第三章构造样式与运动学分析

中国地质大学（北京）硕士研究生毕业论文32第三章构造样式与运动学分析第一节基干剖面变形特征研究区的构造特征比较复杂，构造线的展布方向也不尽相同，且在不同地区的构造变形样式也不同。因此我们选择了能集中反映本区构造特点的几条路线来测制地质构造大剖面（图1-1），以达到基本控制全区构造格架的目的。一、南丹-天峨地质构造剖面该剖面长约110km，其中穿越的主要构造为南丹-都安断裂带、南丹-罗富断褶带、天峨箱状褶断区等，从该剖面上不同地段所表现出的构造变形样式的不同，自东向西可大致分为三段（图3-1）。（一）南丹-罗富断褶带在该段可分为南丹断裂带、南丹倒转背斜、火幕村向斜和罗富背斜三个大的构造单元。其中南丹背斜核部及东翼因南丹断裂通过，导致了其不完整性，并且在剖面上出露的西翼地层全部倒转、直立，构造变形较强。由于所处断裂带边缘沉降量最大，接受深水盆地相沉积，所见泥盆纪地层中深灰-黑色泥岩较多。核部出露最老地层为中泥盆统东岗岭组和上泥盆统地层，完整的西翼地层从石炭到早三叠世，并全部倒转，倒转产状一般在60-80°左右，以沉积碳酸盐岩和砂、泥岩为特征，显示出其沉积环境相对较深；向西为火幕村向斜，核部由三叠系地层组成，出露少许晚三叠统地层，岩性为灰、青灰色细砂岩、粉砂岩、页岩和泥岩，表现为中等褶皱，变形程度较南丹背斜变形程度要弱一些。可能当时处于斜坡带，在与南丹背斜的共同倒转翼底部可能存在次一级的逆冲断层，使其地势较东侧相比略有抬升；再向西为罗富宽缓背斜段，核部出露中泥盆统纳标、罗富组地层，岩性为一套泥岩、砂岩、砂质泥岩等深水相碎屑岩沉积，该背斜两翼倾角大都在30°以下。在该段上，所出露岩性均为深水相沉积，尤以罗富一带的纳标、罗富组地层和其东侧的晚二叠世（岩性为燧石灰岩、硅质岩夹砂岩、页岩及煤层）地层为典型，构造变形较强，靠近南丹断裂带上变形最强，向西变形逐渐减弱。其西侧为两个复向斜和一个复背斜构造，褶皱基本对称，倾角以50-60°为主，变形较强。其中中间的复背斜核部由晚石炭世的灰岩、白云岩等碳酸盐岩所组成，两翼由二叠系和三叠系地层组成，两侧的复向斜核部则由中三叠统的碎屑岩类组成。由于处于台地边缘，所以整体上该段构造变形仍较强烈。在点S141、S142之间的石炭系地层黄龙组和马平组灰岩、图3-2S141、S142处褶皱构造素描图南盘江坳陷东部地区及邻区构造特征研究33白云岩，含燧石灰岩的台地相地层中褶皱构造强烈，表现为倒转背斜、尖棱-圆滑褶皱构造，且有断层发育（图3-2)。显然此处为次一级台地的边缘，受后期挤压反转构造影响而变形强烈。（二）天峨凸起弱变形段其宽度约13km，走向南北，出露石炭系和二叠系碳酸盐岩类，属台地型碳酸盐岩沉积类型。构成一箱状背斜，核部由早石炭世地层组成，岩层产状平缓，倾角在7-21°之间，翼部则由晚石炭世和二叠系地层组成，倾角变陡，从35-80°不等。背斜两侧均遭断裂破坏。东侧与南丹-罗富段之间由天峨断层分隔，该断层表现为逆断层性质(图3-3)，但从两侧沉积的地层岩性特征来看，东侧为深水相碎屑岩、硅质岩等沉积，而断裂西侧则沉积浅水相的碳酸盐岩沉积，故推测该断裂在早期为丘台边缘断裂，为正断层性质，后期遭受挤压而成逆断层特征。箱状背斜的西侧边界为一正断层，也为丘台边缘断裂性质，使其断裂西侧沉积碎屑岩、硅质岩等深水-半深水的沉积。丘台上变形程度很弱，丘台边缘处变形变强。（三）向阳凹陷中等变形段麻村-井亭中等圆滑褶皱亚段：该段主要由三叠系的碎屑岩和晚二叠世领薅组深水相的硅质岩组成。该段褶皱多为中等的圆滑褶皱，倾角在40-50°之间的居多，也有略呈箱状的背斜构造（S193-S191）。在该段上所见褶皱的规模在2-3km左右，两翼基本对称，变形中等-较强。靠近该段中部，出露最老地层-领薅组（P2lh），总体上构成一复式背斜构造。与天峨箱状褶断带之间以天峨台地西侧的同沉积断层分隔开，在该段表现为深水沉积，构造变形中等-较强。