川东“侏罗山式”褶皱的数值模拟及成因探讨.pdf

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1、9曹地质论评GEOLOGICALREVIEWVoS1e．p5t5．N2o0．095川东“侏罗山式"褶皱的数值模拟及成因探讨张必龙¨，朱光¨，JIANGDazhi，胡召齐¨，向必伟¨，张力¨，陈印D1)合肥工业大学资源与环境工程学院，中国合肥，230009；2)加拿大西安大略大学地球科学系，加拿大安大略省伦敦市，N6A5B7内容提要：本文通过采用有限差分法(FLAC)对“侏罗山式”褶皱进行数值模拟发现，层间粘聚力差异和上覆压力是控制隔档式褶皱、隔槽式褶皱样式的主要因素，即层问的能干性差异和埋深的控制。当

2、地层在埋深较浅时，层间能干性差异对褶皱样式起主控作用，能干性差异小时出现隔槽式褶皱，差异大时出现隔档式褶皱。随着埋深加大，压力逐渐起主要作用，这时仅出现隔槽式褶皱。JII东东带褶皱地层总体上层间能干性差异小，因而盖层的深部与浅部皆出现隔槽式褶皱，与模拟结果一致。西带褶皱地层总体层间能干性差异大，因而浅部出现隔档式褶皱。而其深部的下古生界地层主要受上覆压力控制，根据模拟推测应为隔槽式褶皱。关键词：数值模拟；隔档式褶皱；隔槽式褶皱；粘聚力差异；上覆压力位于四川盆地与雪峰隆起带之间的川东褶皱带强。川东这两种

3、构造样式的褶皱带为何相间出现及是扬子板块西部的重要板内变形带，其中南华系至其控制因素，一直没有合理的解释。川东隔档式褶上侏罗统形成了北北东一北东走向的板内“侏罗山皱带的背斜构造内已发现了丰富的天然气，对其下式”弧形褶皱带。这一褶皱带向西中止于北北东走覆下古生界地层褶皱样式的预测关系到深部天然气向、向东倾的华蓥山逆冲断裂带，向东过渡到以变质远景的评价，而目前的地震勘探结果还难以揭示这基底出露为特征的雪峰山隆起，向北复合于北西至类深层的褶皱样式，在此背景下开展数值模拟研究东西走向的南大巴山弧形褶皱带，向南

4、延人滇黔桂是有效的解决途径。交界区。关于该构造带的变形样式和形成时代，地一般认为，“侏罗山式”褶皱是沉积盖层在刚性质学家们进行过大量的研究工作(丁道桂等，1991，基底上沿软弱层滑脱变形的结果，故又称为滑脱褶2005；黄继钧，2000；颜丹平等，2000；冯向阳等，皱，为典型的薄皮构造。滑脱褶皱大多数形成在具2003；Yaneta1．，2003；杨奎锋等，2004；Wanget有软硬岩性差异的沉积岩中，沿底部软弱层发育的a1．，2005；谢建磊等，2006；LiandLi，2007)。笔者平缓滑脱带是

5、这类褶皱形成的必要条件(Jamison，等近年来根据野外不整合构造证据，认为其发生在1987)。滑脱褶皱常通过枢纽迁移或翼部旋转机制晚侏罗世末至早白垩世初期间(胡召齐等，2009)，而形成箱状褶皱(HomzaandWallace，1995；Mitra，不是过去认为的印支期或早燕山期。以齐岳山断裂2003)，其演化过程和最终形态取决于软硬地层单元为界(图la)，川东“侏罗山式”褶皱带西带呈现为隔厚度、各层粘度(ductility)、组合关系以及上覆围压档式褶皱，而东带为隔槽式褶皱(丁道桂等，1991；冯

6、等因素(Currieeta1．，1962；DavisandEngelder，向阳等，2003；颜丹平等，2000；Yaneta1．，2003；徐1985；RamsayandHuber，1987；Fischerand政语等，2004)。刘尚忠(1995)认为川东褶皱带原先Jackson，1999)。滑脱褶皱可呈现为隔档式褶皱和为隔槽式褶皱，西段后期遭受抬升剥蚀，而出露隔档隔槽式褶皱两种类型。目前为止，对“侏罗山式”褶式褶皱。李忠权等(2002)则认为早期拉张形成的断皱的认识比较一致，但对于是什么因素控制

7、隔档式层相关褶皱(隔槽式)，晚期受挤压形成隔档式褶皱。褶皱和隔槽式褶皱的形成，在国际上却没有一个合颜丹平等(200O)通过构造变形分析认为，早期先形理的解释。基于此，笔者通过对川东两类“侏罗山成隔档式褶皱，随着挤压推覆进行，最终演化成前端式”褶皱进行数值模拟研究，了解控制隔档式褶皱和为隔档式褶皱，后端为隔槽式褶皱，后端变形比前端隔槽式褶皱形成的主要因素，并对其西带深层褶皱注：本文为中国石油化工股份有限公司资助项目的成果。收稿日期：200902—22；改回日期：2009—06—18；责任编辑：章雨旭。作

8、者简介：张必龙，男，1984年生。博士研究生。构造地质学专业。Email：zhbl地质论评样式进行预测。控制，属于典型的”侏罗山式”滑脱褶皱带(Yaneta1．，2003；Wangeta1．，2005)。1地质背景2数值模型介绍川东褶皱带位于扬子克拉通西部，西接四川盆地，东邻雪峰隆起带，北侧为秦岭造山带，向南延伸2．1模拟方法到滇黔桂交界区。该构造带宽约400km，长约本次工作采用有限差分法FLAC(Fast600km，整体上为一北北东一北东向延伸、向北