晚新生代龙门山走滑前陆盆地的沉积特征与演化过程
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摘要
晚新生代龙门山走滑前陆盆地位于龙门山冲断带与龙泉山褶隆带之间，对盆地底部的大邑砾岩，前人虽有一定程度的研究，但未达成共识；龙门山走滑前陆盆地的性质，前人一直以来均认为是受逆冲作用控制的，本次论文在野外考察和室内工作基础上，以沉积学为手段，构造地质学为依托，结合其它分支学科，对晚新生代龙门山走滑前陆盆地及其内大邑砾岩的沉积作了较为深入的研究，得出以下主要结论和取得以下进展：
1) 大邑砾岩发育于新生代龙门山前陆盆地底部，自西而东厚度变薄，与上覆地层雅安砾岩及下伏地层均呈角度不整合接触关系。大邑砾岩的地质时限为上新世-早更新世，时代界定在4.6Ma-0.82Ma之间，显示该区第三纪与第四纪之间是连续沉积的，其间不存在构造事件。
2) 对新生代龙门山前陆盆地大邑砾岩岩相、沉积相和沉积环境进行了系统分析和研究，划分出6种粗碎屑岩相、5种中碎屑岩相、3种细碎屑岩相，确定了大邑砾岩为冲积扇相、河流相沉积环境的组合。
3) 根据大邑砾岩砾石成分及古流向分析，推测大邑砾岩物源区为松潘-甘孜褶皱带以东、彭灌断裂以西的龙门山地区，并恢复大邑砾岩沉积时期岩相古地理，认为大邑砾岩物源主要来自龙门山冲断带一侧。
4) 通过对新生代龙门山前陆盆地边界断裂的考察分析，认为盆地边界断裂具逆冲推覆及右旋走滑作用特点，为活动断裂。受边界断裂控制的前陆盆地为右旋走滑挤压盆地，盆地具西陡东缓的不对称结构，盆地内充填物亦呈西厚东薄的不对称结构，盆地内沉积中心和沉降中心不一致，且呈顺时针展布；推演新生代前陆盆地沉积演化史，推测大邑-广元隐伏断裂形成时代为中更新世。
5) 对新生代前陆盆地大邑砾岩作定量分析，结果表明，大邑砾岩沉积时期，前陆盆地滑移量为1.02mm／a，沉积速率为0.143mm／a，平均沉降速率为0.3mm／a。
6) 结合对晚新生代龙门山走滑前陆盆地的性质及盆-山关系研究，作出盆地演化模式及演化的力学机制，认为龙门山走滑前陆盆地的形成受逆冲推覆和走滑挤压作用的控制，是构造负载隆升和侵蚀卸载隆升共同作用的结果：上新世-早更新世主要为逆冲推覆阶段，但具有一定的走滑作用，沉积物表现为楔状充填；中更新世-全新世是走滑挤压作用阶段，沉积物表现为板状充填。
The present Longmenshan foreland basin lies between the Longmenshan thrust belt and the Longquanshan fault. The Dayi conglomerate at the bottom of the Chengdu basin, although people of the past having studied a certain degree, hasn' t same sugest. In this paper, it benefits the study of relationship between sedimentary basin and mountain uplift. This paper links sedimentary petrology with structural geology, so is the other branch subjects, penetrates into researching the Pliocene-Pleistocene sediments of the present Longmenshan strike-slip foreland basin, aims at studying tentativly the evolvement history and mechanism. Following progresses are made through the project:
1) The Dayi conglomerate grows in the Cenozoic Longmenshan foreland basin bottom, whose thickness becomes thin from west to east. The Dayi conglomerate is angular unconformity with the Yaan conglomerate and down layer. Neotectonic movement is marked with the fault and the fold in the Dayi conglomerate. The Dayi conglomerate geologic time is ~4. 6 Ma in Pliocene to ~0. 82Ma in Pleistocene. It shows that its sediment is continuous in the interval, and tectonic event doesn' t occur.
2) Analyses and researches systematicly the lithofacies, sedimentary facies and depositional environment of the Dayi conglomerate in the Cenozoic Longmenshan foreland basin. This paper analyzes detailed six coarse elastics lithofacies, five mid-elastics lithofacies and three fine elastics lithofacies. Establishes the association of three depositional environment types including alluvial fan and river.
