方成名，趙 利,2

(1.中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無(wú)錫 214126；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，山東 泰安 271018)

中國(guó)大陸是由小型克拉通、眾多微地塊經(jīng)過(guò)多期拼合而成的“鑲嵌式”復(fù)合大陸,其組成復(fù)雜而不均一、基底結(jié)構(gòu)各異[1-2]，區(qū)別于以巨型克拉通為主體的典型大陸板塊結(jié)構(gòu)。復(fù)合陸內(nèi)造山是指發(fā)生于復(fù)合大陸巖石圈內(nèi)部、遠(yuǎn)離同期板塊邊界的造山帶，主要分布在古地塊的拼接部位。國(guó)內(nèi)不少學(xué)者將此類造山視作板緣型造山的延續(xù)，稱之為陸內(nèi)俯沖型造山[3-4]或再生型造山帶[5]，亦有學(xué)者認(rèn)為中國(guó)復(fù)合陸內(nèi)造山作用與全球普遍發(fā)育板內(nèi)型造山作用類似，具有普遍性[6]。復(fù)合陸內(nèi)造山伴生的山前沖斷帶具有基底普遍卷入變形的構(gòu)造特征[6-7]，亦有別于板緣型造山帶以薄皮式構(gòu)造為主的山前沖斷特征[6-8]。

中國(guó)中西部地區(qū)分布著15個(gè)規(guī)模不一的山前帶，是我國(guó)陸域油氣勘探的重要組成部分，勘探潛力大。梳理國(guó)內(nèi)外典型山前帶油氣分布發(fā)現(xiàn)，規(guī)模油氣田主要分布于厚皮向薄皮構(gòu)造轉(zhuǎn)換的過(guò)渡帶，且油氣賦存的部位也受變形的結(jié)構(gòu)控制[7,9]。過(guò)渡帶的構(gòu)造轉(zhuǎn)換及其結(jié)構(gòu)是決定油氣成藏過(guò)程與類型的根本條件[7,9]，山前帶深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成與其所處的空間位置的差異均可產(chǎn)生各具特色的轉(zhuǎn)換變形結(jié)構(gòu)。為此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞山前沖斷結(jié)構(gòu)及樣式開(kāi)展了大量的研究，提出諸多分類模式。PRICE[10]認(rèn)為典型前陸沖斷變形機(jī)制劃分Ⅰ型、Ⅱ型2類構(gòu)造幾何模型；ESCHER等[11]提出基于碰撞型造山帶緊鄰的前陸與后陸同時(shí)褶皺的雙重倒向模式；賈承造[12]按盆—山結(jié)合部的變形樣式劃分為疊瓦式、構(gòu)造楔式、反轉(zhuǎn)式、底辟式4類；何登發(fā)[13]按斷層是否切入基底劃分為厚皮型與薄皮型2類，并在此基礎(chǔ)上細(xì)分4種變形類型；管樹(shù)巍[14]根據(jù)沖斷系統(tǒng)內(nèi)斷層位移傳遞和消減的方式，將中國(guó)中西部前陸沖斷帶劃分為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和復(fù)雜邊界制約型4類；劉樹(shù)根、鄧賓等[15-16]從四川盆地周緣盆—山結(jié)構(gòu)的角度將其劃分為突變型與漸變型2種類型。

