廖炳勇，何曉飛，曾強(qiáng),2，劉海勇,2，羅易

龍門山構(gòu)造帶茂汶斷裂在茂縣、汶川一帶構(gòu)造特征

廖炳勇1，何曉飛1，曾強(qiáng)1,2，劉海勇1,2，羅易1

（1．四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)，成都 610213；2.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059）

茂縣-汶川一帶不同時(shí)期、不同性質(zhì)、不同規(guī)模的斷裂比較發(fā)育，且多具有韌性或脆-韌性斷層的特點(diǎn)，主構(gòu)造斷裂呈北東-南西向波狀彎曲延伸。構(gòu)造變形亦非常復(fù)雜，規(guī)模不一，性質(zhì)也有所不同。構(gòu)造單元主要受區(qū)域性大斷裂帶所控制，斷裂帶對(duì)區(qū)內(nèi)沉積作用、巖漿作用及變形變質(zhì)作用具有明顯的控制性。各構(gòu)造單元的邊界斷裂的形成時(shí)代和對(duì)構(gòu)造單元所起的控制作用及控礦、控制侵入體的展布等方面有一定差異，也有相互間的內(nèi)在聯(lián)系。

龍門山斷裂；構(gòu)造變形；構(gòu)造單元；茂縣-汶川

1 構(gòu)造單元及綱要

茂汶一帶地處龍門山地區(qū)及其周緣，自元古宙以來(lái)，區(qū)域地殼在多旋回水平“開、合”運(yùn)動(dòng)與垂直震蕩“升、降”運(yùn)動(dòng)反復(fù)交替轉(zhuǎn)換過程中，歷經(jīng)晉寧、澄江、加里東-印支和燕山-喜馬拉雅發(fā)展旋回的多期次陸緣-陸內(nèi)復(fù)合造山作用的疊加改造，尤以奠定于晚印支期多幕次陸緣碰撞造山運(yùn)動(dòng)的前展式逆沖推覆構(gòu)造系以及與之緊密相關(guān)的前陸盆地最為重要。區(qū)內(nèi)構(gòu)造區(qū)劃位置，在不同的歷史時(shí)期，地學(xué)工作者從不同的構(gòu)造發(fā)展觀出發(fā)，曾經(jīng)提出過不相同的劃分與命名方案。本文構(gòu)造單元?jiǎng)澐忠园鍓K構(gòu)造的觀點(diǎn)，參照潘桂棠等《中國(guó)大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐帧罚?010）的現(xiàn)代大陸地殼演化觀點(diǎn)，承接融合“多旋回構(gòu)造觀、歷史大地構(gòu)造觀、板塊構(gòu)造觀等三大主流構(gòu)造觀”的經(jīng)典劃分，以板塊構(gòu)造-地球動(dòng)力學(xué)理論為指導(dǎo)，結(jié)合最新的研究成果，根據(jù)區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征、變形層次、沉積作用、巖漿作用、變質(zhì)變形作用，結(jié)合所處大地構(gòu)造位置，將茂汶一帶5個(gè)5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)圖幅劃為兩個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元分別為西藏—三江造山系和揚(yáng)子陸塊區(qū)，兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元跨及巴顏喀拉地塊和上揚(yáng)子古陸塊，涉及三個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元，主體劃分為龍門山構(gòu)造帶，北西角以F3斷裂為界劃分為可可西里-松潘前陸盆地和南東角以F12斷裂為界劃分為川中前陸盆地，從而清晰的反映出區(qū)內(nèi)“一帶兩盆地”的構(gòu)造格架。（圖1）。