3) According to the Dayi conglomerate' s gravel composition and direction when water flowed during geological age, comeback the Paleogeograph of the Longmenshan foreland basin, speculates that the Dayi conglomerate' material source is located in the Songpan-Ganzi fold belt to the east, the Pengguan fault to the west of the western Sichuan plateau region.
4) Analyses boundary faults of the Cenozoic Longmenshan foreland basin, and thinks the basin boundary faults, being active fault, are thrust and dextral strike-slip. So the Longmenshan foreland basin is dextral strike-slip foreland basin. It isn' t symmetry. The west is cliff and the east is gentle. The filling inside the west of basin is thick and the east is thin. Sedimentary center and depositional center of the basin are inconformity for dextral, and continuously move to the east.
5) Quantitative analysis to the Dayi conglomerate in the Cenozoic Longmenshan
foreland basin has been carried out. The results indicate that the dextral strike-slip rate is 1.02 mm/a, the average sedimentary rate is 0.143 mm/a, and the average decline rate is 0. 3mm/a.
6) Discusses the developing history of the Longmenshan strike-slip foreland basin. I think: In the Pliocene-Pleistocene, evolvement of the Longmenshan strike-slip foreland basin is controlled by thrust loading uplift mechanism, and after the Pleistocene, it is controlled by erosion unloading uplift mechanism.
1) 大邑砾岩发育于新生代龙门山前陆盆地底部，自西而东厚度变薄，与上覆地层雅安砾岩及下伏地层均呈角度不整合接触关系。大邑砾岩的地质时限为上新世-早更新世，时代界定在4.6Ma-0.82Ma之间，显示该区第三纪与第四纪之间是连续沉积的，其间不存在构造事件。
2) 对新生代龙门山前陆盆地大邑砾岩岩相、沉积相和沉积环境进行了系统分析和研究，划分出6种粗碎屑岩相、5种中碎屑岩相、3种细碎屑岩相，确定了大邑砾岩为冲积扇相、河流相沉积环境的组合。
3) 根据大邑砾岩砾石成分及古流向分析，推测大邑砾岩物源区为松潘-甘孜褶皱带以东、彭灌断裂以西的龙门山地区，并恢复大邑砾岩沉积时期岩相古地理，认为大邑砾岩物源主要来自龙门山冲断带一侧。
4) 通过对新生代龙门山前陆盆地边界断裂的考察分析，认为盆地边界断裂具逆冲推覆及右旋走滑作用特点，为活动断裂。受边界断裂控制的前陆盆地为右旋走滑挤压盆地，盆地具西陡东缓的不对称结构，盆地内充填物亦呈西厚东薄的不对称结构，盆地内沉积中心和沉降中心不一致，且呈顺时针展布；推演新生代前陆盆地沉积演化史，推测大邑-广元隐伏断裂形成时代为中更新世。
5) 对新生代前陆盆地大邑砾岩作定量分析，结果表明，大邑砾岩沉积时期，前陆盆地滑移量为1.02mm／a，沉积速率为0.143mm／a，平均沉降速率为0.3mm／a。
6) 结合对晚新生代龙门山走滑前陆盆地的性质及盆-山关系研究，作出盆地演化模式及演化的力学机制，认为龙门山走滑前陆盆地的形成受逆冲推覆和走滑挤压作用的控制，是构造负载隆升和侵蚀卸载隆升共同作用的结果：上新世-早更新世主要为逆冲推覆阶段，但具有一定的走滑作用，沉积物表现为楔状充填；中更新世-全新世是走滑挤压作用阶段，沉积物表现为板状充填。
The present Longmenshan foreland basin lies between the Longmenshan thrust belt and the Longquanshan fault. The Dayi conglomerate at the bottom of the Chengdu basin, although people of the past having studied a certain degree, hasn' t same sugest. In this paper, it benefits the study of relationship between sedimentary basin and mountain uplift. This paper links sedimentary petrology with structural geology, so is the other branch subjects, penetrates into researching the Pliocene-Pleistocene sediments of the present Longmenshan strike-slip foreland basin, aims at studying tentativly the evolvement history and mechanism. Following progresses are made through the project:
1) The Dayi conglomerate grows in the Cenozoic Longmenshan foreland basin bottom, whose thickness becomes thin from west to east. The Dayi conglomerate is angular unconformity with the Yaan conglomerate and down layer. Neotectonic movement is marked with the fault and the fold in the Dayi conglomerate. The Dayi conglomerate geologic time is ~4. 6 Ma in Pliocene to ~0. 82Ma in Pleistocene. It shows that its sediment is continuous in the interval, and tectonic event doesn' t occur.