“鑲嵌式”的大陸地殼結(jié)構(gòu)與復(fù)雜的拼合塊體相互作用方式，決定了中國(guó)中西部地區(qū)山前帶相比典型前陸沖斷帶有著更為獨(dú)特的沖斷結(jié)構(gòu)樣式[17-18]。隨著大陸構(gòu)造動(dòng)力學(xué)研究的發(fā)展，已逐步重視研究當(dāng)復(fù)合大陸受到板塊邊緣俯沖、碰撞擠壓時(shí)，在大陸內(nèi)部或拼接處產(chǎn)生的影響，并獲得一些新的研究進(jìn)展或新的概念，用以解釋這種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的山前帶成因。歸結(jié)起來(lái)主要有殼內(nèi)拆離滑脫構(gòu)造模式[19-20]、板塊碰撞遠(yuǎn)程效應(yīng)模型[21-22]、陸內(nèi)俯沖與榨擠模式[2,4,23-24]、深淺構(gòu)造轉(zhuǎn)換模式[25]等，但單一模式難以解釋中西部山前地區(qū)多類型深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)與淺層多樣式變形之間的成因關(guān)系，尤其是厚皮構(gòu)造與薄皮構(gòu)造之間多類型轉(zhuǎn)換過(guò)渡及其形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制缺乏合理系統(tǒng)解釋。徐旭輝、方成名等[7,9]在研究中國(guó)中西部山前沖斷結(jié)構(gòu)分帶模式時(shí)，提出厚皮構(gòu)造與薄皮構(gòu)造之間存在4種轉(zhuǎn)換型式，即過(guò)渡Ⅰ帶、過(guò)渡Ⅱ帶、無(wú)過(guò)渡帶、過(guò)渡Ⅰ+Ⅱ帶，但未對(duì)其結(jié)構(gòu)差異及其形成機(jī)制進(jìn)行論述。筆者試圖從山前帶厚皮構(gòu)造向薄皮構(gòu)造的轉(zhuǎn)換類型入手，通過(guò)山前地區(qū)深部結(jié)構(gòu)與淺層樣式對(duì)比分析，將中國(guó)中西部地區(qū)山前帶納入統(tǒng)一的大陸動(dòng)力學(xué)構(gòu)造體系，探討不同沖斷結(jié)構(gòu)類型之間時(shí)空關(guān)聯(lián)屬性及其形成機(jī)制，以此豐富復(fù)合大陸動(dòng)力學(xué)的理論研究，并指導(dǎo)山前帶油氣勘探實(shí)踐。

1 山前帶形成的構(gòu)造背景與深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)

1.1 復(fù)合陸內(nèi)的大地構(gòu)造背景

中國(guó)中西部山前帶主要分布于復(fù)合大陸的塊體拼接部位，屬于新生代環(huán)青藏高原巨型盆山體系的組成部分[17-18,22]。它由塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地等和天山、昆侖山、龍門山、秦嶺、阿爾金山、賀蘭山等組成, 介于西昆侖山—東昆侖山—龍門山—哀牢山與阿爾泰山—克拉美麗山—北山—陰山北緣—太行山—雪峰山2個(gè)弧形帶之間的區(qū)域(圖1)。

從元古宙以來(lái)經(jīng)歷多期次的大陸解體與拼合，形成了以塔里木、華北、揚(yáng)子3個(gè)古板塊為核心，并與準(zhǔn)噶爾、阿拉善、松潘、柴達(dá)木等20多個(gè)微古板塊之間的4期聚合，形成了具有“鑲嵌式”結(jié)構(gòu)的復(fù)合中國(guó)大陸，奠定中、新生代山前沖斷的陸殼基底結(jié)構(gòu)和構(gòu)造格局基礎(chǔ)[1-2,26]。中國(guó)中西部大型盆地基底陸塊是古生代散布于北方大陸與岡瓦納大陸之間眾多微陸塊相互拼貼與增生的產(chǎn)物[27]。這些陸塊經(jīng)過(guò)多期構(gòu)造事件逐步拼貼于歐亞大陸南緣，至晚古生代末期成為歐亞大陸的組成部分。青白口紀(jì)—志留紀(jì)，表現(xiàn)為華南洋、古中國(guó)洋、昆侖洋、北祁連洋等在這一大地構(gòu)造旋回中發(fā)育、消減，并形成加里東期的前陸沖斷帶，在塔里木盆地塔中至塔南一帶可見(jiàn)保存較好的古沖斷帶形跡。晚古生代，隨著古亞洲洋拼合關(guān)閉，形成北方大陸增生的弧盆體系與北準(zhǔn)噶爾—克拉美麗—北山—賀根山前陸沖斷體系[27-28]。古生代末期，西伯利亞板塊持續(xù)向南碰撞擠壓，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣、天山造山帶兩側(cè)率先發(fā)生裂谷反轉(zhuǎn)，形成陸內(nèi)體制環(huán)境下的山前沖斷帶[28]。中、新生代，復(fù)合的中國(guó)大陸在三面受擠的動(dòng)力邊界條件及南北壓縮、東西擠出的構(gòu)造體制下，沿古造山帶如秦—祁—昆，產(chǎn)生構(gòu)造復(fù)蘇、縮合和陸內(nèi)扇狀雙向沖斷；抑或沿古裂谷帶，如賀蘭山、龍門山，隆起反轉(zhuǎn)和不同形式的沖斷[27]。

