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兰渝铁路地质构造:持续挤压应力及断裂带切割地层

【摘要】:兰渝铁路工程区段自前元古代时期以来,一直以南北向的持续挤压应力为主,北部古河西构造体系呈现东部向南、西部向北的顺时针相对扭动,南部华夏构造体系呈现东部向北、西部向南的逆时针相对扭动。断裂带切割了志留系一二叠系、白垩系和第三系地层。沿断裂带志留系变质程度加深,它控制并切割了白垩系沉积,说明其具多期活动性。

兰渝铁路工程区段自前元古代时期以来,一直以南北向的持续挤压应力为主,北部古河西构造体系呈现东部向南、西部向北的顺时针相对扭动,南部华夏构造体系呈现东部向北、西部向南的逆时针相对扭动。两大构造体系相隔中部秦岭—昆仑纬向构造体系,从而推断出最大主应力方向为:古河西构造体系NE-SW向,华夏构造体系NW-SE向。秦岭—昆仑纬向构造体系在后期构造运动中产生的各种构造形迹组合成祁吕贺兰山字形构造体系(前弧西翼顺时针)、茶固滩帚状构造体系(逆时针)、青藏歹字形构造体系(顺时针)、武都山字形构造体系(前弧西翼顺时针)、文县山字形构造体系(逆时针),也分别拟合了上述顺时针与逆时针的构造运动,总体上反映了顺时针NE-SW和逆时针NW-SE的构造应力方向。

武都山字型构造体系前弧弧顶、前弧西翼和西翼反射弧(舟曲—金厂—石峡断裂带F4至白龙江断裂F5)(DK301+300~DK379+900),改造了碌曲—宕昌—两当褶带南部与玛曲—迭部—武都褶带,二叠纪时开始发展形成,原纬向构造带弯曲成南凸弧形槽地,控制了海相三叠纪的沉积,晚白垩世末成熟定型,两侧盾地沉积第三系,西翼隆起东翼下陷,挽近仍有活动。

舟曲—金厂—石峡断裂带F4长250 km,宽4 km,由一系列向南或向北(向北为主)的断裂组成,金厂一带走向东西,向西转为N60°~70°W,向东转向N60°~70°E,倾角70°左右,次级褶皱及断裂发育,并表明断裂带发生过反时针向扭动。断裂带切割了志留系一二叠系、白垩系和第三系地层。

白龙江—武都断裂带F5以黄鹿坝为界,以西为白龙江断裂带,属前弧西翼;以东为武都断裂带,属前弧弧顶。总长约200 km,由2~3条平行的断裂组成,总体呈走向北西的反S状。断层面多北东倾,倾角60°左右,发生反时针向扭动。断裂北侧的志留系逆冲到南侧石炭系、二叠系、三叠系之上,断距可能上万米。沿断裂带志留系变质程度加深,它控制并切割了白垩系沉积,说明其具多期活动性。

文县山字型构造体系前弧弧顶(白龙江断裂F5至白马—贾昌—临江—康县断裂带F6)(DK379+900~DK402+900),改造了文县—康县褶带,与武都山字型构造体系的生成过程基本相同。

白马—贾昌—临江—康县断裂带F6位于文县山字型构造体系前弧弧顶最南侧,为一条区域性断裂带,原属华夏构造体系碧口褶带的北边界,后被本构造体系复合归并。总体走向N55°~75°E,倾向NW,倾角60°~70°。因受北西向及近东西向断裂的破坏,分成南北两段,南段为白马—贾昌断裂带,北段为范家坝—临江—天字山及瓦房坝—康县两条断裂带,次级断裂和小褶曲比较发育。

华夏构造体系(白马—贾昌—临江—康县断裂带F6至广元)(DK402+900~DK486+220),包括碧口褶带和龙门山构造带,长城纪以前已经形成了北东向的坳陷及规模较大的断裂,并控制了长城系碧口群、震旦系临江组和关家沟组的分布,在整个古生代表现为一个北东向的隆起带。由于长期受南北向反时针向水平直扭的应力作用而不断上升,其北侧不断下降,控制了晚古生代的沉积,不仅加里东期、华力西期、印支期活动不断,而且挽近时期活动也很明显。

碧口—燕子砭断裂带F7位于该褶带最南侧的摩天岭—碧口—姚渡—太平川—阳平关一线,走向N70°E,倾向NW,总长约160 km。断层面呈舒缓波状,两侧岩石挤压破碎强烈,糜棱岩化、角砾岩化现象普遍,次一级褶皱发育。