龙门山构造带茂汶断裂在茂县、汶川一带构造特征

廖炳勇，何晓飞，曾强,2，刘海勇,2，罗易

龙门山构造带茂汶断裂在茂县、汶川一带构造特征

廖炳勇1，何晓飞1，曾强1,2，刘海勇1,2，罗易1

（1．四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，成都 610213；2.成都理工大学地球科学学院，成都 610059）

茂县-汶川一带不同时期、不同性质、不同规模的断裂比较发育，且多具有韧性或脆-韧性断层的特点，主构造断裂呈北东-南西向波状弯曲延伸。构造变形亦非常复杂，规模不一，性质也有所不同。构造单元主要受区域性大断裂带所控制，断裂带对区内沉积作用、岩浆作用及变形变质作用具有明显的控制性。各构造单元的边界断裂的形成时代和对构造单元所起的控制作用及控矿、控制侵入体的展布等方面有一定差异，也有相互间的内在联系。

龙门山断裂；构造变形；构造单元；茂县-汶川

1 构造单元及纲要

茂汶一带地处龙门山地区及其周缘，自元古宙以来，区域地壳在多旋回水平“开、合”运动与垂直震荡“升、降”运动反复交替转换过程中，历经晋宁、澄江、加里东-印支和燕山-喜马拉雅发展旋回的多期次陆缘-陆内复合造山作用的叠加改造，尤以奠定于晚印支期多幕次陆缘碰撞造山运动的前展式逆冲推覆构造系以及与之紧密相关的前陆盆地最为重要。区内构造区划位置，在不同的历史时期，地学工作者从不同的构造发展观出发，曾经提出过不相同的划分与命名方案。本文构造单元划分以板块构造的观点，参照潘桂棠等《中国大地构造单元划分》（2010）的现代大陆地壳演化观点，承接融合“多旋回构造观、历史大地构造观、板块构造观等三大主流构造观”的经典划分，以板块构造-地球动力学理论为指导，结合最新的研究成果，根据区内构造特征、变形层次、沉积作用、岩浆作用、变质变形作用，结合所处大地构造位置，将茂汶一带5个5万标准图幅划为两个一级构造单元分别为西藏—三江造山系和扬子陆块区，两个二级构造单元跨及巴颜喀拉地块和上扬子古陆块，涉及三个三级构造单元，主体划分为龙门山构造带，北西角以F3断裂为界划分为可可西里-松潘前陆盆地和南东角以F12断裂为界划分为川中前陆盆地，从而清晰的反映出区内“一带两盆地”的构造格架。（图1）。

图1 茂汶一带构造纲要图

1.第四系，2.浅海斜坡砂泥质夹碳酸盐岩建造，3.浅海台地变质碎屑岩、碳酸盐岩建造(SM-P1-2t)，4.被动大陆边缘碳酸盐岩、变质碎屑岩、硅质岩建造(Z2d-O2b)，5.变基性-中酸性火山岩、碎屑岩、碳酸盐岩建造，6.前陆盆地浅变质碎屑岩建造(D3m-T3x)，7.中新元古代侵入岩（彭灌杂岩），8.岛弧火山岩，9整合地质界线，10.边界断裂，11.韧性剪切带，12.逆断层，13.正断层，14.飞来峰构造，15.背斜，16.倒转背斜，17.倒转向斜，18.断层编号，19.褶皱编号；F1铁厂-水磨坪断裂，F2直台山-永和断裂，F3龙溪-渭门断裂，F4三道桥-思岭断裂，F5茂汶断裂，F6茶山-龙王庙断裂，F7萝卜寨-舌头梁子断裂，F8九顶山断裂，F9光光山断裂，F10簸箕塘断裂，F11干海子断裂，F12北川-映秀断裂，F13两岔河断裂；（1）羊场头复背斜，（2）三合头倒转向斜，（3）卷桥坪背斜，（4）水井湾倒转向斜，（5）茶山倒转背斜，（6）水井坪-磨刀石倒转向斜，（7）前龙滩倒转背斜，（8）九顶山倒转向斜，（9）板棚子-十八湾倒转背斜，（10）舌头梁子倒转向斜。

2 主断裂区域特征

龙门山构造带主断裂在区内主要为汶川-茂县断裂带（图1 F5），其展布于汶川、茂县一带，南延入宝兴幅与赶羊沟大断层相连，北东茂县以东延入志留系中逐渐不明显，走向约北东40°，倾向315°~330°，倾角70°~80°。主干断裂以广泛发育深层次韧性剪切变形产物—糜棱岩带，并与彭灌杂岩推覆体的后缘韧性滑脱剪切带重接复合为特征。在汶川附近和茂县附近多分叉闭合现象。表现为夹许多透镜状断块的复杂断裂带，剖面上表现为迭瓦状的冲断带。在茂县以北西，断层发育在寒武系邱家河组与志留系茂县群千枚岩之中，有明显的破碎带。自茂县往南西至牟托一带，破碎带宽达120m，震旦系灯影组白云岩全部破碎，玉龙公社板桥向南西延伸至绵虒一带挤压破碎带更为发育，宽几十至上千米，碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩、糜棱岩及构造透镜体都很发育。汶川以南200~300m厚的震旦系灯影组白云岩，全部挤压破碎成碎块，水平擦痕很多。花岗岩局部具碎裂、片麻及眼球状构造，有的已强烈糜棱岩化。

