青藏高原东缘新生代早期古应力环境：来自四川盆地西南缘磁组构的记录

张帅， 田云涛,2* ， 田野， 刘一珉， 唐苑， 秦咏辉， 颜照坤， 李仕虎， 沈中山， 张增杰

1 中山大学地球科学与工程学院， 广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室， 广州 510275 2 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)， 广东 珠海 519082 3 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室， 南昌 330013 4 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室， 北京 100029

0 引言

龙门山构造带作为青藏高原的东部边界，其现今结构构造、新生代以来的隆升过程和机制一直是青藏高原东部研究的热点科学问题之一，对以上问题的深入研究有助于理解高原向东生长扩展的过程与机制(许志琴等,1992; Zhang et al., 2004; 王二七和孟庆任, 2008)、深部构造变形的浅表响应(Tian et al., 2013; Tan et al., 2017; Shen et al., 2019)等.新生代印度—欧亚大陆间持续汇聚，应力与应变向东拓展，导致了松潘—甘孜地体与扬子地块间的斜向缩短，进而活化了中生代龙门山构造带(Yin, 2006; Yuan et al., 2020).受东部稳定的四川盆地地壳的阻挡，青藏高原向东传递的物质和能量在龙门山构造带内累积，形成了龙门山现今近5 km的地形陡变和约25 km的地壳厚度陡变，以及强震发育(王二七和孟庆任, 2008; Liu-Zeng et al., 2009).

GPS与历史地震数据显示龙门山地区现今的应力场为近NWW-SEE向的挤压(Zhang et al., 2004; Liu-Zeng et al., 2009)；热年代学数据所制约的岩石剥露空间变化也指示新生代晚期以来龙门山地区主要表现为近东西向的上地壳缩短(Tian et al., 2013; Tan et al., 2017; Shen et al., 2019)；然而该地区新生代早期的古应力状态尚待量化，且是认识龙门山新生代陆内造山构造过程与机制的必要条件.

龙门山构造带东侧发育了一套古近系地层，前人推测其为龙门山新生代早期的前陆盆地沉积(刘树根等,1995;贾东等,2003; Tian et al., 2016)，可能记录了该地区早期的古应力状态.磁组构作为一种分析构造应力的有效手段，已广泛应用于构造地质学研究(Parés et al., 1999; Cifelli et al., 2004; Huang et al., 2006; Tang et al., 2012; Yu et al., 2014; Li et al., 2020a, b; 罗良等,2008).磁组构可用三轴椭球体(K1≥K2≥K3)来表示，其中K1、K2、K3互相垂直且分别代表最大、中间和最小磁化率主轴.磁化率椭球体主轴与应变椭球体主轴之间通常具有很好的相关性，表现为两者各主轴相互平行且大小上存在幂律关系(Hrouda, 1982).本研究将磁组构分析方法应用到四川盆地西南缘新生代早期陆相沉积地层，以揭示该地区新生代早期的古应力方向及构造变形特征.

1 地质背景

1.1 区域构造

研究区位于四川盆地西南缘，北西侧紧邻龙门山褶皱冲断带南段(图1b).龙门山褶皱冲断带由一系列北西倾的叠瓦状逆冲断裂构成，自西向东发育汶川—茂县断裂、映秀—北川断裂、安县—灌县断裂和广元—大邑断裂(图1b).龙门山褶皱冲断带是一个复合型的造山带，显生宙以来经历两期构造事件：

图1 (a) 青藏高原及周边构造简图； (b) 龙门山地区地质简图Ⅰ:汶川—茂县断裂； Ⅱ:映秀—北川断裂； Ⅲ:灌县—安县断裂； Ⅳ:广元—大邑断裂；图b中方框为研究区位置.Fig.1 (a) Tectonic framework of the Tibetan Plateau and surrounding regions; (b) Generalised geological map of Longmen Shan and adjacent areasⅠ: Wenchuan-Maoxian fault; Ⅱ: Yingxiu-Beichuan fault; Ⅲ: Guanxain-Anxian fault; Ⅳ: Guangyuan-Dayi fault; The box in the figure 1b marks the location of the study area.