圖1 茂汶一帶構(gòu)造綱要圖

1.第四系，2.淺海斜坡砂泥質(zhì)夾碳酸鹽巖建造，3.淺海臺(tái)地變質(zhì)碎屑巖、碳酸鹽巖建造(SM-P1-2t)，4.被動(dòng)大陸邊緣碳酸鹽巖、變質(zhì)碎屑巖、硅質(zhì)巖建造(Z2d-O2b)，5.變基性-中酸性火山巖、碎屑巖、碳酸鹽巖建造，6.前陸盆地淺變質(zhì)碎屑巖建造(D3m-T3x)，7.中新元古代侵入巖（彭灌雜巖），8.島弧火山巖，9整合地質(zhì)界線，10.邊界斷裂，11.韌性剪切帶，12.逆斷層，13.正斷層，14.飛來(lái)峰構(gòu)造，15.背斜，16.倒轉(zhuǎn)背斜，17.倒轉(zhuǎn)向斜，18.斷層編號(hào)，19.褶皺編號(hào)；F1鐵廠-水磨坪斷裂，F(xiàn)2直臺(tái)山-永和斷裂，F(xiàn)3龍溪-渭門斷裂，F(xiàn)4三道橋-思嶺斷裂，F(xiàn)5茂汶斷裂，F(xiàn)6茶山-龍王廟斷裂，F(xiàn)7蘿卜寨-舌頭梁子斷裂，F(xiàn)8九頂山斷裂，F(xiàn)9光光山斷裂，F(xiàn)10簸箕塘斷裂，F(xiàn)11干海子斷裂，F(xiàn)12北川-映秀斷裂，F(xiàn)13兩岔河斷裂；（1）羊場(chǎng)頭復(fù)背斜，（2）三合頭倒轉(zhuǎn)向斜，（3）卷橋坪背斜，（4）水井灣倒轉(zhuǎn)向斜，（5）茶山倒轉(zhuǎn)背斜，（6）水井坪-磨刀石倒轉(zhuǎn)向斜，（7）前龍灘倒轉(zhuǎn)背斜，（8）九頂山倒轉(zhuǎn)向斜，（9）板棚子-十八灣倒轉(zhuǎn)背斜，（10）舌頭梁子倒轉(zhuǎn)向斜。

2 主斷裂區(qū)域特征

龍門山構(gòu)造帶主斷裂在區(qū)內(nèi)主要為汶川-茂縣斷裂帶（圖1 F5），其展布于汶川、茂縣一帶，南延入寶興幅與趕羊溝大斷層相連，北東茂縣以東延入志留系中逐漸不明顯，走向約北東40°，傾向315°~330°，傾角70°~80°。主干斷裂以廣泛發(fā)育深層次韌性剪切變形產(chǎn)物—糜棱巖帶，并與彭灌雜巖推覆體的后緣韌性滑脫剪切帶重接復(fù)合為特征。在汶川附近和茂縣附近多分叉閉合現(xiàn)象。表現(xiàn)為夾許多透鏡狀斷塊的復(fù)雜斷裂帶，剖面上表現(xiàn)為迭瓦狀的沖斷帶。在茂縣以北西，斷層發(fā)育在寒武系邱家河組與志留系茂縣群千枚巖之中，有明顯的破碎帶。自茂縣往南西至牟托一帶，破碎帶寬達(dá)120m，震旦系燈影組白云巖全部破碎，玉龍公社板橋向南西延伸至綿虒一帶擠壓破碎帶更為發(fā)育，寬幾十至上千米，碎裂巖、碎斑巖、碎粒巖、糜棱巖及構(gòu)造透鏡體都很發(fā)育。汶川以南200~300m厚的震旦系燈影組白云巖，全部擠壓破碎成碎塊，水平擦痕很多?；◢弾r局部具碎裂、片麻及眼球狀構(gòu)造，有的已強(qiáng)烈糜棱巖化。

糜棱面理走向北東、北西陡傾，在葉理面上由絲狀石英組成的拉伸線理有兩個(gè)方向：一為順葉理向北西陡傾，另一平行葉理近水平產(chǎn)出。結(jié)合糜棱巖帶中S-C面理構(gòu)造、拉伸線理構(gòu)造、碎斑系構(gòu)造、構(gòu)造透鏡體斜列形式和牽引褶皺軸面與主干斷裂配置關(guān)系，以及兩側(cè)（上、下盤）構(gòu)造變形特征的綜合分析結(jié)果，茂汶北東向韌性剪切逆沖斷裂帶曾先后經(jīng)歷過：自北往南滑脫—逆沖作用，南北向擠壓兼左行走滑作用和近東西向擠壓兼右行走滑改造作用等多期構(gòu)造演變過程。