圖1 中國(guó)中西部復(fù)合陸內(nèi)山前帶分布

1.2 深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)

1.2.1 地球物理場(chǎng)與深部構(gòu)造層

中西部盆地內(nèi)部具有相對(duì)較高的重、磁異常，寬緩高磁異常和區(qū)域重力高正異常相對(duì)應(yīng)，表明均具有剛性基底；盆地邊緣帶多以密集的重力異常梯度帶和高磁異常為特征[29-30]。此外，盆地內(nèi)的中、下地殼地震波速度大于山前地區(qū)，表明前者更加堅(jiān)硬、剛性[31]。

1.2.2 地殼與巖石圈結(jié)構(gòu)

中西部盆地和山前帶的地殼和巖石圈內(nèi)多發(fā)育高導(dǎo)低速層，并作為塑性層將巖石圈流變學(xué)結(jié)構(gòu)分割呈軟、硬相間的特征(表1)。而且，不同構(gòu)造單元內(nèi)的巖石圈流變學(xué)結(jié)構(gòu)迥異。四川、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾與塔里木盆地的巖石圈流變剖面相似，皆表現(xiàn)為“弱地殼—強(qiáng)地?！苯Y(jié)構(gòu)，脆弱、黏性的下地殼夾于有脆性或剛性的上地殼與上地幔之間，整體呈“果凍三明治”模型；而龍門山、西昆侖、天山等山前帶則不同，其巖石圈流變剖面呈顯 “奶油蛋糕”模型，表現(xiàn)為“強(qiáng)地殼—弱地?！苯Y(jié)構(gòu)[32]。盆山之間流變學(xué)結(jié)構(gòu)呈強(qiáng)弱對(duì)置狀態(tài)，當(dāng)二者相互擠壓時(shí)，地殼內(nèi)各層系及與巖石圈地幔之間發(fā)生不同程度解耦，造成盆山相互楔入，進(jìn)而形成“鑲嵌式”拼接。比如，龍門山?jīng)_斷帶的深地震構(gòu)造解釋表明：四川盆地的下地殼楔入山前帶內(nèi)，山前帶的中地殼楔入盆地內(nèi)，而四川盆地的上地殼楔入山前帶內(nèi)[33]。因此，中西部盆山的流變學(xué)結(jié)構(gòu)差異為復(fù)合陸內(nèi)山前沖斷提供了深部動(dòng)力學(xué)條件。

表1 中國(guó)中西部山前地區(qū)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征對(duì)比

Table 1 Comparison of deep geological structuralcharacteristics in central and western China km

類型山前帶及其莫霍面深度山前帶內(nèi)塑性層深度對(duì)應(yīng)盆地莫霍面深度山根型無(wú)根型龍門山～6318～23～43西昆侖>6530～40,43～53～45南天山～6018～23～45六盤山～4910～18,25～30～43南天山～6018～29,34～45～50大巴山～46～15,～30～43雪峰山～4125～30～43賀蘭山～44～20,25～37～43哈山～49～12,23～33,32～43～50

1.2.3 盆山結(jié)合帶深部結(jié)構(gòu)差異

中西部典型山前帶依據(jù)莫霍面深度和下地殼厚度變化，可劃分地殼明顯增厚的“山根”型和正常厚度的“無(wú)根”型2類[7]，且具有明顯的殼內(nèi)變形差異。大巴山、雪峰山等山前帶垂向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，殼內(nèi)層系耦合程度高，莫霍面處變形表現(xiàn)為交互式錯(cuò)斷[34]；山前帶與盆地之間的莫霍面深度差小于5 km，山前帶幾乎沒(méi)有地殼橫向縮短增厚形成的“山根”(表1)。而龍門山、六盤山等山前帶垂向結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，殼內(nèi)層系解耦程度高，莫霍面處變形表現(xiàn)為盆地反沖入造山帶內(nèi)[35-36]；山前帶與盆地之間的莫霍面深度差大于5 km，造山帶的下地殼明顯增厚，存在明顯“山根”。

2 四種轉(zhuǎn)換類型及其結(jié)構(gòu)