图2 (a) 四川盆地西缘地质简图，改自宝兴幅20万地质图； (b) 实测剖面(芦山县西南侧，如粗虚线所示)及邻区地层分布，位置见图a； (c) 切过研究区的构造剖面图A-A′，位置见图a. SSF：双石逆断层，XKDF：新开店逆断层Fig.2 (a) Generalised geologycal map of the southeastern part of the Sichuan Basin, modified after the 1∶ 200000 geological map of the Baoxing area; (b) Geology map of the measured section (thick black dashed line, southwest of the Lushan County) and adjacent areas. For locality, see figure a; (c) The A-A′ cross-section, cutting across the study area, as shown in figure SSF: Shuangshi reverse fault, XKDF: Xinkaidian reverse fault

晚三叠世，松潘—甘孜褶皱带向扬子克拉通逆冲推覆，形成了中生代的龙门山冲断带(许志琴等,1992; Yan et al., 2018)；新生代印度—欧亚板块持续汇聚，活化了中生代构造，并持续活动至今(许志琴等,1992; 刘树根等,1995; Jia et al., 2006; Yin, 2006; Tian et al., 2016; Yuan et al., 2020).在两期构造事件的叠加作用下，造成了龙门山褶皱冲断带的现今地质地貌格局(王二七和孟庆任, 2008).

同处于上扬子地块的四川盆地，它的演化与龙门山紧密相关.整体上经历了三个阶段的演化：(1)震旦纪—中三叠世，该地区的构造环境为扬子地块西缘的被动大陆边缘(郭正吾等,1996; 刘树根等,2011).(2)晚三叠世—白垩纪，伴随着古特提斯洋的闭合，扬子板块、华北板块和松潘—甘孜地块持续汇聚，四川盆地周缘发生强烈的挠曲沉降并充填了厚达数公里的磨拉石充填，由此转变为前陆盆地(陶晓风, 1999)，该阶段四川盆地主要以河流、三角洲和湖泊相沉积为主，从北西向南东方向沉积厚度总体上呈减薄趋势(郭正吾等,1996; 何登发等,2011)，为典型的陆相前陆盆地(刘树根等,1995; 贾东等,2003).(3)新生代以来，受印度—欧亚板块持续汇聚的影响，四川盆地结束了大面积的陆相沉积，进入到整体抬升、剥蚀和改造阶段，仅在盆地西南角发育了一套古近系陆相沉积(王二七和孟庆任, 2008; 黄涵宇和何登发, 2016).

1.2 新生代地层与构造

四川盆地新生代地层主要分布在盆地的西南部，包括名山组和芦山组，其中名山组与下伏上白垩统灌口组呈整合接触(图2a，b).名山组位于天全和名山一带，是一套以泥质岩为主，夹石膏、钙芒硝的陆相碎屑岩沉积，介形虫等化石组合指示其时限为古新世至始新世 (苟宗海, 1992).芦山组位于芦山、名山和雅安一带，以棕红、褐红色泥岩、砂质泥岩为主，偶见泥灰岩夹层，与下伏名山组呈整合接触，轮藻和介形虫等化石组合指示其时限属始新世至渐新世 (苟宗海, 1992; 王全伟等, 2006; 严亮等,2014).最新的环境磁学与磁性地层学研究揭示本研究区古近系地层记录了56 Ma左右古新世—始新世之交气候极热事件(PETM)，并将名山组和芦山组的沉积时代限定在66.4～33 Ma左右(杨会会等,2018).