裂帶南西端汶川玉龍公社-七盤溝一帶，處于茂汶斷裂與九頂山斷裂結(jié)合部，茂汶斷裂由2~4條斷裂組成斷裂帶，斷裂帶北西盤為志留系茂縣群，南東盤為元古界黃水河群及閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖或震旦系燈影組碳酸鹽巖。斷裂傾向以南東為主，局部北西構(gòu)成“入”字形組合，為低角度逆斷層組合，傾角38°~45°，個(gè)別達(dá)60°~70°。斷層破碎帶150~300m，斷裂復(fù)合可達(dá)1000m。斷裂具多期活動(dòng)性，早期糜棱巖帶、千糜巖帶，晚期疊加強(qiáng)劈理化帶，節(jié)理破碎帶、牽引褶皺，沿劈理可見大量同構(gòu)造分泌的石英脈體，脈體多呈布丁體狀、石香腸狀，可見旋轉(zhuǎn)布丁體、構(gòu)造透鏡體，指示向南東的反沖（圖2、圖3）。斷裂帶在地貌上呈現(xiàn)線狀負(fù)地形，兩盤巖石產(chǎn)狀明顯抵觸。

圖2 茂汶斷裂結(jié)構(gòu)剖面

（汶川玉龍公社板橋一帶，據(jù)1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)幅區(qū)調(diào)修測(cè)成果修編）

圖3 茂汶斷裂帶剖面圖

（汶川七盤溝口，據(jù)1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)幅區(qū)調(diào)修測(cè)成果修編）

向東，自汶川以東的雁門至北東石鼓一帶，茂汶斷裂帶逐漸發(fā)散，由2~3條斷裂構(gòu)成斷裂帶，其間在雁門牟托挾持了元古界火山巖-花崗巖、震旦系燈影組碳酸鹽巖無(wú)根巖塊。單條斷裂帶寬300~500m，斷面傾向北西為主，局部?jī)A向南東，傾角48°~76°。

汶川石鼓鎮(zhèn)，茂汶斷裂主斷層發(fā)育于震旦系燈影組白云巖與志留系茂縣群淺綠灰色絹云千枚巖之間，斷層產(chǎn)狀312°∠78°，前者逆沖于后者之上。斷層破碎帶寬約240~300m，主要斷層結(jié)構(gòu)分帶以脆性為主，糜棱巖為殘留透鏡，斷層中心部位為20~40cm碳化斷層泥帶，兩側(cè)不對(duì)稱分布角礫巖帶，寬約1~1.2m，帶內(nèi)巖石極為破碎，角礫大小一般2~3cm；碎裂巖化帶，寬約5~8m，帶內(nèi)白云巖呈碎裂狀；節(jié)理破碎帶，寬約200m，主要發(fā)育兩組節(jié)理：8°∠22°，312°∠78°，帶內(nèi)次級(jí)斷裂發(fā)育，多形成“入”字型構(gòu)造，且?guī)?nèi)S-C組構(gòu)發(fā)育，3S-s產(chǎn)狀為134°∠72°，S-c產(chǎn)狀為205°∠70°；構(gòu)造透鏡體帶，寬約10~15m，帶內(nèi)透鏡體大小不一，順斷層面方向展布（圖4）。

圖4 茂汶斷裂結(jié)構(gòu)剖面

（南新公社石鼓磨溝一帶，據(jù)1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)幅區(qū)調(diào)修測(cè)成果修編）