基于中西部地區(qū)主要山前帶深—淺部地質(zhì)結(jié)構(gòu)的聯(lián)合分析，以厚皮向薄皮構(gòu)造轉(zhuǎn)換過(guò)程中“構(gòu)造位移向前擴(kuò)展傳遞的形式及其產(chǎn)生的地質(zhì)結(jié)構(gòu)”為依據(jù)，將構(gòu)造轉(zhuǎn)換劃分為4種類型，即過(guò)渡Ⅰ帶、過(guò)渡Ⅱ帶、過(guò)渡Ⅰ+Ⅱ帶和無(wú)過(guò)渡帶。首先依據(jù)轉(zhuǎn)換部位是否存在基底面拆離滑脫，劃分為過(guò)渡帶和無(wú)過(guò)渡帶2類，再視基底面拆離滑脫沖斷產(chǎn)生結(jié)構(gòu)特征進(jìn)一步劃分。

過(guò)渡Ⅰ帶、過(guò)渡Ⅱ帶、過(guò)渡Ⅰ+Ⅱ帶構(gòu)造轉(zhuǎn)換的運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程表現(xiàn)為極強(qiáng)的相似性，均通過(guò)基底面拆離滑脫實(shí)現(xiàn)構(gòu)造位移的順層傳遞或擴(kuò)展，只是在向前擴(kuò)展過(guò)程中因物質(zhì)的非均質(zhì)性、邊界條件的差異產(chǎn)生不同方式的應(yīng)力消減，故而形成各自特征的變形結(jié)構(gòu)。由此可以看出，轉(zhuǎn)換類型與物質(zhì)非均質(zhì)性、邊界條件存在時(shí)空的耦合性和關(guān)聯(lián)性，這已被構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)所證實(shí)[37]。

2.1 過(guò)渡Ⅰ帶型

過(guò)渡Ⅰ帶型或稱前緣突破型，以地殼深部約20 km、以殼內(nèi)“軟弱層”為主滑脫面的厚皮式構(gòu)造向以沉積蓋層內(nèi)泥巖、膏鹽巖為主滑脫面的薄皮式構(gòu)造轉(zhuǎn)換主要通過(guò)基底面拆離滑脫實(shí)現(xiàn)，并主要形成顯露式的疊瓦式?jīng)_斷體系(圖2a)。構(gòu)造應(yīng)力及位移通過(guò)基底面滑脫的形式逐步向前緣突破傳遞，主要形成前展式疊瓦沖斷構(gòu)造，具有彌散式、弧形分布的特點(diǎn)。該類山前帶往往具有深部結(jié)構(gòu)分層性好、剛性強(qiáng)且下地殼無(wú)明顯增厚的“無(wú)根”特征，如大巴山前沖斷帶、川東沖斷帶等。

2.2 過(guò)渡Ⅱ帶型

過(guò)渡Ⅱ帶型或稱三角帶型，兩者轉(zhuǎn)換主要通過(guò)基底拆離滑脫與蓋層內(nèi)部反向滑脫沖斷構(gòu)成的楔形構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。構(gòu)造位移與地層縮短主要通過(guò)沉積蓋層疊覆和被動(dòng)反向逆沖斷層消減、吸收2種形式完成，薄皮帶變形弱(圖2b)。主要發(fā)育淺表單斜、三角帶、隱伏疊瓦沖斷、斷坡背斜等構(gòu)造樣式，具變形帶窄、地貌突變的特點(diǎn)。該類山前帶往往具有深部結(jié)構(gòu)橫向穩(wěn)定性相對(duì)較弱、盆區(qū)基底剛性強(qiáng)且下地殼明顯增厚的“山根”特征，如龍門山前北段、南天山前、昆侖山前等。

圖2 陸內(nèi)山前沖斷帶厚—薄皮構(gòu)造轉(zhuǎn)換的4種型式

2.3 過(guò)渡Ⅰ+Ⅱ帶型

過(guò)渡Ⅰ+Ⅱ帶型或稱復(fù)合型，是指前緣突破與三角帶2種類型的復(fù)合類型，即基底拆離帶后緣以斷層顯露式的疊瓦沖斷結(jié)構(gòu)、前緣以隱伏疊瓦沖斷或三角帶結(jié)構(gòu)(圖2c)。復(fù)合型轉(zhuǎn)換相比單一的轉(zhuǎn)換類型具有斷面旋轉(zhuǎn)、“r”型斷裂組合、幕次性前緣突破等獨(dú)特的變形或時(shí)序演化特征，具有下地殼明顯增厚與基底面相對(duì)盆區(qū)明顯抬升的深部結(jié)構(gòu)特征。

