期。受控于本身的地质结构差异及周缘多个构造带的多期交互作用,龙门山冲断带和川西前陆盆地在构造、隆升和沉积等方面都表现出明显的走向差异。龙门山冲断带自北向南总体上具有韧性减弱、脆性增强、构造定型时间变新的趋势,龙门山北段和盆地北部定型于燕山期,而龙门山中、南段和盆地南部定型于喜马拉雅期。中生代期间,龙门山北段隆升较快;而新生代期间,龙门山中、南段隆升较快。川西前陆盆地同样表现出南北差异隆升的特点,北部隆升较早,大约在45 Ma B.P.;而南部隆升较晚,在20~25 Ma B.P.。川西(北)前陆盆地的沉降中心经历了4次明显的迁移,即从晚三叠世的龙门山中段前缘向东北迁移,中侏罗世到大巴山-米仓山前缘,晚侏罗世-早白垩世向西迁移至米仓山-龙门山北段前缘,于晚白垩世-新生代期间再次向南迁移到龙门山中-南段前缘。龙门山冲断带和川西前陆盆地的走向差异演化表现为印支期向南递进扩展、燕山早-中期南北分异和燕山晚期-喜马拉雅期北隆南降。龙门山冲断带和川西前陆盆地经历了晚三叠世、中侏罗世、早白垩世和古近纪4个关键构造变革期。晚三叠世构造变革期包括龙门山水下隆起和海相前陆盆地(马鞍塘组上部至小塘子组)、龙门山局部隆升和海陆过渡相前陆盆地(须家河组第二至第三段)以及龙门山全面隆升和陆相前陆盆地(须家河组第四至第五段)三大阶段,主要受控于扬子构造域并受秦岭构造域的强烈影响。中侏罗世构造变革表现为扬子构造域向秦岭构造域的转变;早白垩世构造变革表现为秦岭构造域向青藏高原构造域的转变;古近纪构造变革表现为川西前陆盆地由沉积向剥蚀状态的转变。

青藏高原东缘龙门山前陆逆冲带复合结构与生长

位于青藏高原东缘的北东向龙门山逆冲带,研究已经证明是中生代与新生代前陆复合扩展和生长的结果。然而,2008年5·12汶川地震地表破裂、余震和滑坡等的单向和分段迁移现象,对龙门山复合逆冲带的结构认识提出了挑战。文章在已有研究成果基础上,针对龙门山复合生长下构建的特殊结构进行了野外调查和构造解析。结果表明,以中生代与新生代两期前陆逆冲带复合生长为基础,龙门山复合逆冲带具有特殊的、主要由前陆逆冲楔叠加后形成的复合结构,而且这种复合逆冲楔具有分级和时序特征;中生代前陆逆冲楔是以逆冲断层-褶皱为特征,并分别组合形成碧口厚皮逆冲推覆体、唐王寨薄皮逆冲推覆体和龙王庙逆冲推覆体,总体从晚三叠世以前开始,至~160 Ma向南递进扩展生长;新生代前陆逆冲楔由逆冲断层和逆冲岩片组成,分为约35~10 Ma和10 Ma以来两个阶段,向南东向递进扩展生长,并可能与川西盆地东侧龙泉山构造相连通。因此,龙门山逆冲带具有前陆逆冲带和生长过程的双重复合结构。