井亭-雁来较宽缓褶皱亚段：该段出露早三叠世-晚二叠世地层，从其岩性上看，为深水盆地相沉积。该段变形较弱-中等，总体上由两个背斜夹一向斜构造为特征。褶皱较宽缓，倾角一般在20-30°之间。西侧背斜核部由晚二叠世领薅组（P2lh）的硅质岩、泥岩等组成；中间的复向斜构造核部被断层破坏，完整性差；东部的背斜构造核部出露早三叠世地层，东翼倾角略变陡。与井亭-麻村段之间发育一断层。雁来西不对称褶皱亚段：该段出露的地层主要由中三叠统板纳组组成，构造变形中等-较强烈。构造样式以不对称褶皱和圆滑褶皱为主。在该段上，向斜构造表现为西翼缓（30-60°之间）、东翼陡（＞80°）的特点，背斜构造则正好相反。二、河池-田阳地质构造剖面总体为北东-南西向，长近300km，自北东向南西可分为六段（图3-4）。（一）河池台地型弱变形段在该段出露石炭系和二叠系台地相碳酸盐岩沉积，褶皱不发育，主要为大型的宽缓背向图3-3天峨县城处断裂素描图中国地质大学（北京）硕士研究生毕业论文34斜构造，产状一般为10-30°左右。共有4个大的背向斜构造，其中向斜构造相对要小一些，背斜核部多被断层破坏，断层多具正-走滑性质。在台地上多发育脆性断层，断层以北东向和东西向为主，如在河池附近发育一条近东西向断层，使其南侧C1地层逆冲到C2地层上，为逆断层，可能兼有走滑性质。总之该段构造变形比较弱。（二）南丹-都安断裂带该段出露地层由泥盆系到三叠系，为深水沉积，为南丹-都安断裂带的主带，分为两支，一支在五圩附近，另一支在九圩附近，由一系列的断层组成，断层走向北西。在五圩，断裂多以倾向南西为主，显逆断层性质，并导致部分地层倒转；在九圩，断裂多以倾向北东为主，亦有向南西倾的，多显逆断层性质。两条断裂之间构成一地堑式的复向斜构造-九圩复向斜，核部出露三叠系地层，为变形中等-较强的圆滑褶皱，向两侧变形更强，倾角变大，总体上构成一复式的屉状向斜构造。五圩断裂东侧为五圩背斜构造，核部出露早泥盆世地层，岩性为灰色、灰黑色、黑色的泥岩、粉砂岩。两翼均被断层破坏，变形较强。（三）九圩-凤凰台地型弱变形段在该段出露石炭系-三叠系地层，其中三叠系地层为小型丘台间相对来说，水体比较深的沉积，岩性以粉砂质泥岩、细砂岩、泥岩等碎屑岩沉积。二叠系和石炭系地层均为台地相的碳酸盐沉积。发育大型的背斜构造和小型的向斜构造，构成一隔槽式褶皱构造。从北东向南西，依次为保安背斜、板升向斜、纳巴背斜、大同向斜和东山背斜。保安背斜、板升向斜和纳巴背斜的变形稍强，产状在25-40°之间，并且在保安背斜核部发育断层，据观察，点S58的该断层经多期运动、改造，并有走滑性质。大同向斜自南西翼开始变缓，倾角为17°；保安背斜的变形程度比较弱，倾角均在10°左右。该段变形较弱，岩层产状在20-40°之间。（四）巴马-田阳中等圆滑褶皱段该段出露石炭-三叠系地层，为深水盆地相沉积。二叠系表现尤为明显，早二叠世的四大寨组（P1sd）和晚二叠世的领薅组（P2lh）均为深水盆地相的硅质岩夹灰岩、泥岩等。在玉凤东的四大寨组地层中发现大量的沥青油苗，颗粒较大，是该区勘探目标的良好目的层之一。该段变形程度中等-较强，以发育褶皱构造为主，断层次之。其中褶皱多为中等圆滑褶皱，也有箱状褶皱、尖棱褶皱。两翼多表现出对称，倾角一般在30-70°之间。巴马背斜表现为箱状，核部倾角较缓，两翼较陡，略有不对称。该段所发育的断层多在背斜核部，走向与褶皱走向基本一致，倾向南西或北东，既有正断层，亦有逆断层。（五）百色盆地段在该段主要出露第三系的地层，其岩性为砾岩、粉红色砂岩，胶结程度比较低，因多处被覆盖，露头较差。总体上该段变形比较弱，由右江断裂带构成的地堑型盆地（将在右江断裂带中详细论述）。（六）多敬-坡洪台地型中等-弱变形段该段出露泥盆-三叠系地层，为台地相碳酸盐沉积。褶皱不发育，主要为大型宽缓的背向斜构造，其上断层发育，多为脆性，既有逆冲断层，亦有正断层，并均兼有不同程度的走滑性质。推测属于马关隆起的一部分。