龙门山北段矿山梁地表构造特征

杨伟　李忠权　曾吉和

摘要：矿山梁构造位于广元的西南，是龙门山前陆褶皱冲断带北段的典型冲断前锋构造之一，也是当前川西地区油气勘探的重点构造之一。地质结构复杂，地表构造褶皱强烈、断层发育，地层倾角大。深化矿山梁地面构造特征研究，对进一步在龙门山北段地区山前带中寻找新的有利勘探区带具有重要的理论意义。

前言

近年来，随着油气勘探技术研究的深入，处于扬子地块、秦岭造山带、松潘甘孜地槽榴皱带汇聚交接地带的龙门山前陆推覆冲断带和前陆盆地成为油气勘探的重要区域。该区域西北部的天井山构造带地表发现大量沥青点，有的已形成巨大沥青脉，且自二叠系直到寒武系有大量油气苗显示，预示古油藏的存在，具有广阔的油气远景。该地区经历多次碰撞造山运动，构造变形十分复杂，导致多口探井失败，根据相邻区域和山前冲断带的勘探经验，认为对于复杂山前带油气勘探，变形特征、构造演化和构造格架对于油气藏的聚集和成藏至关重要。

在龙门山造山带两侧，其地貌景观和地质构造迥然不同，因此，这一山脉的结构和成因历来为中外地质学家所瞩目，成为国内外构造地质研究工作的热点地区。随着油气勘探从前陆盆地逐步向造山带深入，对造山带的构造特征、构造形成机制及构造演化的研究就显得越来越重要，造山带复杂的构造问题越来越成为制约目前油气勘探工作的难点。

近年来，在龙门山前陆冲断带新部署的矿1、2井和核桃1井钻探结果均不理想，说明工区构造条件及成藏机制复杂b要在造山带山前构造带这种复杂构造区域取得油气勘探的突破性进展，构造研究是基础，用正确的构造地质认识，为油气勘探提供决策依据。因此，深化龙门山北段山前带构造变形特征、演化规律研究，对进一步在龙门山北段地区山前带中寻找新的有利勘探区带具有重要的理论意义和实际价值，该项目的开展对于明确工区的油气勘探方向，减少勘探风险，有着重要的指导作用。

1.地质概况

龙门山构造带位于松潘-甘孜榴皱带和扬子板块西缘分界线上，北起广元地区，与秦岭构造带斜角相交；南抵天全，与康摸地轴相聚；全长约为500km，宽度约为30km，总面积约为2.2km2；既是四川盆地的西缘，也是青藏高原的东界。

龙门山构造带主要有3条大断裂：汶川茂汶断裂带、映秀北川断裂带和灌县一马角坝断裂带。条大断裂将龙门山划分为3个带：映秀北川断裂带以西为龙门山后山，映秀-北川断裂带以东、灌县-马角坝断裂带以西为龙门山前山，灌县二马角坝断裂带以东为龙门山山前带，根据地史发展和沉积构造差异，将龙门山分为3段：安县以北为龙门山北段，都江堪以南为龙门山南段，都江堪-安县之间为龙门山中段。龙门山具有南北分段、东西分带的特征，研究区主要范围为龙门山山前带的矿山梁构造带（图1）。

矿山梁工区位于四川省北部的广元、江油、剑阁、青川县境内，南为四川盆地川北古中坳陷低缓构造区九龙山一中坝构造群，北东有河湾场构造；南东有孙家山、射箭河潜伏构造和双鱼石构造；西南与天井山构造相连。北西过马角坝断层进入马鞍塘冲断带，与仰天窝向斜北东扬起端相接。

2.矿山梁平面构造特征

矿山梁构造在地表表现为一个完整的背斜（图2），总体呈北东向展布，南西端于庙坝一带倾没，北东端为下侏罗统所超伏，北西为葛底坝倒转向斜，南东呈单斜倾没于地腹。全长约20km，宽1.3-3.5km。矿山梁背斜在地面上表现出两个高点，一高点位于背斜南部倾没端，呈浑圆状，面积较小。另一高点位于背斜中部，呈狭长状，面积较大。在矿山梁背斜的西北方向，与其相邻的是碾子坝半背斜，同样呈北东向展布。矿山梁构造地表核部最老出露寒武系长江沟组地层，由核部向两侧逐渐出露奥陶系至三叠系。在矿山梁背斜的北部和东南部，侏罗系和下、中三叠统与其他更老的地层之间呈角度不整合接触，局部地区上三叠统须家河组与下侏罗系呈假整合接触。在冲断带前缘到川西前陆盆地内部则发育大套的侏罗系和下白垩统地层，盆地内缺失上白垩统及以匕的地层。