四川盆地西南缘的天全、大溪和双石附近还发育有一套成层性好、砾石含量高、砾石成分以碳酸盐岩为主的冲积扇相巨厚砾岩，前人称其为大溪砾岩(纪相田和李元林, 1995)(图2a).在平面上，大溪砾岩以大溪为中心呈扇状展布，向外缘逐渐变薄、分叉直至尖灭，中心处最大厚度近 2000 m，向东则止于芦山—始阳向斜西翼(图2a).在垂向上，大溪砾岩与下伏的上白垩统夹关组为整合接触关系.在横向上，大溪砾岩自北西向南东岩性由砾岩逐渐过渡为砂质砾岩、含砾砂岩、砂岩乃至粉砂岩，且与上白垩统灌口组和古近系名山组砂泥岩呈复杂的指状穿插关系，表明其与灌口组和名山组在横向上为相变关系(苟宗海, 1992;纪相田和李元林, 1995; 曾宜君等,2004).

研究区构造主要为一个天全—芦山复向斜，轴向北北东，与龙门山走向近平行，夹于双石断裂和新开店断裂之间(图2a，c).2013年的芦山地震就是双石断裂及大邑隐伏断裂活动的结果(徐锡伟等,2013; Li et al., 2014) ，表明该地区东西向挤压变形仍在持续.根据卷入变形的最年轻地层(始新世—渐新世名山—芦山组)，推断上述断层和褶皱的形成时间应为晚古近纪—新近纪，是新生代龙门山褶皱冲断带东向挤压的地质记录.

2 区域古地磁及磁组构研究现状

磁性地层的研究限定了名山组与芦山组的时代为古新世—早渐新世(庄忠海等,1988; 杨会会等,2018).龙门山南段飞仙关断层传播褶皱的磁组构结果显示，仅在断层上盘出现的磁线理与地层走向高角度斜交的异常磁组构，可能反映了雅安地区新生代期间逆时针旋转引起的变形叠加(罗良等, 2013).川西南盐井沟断层传播褶皱的三维构造建模与磁组构研究显示，该地区的磁组构以弱变形的初始变形磁组构为主，褶皱前翼应变强度大于后翼，其反映的新生代构造应力为NW-SE向挤压，与断层相关褶皱的运动学模型预测一致(Li et al., 2013).另外古地磁研究还显示四川盆地西南缘在新生代可能经历了一定程度的构造旋转运动.前人对此有顺时针旋转(Enkin et al., 1991)和逆时针旋转(庄忠海等,1988)两种不同的认识.Enkin等(1991)对四川盆地西南部地区上白垩统地层的古地磁研究显示自晚白垩以来新津地区经历了8.0°±13.2°顺时针旋转.而四川盆地西南缘雅安地区古新统的古地磁数据显示，该地区经历了11.5°±4.6°的逆时针旋转 (庄忠海等,1988).

3 样品采集及磁组构研究

3.1 样品采集与测试

为获得四川盆地西南缘新生代早期的构造应力方向，本研究选取出露连续完整的芦山剖面为研究对象进行磁组构研究.芦山剖面位于四川盆地西南缘芦山向斜东翼(见图2).所采岩石样品为古近纪名山组和芦山组粉砂质泥岩及泥质粉砂岩.所有样品在野外统一使用便携式油气钻孔采集圆柱形古地磁样品，并使用磁罗盘测量样品的方位和倾角.所有样品均在室内统一加工成直径约2.5 cm，长约2.2 cm规格的圆柱样品，利用卡帕桥KLY-4S进行磁化率各向异性各项参数的测试.样品预处理及测试均在中国科学院地质与地球物理研究所古地磁实验室完成，实验共测试548块有效定向样品.

3.2 磁组构测试结果与分析

为研究样品的磁组构特征我们计算了芦山剖面古近纪名山组和芦山组的岩石样品磁化率各向异性度PJ、形态参数T、磁线理L和磁面理F等相关参数.磁组构测试结果显示：样品平均磁化率(Km)为203.15×10-6，分布范围为100×10-6～400×10-6.这一整体较弱的Km值与前人在柴达木盆地(Yu et al., 2014)、库车盆地(Huang et al., 2006)和贡觉盆地(Li et al., 2020b)的磁组构结果一致.另外，四川盆地西南缘始阳剖面古近纪地层的环境磁学研究显示，该套地层中主要的携磁矿物为亚铁磁性与反铁磁性矿物，以高矫顽力的反铁磁性矿物为主 (杨会会等,2018).综上所述，芦山剖面的磁组构主要受控于高矫顽力的反铁磁性矿物，反映了携磁矿物晶体各向异性.

