李友余，王道永，吳德超，周琳雄

(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059)

0 引言

二郎山地區(qū)位于揚(yáng)子陸塊西緣，處于龍門山構(gòu)造帶、川滇南北構(gòu)造帶、松潘—甘孜造山帶交匯地帶。龍門山構(gòu)造帶、松潘—甘孜褶皺系是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多地質(zhì)學(xué)者研究的重點(diǎn)課題，取得了許多成果(王二七等，2008;李智武等，2008，2009;張?jiān)罉虻龋?011)。通過(guò)野外地質(zhì)調(diào)查、物化探技術(shù)及遙感測(cè)量技術(shù)等地質(zhì)填圖手段對(duì)該地區(qū)的褶皺、斷裂變形特征和成因進(jìn)行了比較詳細(xì)的闡述和分析，不僅對(duì)該地區(qū)的構(gòu)造變形及演化提供認(rèn)識(shí)和幫助，還有助于揚(yáng)子板塊西緣、龍門山構(gòu)造帶、松潘—甘孜褶皺系的變形特征分析及形成演化提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 大地構(gòu)造位置

二郎山位于揚(yáng)子陸塊西緣，緊鄰東特提斯構(gòu)造域松潘—甘孜褶皺系，橫跨康滇地軸與上揚(yáng)子臺(tái)拗2個(gè)構(gòu)造單元(圖1)，隸屬于揚(yáng)子古陸塊。所在古陸塊形成于前震旦紀(jì)，震旦紀(jì)以來(lái)的沉積蓋層發(fā)育較全，經(jīng)歷了晉寧—澄江、加里東、華力西、印支、喜山等多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂比較發(fā)育;巖漿活動(dòng)頻繁。

圖1 隧道遂址區(qū)域大地構(gòu)造位置圖

1.2 構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨疤卣?/h3>

二郎山地區(qū)所處大地構(gòu)造位置特殊，無(wú)論物質(zhì)建造、變形型式、地質(zhì)演化等方面都存在較為明顯的差異。根據(jù)上述條件，以二郎山西支斷裂為界，可將二郎山區(qū)域劃分為東段沉積蓋層變形巖塊和西段基底變形巖塊2個(gè)構(gòu)造單元(王道永等，2011)。

基底變形巖塊:分布于二郎山地區(qū)西段。由構(gòu)成“康滇地軸”的太古—早元古代的變質(zhì)結(jié)晶基底—康定雜巖、中條期變質(zhì)基—中酸性巖漿巖和晉寧—澄江期中酸性巖漿巖、震旦系蘇雄組火山巖建造組成。經(jīng)多期韌性變形—變質(zhì)作用，巖體均一化較徹底，巖塊整體性好，不發(fā)育褶皺構(gòu)造，以早期韌性剪切變形、后期疊加脆韌性斷裂變形為特征。

基底變形巖塊以瀘定韌性剪切帶為界，根據(jù)其組成和變形差異，可進(jìn)一步劃分為2個(gè)次級(jí)斷塊——干溝斷塊(Ⅱ1)和大渡河斷塊(Ⅱ2)(圖2)。

沉積蓋層變形巖塊:出露于二郎山區(qū)域東段。由古生界(缺失石炭系)系地層和少量基底晉寧—澄江期結(jié)晶巖系組成。巖塊具良好的層狀結(jié)構(gòu)，故褶皺、斷裂極為發(fā)育，以縱彎彎滑、脆性破裂構(gòu)造變形為特征;巖體的分化性較強(qiáng)，巖體完整性、均一性較差。根據(jù)斷裂對(duì)巖塊的分化和變形特征的差異，將沉積蓋層變形巖塊進(jìn)一步劃分為7個(gè)次級(jí)斷塊——大坪山斷塊(Ⅰ1)、燒房頭斷塊(Ⅰ2)、門坎山斷塊(Ⅰ3)、石杠子溝斷塊(Ⅰ4)、雪可老斷塊(Ⅰ5)、馬鞍山斷塊(Ⅰ6)。