三、罗甸-富宁地质构造剖面总体为北北东-南南西向，该剖面长约400km，按其构造形变特征，由北向南可大致分为八段（图3-5）。（一）盘石-羡塘台地型弱变形段该段主要出露台地相碳酸盐沉积，以石炭系和二叠系地层为主，在盘石附近出露的少许南盘江坳陷东部地区及邻区构造特征研究35三叠系地层。变形程度较弱，以发育大型的宽缓褶皱构造为主，倾角多在10°左右。断层不发育，仅在西混发育一条近东西向断层，向北倾，显正断层性质。（二）拉强-盘石褶断带在该段出露二叠系和三叠系地层，为深水盆地相沉积。该段变形程度较强，以褶皱和断裂带的发育为特征，属南盘江断裂带范畴。主要的断裂带分布于盘石、里刷、拉强等地，如里刷冲断带（图2-10）。从南盘江断裂带的分析中，不难发现，在罗甸断裂带通过处与相变线的展布方向一致，在渡邑-八茂一线，为断裂带的另一分支，控制岩浆岩带的出露与展布，这些与该剖面上所显示的一致，尽管该剖面上并未出露岩浆岩。其内的褶皱构造变形程度较强，在油顶-里刷南一段变形较弱，倾角一般在30°左右。（三）乐业-凤亭圆滑褶皱段在该段出露以深水相的三叠系地层为主，在红水河两侧出露以二叠系地层为核部的背斜构造。在红水河以北以出露二叠系地层为主，为两个背斜和两个向斜构造，可能由于靠近南盘江断裂带的缘故，所以变形很强。从红水河向南到乐业出露三叠系地层，变形中等-较强，以圆滑褶皱为主，两翼基本对称。断层不甚发育，多以逆断层和走滑断层为主。从中可以看出，该段是一个水体很深的盆地相沉积，因受南盘江断裂的早期伸展和乐业丘台的阻挡而挤压变形，表现为一系列的褶皱构造。（四）浪平-乐业台地型弱变形段该段出露台地相地层，剖面上出露从石炭-二叠系地层，均为碳酸盐岩。褶皱构造不发育，表现为褶皱宽缓，变形较弱，产状一般在20°左右。断层发育，以脆性断层为主，多具正断层、正-走滑断层和逆-走滑断层，断距不大。在其两侧发育乐业断层和浪平断层，构成该丘台的边界断裂。（五）田林-浪平中等圆滑褶皱段该段出露深水盆地相的二叠-三叠系地层。其中晚二叠世地层岩性为硅质岩夹灰岩、砂泥岩，并在浪平南出露二叠纪玄武岩；三叠系地层的岩性以碎屑岩沉积为主。褶皱构造发育，两翼基本对称。变形中等-较弱，在中段，变形相对较弱，倾角在二十度左右。南侧靠近右江断裂处，褶皱构造和岩层产状变陡，倾角在50°以上。（六）渭洋-田林褶断带该段出露深水盆地相沉积，以三叠系地层为主，构成北西向的右江断裂带。在渭洋出露泥盆纪地层，并出露大面积的辉绿岩，与地层多以断层方式相交，或呈侵入接触关系。在该段，构成右江断裂带的断裂主要由区域上的田林断裂、八渡-高龙断裂和驮娘江断裂组成。该处断裂均呈北西-南东向，为逆-走滑断层和正-走滑断层，根据对右江断裂带的研究，推测其可能形成于晚古生代，后经多次构造运动，形成现今构造格局。该段上的褶皱构造变形中等-较强，以圆滑褶皱为主，两翼基本对称；在靠近断裂带处，褶皱的规模较小，局部地段表现为柔皱构造，挤压强烈。（七）富宁-渭洋中等褶皱段在该段出露泥盆系-三叠系的盆地相深水沉积，未出露石炭系地层。以圆滑褶皱为主，尖棱褶皱次之，变形较强，倾角均在40°以上，以50-60°为主，该处的褶皱轴向不很规则，如在剖面上皈朝南西一段，岩层倾角也较大，但由于褶皱轴向的改变而与剖面线间夹角变小，则视倾角变小。断层亦较发育，多发育于背向斜的核部，既有正断层，亦有逆断层。（八）里达-那坡断褶带在该段出露的地层有二叠系、泥盆系，另外出露大量的岩浆岩，使该段的构造表现得比较凌乱。断裂亦较发育，主要的断裂为富宁-那坡断裂带，由一系列北西向的断层组成，倾角中国地质大学（北京）硕士研究生毕业论文36均倾向南西。主断裂的破碎带宽约200m，劈理化、柔皱及断层角砾岩发育，并因动力变质作用而糜棱岩化，断层岩有压扁、拉长现象。另外其他断层多位于地层与岩浆岩之间。四、通州-平塘地质构造剖面该剖面位于黔南坳陷内，总体走向为近东西向，长约50km。按其构造变形特征，自西向东可大致分为四段（图3-6）。（一）通州中等变形段：在该段出露石炭系地层，构成一复式