磁组构特征分析显示绝大多数样品的校正磁化率各向异性度(PJ)小于 1.10，范围为1.008～1.297，均值为1.054，表明研究区总体变形较弱(图3d).经地层产状校正后，样品的磁组构形态特征为磁面理平行于层面，K3主轴近垂直于层面，少数样品K3主轴在NW-SE方向呈带状分布，利用bootstrap方法统计磁化率主轴的平均方向，结果显示K3主轴在产状校正前后偏角与倾角D/I分别为120.9°±2.4°/48.6°±0.7°，120.9°±1.3°/84.9°±0.6°(Constable and Tauxe, 1990).而K1主轴(D/I=219.1°±1.0°/0.7°±0.6°)和K2主轴(D/I=309.2°±1.0°/5.0°±1.3°)近与层面平行并在层面上发生分离，两组方向各自集中且显示出优势方向，表明原始沉积磁组构的特征已被破坏(图3a，b).样品在磁面理(F)—磁线理(L)以及校正磁化率各向异性度(PJ)—磁化率椭球体形态参数(T)图解中主要分布在扁圆区中(图3c，d).以上特征表明研究区样品磁组构类型可能为初始变形磁组构 (Parés et al., 1999; Saint-Bezar et al., 2002)，也可能为受古水流控制的磁组构(Rees and Woodall, 1975; Borradaile and Henry, 1997; Soto et al., 2009).

图3 芦山剖面磁组构特征分析图(a) 地理坐标系下磁化率各向异性主轴等面积投影图； (b) 层面坐标系下磁化率各向异性主轴等面积投影图.图(a)与(b)中图例相同：正方形代表K1，三角形代表K2，圆代表K3. (c) 磁面理(F)—磁线理(L)图解； (d) 校正磁化率各向异性度(PJ)—形态参数(T)图解，灰色箭头表示变形的增强方向.Fig.3 Analysis diagrams of magnetic fabric characteristics of Lushan section(a) Equal-area projection of anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) principal axes in the stratigraphic coordinate. Panels (a) and (b) share the same legend: squares-K1, triangle-K2, circle-K3; (b) Equal-area projection of anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) principal axes in the geographic coordinate; (c) Magnetic plane (F) -magnetic lineation (L) diagram; (d) Corrected degree of anisotropy (PJ)-shape factor (T) diagram, in which the gray arrow represents the direction of increasing degree of deformation.

4 讨论

4.1 磁组构成因分析

磁面理平行于层面且显著发育磁线理的特征，可能为与构造变形相关的初始变形磁组构，也可能为沉积过程相关的沉积磁组构.在沉积过程中，重力及水动力环境是原生磁组构的主要控制因素：当介质流速较低时，磁线理方向与古流向一致；而当介质流速较高时，与古流向垂直(Rees and Woodall, 1975; Borradaile and Henry, 1997; Soto et al., 2009).构造变形相关的岩石磁组构，是构造变形部分或完全改造原生沉积磁组构而形成新的叠加磁组构.前人对石灰岩、砂岩、粉砂岩、页岩中磁组构的研究表明在单一应力作用下，沉积岩受到水平挤压应力造成平行层面缩短时，磁组构随应变的递增出现共轴变形与递进演化，并依次将沉积磁组构改造为初始变形磁组构、铅笔状磁组构、弱劈理磁组构、强劈理磁组构和拉伸线理磁组构五种磁组构类型(Ramsay and Huber, 1983; Parés et al., 1999; Saint-Bezar et al., 2002; Luo et al., 2009).