2) Analyses and researches systematicly the lithofacies, sedimentary facies and depositional environment of the Dayi conglomerate in the Cenozoic Longmenshan foreland basin. This paper analyzes detailed six coarse elastics lithofacies, five mid-elastics lithofacies and three fine elastics lithofacies. Establishes the association of three depositional environment types including alluvial fan and river.
3) According to the Dayi conglomerate' s gravel composition and direction when water flowed during geological age, comeback the Paleogeograph of the Longmenshan foreland basin, speculates that the Dayi conglomerate' material source is located in the Songpan-Ganzi fold belt to the east, the Pengguan fault to the west of the western Sichuan plateau region.
4) Analyses boundary faults of the Cenozoic Longmenshan foreland basin, and thinks the basin boundary faults, being active fault, are thrust and dextral strike-slip. So the Longmenshan foreland basin is dextral strike-slip foreland basin. It isn' t symmetry. The west is cliff and the east is gentle. The filling inside the west of basin is thick and the east is thin. Sedimentary center and depositional center of the basin are inconformity for dextral, and continuously move to the east.
5) Quantitative analysis to the Dayi conglomerate in the Cenozoic Longmenshan
foreland basin has been carried out. The results indicate that the dextral strike-slip rate is 1.02 mm/a, the average sedimentary rate is 0.143 mm/a, and the average decline rate is 0. 3mm/a.
6) Discusses the developing history of the Longmenshan strike-slip foreland basin. I think: In the Pliocene-Pleistocene, evolvement of the Longmenshan strike-slip foreland basin is controlled by thrust loading uplift mechanism, and after the Pleistocene, it is controlled by erosion unloading uplift mechanism.
引文
1．丁学林．1998．西藏羌塘盆地北部第三纪沉积与高原隆升初探．成都理工学院毕业论文
2．方小敏，李吉均等．1994．临夏盆地约30Ma以来CaCO_3含量变化与气候演变．《青藏高原形成演化环境变迁与生态系统研究》学术论文年刊(1994)，北京科学出版社，55-66．
3．王士锋．1999．青藏高原东部囊谦第三纪盆地初步研究．成都理工学院毕业论文
4．王凤林、李勇、李永昭等．2002．成都盆地新生代大邑砾岩的沉积特征．成都理工大学学报(待刊)
5．王良忱，张金亮．1996．沉积环境和沉积相．石油工业出版社
6．四川省地质矿产局．1983．四川省区域地质志．地质出版社
7．四川省地质矿产局．1997．四川省岩石地层学．中国地质大学出版社
