龙门山北段唐王寨向斜构造特征及其物理模拟

发布时间：2019-01-09 17:20

【摘要】：龙门山构造带位于四川盆地的西北及西北缘,是我国西南部一条重要的构造带。地貌上是四川盆地的西部屏障,构造上它既是四川盆地与西部构造区的分界带——龙门山北西侧为松潘-甘孜褶皱带,南东侧为川西前陆盆地,而且也是我国东部与西部构造的分界带。在地理位置上,以都江堰、安县为界,将龙门山构造带分为北、中、南三段,都江堰以南至天全为南段,都江堰至安县为中段、安县以北至广元为北段。由北西至南东分布有三条区域上的深大断裂:陇东-茂汶-汶川-青川断裂(即茂县-汶川断裂)、小关子-映秀-北川-关庄断裂(即映秀-北川断裂)、双石-彭灌-安县-朝天断裂(即彭灌-安县断裂)。本文所研究的唐王寨地区是位于龙门山北段,映秀-北川断裂以东的一个大型的向斜构造。受扬子地台、华北地块、松潘-甘孜褶皱带等构造单元的影响,龙门山构造带在地质历史上经历了复杂的构造动力学过程,构造组合形式多样,前期形成的构造样式叠加了后期构造运动对其的改造,使得龙门山构造带表现出多期次的构造叠合的特点。对于龙门山构造带的研究,许多地质前辈曾多次涉足该区。就其几何特征、物质组成、变形特征、成因机制、演化历史等做了大量而深入的研究工作,取得了一系列的成果,这些研究成果加深了我们对龙门山构造带的认识,指导了龙门山地区以及川西前陆盆地的油气勘探,并且取得了良好的经济效益。龙门山构造带上分布的大大小小的飞来峰构造历来是地质学者研究的热点问题。研究区唐王寨向斜地区是龙门山北段上最醒目的构造之一,关于它的研究,不同的学者提出了各自的见解:有的人认为它是龙门山构造带在印支期褶皱造山形成的推覆体;也有的人认为它是经历了先期推覆和后期滑覆共同作用的结果。本文正是针对唐王寨飞来峰,以构造地质学为基础,依靠构造几何学、构造动力学等地质学科,通过野外地质调查,对其构造特征进行了研究,并结合室内构造物理模拟实验,探讨其形成的构造动力学成因机制。通过野外地质调查发现,唐王寨向斜两翼(北西翼和南东翼)发育极不对称,地层出露情况、地质构造上都有明显的差别,北西翼地层出露完整,厚度大,以单斜岩层为主;南东翼地层厚度小,甚至部分地层缺失,发育一系列挤压性质的构造,如倒转褶皱、断层相关褶皱等,地层的缺失主要是由于南东翼发育的逆冲断层导致的构造减薄。构造物理模拟实验是一种在构造地质学领域十分有效的研究手段,其实质是几何变形法,通过使用各种模拟材料,如:石英砂、石膏、泥土、硅胶等塑造地质模型,对研究区的大地构造形态以及岩石性进行模拟,通过使用外动力加载模拟研究区所处的构造动力学背景。实验过程中观察模型中各个模拟层的变形特征,记录相关实验数据,并将实验结果与实际的地质剖面对比,从而实现对所提出的理论观点进行验证。本文根据前人对唐王寨向斜的研究成果,以及野外地质调查的收获,设计了三种不同动力来源的构造物理模拟实验:(1)单轴单向挤压;(2)垂直隆升叠加单向挤压;(3)垂直隆升。实验结果表明:在垂直隆升的力源下,模拟结果与野外实际地质剖面相似度较高。唐王寨向斜的构造动力学成因机制与整个龙门山构造带的构造演化密切相关。总结前人对唐王寨向斜的研究成果,综合野外地质调查以及室内的构造物理模拟实验,我们认为唐王寨向斜属于重力作用下产生的滑覆构造,而非推覆构造。其动力学成因机制是在晚三叠世印支期四川盆地和松潘甘孜高原差异隆升的大地构造背景下,通过重力滑覆作用形成的向斜构造,晚侏罗以来的燕山运动以及喜山运动对其进行构造叠加,使其呈现出现今的构造形态。
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【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P542

【参考文献】