本研究所采集的样品岩性以泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩为主，粒度较细，水动力条件较弱.若其磁组构受控于古水流，则磁线理方向应与古流向保持一致.然而盆地西侧紧邻龙门山褶皱冲断带的边缘相大溪砾岩中叠瓦状砾石产状测量，显示川西前陆盆地晚白垩世—古近纪的古流向总体为北西—南东向(160°～170°)，与本研究样品磁线理方向(219°±1.0°)呈50°～60°斜交(图4)，两者既不垂直也不平行.因此，本研究认为芦山地区新生代砂泥样品所记录的磁组构未受古水流因素控制.

图4 大溪砾岩古流向玫瑰花图及层面产状，古流向总体为北北西—南南东方向. 黑色部分为本研究新测结果；灰色部分源自李元林和纪相田(1993)Fig.4 Rose diagram of Daxi conglomerate paleocurrent and bedding. The paleocurrent is mostly SSE-ward. Those filled in black are new new determinations of this work, whereas those gray ones are compiled from Li and Ji (1993)

对于未受后期强应变改造的沉积岩，它们所记录到的初始变形磁组构是早期阶段平行层缩短变形的结果，通常开始发育于沉积至固结成岩期间，反映了准同沉积阶段的应力与应变状态(Hrouda, 1982; Borradaile, 1988; 罗良等,2013).测试分析结果显示磁组构的各向异性度较低，产状校正后K3主轴方向相对集中(为120.9°±1.3°)，表明芦山剖面沉积物磁组构为弱变形磁组构，于地层褶皱变形前获得且未经历后期应变改造.

初始变形磁组构的磁线理通常是古应力方向的可靠指示，在挤压构造环境下磁线理近似垂直于区域应力场，在伸展环境中近似平行于最大伸展方向(Parés et al., 1999; Cifelli et al., 2004; Huang et al., 2006; Li et al., 2020a,b).由于川西南新生代前陆盆地发育于龙门山地区挤压构造背景下(Jia et al., 2006; Tian et al., 2016)，故新生代早期该地区最大主应力方向应与磁线理方向近似垂直.同时，前人研究表明磁组构中K3主轴方向在反映最大主应力方向时更具参考性(Yuan et al., 2020).据此推断研究区新生代早期最大主应力方向为120.9°±1.3°，即NW-SE向的构造缩短.

4.2 构造旋转校正分析

利用磁组构恢复古应力场，还需要考虑后期旋转变形对磁组构的影响.目前有关四川盆地西南缘新生代以来的旋转变形，其认识并不统一，有顺时针(Enkin et al., 1991)和逆时针(庄忠海等,1988)旋转变形两种不同的认识，尚待更加系统深入的研究.为了校正后期旋转变形对芦山剖面古应力场恢复的影响，本研究暂以上述两类旋转变形研究结果为参考，并依次计算讨论.

Enkin等(1991)对新津地区上白垩统古地磁的研究显示：四川盆地西南部自晚白垩以来相对于稳定的欧亚大陆90 Ma的参考极(λp=82.2°N,φp=202.1°E,A95=5.2°)发生了10.4°±10.7°的顺时针旋转(Besse and Courtillot, 2002; Enkin et al., 1991).Tong等(2020)在四川盆地南部的宜宾地区得到的研究结果与之类似.据此，旋转校正后的K3主轴方向为110.5°±10.8°(图5).

庄忠海等(1988)对雅安地区古近纪名山组地层的古地磁研究显示：四川盆地西南缘自新生代早期以来相对于稳定的欧亚大陆60 Ma的参考极(λp=81.1°N,φp=190.5°E,A95=2.9°)发生了11.4°±6.3°的逆时针旋转(Besse and Courtillot, 2002; 庄忠海等,1988).据此，旋转校正后的K3主轴方向为132.3°±6.4°(图5).

图5 古应力方向校正图细线(120.9°±1.3°)为根据本研究磁组构所获得的最大主应力方向；粗线为地层发生过顺时针旋转(粗实线)或逆时针旋转(粗虚线)校正后的结果.Fig.5 Palaeostress direction correction diagramThe thin line is the maximum principal stress direction derived from the magnetic fabrics of this study, and the thick lines are the corrected directions by strata rotation in either a clockwise manner (thick solid line) or anticlockwise manner (thick dash line).