2.4 無(wú)過(guò)渡帶型

無(wú)過(guò)渡帶型或稱推覆型，主要通過(guò)大型推覆斷層實(shí)現(xiàn)厚皮構(gòu)造向薄皮構(gòu)造的轉(zhuǎn)換(圖2d)。快速隆升的造山帶前緣地殼主逆沖斷裂吸收大部分構(gòu)造應(yīng)變量，構(gòu)造變形集中在主斷裂周邊，主斷裂前方變形無(wú)論是地層縮短量還是構(gòu)造位移量均相對(duì)較小，并具有扇狀雙向沖斷和深部下地殼增厚的特征。中西部地區(qū)博格達(dá)山前、庫(kù)魯克塔格山前、六盤山前即為典型代表。

3 結(jié)構(gòu)差異形成的控制因素

3.1 組分、結(jié)構(gòu)的不均一性

中西部地區(qū)山前帶主要發(fā)育于復(fù)合大陸形成后的中、新生代，并沿微型塊體的拼接部位分布，屬于大陸板內(nèi)變形范疇[2,4-5,7-8,17-18,21-22]。大陸板內(nèi)構(gòu)造變形的實(shí)質(zhì)是在已經(jīng)固化和穩(wěn)定的地臺(tái)或巖石圈板塊基礎(chǔ)上的構(gòu)造變形[38]，而陸塊拼接帶客觀存在的縱、橫向上組成與結(jié)構(gòu)的不均一性則是影響大陸板內(nèi)變形的主要因素[8,18]。組成與結(jié)構(gòu)非均一性表現(xiàn)為巖石圈強(qiáng)度的橫向不連續(xù)性，拼接帶相比塊體內(nèi)部的巖石圈強(qiáng)度要小，是構(gòu)造薄弱帶，在后期擠壓應(yīng)力作用下更易重新活動(dòng)。此外，不同拼接帶之間強(qiáng)度差異或克拉通化程度更決定了后期擠壓的構(gòu)造響應(yīng)程度與沖斷結(jié)構(gòu)類型。青藏高原—塔里木板塊—天山地塊區(qū)域的橫向、縱向上相比印度板塊更具明顯非均一性，表現(xiàn)出更為強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)及各流變層交錯(cuò)變形、解耦。華北、塔里木、華南板塊內(nèi)部元古代拼接帶在中、新生代大陸板內(nèi)變形階段表現(xiàn)為很好穩(wěn)定性，未形成山前沖斷變形。

3.2 不同層次滑脫層

滑脫層是影響山前帶構(gòu)造樣式的重要因素，亦是構(gòu)造變形垂向分層的主要因素[18]。不同層次滑脫層的特征及其對(duì)變形的控制作用不同，按發(fā)育深度可以分為深、中、淺3個(gè)層次。

深層次滑脫層主要是指中下地殼內(nèi)部、殼—幔塑性層，深度大于20 km；其對(duì)應(yīng)的滑脫斷層在地表表現(xiàn)為韌性剪切變形帶，剖面上巖石圈地幔為水平疊置而上、下地殼為交互楔入及構(gòu)造解耦。

中層次滑脫層主要是指前沉積盆地基底面上、下的軟弱層，深度約10 km；其對(duì)應(yīng)的滑脫斷層多為過(guò)渡帶基底面拆離斷層，構(gòu)造層的變形樣式主要為脆性變形、疊瓦沖斷和雙重構(gòu)造等，地層垂向疊置。中層次滑脫層是否發(fā)育視盆地基底結(jié)構(gòu)與沉積蓋層之間物性差異程度，一般剛性基底與沉積地層間由于能干強(qiáng)度差大，易發(fā)育基底面滑脫層。

淺層次滑脫層主要是指前沉積地層內(nèi)部能干層之間相對(duì)軟弱巖層，其組成巖性一般為膏鹽、鹽巖、泥巖，深度小于10 km；其對(duì)應(yīng)的滑脫斷層多為薄皮帶層間剪切滑動(dòng)斷層。淺層次滑脫層一般控制沉積層內(nèi)斷層相關(guān)褶皺的發(fā)育及分布。