四川盆地西北部栖霞组天然气差异成藏过程

四川盆地西北部中二叠统栖霞组天然气勘探近期获得重大突破,揭示出一个难得的冲断带-盆地系统不同构造区差异成藏典型实例。为及时总结成藏规律以供其他同类地质背景地区参考,也为下步勘探部署提供依据,本文主要从包裹体地球化学特征角度,结合其他成藏地质条件,开展了差异成藏过程研究。结果表明,以矿山梁、河湾场为代表的冲断带栖霞组储层充填大量沥青以及酸性流体沉淀矿物石英,经历了两期油气充注与一期破坏,含气性差。相比而言,以双鱼石为代表的冲断前锋带与以九龙山为代表的前缘隆起带储层沥青均欠发育,且以碱性流体沉淀矿物方解石充填为主,前者经历了两期油气充注,后者只经历了一期油气充注,含气性均相对较好。稳定保持是研究区大气藏形成的主要原因,冲断带前锋与前缘隆起随造山带推覆挤压应力减弱,虽然深大断裂欠发育导致深部下寒武统烃源岩供烃受限,但可以形成中二叠统腐泥腐殖混合型烃源岩的自生自储,稳定的构造环境有利于油气成藏后的稳定保持。盆山结合部凹陷区的深层—超深层油气勘探工作值得加以关注。

四川盆地龙门山前北段构造演化特征及其油气地质意义

基于地表地质、地震、电法、钻井等资料综合研究,对四川盆地龙门山前北段逆冲推覆前锋断层的构造变形特征进行精细刻画。研究表明,逆冲推覆前锋断层整体为隐伏断层,并发育断层传播褶皱,仅在香水场—江油一带出露香水断层,对应地表的厚坝高陡地层变形带,沿三叠系嘉陵江组—雷口坡组膏盐岩滑脱层没有大规模位移量向盆地内传递。逆冲推覆前锋断层在厚坝以南部分为断坪-断坡多转折断层,沿嘉陵江组上断坪滑脱形成中坝背斜;而在厚坝以北部分则为铲型断层,深层寒武系被逆冲出露地表。以逆冲推覆前锋断层为界,断层上盘叠瓦构造带在印支期大规模逆冲,喜马拉雅期再次活化,下盘隐伏构造变形主要形成于喜马拉雅期。逆冲推覆前锋断层下盘隐伏构造生储盖匹配条件整体较好,具备形成大型气藏的有利地质条件;逆冲推覆前锋断层上盘在重华以北出露三叠系及更古老的地层,油气保存条件差,而重华以南至武都地区被侏罗系覆盖且嘉陵江组膏盐岩层较厚的断块油气保存条件相对较好,具备成藏条件。逆冲推覆前锋断层不仅是龙门山与四川盆地的盆山分界断层,也是川西北地区油气成藏系统的界线。

侧缘前陆构造带:一种前陆构造带的新类型——以龙门山为例

前陆构造带是造山带研究中一个非常重要的概念,指与造山带相邻的带状构造区域,由前陆冲断带和前陆盆地组成,可以分为周缘前陆构造带和弧后前陆构造带。前人在研究中国中—西部盆山系统时又提出了再生前陆构造带的概念,由再生造山带的前陆冲断带与再生前陆盆地组成。然而,晚三叠世由龙门山前陆冲断带与川西前陆盆地组成的龙门山前陆构造带在构造位置、沉积特征、地球动力学机制等方面与这3类前陆构造带有很大不同。在综合前人研究成果的基础上,研究提出龙门山前陆构造带在晚三叠世为一种新的前陆构造带类型——侧缘前陆构造带。由于松潘—甘孜褶皱带楔形的几何学特征,叠加其深部滑脱层的解耦作用,使得滑脱层之上的造山带表壳物质与下部"解耦",向SE方向发生大规模侧向挤出,导致造山带侧缘龙门山地区的地壳发生缩短增厚和挠曲沉降,形成龙门山侧缘前陆冲断带和川西侧缘前陆盆地。小金弧形构造带内显示区域应力状态由松潘—甘孜褶皱带内部NE—SW向挤压,向龙门山前陆冲断带NW—SE向挤压过渡,是对侧缘前陆构造带特殊应力环境的应变响应。侧缘前陆构造带在形成和演化上依赖于造山带特殊的楔形几何样式和深部软弱沉积层构成的滑脱层。前者为强烈缩短变形的造山带表壳物质提供一个"出口",后者使得滑脱层以上的表壳物质与下部的基底"解耦",随着造山带的持续挤压缩短,受空间限制的表壳物质无法消减,从而向容易挤出的方向发生大规模位移。