圖5 汶川雁門溝口茂汶斷裂構(gòu)造剖面圖

（據(jù)1∶20萬(wàn)茂汶、灌縣幅區(qū)調(diào)報(bào)告附圖修編）

① 糜巖化黑云母石榴片巖；②碎裂白云巖構(gòu)造透鏡體；③糜棱巖化碎裂花崗巖構(gòu)造透鏡體；④糜棱巖化碎裂白云巖；⑤糜棱巖化花崗巖

汶川雁門鄉(xiāng)，斷裂發(fā)育于元古界花崗巖與震旦系燈影組白云巖之間，斷層破碎帶寬約300m，為一組高角度逆沖組合，主斷層產(chǎn)狀343°∠76°，元古界花崗巖逆沖于震旦系燈影組白云巖、燈影組白云巖逆沖于泥盆系河心組千枚巖之上(圖5、圖6)。斷裂結(jié)構(gòu)分帶以糜棱巖化巖石為主，并發(fā)育強(qiáng)劈理化帶、構(gòu)造透鏡體帶、牽引褶皺帶，部分地段顯示右行走滑。同時(shí)，斷裂帶旁側(cè)次級(jí)斷面在該處出現(xiàn)向南東傾斜的反轉(zhuǎn)斷層面(圖7)。

該斷裂總體表現(xiàn)為韌性斷裂特征，還疊加了后期脆性斷裂及走滑斷裂特征。脆性斷裂主要表現(xiàn)為沿?cái)嗔褞Оl(fā)育剪切劈理、碎裂巖、斷層泥等。后期走滑主要表現(xiàn)為花崗質(zhì)糜棱巖中的糜棱巖面理上有近水平的、由礦物拉長(zhǎng)形成的拉伸線理及皺紋線理，切割和交切了早期斜向逆沖形成的拉伸線理，由拉伸線理的尖端方向判斷為右行走滑。由此說(shuō)明斷裂為多期活動(dòng)斷裂。

圖6 茂汶斷裂帶結(jié)構(gòu)剖面

（汶川南新鎮(zhèn)銅鐘一帶，據(jù)1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)幅區(qū)調(diào)修測(cè)成果修編）1-元古界閃長(zhǎng)巖，2-強(qiáng)劈理化帶，3-構(gòu)造透鏡體帶，4-牽引褶皺及折劈理帶

圖7 茂汶斷裂在牟托一帶結(jié)構(gòu)剖面

3 斷裂帶顯微特征

在微觀特征方面，據(jù)1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)幅區(qū)調(diào)修測(cè)對(duì)茂汶斷裂帶糜棱巖進(jìn)行的巖組測(cè)定成果，在牟托-汶川，石英C組構(gòu)極密圖顯示，以中溫組構(gòu)為主，并有低溫、高溫組構(gòu)，以右行剪切為主，局部左行；而牟托以東，以中低溫組構(gòu)為主，局部中高溫組構(gòu)，以右行剪切為主，局部左行（圖8）。這種石英組構(gòu)現(xiàn)象說(shuō)明兩種可能，一是同期剪切事件的不同階段，可能高溫在先，隨著剪切作用的繼續(xù)，溫度降低；第二種可能是存在兩次同方向的剪切。

4 變形組合特征

茂汶斷裂在變形組合方面，在晚印支期以韌性逆沖剪切變形構(gòu)造組合為特征，在區(qū)內(nèi)，主要由發(fā)育于斷裂帶內(nèi)的一組韌性剪切糜棱巖帶及間夾其中的不同時(shí)代、大小不等弱應(yīng)變構(gòu)造透鏡體或構(gòu)造巖片組合而成。在糜棱巖帶中緊相伴生有大量的同構(gòu)造分泌石英細(xì)脈和方解石-石英細(xì)脈、透入性流劈理、S-C面理組構(gòu)、拉伸線理、石英脈旋轉(zhuǎn)布丁和礦物不對(duì)稱壓力影等韌性剪切變形組構(gòu)。各種指向標(biāo)志所指示的運(yùn)動(dòng)方向皆表明為自北西往南東方向的逆沖性質(zhì)。

圖8 茂汶斷裂帶石英C組構(gòu)極密圖（引自1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)幅區(qū)調(diào)修測(cè)成果）