8．四川省地质矿产局第二区测队．中华人民共和国1：20万《灌县幅、茂汶幅》地质调查报告(地质部分)．北京：地质出版社，1975，43-46．
9．四川省地质矿产局第二区测队．中华人民共和国1：20万《邛崃幅》地质调查报告(地质部分)．北京：地质出版社，1976，37-40．
10．刘兴诗，四川盆地的第四系，四川科学技术出版社，1983．
11．刘树根．1991．龙门山冲断带与川西前陆盆地的形成演化．成都：成都科技大学出版社
12．刘善印、钟大赉等．1998．滇西南景-镇沅地区早第三纪陆-陆碰撞期走滑挤压盆地，地质科学．Vol．33，NO．1．P1-7．
13．许志琴，侯立玮等．1992．中国松潘-甘孜造山带的造山过程．地质出版社
14．李勇．1998．论龙门山前陆盆地与龙门山造山带的耦合关系．矿物岩石地球化学通报，第17卷，第2期
15．李勇，李永昭，周荣军等．成都平原西缘第四纪化石冰楔的发现及其古气候意义，第四纪研究(待刊)．
16．李勇，侯中健等．2002．青藏高原东缘新生代构造层序与构造事件．中国地质，第29卷，第1期
17．李勇，曾允孚．1994．龙门山前陆盆地充填序列．成都理工学院学报，第21卷，第3期四川省地质局
18．李勇，曾允孚．1994．试论龙门山逆冲推覆作用的沉积响应-以成都盆地为例．矿物岩石，第14卷，第1期
19．李勇，曾允孚．1995．龙门山逆冲推覆作用的地层标识．成都理工学院学报，第22卷，第2期
20．李勇、曾允孚、伊海生，1995．龙门山前陆盆地沉积及构造演化．成都科技大学出版社
21．李培军、夏邦栋．1995．走滑挤压盆地-以中晚三叠世下扬子沿江盆地为例．地质科学．Vol．30，No．2．P130-137．
22．朱志澄主编．1999．构造地质学．中国地质大学出版社
23．成都理工学院．1995．中华人民共和国1：5万《火井幅、夹关幅》地质调查报告．四川省地质矿产局．
24．成都理工学院．1999．中华人民共和国1：5万《三江幅、万家坪幅》地质调查报告．四川省地质矿产勘察开发局．
25．成都水文地质大队．成都平原1：150万第四纪地质图，1979．
26．何明喜，刘池洋主编．1992．盆地走滑变形研究与古构造分析．西北大学出版社
27．何银武．1987．试论成都盆地(平原)的形成．中国区域地质．第2期
28．何银武．1992．论成都盆地的成生时代及其早期沉积物的一般特征．地质论评，第38卷，第2期
29．赵家骧，何绍勋．灌县大邑间地质．前四川省地质调查所地质丛刊(第8号)，1945．
30．赵霞飞．1992．动力沉积学与陆相沉积．科学出版社
31．苟宗海，赵兵．四川大邑-崇州地区的白垩，第三系．地层学杂志，1999，25：28-33．
32．郭正吾．1983．四川盆地地质结构特征及其含油气性．朱夏主编《中国中新生代盆地构造和演化》．北京：科学出版社
33．郭正吾、邓康龄等．1996．四川盆地形成与演化．地质出版社
34．唐荣昌、韩渭宾主编，1993．四川活动断裂与地震．地震出版社
35．顾延生，李长安等．2000．青藏高原东北缘第三纪构造-气候事件与环境变迁．地质科技情报．第19卷，第2期
36．徐嘉炜，1995．论走滑断层作用的几个主要问题．地学前缘，Vol．2，No．1-2，P125-135．
37．崔秉荃等．1991．川西坳陷的沉降与龙门山的崛起．成都地质学院学报，第18卷，第1期
38．蒋复初，吴锡浩等．1999．泸定昔格达组时代与川西高原隆升．第四纪研究．3月第2期
39．蒋复初，吴锡浩等．1999．四川泸定昔格达组时代及其新构造意义．第73卷，第1期
40．潘桂棠、王培生、徐耀荣等，1990．青藏高原新生代构造演化．地质出版社
41．A．D．米阿尔(吴伟译)．1987．河流沉积体系分析．石油工业出版社
42．P. A. Allen、J. R. Allen，陈全茂等译，1995．盆地分析原理与应用．石油工业出版社
43. B. C. Burchfiel,Cheng Zhiliang, Liu Yuping, and L.H. Royden. 1995. Tectonics of the Longmen Shan and Adjacent Regions, Central China. International Geology Review, Vol. 37, 1995, p. 661-73
44. Li Yang, A. L. Densmore and Philip A. Allen, 2001. Sedimentary responses to thrusting and strike-slipping of Longmenshan along the eastern margin of Tibetan Plateau and implications for accretion of Cimmerian ACCRETION continents and India/Eurasia collision. Scientia Geologica Sinica, Vol. 10, No. 4, pp. 223-243.