2 變形特征研究

區(qū)域構(gòu)造主要受揚(yáng)子地臺(tái)西緣構(gòu)造帶——東部的北北東向龍門山構(gòu)造帶、西部的川滇南北構(gòu)造帶，以及松潘—甘孜造山帶內(nèi)部的北西向鮮水河斷裂帶共同控制。區(qū)內(nèi)地質(zhì)背景復(fù)雜，不同性質(zhì)、不同級(jí)次的褶皺、斷裂比較發(fā)育。區(qū)域北部和西部受松潘—甘孜造山帶影響，發(fā)育構(gòu)造變形以緊閉線狀的弧形褶皺構(gòu)造為主，而斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育;區(qū)域東部和北東部受揚(yáng)子地臺(tái)西緣推覆作用影響，褶皺、斷裂強(qiáng)烈。由于區(qū)域遭受至少2次或2次以上不同方向、方式構(gòu)造力的同時(shí)或先后作用，因此各種構(gòu)造形跡呈相互過(guò)渡、遷就和歪曲、改造、轉(zhuǎn)化的構(gòu)造聯(lián)合、構(gòu)造復(fù)合現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，構(gòu)成一幅極為復(fù)雜的形變圖像(圖2)。

2.1 褶皺變形特征

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要發(fā)育于沉積蓋層變形巖塊中，以一系列排列緊密的平行褶皺和單斜構(gòu)造為主，受斷裂作用影響，發(fā)育大量次級(jí)褶皺和派生構(gòu)造，斷裂性質(zhì)以逆斷層發(fā)育、平移斷層切割為特征;基底變形巖塊以早期韌性剪切變形、后期疊加脆韌性斷裂變形為特征，僅在下震旦統(tǒng)蘇雄組安山巖段(Z1sα)凝灰?guī)r中局部出現(xiàn)流面而略顯層狀構(gòu)造。

2.1.1 結(jié)晶基底韌性變形 分布于二郎山西支斷裂以西，主要由結(jié)晶基底的變質(zhì)中性—中酸性巖漿巖、晉寧—澄江期中性—中酸性侵入巖和下震旦統(tǒng)蘇雄組安山巖段(Z1sα)地層組成。

變形特征主要表現(xiàn)為:晚太古代—早元古代中條期區(qū)域結(jié)晶基底在地殼早期高溫高壓背景下，基底巖石處于中深構(gòu)造層次環(huán)境的固體流變狀態(tài)，受近東西向擠壓構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用下，形成近SN向的韌性剪切帶、彎流－剪滑褶皺和伴隨構(gòu)造－變質(zhì)作用產(chǎn)生的構(gòu)造片理、片麻理構(gòu)造等;晚元古代晉寧—澄江期，先后經(jīng)歷了拉張→擠壓的變形構(gòu)造幕。第Ⅰ變形構(gòu)造幕受EW向拉張作用，區(qū)域處于陸緣拉張階段，大規(guī)模的巖漿侵位形成SN向構(gòu)造巖漿帶，并控制巖體內(nèi)部原生節(jié)理構(gòu)造形成和規(guī)律組合;第Ⅱ變形構(gòu)造幕受EW向擠壓作用，構(gòu)造－巖漿帶隆起并伴隨韌性剪切作用，形成發(fā)育在雜巖體中的糜棱巖帶構(gòu)造——瀘定韌性剪切帶。

2.1.2 沉積蓋層韌—脆性剪切變形 發(fā)育于二郎山西支斷裂以東的古生界沉積巖層和少量基底晉寧—澄江期鉀長(zhǎng)花崗巖、中生界上三疊統(tǒng)須家河組地層中，主要表現(xiàn)以排列近SN、NNW、NNE向線狀、短軸狀平行褶皺及單斜構(gòu)造為特征。

單斜構(gòu)造主要發(fā)育于大坪山斷塊(Ⅰ1)、門坎山斷塊(Ⅰ3)及馬鞍山斷塊(Ⅰ6)內(nèi)部。大坪山斷塊(Ⅰ1)內(nèi)，加里東期上三疊統(tǒng)須家河組(T3x)與中二疊統(tǒng)棲霞組、茅口組(P2q+m)呈角度不整合接觸，斷塊內(nèi)部褶皺構(gòu)造不發(fā)育，以傾向西的單斜構(gòu)造為主，傾角55°～65°，受新溝斷層向東逆沖推覆牽引作用，近斷層附近巖層局部東傾。

門坎山斷塊(Ⅰ3)內(nèi)表現(xiàn)為印支期下奧陶統(tǒng)紅石崖組(O1h)與下伏晉寧—澄江期花崗巖體(γk2)呈沉積不整合接觸，單斜構(gòu)造總體顯示為巖層向西緩傾，代表性產(chǎn)狀285°～335°∠10°～23°，但發(fā)育有一系列的寬緩褶皺構(gòu)造;在近二郎山東支斷裂附近，受斷層逆沖作用形成牽引褶皺，巖層逐漸變陡并反傾。