在燕山期以脆性正向剪切變形構(gòu)造組合為特征，疊加于晚印支期韌性剪切變形構(gòu)造之上，在汶川板橋及七盤溝等地的“彭灌雜巖”與震旦系薄層碳酸鹽巖及茂縣群石榴石-黑云母片巖的斷裂接觸帶中，如圖9、圖10所示，可見早期韌性剪切逆沖變形組構(gòu)清楚地被晚期斜列式花崗質(zhì)-角閃質(zhì)布丁構(gòu)造、黑云母-石榴石變斑晶的不對(duì)稱旋轉(zhuǎn)碎斑系等運(yùn)動(dòng)指向北西的正向剪切滑移組構(gòu)疊加改造。或上盤薄層碳酸鹽巖呈不對(duì)稱透鏡體。前人汶川耿達(dá)正向剪切斷裂中石英-方解石細(xì)脈的ESR年齡值112Ma的測(cè)年成果（1∶5萬(wàn)大寶山等四幅區(qū)調(diào)，1996年），則為晚期正向剪切疊加變形組構(gòu)，主要形成于早白堊世燕山期，并與“彭灌雜巖”擠出地體的形成密切相關(guān)，提供了一定的依據(jù)。

5 結(jié)論

茂汶斷裂明顯表現(xiàn)出韌性逆沖斷層的特點(diǎn)，并具有多期活動(dòng)特征。從斷裂帶中保存的構(gòu)造巖特征結(jié)合區(qū)域構(gòu)造分析，第一次活動(dòng)可能為南東向的逆沖形成糜棱巖化類等韌性斷裂構(gòu)造巖；第二次可能為燕山期末至喜山期初的逆沖推覆形成碎裂巖類及逆沖推覆構(gòu)造組合，第三次活動(dòng)為右行走滑，形成近水平方向的線理。除此之外，印支期前還應(yīng)存在一次張裂環(huán)境形成的構(gòu)造形跡，但由于后期的強(qiáng)烈的構(gòu)造改造而消失貽盡，局部地方偶見上盤下滑的正斷層活動(dòng)遺跡，可能為早期斷裂活動(dòng)的殘跡。

圖9 汶川七盤溝“彭灌雜巖”與震旦系上統(tǒng)晚期拆離斷層接觸

1-糜棱巖化花崗巖，2-糜棱巖，3-構(gòu)造透鏡體，4-牽引褶皺，5-鈣質(zhì)糜棱巖，6-花崗巖及其節(jié)理，7-白云巖

（引自：許志琴，侯立瑋等，1992）

[1] 李海兵，付小方，等.汶川大地震地表破裂及其同震右旋斜向逆沖作用[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，82（12）：1623-1643.

[2] 唐榮昌，韓渭賓，等.四川活動(dòng)斷裂與地震[M].北京：地震出版社，1993.

[3] 潘桂棠，等.中國(guó)大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐諿J].中國(guó)地質(zhì)，2009，36（1）：1-28.

[4] 駱耀南，等.龍門山-錦屏山陸內(nèi)造山帶[M].成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，1998.

[5] 朱志澄.逆沖推覆構(gòu)造[M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1989.

[6] 四川省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì).1∶20萬(wàn)茂汶幅、灌縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告（地質(zhì)部分）[R]，1975.

[7] 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì).1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]，2013.

[8] 黃學(xué)猛，謝富仁.龍門山構(gòu)造帶的演化歷史及構(gòu)造樣式綜述[J].地殼構(gòu)造與地殼應(yīng)力文集，2009，（00）：16-29．

[9] 劉健等.龍門山活動(dòng)斷裂帶運(yùn)動(dòng)學(xué)特征及其構(gòu)造意義[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2012(S2):320-330.

[10] 唐文清等.汶川地震后龍門山斷裂帶活動(dòng)特征[J].沉積與特提斯地質(zhì)，2012,32(4)：106-110．

[11] 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局廣漢地質(zhì)工程勘察院.四川省5.12地震災(zāi)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急排查總結(jié)報(bào)告[R]，2008.

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，四川省安岳縣人，工程師，從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、地球化學(xué)及水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查