45..Li Yong,Allen EA., Densmore A. L. et.al. Evolutiong of the Longmenshan foreland basin(Western Sichuan, China)during Late Triassic Indosinian orogeny, Basin Research(submitted).
46. Nicholas Pinter, Mark T. Brandon. 1997. How Erosion Builds Mountains. Scintific American. April.
47. Yang Li, Michael A Ellis, Alexander L Densmore, Rongjun Zhou, Melissa Swartz. Active Tectonics in the Longmen Shan Region, Eastern Tibetan Plateau, EOS TRANSACTIONS OF THE American Geophysical Union. Vol. 81 No. 48.15-19 Dec 2000.
48. Zeng yunfu and Li Yong. 1994. Sedimentary and tectonic evolution of the Longmenshan foreland basin, Western Sichuan, China. Scientia Sinica, Vol. 3, No. 4.
2．方小敏，李吉均等．1994．临夏盆地约30Ma以来CaCO_3含量变化与气候演变．《青藏高原形成演化环境变迁与生态系统研究》学术论文年刊(1994)，北京科学出版社，55-66．
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19．李勇，曾允孚．1995．龙门山逆冲推覆作用的地层标识．成都理工学院学报，第22卷，第2期
20．李勇、曾允孚、伊海生，1995．龙门山前陆盆地沉积及构造演化．成都科技大学出版社
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22．朱志澄主编．1999．构造地质学．中国地质大学出版社
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25．成都水文地质大队．成都平原1：150万第四纪地质图，1979．
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30．赵霞飞．1992．动力沉积学与陆相沉积．科学出版社
31．苟宗海，赵兵．四川大邑-崇州地区的白垩，第三系．地层学杂志，1999，25：28-33．
32．郭正吾．1983．四川盆地地质结构特征及其含油气性．朱夏主编《中国中新生代盆地构造和演化》．北京：科学出版社
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35．顾延生，李长安等．2000．青藏高原东北缘第三纪构造-气候事件与环境变迁．地质科技情报．第19卷，第2期
36．徐嘉炜，1995．论走滑断层作用的几个主要问题．地学前缘，Vol．2，No．1-2，P125-135．
37．崔秉荃等．1991．川西坳陷的沉降与龙门山的崛起．成都地质学院学报，第18卷，第1期
38．蒋复初，吴锡浩等．1999．泸定昔格达组时代与川西高原隆升．第四纪研究．3月第2期
39．蒋复初，吴锡浩等．1999．四川泸定昔格达组时代及其新构造意义．第73卷，第1期
40．潘桂棠、王培生、徐耀荣等，1990．青藏高原新生代构造演化．地质出版社
41．A．D．米阿尔(吴伟译)．1987．河流沉积体系分析．石油工业出版社
42．P. A. Allen、J. R. Allen，陈全茂等译，1995．盆地分析原理与应用．石油工业出版社
43. B. C. Burchfiel,Cheng Zhiliang, Liu Yuping, and L.H. Royden. 1995. Tectonics of the Longmen Shan and Adjacent Regions, Central China. International Geology Review, Vol. 37, 1995, p. 661-73
44. Li Yang, A. L. Densmore and Philip A. Allen, 2001. Sedimentary responses to thrusting and strike-slipping of Longmenshan along the eastern margin of Tibetan Plateau and implications for accretion of Cimmerian ACCRETION continents and India/Eurasia collision. Scientia Geologica Sinica, Vol. 10, No. 4, pp. 223-243.
45..Li Yong,Allen EA., Densmore A. L. et.al. Evolutiong of the Longmenshan foreland basin(Western Sichuan, China)during Late Triassic Indosinian orogeny, Basin Research(submitted).
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47. Yang Li, Michael A Ellis, Alexander L Densmore, Rongjun Zhou, Melissa Swartz. Active Tectonics in the Longmen Shan Region, Eastern Tibetan Plateau, EOS TRANSACTIONS OF THE American Geophysical Union. Vol. 81 No. 48.15-19 Dec 2000.
48. Zeng yunfu and Li Yong. 1994. Sedimentary and tectonic evolution of the Longmenshan foreland basin, Western Sichuan, China. Scientia Sinica, Vol. 3, No. 4.