在馬鞍山斷塊(Ⅰ6)內(nèi)部，斷塊內(nèi)部褶皺及斷裂構(gòu)造不發(fā)育，構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，整體表現(xiàn)為一單斜構(gòu)造，巖層整體呈向東傾斜，傾角較緩，總體產(chǎn)狀為80°～90°∠20～30°。近斷層附近巖層產(chǎn)狀(傾角)有所變化，在二郎山西支斷層附近巖層變緩(15°～20°)，在馬鞍山擠壓帶附近變陡(30°～40°)，甚至直立、倒轉(zhuǎn)。

結(jié)合區(qū)域性構(gòu)造變形分析，厘定出在二郎山地區(qū)主要發(fā)育兩期次構(gòu)造幕，即加里東期褶皺幕與華力西期褶皺幕。

華力西期褶皺幕，主要發(fā)育SN走向的褶皺變形。在燒房頭斷塊(Ⅰ2)、雪可老斷塊(Ⅰ5)內(nèi)部，該褶皺幕主要表現(xiàn)為背、向斜相間排列。背斜核部地層為中泥盆統(tǒng)甘溪組(D2g)，兩翼地層由中泥盆統(tǒng)養(yǎng)馬壩組(D2y)構(gòu)成，由東向西，軸面由斜歪變直立，樞紐則由向南傾伏變?yōu)樗街料虮眱A伏，兩翼巖層產(chǎn)狀傾角則變現(xiàn)為由不對(duì)稱變?yōu)閷?duì)稱;向斜核部出露中泥盆統(tǒng)養(yǎng)馬壩組(D2y)地層，兩翼地層以中泥盆統(tǒng)甘溪組(D2g)為主，局部出露下泥盆統(tǒng)平驛鋪組(D1p)地層，褶皺類型為直立傾伏褶皺，樞紐傾伏向由南向NE變化。

加里東期褶皺幕，在門坎山斷塊(Ⅰ3)內(nèi)較明顯，軸向NNE—SSW，樞紐近水平，兩翼巖層產(chǎn)狀不對(duì)稱。核部地層為下奧陶統(tǒng)紅石崖組及巧家組(O1h+q)，兩翼依次出露中、上奧陶統(tǒng)和下、中志留統(tǒng)地層。向斜西翼巖層受二郎山東支斷層影響產(chǎn)狀變化較大;東翼巖層產(chǎn)狀較平緩。北東端被?；藬鄬?F2)所切斷，南東端延伸情況不明，為軸面近于直立、樞紐向北緩傾的開(kāi)闊直立傾伏向斜。向斜南東側(cè)還發(fā)育一系列與之平行的褶皺構(gòu)造。

2.2 斷裂變形特征

研究區(qū)構(gòu)造背景較復(fù)雜、發(fā)育不同性質(zhì)、不同級(jí)別斷層16條(表1)，以逆沖性質(zhì)為主，由東向西逆沖。其中規(guī)模較大的有6條。

2.2.1 新溝斷裂 新溝斷層位于長(zhǎng)河壩村新溝附近，走向近 SN，向西陡傾，長(zhǎng)度約15 km，破碎帶20～50 m，帶中主要發(fā)育構(gòu)造角礫巖，上盤為泥盆系養(yǎng)馬壩組(D2y)組，下盤為上三疊系須家河組(T3x)。被近EW向右行平移斷層將其錯(cuò)移，錯(cuò)距不大，約200 m，以平移斷層為界新溝斷裂可分為北、南兩段。

北段在新溝(河)由SN向轉(zhuǎn)EW向地段分布，須家河組地層破碎強(qiáng)烈，巖層向東緩傾斜。由于地層不連續(xù)(D2y/T3x)、產(chǎn)狀不協(xié)調(diào)、破碎帶發(fā)育，存在負(fù)地形等特征明顯反映斷層的存在。

南段分布于長(zhǎng)河壩以南的SE，在燒房頭溝處，斷層橫切EW向沖溝，斷層上盤泥盆系養(yǎng)馬壩組(D2y)發(fā)育一系列牽引褶皺，后者軸面劈理發(fā)育，沿軸面劈理發(fā)育碎斑巖及少量碎粉巖，斷層帶中構(gòu)造巖主要為構(gòu)造角礫巖寬度10余m，影響帶數(shù)十米(圖3)。