糜棱面理走向北东、北西陡倾，在叶理面上由丝状石英组成的拉伸线理有两个方向：一为顺叶理向北西陡倾，另一平行叶理近水平产出。结合糜棱岩带中S-C面理构造、拉伸线理构造、碎斑系构造、构造透镜体斜列形式和牵引褶皱轴面与主干断裂配置关系，以及两侧（上、下盘）构造变形特征的综合分析结果，茂汶北东向韧性剪切逆冲断裂带曾先后经历过：自北往南滑脱—逆冲作用，南北向挤压兼左行走滑作用和近东西向挤压兼右行走滑改造作用等多期构造演变过程。

裂带南西端汶川玉龙公社-七盘沟一带，处于茂汶断裂与九顶山断裂结合部，茂汶断裂由2~4条断裂组成断裂带，断裂带北西盘为志留系茂县群，南东盘为元古界黄水河群及闪长岩、二长花岗岩或震旦系灯影组碳酸盐岩。断裂倾向以南东为主，局部北西构成“入”字形组合，为低角度逆断层组合，倾角38°~45°，个别达60°~70°。断层破碎带150~300m，断裂复合可达1000m。断裂具多期活动性，早期糜棱岩带、千糜岩带，晚期叠加强劈理化带，节理破碎带、牵引褶皱，沿劈理可见大量同构造分泌的石英脉体，脉体多呈布丁体状、石香肠状，可见旋转布丁体、构造透镜体，指示向南东的反冲（图2、图3）。断裂带在地貌上呈现线状负地形，两盘岩石产状明显抵触。

图2 茂汶断裂结构剖面

（汶川玉龙公社板桥一带，据1∶25万绵阳幅区调修测成果修编）

图3 茂汶断裂带剖面图

（汶川七盘沟口，据1∶25万绵阳幅区调修测成果修编）

向东，自汶川以东的雁门至北东石鼓一带，茂汶断裂带逐渐发散，由2~3条断裂构成断裂带，其间在雁门牟托挟持了元古界火山岩-花岗岩、震旦系灯影组碳酸盐岩无根岩块。单条断裂带宽300~500m，断面倾向北西为主，局部倾向南东，倾角48°~76°。

汶川石鼓镇，茂汶断裂主断层发育于震旦系灯影组白云岩与志留系茂县群浅绿灰色绢云千枚岩之间，断层产状312°∠78°，前者逆冲于后者之上。断层破碎带宽约240~300m，主要断层结构分带以脆性为主，糜棱岩为残留透镜，断层中心部位为20~40cm碳化断层泥带，两侧不对称分布角砾岩带，宽约1~1.2m，带内岩石极为破碎，角砾大小一般2~3cm；碎裂岩化带，宽约5~8m，带内白云岩呈碎裂状；节理破碎带，宽约200m，主要发育两组节理：8°∠22°，312°∠78°，带内次级断裂发育，多形成“入”字型构造，且带内S-C组构发育，3S-s产状为134°∠72°，S-c产状为205°∠70°；构造透镜体带，宽约10~15m，带内透镜体大小不一，顺断层面方向展布（图4）。

图4 茂汶断裂结构剖面

（南新公社石鼓磨沟一带，据1∶25万绵阳幅区调修测成果修编）

图5 汶川雁门沟口茂汶断裂构造剖面图

（据1∶20万茂汶、灌县幅区调报告附图修编）

① 糜岩化黑云母石榴片岩；②碎裂白云岩构造透镜体；③糜棱岩化碎裂花岗岩构造透镜体；④糜棱岩化碎裂白云岩；⑤糜棱岩化花岗岩

汶川雁门乡，断裂发育于元古界花岗岩与震旦系灯影组白云岩之间，断层破碎带宽约300m，为一组高角度逆冲组合，主断层产状343°∠76°，元古界花岗岩逆冲于震旦系灯影组白云岩、灯影组白云岩逆冲于泥盆系河心组千枚岩之上(图5、图6)。断裂结构分带以糜棱岩化岩石为主，并发育强劈理化带、构造透镜体带、牵引褶皱带，部分地段显示右行走滑。同时，断裂带旁侧次级断面在该处出现向南东倾斜的反转断层面(图7)。

