都江堰虹口地区构造地质填图实训指导书
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任务五 区域地质发展简史认识

本区范围内由元古代至今发生了四次大规模的地质事件,构成的区域地质发展简史如下:中-晚元古代时期是褶皱基底形成时期;古生代至早中生代时期主要是沉积盖层形成阶段;印支运动早期开始是褶皱造山时期;印支晚期及燕山-喜山期是大规模隆升、推覆滑覆构造形成的推覆造山时期。

一、中-晚元古代褶皱基底形成时期

这一时期以中-晚元古代大量中酸性岩浆侵入作用为主,在图幅北部地区形成了以太平驿超单元为代表的各种黑云二长花岗岩类岩石和以大红包超单元为代表的黑云碱长花岗岩和正长花岗岩类岩石,还有少量中滩堡超单元的花岗石、闪长岩、辉长岩和属于兴文坪超单元的辉长岩、闪长岩及石英闪长岩类中基性岩石,微量元素的地球化学研究表明它们都是处于造山带环境中的产物。由造山前的陆弧环境的I型花岗岩到造山带的S型花岗岩和造山后的张性环境的花岗岩类岩石,表明了元古代时期的大地构造环境是处于一个活动性大陆边缘的岛弧环境,它们构成了后来扬子地台的褶皱基底,总体上反映由西向东、由老到新、由基性到酸性的发展趋势,说明元古代时期古老造山带由活动到稳定的过程。

稍后,于元古代末期的震旦纪时期,在都江堰南部边缘发生了陆内裂陷性质的拉张环境,产生了以苏雄组火山岩为代表的中酸性陆相火山喷发,形成了现今分布有限的震旦系火山岩及火山凝灰岩类喷发沉积,代表造山期后的一次拉张过程。这一时期古老造山带的地形已不复存在。

二、古生代-早中生代初期盖层沉积时期

进入古生代以来,扬子地台开始形成,整个龙门山地区内处于广海沉积环境,但由于古地形的差异,在本实训图幅范围内可能处于相对较高处,古地形的隆起造成了寒武系、奥陶系沉积的缺失;从泥盆纪开始都江堰地区才真正处于海水之下,直到早三叠世均处于长期的下降环境和温暖潮湿的浅海条件之中,形成了一系列的以碳酸盐类岩石为主的浅海台相沉积岩类,偶尔伴随少量碎屑沉积,说明当时是处于相对稳定的被动大陆边缘环境,距离扬子地台的边缘尚有一定距离,因之沉积条件变化不大,沉积厚度稳定,沉积相的纵向、横向都变化小而相对稳定。这与整个扬子地台的形成时期是一致的。在大区域范围内只有在晚古生代末的二叠纪晚期有过小规模的拉张情况出现,形成了分布不广的玄武岩喷发,但对本实训图幅范围的影响不大。因此,从泥盆纪到早三叠纪的所有沉积基本上都保持良好的整合接触关系和沉积条件,沉积物质间的渐变过渡关系也十分明显。

三、晚三叠世的印支运动(褶皱造山)早期

晚三叠世时期龙门山区发生了翻天覆地的变化,印支运动使图幅范围内结束了广海沉积环境,海水大规模退走,地台沉积褶皱隆升,形成了与现在构造线方向大体一致的北东向褶皱山系和早期的冲断推覆作用,构成了现今龙门山的雏形,形成了一系列的复背斜和复向斜构造。与此同时,在褶皱造山带的前缘,靠现今四川盆地一侧,在残余边缘海环境中形成了最早期的前陆盆地沉积,即以须家河组为代表的海相到海陆交互相的碎屑沉积的煤系地层,该地层与基底杂岩间的不整合接触关系尚有局部保存,大多数已被后期推覆所破坏。很明显,这一时期地台环境刚刚结束,古气候古地理条件虽已发生变化,但仍不失为温暖潮湿的条件。

四、印支晚期及燕山-喜山期的推覆造山时期

实际上从印支晚期开始,特别是进入燕山-喜山期,龙门山区的自然地理环境发生了巨变,构造运动逐渐达到高潮,一方面是由于龙门山的自身演化;另一方面也由于西部的青藏高原板块隆升,大大加剧了龙门山区的构造活动。这一时期,龙门山的冲断推覆作用发展到顶峰,在图幅范围内相继形成了以映秀断裂带、彭灌断裂带为代表的脆韧性断裂带和脆性断裂带,并以它们为主滑面形成了大规模的推覆构造带,最后形成了以懒板凳-大白岩飞来峰为代表的一系列滑覆构造,奠定了本区推覆滑覆的叠加构造模式,组成了现今龙门山构造的基本格架。

推覆造山作用使龙门山在剖面上进一步隆升,在平面上进一步缩短,使原先褶皱造山时期形成的较完整的褶皱形态受到强烈破坏和位移,发展成为现今以断裂体系所控制的构造格局。在龙门山急剧上升的同时,在它的前方形成了以“红层”为代表的又一次前陆磨拉石建造的盆地沉积,构成了多旋回相变的陆相碎屑岩系,完全结束了海洋环境,气候条件转变为干旱炎热环境,古地理条件改变,龙门山内陆盆地形成。自此以后至今,龙门山的一切具代表性的构造特征和沉积特征基本上无大改观,这一过程见表2-5。

表2-5 都江堰虹口地区地质事件表

续表