工区内地表构造褶皱强烈、断层发育，地层倾角大，局部地层直立甚至倒转。区内主要断裂为马角坝断裂带。该断裂带南起北川县三星乡，向北经江油黄莲桥、苦竹沟、白洋坪、马角坝、雁门坝等地，沿碾子坝背斜北西翼直达三磊坝西南的光包山，然后断续延伸至广元朝天驿以北，三磊坝以南断裂带走向约为40°-50°，三磊坝以北略向东偏，走向约为60°左右。在江油通口一带，马角坝断裂带由黄莲桥断层、通口断层和毛坝断层所组成，宽度可达6km左右，其上盘为唐王寨向斜，构造走向与马角坝断裂带一致；至江油白洋坪，三条断层合并为一；在马角坝至碾子坝之间，马角坝断裂带又展开为多条断层组成的断裂带，宽度可达7km左右，各小断层之间夹持的岩片多为三叠系，其次为上古生界，以江油雁门坝一带最为典型，断层数量多达10条，其上盘为仰天窝向斜，构造走向与马角坝断裂带一致，向南与唐王寨向斜呈左行雁列式交接关系；沿碾子坝背斜北西翼向北，断裂带宽度略有减小，为2-3km左右，通常由3-5条小断层构成，上盘则是以大片出露志留系为特征的倒转背斜。

3.矿山梁剖面构造特征

矿山梁17线剖面上（图3），位于工区北部，由北西向南东依次穿过碾子坝半背斜（北倾没端）、葛底坝向斜和矿山梁背斜北部。在该测线上，矿山梁构造为一完整箱状背斜，出露最老的地层为志留系，向两侧依次出露泥盆系、下二叠统、上二叠统、三叠系地层。葛底坝向斜核部出露最新地层为三叠系飞仙关组，西北翼倒转。向斜西侧为碾子坝半背斜（该剖面穿过其北倾没端），出露最老地层为寒武系，地层倾向南东，其西侧侏罗系地层角度不整合覆盖于寒武系地层之上。该剖面上，地表发育3条断层，2条位于碾子坝半背斜，1条位于矿山梁背斜东南翼的飞仙关地层内部，均为逆断层，断层倾向北西。

矿山梁14线位于工区中部，从北西往南东横穿矿山梁构造主体部位（图4）。该测线上，矿山梁构造为一被断层复杂化了的背斜，核部出露最老的地层为寒武系。背斜西北翼地层倾向北西，发育2条断层，断层倾向都为北西向。背斜东南翼寒武系一二叠系地层内断裂发育，形成叠瓦状逆冲推覆构造，上二叠统、飞仙关组及铜街子组地层倒转，倾向北西。测线东南部三叠系须家河组地层与侏罗系为角度不整合接触。该剖面上共发育6条断层，主要位于矿山梁背斜两翼。

01ks103线位于工区南部，横穿天井山背斜北部高点（图5）。从北西往南东依次出露志留系、二叠系、三叠系、二叠系、泥盆系、二叠系、三叠系、侏罗系。天井山背斜的核部出露最老的地层为泥盆系，背斜东南翼的地层倾向南东，地层产状相对较缓；背斜西北翼地层倾向北西，产状由缓变陡。该剖面上，出露地表的断层共有8条，其中6条断层位于天井山背斜西北翼，形成一系列叠瓦状逆冲推覆断块。背斜东南翼发育2条断层，位于飞仙关组和嘉陵江组、嘉陵江组和雷口坡组地层之间。均为逆断层，倾向北西。

4.总结

1.矿山梁构造在地表表现为一个完整的背斜，其西北侧为碾子坝半背斜，构造总体呈北东向展布。

2.矿山梁构造地表出现两个高点，一高点位于背斜南部倾没端，呈浑圆状，另一高点位于背斜中部，呈狭长状。地表核部最老出露寒武系长江沟组地层，地表构造褶皱强烈、断层发育，地层倾角大。

3.矿山梁地层新老交替变换，岩性变化大，断层发育，地质结构复杂，地层遭受强烈褶皱。