贵州南盘江盆地赖子山穹窿构造样式与构造物理模拟研究

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作者王继斌
来源中国地质大学(北京)
出版年2016
摘要
贵州南盘江盆地经印支-燕山期造山作用形成了一系列不同样式的控制低温矿床分布的穹窿状构造,控制烂泥沟超大型金矿的赖子山穹窿是典型代表之一。详细的野外地质勘察表明这些穹窿属构造变形穹窿,是两次或多次褶皱叠加变形的结果,穹窿的构造样式受构造变形分层作用和褶皱叠加作用控制。依据志留纪末-泥盆纪初的广西运动、中三叠世至早侏罗世的印支运动及中侏罗世末至早白垩世末的燕山运动造成的角度不整合和平行不整合,结合不同时代地层变形特征,将贵州南盘江盆地盖层从下至上划分为加里东期、海西期、印支-燕山期三个主要构造层。在划分构造层的基础上,通过地层岩石力学参数(泊松比、单轴抗剪强度)和岩层变形程度确定了下寒武统牛蹄塘组(?1n)、泥盆系底部的微角度不整合面及下泥盆统郁江组(D1y)、上二叠统长兴组(P2c)(龙潭组(P2l))和下三叠统罗楼组(T1l)三套主要的软弱层,这些软弱层有可能也是主要的滑脱层。在大量统计赖子山穹窿地层产状的基础上,利用π圆图解确定出轴迹近NW、NE向延伸的变形亚区,相对而言,这些亚区褶皱具有几何上的均匀性。横穿亚区褶皱绘制信手剖面和实测剖面,经几何投影分析知组成赖子山穹窿的亚区褶皱分别为NW向和NNE向的直立水平褶皱。通过测量区域内劈理产状并投影分析,筛选出与亚区褶皱相配套的轴面劈理,根据轴面劈理的错切关系推断出NNE向褶皱叠加在NW向褶皱上。结合卷入叠加变形的地层和构造岩浆岩年代学数据确定赖子山穹窿是燕山期叠加变形的结果,两期褶皱分别对应燕山早期雪峰山的侧向挤压作用和燕山晚期黔西南大规模逆冲推覆作用。基于以上地质分析,建立两种双向挤压叠加变形的沙箱模型,模型中设立三套软弱层,通过改变软弱层材料、挤压的同时性和同速性,观察褶皱叠加变形过程中强弱岩层的变形行为,进一步验证软弱层的构造变形分层作用,对比构造联合和构造复合作用产生的叠加现象,归纳影响叠加褶皱构造样式和叠加类型的主要因素。通过叠加褶皱的构造解析和沙箱模拟验证,得出赖子山穹窿是由纵弯褶皱作用形成的燕山晚期NNE向直立水平褶皱叠加到燕山早期NW向开阔直立水平褶皱上形成的,叠加类型为复合作用下的移褶性叠加。沙箱实验证明叠加现象的出现是前期褶皱轴面和枢纽经后期褶皱作用发生弯曲迁移的结果,软弱岩层的分层变形作用使得不同深度的叠加干涉样式不同,而岩层能干性差异和构造变形的强弱是影响叠加褶皱构造样式和叠加类型的主要因素。

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