周向辉(湖北省地质调查院,湖北武汉430034)
【中图分类号】P618 【文献标识码】A 【文章编号】2095-2066(2016)26-0130-02
鄂西野三关地区构造复合关系
周向辉(湖北省地质调查院,湖北武汉430034)
【中图分类号】P618【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2016)26-0130-02
鄂西野三关地区处于扬子地块建始—长阳台褶带,该区经历了扬子地块盖层发展和多期构造改造的过程,构造变形较为复杂,褶皱、断裂均较发育。褶皱构造以北北东向为主,近东西向为辅,断裂构造主要发育北北东向和近东西向,它们共同造就了调查区地质构造的总轮廓(图1)。构造复合主要表现为北北东向构造对早期近东西向构造的叠加改造,主要表现为:联合复合、归并复合、反接复合及重叠。
图1 恩施野三关地区构造纲要图
表现为北北东向褶皱联合早期近东西向褶皱,使近东西向褶皱轴线发生弯曲,呈反“S”型展布。联合复合的代表为长阳-榔坪-盐池河-杨柳池背斜。区域上位于杨柳池、盐池河、榔坪至长阳一带,榔坪以东呈北西西向展布,榔坪以西转为北东向。
背斜东段核部开阔,岩层平缓,多次级褶皱。与小型褶皱伴生的还有一组小规模的逆断层。背斜北翼局部倒转,倒转褶曲反复出现,伴随有逆断层,冲断层及叠瓦式构造发生 (图2)。由于这些褶曲和断层的影响,部分地层多次重复出现,岩层产状混乱,倾角自东向西,由陡变缓。中段渐变狭窄、紧密,贺家坪一溜沙口一线,则其北翼较缓,而南翼较陡,向南斜歪;继续向西至榔坪孙家湾一带,核部由寒武纪娄山关组组成,两翼由奥陶系-三叠系组成,北翼陡(倾角40~49°),南翼缓(倾角30~35°),向北斜歪,背斜北翼局部倒转,沿轴面发生扭曲,背斜南翼的构造比较简单,向南倾斜。这种变化即是后期褶皱叠加作用的显现。继续向西,受后期褶皱叠加改造强烈,整体转为北北东向。
表现为北东东向断裂归并复合早期东西向断裂构造,北东东向构造迁就利用先成构造方向,使其方向在局部偏东而呈“之”字状延伸。典型代表为北北东向刘家包断裂(图1中F8)中北段利用早期近东西向庐板桥断裂(图1中F9)在走向上庐板桥处向东拐折,主要是后期北北东向断裂追踪利用早期东西向构造的北东扭裂面及近南北向张裂面的基础上发展演化而成。
图2 长阳背斜东段北翼次级倒转褶曲及逆掩断层(据1:20万恩施宜昌幅)
反接复合为区内主要复合形式,表现在后期北北东向构造对早期近东西向构造的反接。断裂反接复合使先成东西向压(扭)性断裂普遍发生张(扭)性改造和位移,而具多期活动;褶皱反接复合则形成近南北向横跨褶皱,并使东西向褶皱改造成形态不规则的短轴箱状褶皱形态,并产生分支褶皱,形成“S”形弧曲(图3)。
图3 杨柳池祠堂坪背斜叠加褶皱平面图(据1:25万建始幅)
木龙河褶冲构造期次充分说明了燕山期北北东向构造与印支期近东西向构造的反接复合。
反接复合构造作用可划分为四个期次:第一期为南北向伸展;第二期为自北向南的逆冲推覆作用;第三期为南东向北西方向挤压作用;第四期为南东-北西向伸展。
3.1南北向伸展作用
本期伸展作用应力源于印支运动早期。形成平卧褶皱及大隆组与大冶组二段之间的顺层断层。由于多期构造作用的影响,褶皱位态已发生改变。褶皱核部地层为龙潭组,褶皱轴面产状330°∠15°,褶皱转折端具挤压变形特征,反映后期多期应力作用。顺层断层受到后期应力作用,卷入后期褶皱,由于断层作用,缺失大冶组一段地层(图4B)。
3.2由北向南的逆冲推覆作用
图4 木龙河褶冲构造横剖面
形成近东西向斜歪褶皱及逆冲断层。褶皱轴面北倾,北翼宽缓,产状较平,由北向南岩层产状变陡;南东翼相对较陡,转折端位置发育大量的破劈理,劈理产状与逆冲断层产状一致,为15°∠65°。由此,推覆方向为由北北西向南东东向逆冲推覆(图4A)。
3.3由南东向北西方向的挤压作用
本期挤压作用主要以褶皱为主,同时有小规模断层活动。早期褶皱形态经本期构造反接复合改造,形成一系列短轴斜歪褶皱,褶皱轴面倾向南东。早期大隆组与大冶组二段之间近东西向断层,卷入该期褶皱。
3.4南东-北西向伸展作用
形成断面向北西倾斜规模较小的断层,断面相对不平直,同时由于应力释放,形成一系列“似S-C”组构,为应力由挤压向伸展转换过程中的岩石脆性破裂而成,该期断裂切割早期东西向断层,使早期发生张(扭)性改造和位移,而具多期活动。
北北东向构造与近东西向构造的另一种复合关系为重叠复合,主要表现为两个方向的构造发育“此消彼长”。北北东向构造发育的中部-西南部大片区域,东西向构造明显减弱,甚至在西南部区域完全绝迹,仅见更次级褶皱零星发育。事实上,东西向构造并未减弱,构造样式的表现主要缘于北北东向构造重叠于近东西向构造之上,使得近东西向构造表面显示削弱。
综上所述,恩施野三关地区沉积盖层虽然经历了长期的地质演化过程,但其构造连续性好,构造特征清晰,目前所展现的构造形迹主要是燕山期构造对印支期构造叠加的产物,叠加改造表现为:联合复合、归并复合、反接复合及重叠,宏观上表现为规模巨大的叠加改造弧形构造,总体属浅表构造相条件下的产物。
2016-8-30
周向辉(1974-),男,工程师,硕士,主要从事基础地质、页岩气地质调查工作。