表1 二郎山地區(qū)斷層簡(jiǎn)表

圖3 新溝斷裂南段(燒房頭溝)構(gòu)造特征

2.2.2 保凰斷裂 斷裂NW起于石杠子溝北，向SE經(jīng)赤竹坪、保新廠、凰儀，止于轎頂山北，斷裂總體走向NW40°，中部于凰儀附近向東突出呈弧形，傾向SE，傾角在70°以上，屬一條高角度的逆沖斷層。在二郎山地區(qū)，該斷裂將元古界晉寧期鉀長(zhǎng)花崗巖推覆于志留系羅惹坪組沉積巖之上。中段斷距最大，達(dá)千米以上，兩端斷距較小，常分枝，呈疊瓦狀，以致燈影組—二疊系地層呈透鏡體夾于其中，長(zhǎng)達(dá)8～10 km。斷層帶十分破碎，具有發(fā)育程度不等，寬度不一的構(gòu)造角礫巖及碎斑巖、碎粉巖等，次級(jí)構(gòu)造(破劈理、擦痕)均很發(fā)育。

2.2.3 二郎山斷裂帶 二郎山斷裂帶屬龍門山斷裂帶南延部分，斷裂帶長(zhǎng)度約60 km。北起天全縣長(zhǎng)河坎，經(jīng)馬鞍山、照壁山、二郎山等，終止于瀘定縣冷磧鎮(zhèn)以南。斷裂帶總體上呈NE—SW走向，但波狀起伏變化明顯，傾向總體向NE，傾角隨走向部位不同而變化，一般為42°～70°。該斷裂帶主要由大致平行的3條斷裂，即二郎山東支、中支和西支斷裂組成，向南逐漸收斂合(劉援朝等，2010)(圖4)。分述如下。

圖4 二郎山斷裂帶各分支斷裂野外露頭

二郎山東支斷裂:在杠子溝下游出露，走向NE 25°～30°，傾向 NW∠75°。上盤為元古代鉀長(zhǎng)花崗巖，下盤為奧陶—志留系，元古代花崗巖仰沖于奧陶—志留系之上。斷層帶兩側(cè)巖石破碎，巖層強(qiáng)烈揉皺，片理異常發(fā)育。

二郎山中支斷裂:中支斷裂于二郎山處從西支分出，呈NE∠25°延至石杠子溝被?；藬嗔阉睾蟊毖?，傾向SE，∠70°。元古代花崗巖及奧陶系、志留系仰沖于泥盆系及上三疊統(tǒng)須家河組之上，斷距達(dá)千米以上。巖層強(qiáng)烈揉皺，片理極為發(fā)育，以致團(tuán)塊狀灰?guī)r的層理被片理取代，構(gòu)造透鏡體及密集節(jié)理帶發(fā)育。

二郎山西支斷裂:為二郎山斷裂帶的主斷層。由冷磧南西，經(jīng)二郎山、馬鞍山西側(cè)繼續(xù)北延，南段走向?yàn)镹E∠30°，北段近 SN 向，傾向 NW，∠55°，元古代花崗巖及中酸性火山巖仰沖于泥盆系及上三疊統(tǒng)須家河組地層。在干溝一帶，出露下震旦統(tǒng)蘇雄組安山巖段地層;斷層帶中構(gòu)造角礫巖、破劈理帶、構(gòu)造透鏡體發(fā)育。

2.2.4 瀘定韌性剪切帶 為大渡河斷裂的組成部分，主要發(fā)育的是早元古代康定群的變質(zhì)基性－酸性火山巖以及澄江期的斜長(zhǎng)花崗巖，僅有少量的澄江期鉀長(zhǎng)花崗巖;而在其東側(cè)則表現(xiàn)為以澄江期的強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)為主(劉援朝等，2010)。

瀘定韌性剪切帶總體上SN走向沿大渡河流域呈弧形延伸，傾向向西，傾角在不同部位也存在變化，一般50°～84°。瀘定韌性剪切帶長(zhǎng)約90 km，寬400～1 000 m，總體呈北寬南窄的變化趨勢(shì)。

由于剪切帶內(nèi)部的巖石遭受高溫高壓環(huán)境下的強(qiáng)烈韌性剪切變形，形成了一系列成分不同、類型不同、變形強(qiáng)度不同的韌性變形斷層巖——糜棱巖。同時(shí)，在局部地段還可見(jiàn)到后期脆性破裂疊加在韌性剪切帶中以及剪切帶邊緣，反映出不同性質(zhì)多期活動(dòng)的特點(diǎn)(圖5)。