3.3 邊界條件

邊界條件是同一沖斷帶內(nèi)縱向分段的重要因素，亦是各山前帶變形差異的外因，主要包括作用力方式、邊界幾何特征等條件。

作用力方式一方面是指沖斷速率：遠(yuǎn)離喜馬拉雅造山帶的山前帶，沖斷的應(yīng)力減小、縮短速率降低，構(gòu)造變形亦相對(duì)較弱。新生代西昆侖沖斷帶的縮短量約37 km[39]，龍門山南段約30 km[40]，南天山庫(kù)車地區(qū)約34 km[41]，北天山約17 km[42]。另一方面是指構(gòu)造走向與沖斷方向的夾角：當(dāng)夾角為銳角時(shí)，山前帶的部分縮短量將轉(zhuǎn)化為走滑量，斷層具備走滑性質(zhì)，構(gòu)造變形將更加復(fù)雜化。西昆侖沖斷帶走滑特征強(qiáng)于南天山，當(dāng)綜合縮短量和走滑量時(shí)，前者變形量遠(yuǎn)大于后者。

邊界幾何特征主要是指相互接觸的古板塊幾何形狀或先存構(gòu)造。當(dāng)盆地邊界為外凸或山前帶呈內(nèi)凹時(shí)，沖斷帶構(gòu)造形跡呈反向弧形，如西昆侖和南天山?jīng)_斷帶；當(dāng)盆地邊界內(nèi)凹或山前帶外凸時(shí)，沖斷帶構(gòu)造形跡呈弧形，如大巴山?jīng)_斷帶；當(dāng)盆地和山前帶邊界呈直線時(shí)，沖斷帶構(gòu)造形跡呈直線型，如龍門山?jīng)_斷帶。

4 構(gòu)造成因模式

中國(guó)中西部地區(qū)山前沖斷帶位于復(fù)合大陸內(nèi)部，遠(yuǎn)離同期活動(dòng)的板塊活動(dòng)邊緣，距離多數(shù)在1 000 km以上。源自巖石圈尺度的縱彎褶皺作用或?qū)尤怦钭饔靡l(fā)的基底塊斷隆升、裂谷反轉(zhuǎn)或上沖作用是板內(nèi)山前沖斷的主要構(gòu)造成因模式[8]，也以此來(lái)解釋北美拉拉米、澳大利亞中部的Alice Springs等厚皮與薄皮構(gòu)造共存的板內(nèi)造山>及其山前沖斷的成因。顯然，中國(guó)中西部山前帶在構(gòu)造屬性上與此相類似，但在形成的大地構(gòu)造背景、巖石圈縱橫向結(jié)構(gòu)與沖斷構(gòu)造樣式上均更為復(fù)雜與獨(dú)特。因而，研究中西部地區(qū)4種厚皮與薄皮構(gòu)造的轉(zhuǎn)換機(jī)制，需充分考慮中國(guó)大陸山前帶深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)、盆地基底結(jié)構(gòu)及局部動(dòng)力學(xué)環(huán)境的差異，沒(méi)有一個(gè)唯一的構(gòu)造動(dòng)力模式可以概括所有。

復(fù)合大陸內(nèi)的板內(nèi)造山及沖斷變形與造山期前業(yè)已存在的薄弱帶在有利應(yīng)力作用下的復(fù)合有關(guān)[6]。在此過(guò)程中，盆山耦合過(guò)程及其產(chǎn)生的地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型受控于顯著的深部結(jié)構(gòu)差異[15]，淺部褶皺沖斷變形也受控于復(fù)雜的耦合互饋特性的多種機(jī)制或塊體幾何、基底、物質(zhì)非均性、動(dòng)力學(xué)等多種邊界條件[43]。據(jù)此認(rèn)為，復(fù)合陸內(nèi)山前厚—薄皮構(gòu)造轉(zhuǎn)換及其沖斷結(jié)構(gòu)差異的形成，主要源自“鑲嵌式”復(fù)合大陸因不同的深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)與空間幾何形態(tài)，在板緣俯沖、碰撞作用力下產(chǎn)生多種形式的構(gòu)造響應(yīng)。