该断裂总体表现为韧性断裂特征，还叠加了后期脆性断裂及走滑断裂特征。脆性断裂主要表现为沿断裂带发育剪切劈理、碎裂岩、断层泥等。后期走滑主要表现为花岗质糜棱岩中的糜棱岩面理上有近水平的、由矿物拉长形成的拉伸线理及皱纹线理，切割和交切了早期斜向逆冲形成的拉伸线理，由拉伸线理的尖端方向判断为右行走滑。由此说明断裂为多期活动断裂。

图6 茂汶断裂带结构剖面

（汶川南新镇铜钟一带，据1∶25万绵阳幅区调修测成果修编）1-元古界闪长岩，2-强劈理化带，3-构造透镜体带，4-牵引褶皱及折劈理带

图7 茂汶断裂在牟托一带结构剖面

3 断裂带显微特征

在微观特征方面，据1∶25万绵阳幅区调修测对茂汶断裂带糜棱岩进行的岩组测定成果，在牟托-汶川，石英C组构极密图显示，以中温组构为主，并有低温、高温组构，以右行剪切为主，局部左行；而牟托以东，以中低温组构为主，局部中高温组构，以右行剪切为主，局部左行（图8）。这种石英组构现象说明两种可能，一是同期剪切事件的不同阶段，可能高温在先，随着剪切作用的继续，温度降低；第二种可能是存在两次同方向的剪切。

4 变形组合特征

茂汶断裂在变形组合方面，在晚印支期以韧性逆冲剪切变形构造组合为特征，在区内，主要由发育于断裂带内的一组韧性剪切糜棱岩带及间夹其中的不同时代、大小不等弱应变构造透镜体或构造岩片组合而成。在糜棱岩带中紧相伴生有大量的同构造分泌石英细脉和方解石-石英细脉、透入性流劈理、S-C面理组构、拉伸线理、石英脉旋转布丁和矿物不对称压力影等韧性剪切变形组构。各种指向标志所指示的运动方向皆表明为自北西往南东方向的逆冲性质。

图8 茂汶断裂带石英C组构极密图（引自1∶25万绵阳幅区调修测成果）

在燕山期以脆性正向剪切变形构造组合为特征，叠加于晚印支期韧性剪切变形构造之上，在汶川板桥及七盘沟等地的“彭灌杂岩”与震旦系薄层碳酸盐岩及茂县群石榴石-黑云母片岩的断裂接触带中，如图9、图10所示，可见早期韧性剪切逆冲变形组构清楚地被晚期斜列式花岗质-角闪质布丁构造、黑云母-石榴石变斑晶的不对称旋转碎斑系等运动指向北西的正向剪切滑移组构叠加改造。或上盘薄层碳酸盐岩呈不对称透镜体。前人汶川耿达正向剪切断裂中石英-方解石细脉的ESR年龄值112Ma的测年成果（1∶5万大宝山等四幅区调，1996年），则为晚期正向剪切叠加变形组构，主要形成于早白垩世燕山期，并与“彭灌杂岩”挤出地体的形成密切相关，提供了一定的依据。

5 结论

茂汶断裂明显表现出韧性逆冲断层的特点，并具有多期活动特征。从断裂带中保存的构造岩特征结合区域构造分析，第一次活动可能为南东向的逆冲形成糜棱岩化类等韧性断裂构造岩；第二次可能为燕山期末至喜山期初的逆冲推覆形成碎裂岩类及逆冲推覆构造组合，第三次活动为右行走滑，形成近水平方向的线理。除此之外，印支期前还应存在一次张裂环境形成的构造形迹，但由于后期的强烈的构造改造而消失贻尽，局部地方偶见上盘下滑的正断层活动遗迹，可能为早期断裂活动的残迹。

图9 汶川七盘沟“彭灌杂岩”与震旦系上统晚期拆离断层接触

1-糜棱岩化花岗岩，2-糜棱岩，3-构造透镜体，4-牵引褶皱，5-钙质糜棱岩，6-花岗岩及其节理，7-白云岩

（引自：许志琴，侯立玮等，1992）

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Charecteristics of the Maowen Fault in the Longmenshan Structural Belt

LIAO Bing-yong1HE Xiao-fei1ZENG Qiang1,2LIU Hai-yong1,2LUO Yi1

(1- Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213; 2-College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

The Maoxian-Wenchuan belt is characterized by development of various faults most of which are NE-trending brittle-ductile in character. The tectonic elements are controlled by the regional deep fracture zones which got sedimentation, magmatism, deformation and metamorphism in the same regions under control.

Longmenshan fault; tectonic deformation; tectonic element; Maoxian-Wenchuan

P542.3

A

1006-0995（2019）03-0374-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.03.005

2018-09-05

廖炳勇（1982-），男，四川省安岳县人，工程师，从事地质矿产勘查、地球化学及水工环地质调查