构造旋转校正后的磁组构结果显示，按照地层发生顺时针旋转校正后的主压应力方向(110.5°±10.8°)与逆时针旋转校正后的主压应力方向(132.3°±6.4°)相差仅20°左右.两者与研究区新生代以来未发生旋转的情况所对应的最大主应力方向(120.9°±1.3°)并无显著的差别，均为NW-SE方向.鉴于前人对该盆地新生代以来旋转变形的认识尚不一致，本研究认为最大主应力方向应近似为直接通过磁组构所得到的方向(约120.9°±1.3°)，即新生代早期川西南前陆盆地表现为NW-SE向的构造缩短.而更准确的最大主应力方向的恢复仍需要在未来开展高精度的构造旋转研究.

4.3 构造意义

本研究所获得的芦山地区新生代地层的磁组构信息揭示了四川盆地西南缘新生代早期的最大主压应力方向为NW-SE向.该古应力可能是印度—欧亚大陆汇聚的远场效应：新生代早期印度—欧亚大陆汇聚，导致三角状的松潘—甘孜地体向扬子地块挤出，在龙门山构造带山前表现为NW-SE向的构造缩短.这一认识与新生代早期龙门山构造解析(Tian et al., 2016)、四川盆地沉积相分布与等厚图(郭正吾等,1996)和盆内构造变形(Jia et al., 2006)等结果一致.因此本研究认为龙门山褶皱冲断带在新生代早期，吸收了大量的青藏高原东缘与四川盆地之间地壳缩短.

新生代早、晚期龙门山褶皱冲断带南段地壳缩短的方向基本一致.首先，龙门山新生代晚期的脆性断层、研究区新生代早期地层的后期褶皱轴迹均显示NW-SE向的地壳缩短(Tian et al., 2013; Tan et al., 2017).另外，现今震间GPS观测和历史地震数据也显示NW-SE向的上地壳缩短(Zhang et al., 2004; Liu-Zeng et al., 2009).据此，本研究认为龙门山构造带在新生代早期和晚期的应力状态基本一致，暗示龙门山作为青藏高原的东边界可能形成于新生代早期.

前人将晚白垩—早古近纪川西南盆地解释为发育在龙门山褶皱—逆冲带山前的前陆盆地(如图6；Jia et al., 2006; Tian et al., 2016).相关证据如下：(1)沉积等厚图显示晚白垩—早古近纪的沉积中心发育于龙门山南段的前缘，最大沉积厚度近3 km，呈不对称箕状坳陷，延展方向平行于龙门山走向，呈现前陆盆地的几何特征(郭正吾等, 1996; Jia et al., 2006).(2)同时期的古流向大致为SE方向，指示龙门山和松潘—甘孜地体为主要物源.(3)地震剖面显示四川盆地西南缘发育晚白垩—早古近纪的生长地层，为同时期龙门山SE方向逆冲的沉积证据(Jia et al., 2006; Tian et al., 2016).(4)在龙门山南段的腹地，Tian等(2016)的构造观测揭示出一期顶部向NW方向的剪切变形，并通过糜棱岩面理中重结晶的黑云母和白云母40Ar/39Ar定年方法，确定了该期变形的时间为74～58 Ma.这套腹地的变形与龙门山前缘所发育的前陆盆地和逆冲变形时间上吻合，因此该时期的变形特点为：龙门山前缘逆冲、后缘向腹地剪切(图6)，与喜马拉雅中新世的构造变形特征相似.Tian等(2016)使用双重构造模型的模式解释这一腹地与前陆构造差异性的变形组合特征.本研究所报道的磁组构数据所揭示的四川盆地西南缘新生代早期古应力环境与上述前人认识一致，辅证了当时龙门山地区为NW-SE向地壳缩短的构造体制(图6).