深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)的顯著差異是控制山前沖斷構(gòu)造模式的主因，邊界條件則決定同一構(gòu)造模式下結(jié)構(gòu)差異。深部結(jié)構(gòu)的差異，主要表現(xiàn)為下地殼是否局部增厚及代表“塑性層”殼內(nèi)高導(dǎo)或低速體的發(fā)育及復(fù)雜程度?！吧礁毙蜕角皫碌貧ぴ龊窦皬?fù)雜化的殼內(nèi)“塑性層”與莫霍面是源于盆地為代表的剛性塊體向前造山帶方向的殼內(nèi)俯沖或流動(dòng)，并導(dǎo)致中、上地殼沿深約20 km左右的“塑性層”發(fā)生反向拆離與多層次滑脫沖斷(圖3a)。該模式與“陸內(nèi)俯沖模式”類似，有別于傳統(tǒng)的洋殼俯沖(B俯沖)和陸—陸俯沖模式(A俯沖)，強(qiáng)調(diào)巖石圈地幔、殼內(nèi)高導(dǎo)低速層的作用，是指中國(guó)大陸在中、新生代拼接過(guò)程或完全拼接后發(fā)生在微陸塊與造山帶之間的俯沖。殼內(nèi)俯沖與中、新生代印支板塊向歐亞板塊俯沖碰撞引起的遠(yuǎn)程構(gòu)造效應(yīng)和上地幔向東蠕散共同誘發(fā)的古造山帶復(fù)活有關(guān)[5,44]。該模式控制了龍門山前中北段、西昆侖山前、米倉(cāng)山前的三角帶型與復(fù)合型轉(zhuǎn)換帶的形成。三角帶型與復(fù)合型轉(zhuǎn)換帶的區(qū)別在于淺部沖斷結(jié)構(gòu)的不同，而結(jié)構(gòu)的差異是表現(xiàn)為基底面拆離區(qū)是否發(fā)育顯露式?jīng)_斷裂。這種結(jié)構(gòu)差異的形成則源于山前帶所處空間結(jié)構(gòu)及其受到的邊界力學(xué)條件。西昆侖山前因更加鄰近印度板塊與歐亞板塊碰撞帶，遭受更為強(qiáng)烈的陸內(nèi)俯沖和反向基底面拆離滑脫，導(dǎo)致顯露式?jīng)_斷區(qū)被改造消失殆盡。同時(shí)，同一山前帶塊體幾何邊界與俯沖及反向拆離滑脫的差異速率往往導(dǎo)致變形過(guò)程的非均一性，易發(fā)育斜向走滑與橫向分段結(jié)構(gòu)特征，這與砂箱構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)相吻合[43]，塔西南山前沖斷的“Z”型轉(zhuǎn)折[45]、準(zhǔn)南緣山前的分段性均與此有關(guān)。此外，同樣具有“山根”的博格達(dá)山前，中上地殼缺乏殼內(nèi)高導(dǎo)或低速體而具有較好的剛性特征，缺乏反向拆離形成的條件。下地殼俯沖增厚的同時(shí)，深部發(fā)生重力均衡化調(diào)整，表現(xiàn)為中上地殼通過(guò)快速隆升來(lái)實(shí)現(xiàn)下地殼密度失衡的反饋。此類山前帶往往具有雙向深俯沖、淺層背向式高角度沖斷的特點(diǎn)(圖3b)，是在板內(nèi)縮合體制下，在殼內(nèi)圈層拆離解耦作用導(dǎo)致的一種變形。