圖5 瀘定韌性剪切帶中碎斑構(gòu)造及糜棱巖中的絹云母條帶狀

3 成因探討

中條旋回:區(qū)域的結(jié)晶基底在地殼早期高溫高壓背景下，基底巖石處于中深構(gòu)造層次環(huán)境的固體流變狀態(tài)，受強(qiáng)大的近EW向擠壓構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用下，形成近SN向的韌性剪切帶、彎流－剪滑褶皺和伴隨構(gòu)造－變質(zhì)作用產(chǎn)生的構(gòu)造片理、片麻理構(gòu)造等。

晉寧旋回:研究區(qū)經(jīng)歷了從拉張→擠壓的變形構(gòu)造幕。第Ⅰ變形構(gòu)造幕受東西向拉張作用，區(qū)域處于開(kāi)放環(huán)境，大規(guī)模的巖漿侵位形成SN向構(gòu)造－巖漿帶，并控制巖體內(nèi)部原生節(jié)理構(gòu)造形成和規(guī)律組合;第Ⅱ變形構(gòu)造幕受EW向擠壓作用，構(gòu)造－巖漿帶隆起并伴隨韌性剪切作用，形成康滇地軸的雛形和發(fā)育在雜巖體中的糜棱巖帶構(gòu)造(瀘定韌性剪切帶等)。經(jīng)過(guò)中條、晉寧構(gòu)造旋回，區(qū)域基底以韌性構(gòu)造變形為特色的構(gòu)造序列形成。

晚三疊世末，隨古特提斯洋的關(guān)閉、揚(yáng)子板塊和羌塘板塊之間相互碰撞以及勞亞板塊向南推擠的共同作用，在區(qū)域西部的松潘—甘孜地槽內(nèi)首先產(chǎn)生強(qiáng)烈韌性變形，形成擠壓型彎流－剪滑地槽型弧形褶皺造山帶;碰撞造山作用的持續(xù)進(jìn)行，拉開(kāi)了區(qū)域構(gòu)造變形從西部韌性向東部脆性的轉(zhuǎn)化，區(qū)域北部受勞亞板塊向南推擠，西部地槽造山帶向南部地臺(tái)逆掩推覆，在揚(yáng)子地臺(tái)的約束阻擋下產(chǎn)生反時(shí)針力偶，形成NE向龍門山推覆造山帶;之后，區(qū)域受鮮水河構(gòu)造帶活動(dòng)影響，在NE—SW方向擠壓及左行剪切作用下，形成NW—NNW向壓剪性構(gòu)造，并疊加于西部地槽和東部地臺(tái)先成構(gòu)造之上。經(jīng)印支旋回，區(qū)域以推覆構(gòu)造為格架、變形以自西向東由韌性向脆性過(guò)渡為特色。

侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)的燕山期，區(qū)域內(nèi)結(jié)束了大陸邊緣造山和陸間碰撞造山構(gòu)造背景，進(jìn)入到陸內(nèi)造山環(huán)境控制下的燕山脆性構(gòu)造變形期。

燕山期，區(qū)內(nèi)繼承了印支晚期—燕山早期SN向推擠和揚(yáng)子地塊、鮮水河斷裂限制約束的三角束狀聯(lián)合構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特點(diǎn)。因此，區(qū)域構(gòu)造線方向沒(méi)有發(fā)生本質(zhì)變化，僅是進(jìn)一步強(qiáng)化了區(qū)域構(gòu)造變形。但由于區(qū)域經(jīng)歷了大陸邊緣造山向陸內(nèi)造山的演變，構(gòu)造變形環(huán)境發(fā)生了從地槽向上構(gòu)造層次的轉(zhuǎn)化，形成韌性向脆性過(guò)渡的構(gòu)造變形及組合。

4 結(jié)論

二郎山地區(qū)大地構(gòu)造背景特殊，主要受龍門山構(gòu)造帶、川滇南北構(gòu)造帶以及鮮水河斷裂帶共同控制，以二郎山西支斷裂為界，可將二郎山區(qū)域劃分為東段沉積蓋層變形巖塊和西段基底變形巖塊2個(gè)構(gòu)造單元，并進(jìn)一步劃分為8個(gè)次級(jí)單元。

研究區(qū)內(nèi)，受揚(yáng)子地臺(tái)西緣推覆作用影響，褶皺以排列近SN、NNW、NNE向緊閉的線狀、短軸狀平行褶皺及單斜構(gòu)為造征;斷裂十分發(fā)育，不同性質(zhì)、不同級(jí)別斷層達(dá)16條，以逆沖性質(zhì)為主。

研究區(qū)構(gòu)造格局經(jīng)歷了多期構(gòu)造旋回、巖漿侵入及變質(zhì)疊加作用。

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