图6 龙门山晚白垩-早古近纪双重构造模式图(改自Tian et al., 2016)该模式用于解释晚白垩世—古近纪早期龙门山构造带前缘逆冲缩短、后缘向腹地剪切的构造变形组合.龙门山沿着上地壳底部的滑脱面(双重构造的底板)向四川盆地方向逆冲，源自上地壳底部的岩片呈叠瓦状就位于底板逆冲断裂之上，在每个岩片就位的过程中，其后缘表现为向腹地的剪切(与底板逆冲方向相反).Fig.6 A diagram of duplex model for explaining the Late Cretaceous-earliest Paleogene deformation of the Longmen Shan (modified from Tian et al., 2016)The model explains the contemporaneous Late Cretaceous-earliest Paleogene SE-ward thrusting in the Longmen Shan front and top-to-the-NW shear in the hinterland. It infers that a crustal wedge, bounded by a forelandward floor thrust and a hinterlandward roof thrust, is formed by numerous imbricate thrust faults branching off from a floor thrust, which curve upward to join a roof thrust. The roof thrust can have a top-to-the-hinterland sense of shear, opposite sense-of-shear to the floor thrust.

前缘逆冲、后缘向腹地剪切的构造组合样式通常发育于同造山期和后造山期的地壳增厚区域(Yin and Harrison, 2000; Grimmer et al., 2015; Tian et al., 2016).据此可以推测：龙门山地壳在晚白垩—早古近纪之前可能已经获得相当的厚度.同时四川盆地西南缘在晚白垩—早古近纪发育了近3 km深的前渊沉积中心(郭正吾等, 1996)，也指示其西边界之上应该发育了较高的地形载荷.

上述认识或可解释龙门山晚新生代的构造变形特征.现今震间GPS观测表明，垂直龙门山的NW-SE向缩短速率不超过2～3 mm·a-1(Zhang et al., 2004).并且，在前陆一侧未发育晚新生代挠曲盆地(Burchfiel et al., 1995).这些构造现象被认为是晚新生代龙门山上地壳缩短量有限的证据，前人为了解释这些地质观测，提出龙门山晚新生代的构造变形可能受控于下地壳流构造(Burchfiel et al., 1995; Clark et al., 2005).然而，如果龙门山在新生代早期已经获得了相当厚的地壳和相当高的地形，那么则不需要大量的晚新生代上地壳缩短来解释龙门山加厚地壳的形成(Tian et al., 2016).另外，热年代学研究结果显示晚新生代的岩石剥露主要受控于龙门山冲断带内映秀—北川断裂和汶川—茂县断裂乱序的(out-of-sequence)逆断活动(Tian et al., 2013; Tan et al., 2017; Shen et al., 2019)，指示相关的构造缩短主要集中在龙门山冲断带内部(Tian et al., 2013).由于龙门山岩石圈有效弹性厚度仅为约7km (Fielding and McKenzie, 2012)，晚新生代的构造缩短应该在近原地均衡调整，而不会给东侧的四川盆地施加较大的构造负载，这或许是龙门山晚新生代挠曲盆地不发育的机制.

5 结论

通过对川西南前陆盆地芦山剖面古近系地层的野外地质调查和磁组构研究，获得以下结论：

(1)磁组构椭球体的赤平投影结果显示芦山剖面样品磁组构的磁线理呈NE-SW方向(39°/219°)，K3主轴方向相对集中(为120.9°±1.3°).该磁组构与古水流无关，且未受到后期构造变形改造，为初始变形磁组构的类型，形成于地层发生褶皱前的成岩阶段.

(2)芦山剖面磁组构结果显示该地区新生代早期的构造变形受NW-SE向的最大主压应力控制.新生代晚期及现今应力场状态继承了新生代早期的样式，暗示龙门山构造带可能在新生代早期已经形成.

致谢审稿专家提出了建设性的修改意见，中山大学孙习林、李瑞、陈素霞、兰佳佳协助了野外采样工作，中山大学王伟涛、闫永刚在成文过程中提供了有益建议，在此一并衷心感谢.