圖3 復(fù)合陸內(nèi)沖斷構(gòu)造模式

“無(wú)根”型山前帶，深部具有較高的耦合特性，在大陸板塊邊緣受到碰撞聚斂和擠壓作用時(shí), 在板內(nèi)巖石圈地殼內(nèi)部出現(xiàn)的拆離與滑移現(xiàn)象，既沒(méi)有“A式俯沖”作用,也不存在莫霍面下凹的“山根”。盆地基底與沉積蓋層沿著不同層次的滑脫層(殼?；搸?、殼內(nèi)高導(dǎo)或低速體、基底面、沉積蓋層)發(fā)生逐級(jí)滑脫，形成以犁式斷層為主導(dǎo)的疊瓦狀沖斷層組合楔狀構(gòu)造(圖3c)。雪峰山、龍門山南段、大巴山前彌散式疊瓦沖斷構(gòu)造的成因均與此相關(guān)。但對(duì)其動(dòng)力學(xué)的來(lái)源，國(guó)內(nèi)外學(xué)者卻莫衷一是，提出了諸如板緣碰撞遠(yuǎn)程構(gòu)造效應(yīng)、大洋巖石圈低角度俯沖構(gòu)造模式等2種相對(duì)主流的觀點(diǎn)?？紤]到大陸應(yīng)力傳遞衰減、擠壓應(yīng)力方向與大陸構(gòu)造帶在方向上不一致等問(wèn)題，認(rèn)為板緣碰撞遠(yuǎn)程構(gòu)造不可能是導(dǎo)致板內(nèi)基底拆離發(fā)生的單一動(dòng)力來(lái)源。近年來(lái)，運(yùn)用大洋巖石圈低角度俯沖構(gòu)造模型，來(lái)解釋包括雪峰構(gòu)造帶在內(nèi)的華南大陸構(gòu)造變形成因，已受到越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)同。筆者認(rèn)為，任何一種模式均不能合理解釋所有“無(wú)根”型山前多層次拆離滑脫變形的動(dòng)力來(lái)源問(wèn)題，但不管哪種模式均強(qiáng)調(diào)了來(lái)自板緣俯沖或碰撞的構(gòu)造影響。剛性塊體遠(yuǎn)距離的傳導(dǎo)與大洋板塊低角度俯沖引發(fā)的殼幔拆離，均可能是某一山前帶變形的主要或復(fù)合的動(dòng)力來(lái)源，具體應(yīng)視其所處的空間位置與邊界條件確定。

5 結(jié)論

(1)山前帶主要分布于中國(guó)中西部“鑲嵌式”復(fù)合大陸拼接部位，依據(jù)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)可劃分為地殼明顯增厚的“山根”型和正常厚度的“無(wú)根”型2類，且具有明顯不同的殼內(nèi)流變學(xué)特性。龍門山前中北段、天山兩側(cè)、昆侖山前、六盤山前、博格達(dá)山前等“山根”型山前帶具有殼內(nèi)垂向結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耦合程度低的特征；大巴山前、龍門山南段、雪峰山前、扎伊爾山前等“無(wú)根”型山前帶殼內(nèi)垂向結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，耦合程度高。

(2) 復(fù)合陸內(nèi)山前帶的結(jié)構(gòu)差異主要表現(xiàn)為厚—薄皮轉(zhuǎn)換型式及其控制下結(jié)構(gòu)差異。依據(jù)厚皮構(gòu)造向薄皮構(gòu)造轉(zhuǎn)換的位移擴(kuò)展或消減方式及其產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)特征，可將中西部山前帶劃分為4種類型，即過(guò)渡Ⅰ帶型、過(guò)渡Ⅱ帶型、過(guò)渡Ⅰ+Ⅱ帶型和無(wú)過(guò)渡帶型4種。

(3)復(fù)合陸內(nèi)山前沖斷帶結(jié)構(gòu)差異形成主要受控于介入變形的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與板緣作用力方式。物質(zhì)結(jié)構(gòu)因素包括巖石圈組分與結(jié)構(gòu)的橫向不均一性、殼內(nèi)多層次滑脫層(殼幔、殼內(nèi)高導(dǎo)或低速層、基底面、沉積蓋層)；板緣作用力因素包括復(fù)合陸內(nèi)古陸塊空間幾何形態(tài)及板緣作用方式。

(4)復(fù)合陸內(nèi)山前厚—薄皮構(gòu)造轉(zhuǎn)換及其沖斷結(jié)構(gòu)差異的形成，主要源自“鑲嵌式”復(fù)合大陸因不同的深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)與空間幾何形態(tài)在板緣俯沖、碰撞作用力下產(chǎn)生多種形式的構(gòu)造響應(yīng)。三角帶型、復(fù)合型山前沖斷構(gòu)造形成遵循“殼內(nèi)俯沖與反向拆離沖斷”構(gòu)造模式，推覆型與前緣突破型則分別符合“殼內(nèi)雙向俯沖與均衡隆升沖斷”和“多層次基底拆離滑脫沖斷”構(gòu)造模式。