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印度和欧亚板块在新生代早期的碰撞,不仅形成了号称“地球第三极”的青藏高原,而且也形成了一系列规模巨大的活动走滑断裂和冲断构造,并对其周边地区的构造格局产生了重大影响。青藏高原东缘北东走向的龙门山褶皱冲断带与北西走向的鲜水河左行走滑断裂相交,其交汇处是青藏高原与扬子地块挤压拼接的交汇部位之一。本区新生代的构造活动在一定程度上是青藏高原东缘地壳运动的典型反映,体现了青藏高原对扬子地块挤压的构造特征和川西前陆盆地的演化过程,因此对本区的龙门山褶皱冲断带和鲜水河断裂的新生代构造变形进行研究具有特殊意义。
本文选择了龙门山褶皱冲断带和鲜水河断裂作为研究该区的切入点。在龙门山南段前锋带选取了新生代的飞仙关断层传播褶皱构造作为解析的对象,采用磁组构这种显微构造技术作为研究手段对该剖面进行了详细的有限应变分析。在鲜水河断裂,研究了沿鲜水河断裂展布的贡嘎山新生代花岗岩中的流体包裹体面(fluid inclusion planes),通过对石英颗粒中流体包裹体面的定向方位统计和对流体包裹体进行显微测温和激光拉曼光谱分析,获得了鲜水河断裂带新生代晚期以来构造活动得相关信息。
飞仙关断层传播褶皱的磁组构研究结果表明,岩石中的磁化率椭球和应变椭球存在一定的对应关系,利用岩石磁化率各向异性的相关参数能够较好地获得岩石有限应变状态。磁组构特征分析结果揭示了断层传播褶皱变形过程中的有限应变机制:岩层中主要的有限应变发生在褶皱前的平行层缩短过程中;在褶皱的发育过程中,随着断层的传播、两翼地层的掀斜,有限应变主要集中发生在两翼地层内,且前翼要强于后翼。最大磁化率主轴K1指示飞仙关地区是以北西—南东向的挤压缩短为主。
贡嘎山新生代花岗岩中流体包裹体面的研究表明,流体包裹体面作为一种薪的构造指示计能有效地记录构造应力场的演变,流体包裹体面中封闭的流体为研究构造变形的相关热力学参数提供了重要线索。流体包裹体面的优势定向方位揭示了鲜水河断裂自晚新生代以来主要经受了东西向的挤压。对流体包裹体面中封闭的流体研究发现,贡嘎岩体侵位、冷却以来,至少发生了两期的构造事件并有着对应的低盐度盐水流体和含CH4-CO2的盐水流体的充填。