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官鹅沟国家地质公园的大断裂及地层变形

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)区域性断裂区域性大断裂是指控制一个三级构造单元,或者延伸规模大,控制一个地区沉积、岩浆活动的深大断裂。官鹅沟国家地质公园所在区域发育两条区域性大断裂。一条断裂位于公园北侧,区域上称为同寨-毛羽沟-竹园断裂,长度大于55 km,为一条逆断层,也是北侧中秦岭华力西前陆盆地与南侧南秦岭印支期陆内裂陷海盆的分界断裂。该断裂分割北部晚古生代地层和南部三叠纪地层,使得泥盆系推覆在三叠系之上。

官鹅沟国家地质公园的大断裂及地层变形

(一)区域性断裂

区域性大断裂是指控制一个三级构造单元,或者延伸规模大,控制一个地区沉积、岩浆活动的深大断裂。官鹅沟国家地质公园所在区域发育两条区域性大断裂。

一条断裂位于公园北侧,区域上称为同寨-毛羽沟-竹园断裂,长度大于55 km,为一条逆断层,也是北侧中秦岭华力西前陆盆地与南侧南秦岭印支期陆内裂陷海盆的分界断裂。该断裂分割北部晚古生代地层和南部三叠纪地层,使得泥盆系推覆在三叠系之上。在图5-1中,只出露中南段,西起宕昌县城北何家山东,穿过剪子河,向东延伸到图外,图中出露长约12 km。断裂近北西西向展布,并控制着宕昌县城北部白垩纪盆地的发育。

图5-1 官鹅沟国家地质公园及邻区断裂、褶皱构造分布图

1—第四系河床冲积层;2—第四系黄土层;3—白垩系车拉组第二段中层状砂岩;4—白垩系车拉组第一段厚层状砾岩;5—白垩系管界组玄武岩火山角砾岩等;6—白垩系磨沟组砂岩、泥岩、底砾岩;7—三叠系隆务河组第八岩性段砂岩、粉砂岩;8—三叠系隆务河组第七岩性段灰质石英杂砂岩、粉砂岩;9—三叠系隆务河组第六段灰岩、泥质灰岩;10—三叠系隆务河组第五段石英杂砂岩、灰质粉砂岩;11—三叠系隆务河组第四段灰质板岩;12—三叠系隆务河组第三段杂砂岩;13—三叠纪隆务河组第二段微晶灰岩;14—三叠系隆务河组第一段灰岩与灰质板岩互层;15—上二叠统石关组中层状灰岩;16—下二叠统茅口组中层状、块状灰岩;17—泥盆系下吾那组a段中厚层状灰岩、板岩;18—黑云母石英闪长岩;19—逆断层(右下)、正断层(左上);20—实测及推测平移断层;21—背斜轴(左上)/向斜轴(右下);22—地层产状(左上)、倒转地层产状(右下)

另一条断裂从公园南部穿过,自西向东依次穿过缸沟景区正沟沟脑,吊沟、鸭子滩、芝麻河,秦峪乡政府等地,区域上称为鸭子滩-秦峪断裂。该断裂为白龙江复式背斜与碌曲-两当复式向斜的分界断裂,断裂分割三叠系和二叠系。在公园内断裂走向呈北西-南东向,平面上呈舒缓波状。断裂为区域性逆冲断层,倾向南西,倾角70°左右。断层由南向北,把泥盆系、二叠系推覆到三叠系之上,形成公园南部高大山脉。该断裂带活动范围宽约1 km,断层带内发育一系列平行的次级断层,如图5-2中的逆断层及正断层,并使得岩层发生褶曲(图5-2中两个断层之间的向斜)、揉皱,可见多处尖棱褶皱。如图5-3、图5-4所见,岩层发生了强烈的揉皱,可见多处尖棱褶皱。该处断层观赏点位于雷古山北坡公路边,交通方便,是进行地质构造科普的理想地点。

图5-2 鸭子滩-秦峪断裂带内次级断层及褶曲

图5-3 鸭子滩-秦峪断裂带内地层揉皱,岩石破碎

图5-4 鸭子滩-秦峪断裂带内地层揉皱、尖棱褶皱,被小断层切断

(二)公园内断层

相比周边地区而言,官鹅沟国家地质公园内部断裂构造不甚发育,包括公园外北侧三叠系内部的寺卜寨-宕昌县、大湾里-缸沟-官鹅沟村断层,公园及邻近地区主要发育11条断裂。公园内部从北向南发育的6条断裂,断层以北西走向逆断层为主,断裂主要特征见表5-1。其中花儿滩-固主断层和鸭子滩-秦峪断层是横穿公园园区的两条大断层,沿断裂带发育一系列构造变形。现将典型的断层介绍如下。

1.大湾里-缸沟-官鹅沟村断层

图5-5 大湾里-缸沟-官鹅沟村断层东端特征(官鹅沟村北公路边)

大湾里-缸沟-官鹅沟村断层是公园北部重要的断层,主要特征见表5-1。该断裂东端在宕昌县城-官鹅沟园区的公路边出露,在官鹅沟村北能观察到,见图5-5。断层特征明显,主断层面清晰,断层逆冲作用导致上盘地层发生高角度倾斜,并形成次级断层,下盘地层近水平状态。断层上盘有次级正断层、节理,节理主要有三组,分别倾向北东、北西、南东,节理平直,长度延伸2 m以上。部分交切形成“X”形剪节理(图5-6),规模较小,没有穿切其他组节理。

在官鹅沟村北,该断层影响范围南北宽约200 m,带内次级断层、节理发育,岩石破碎,挠曲现象非常发育(图5-7)。

表5-1 官鹅沟国家地质公园及邻区断裂构造一览表

续 表

图5-6 官鹅沟村北断层带内“X”形剪节理

图5-7 官鹅沟村北断层带内次级逆断层及上下盘地层挠曲现象(断层带南)

2.花儿滩-固主断层

该断层是花儿滩-秦峪断层的西段,近东西-北西西向贯穿公园中部,是公园南部高山峡谷区和北部低山宽谷区的分界,断层还是北部隆务河群上部地层(第三段至第七段)与下部地层(第一段至第三段)的分界线,断层主要特征见表5-1。

在花儿滩露头,该断层表现为一高角度逆冲断层,产状285°∠57°(图5-8b),断层面倾向东。断层带可见宽度大于80 m,上盘为隆务河群第一段(TL1),下盘为隆务河群第三段(TL3)。断层下盘由于挤压强烈,岩层多发生褶皱、挠曲,多有尖棱褶皱(图5-8b、图5-8c)。断层上盘则发育强烈的压扭性劈理化,劈理多斜切次级逆断层面(图5-8d)。强烈的劈理改造了地层层理,甚至置换了地层层理(图5-8e)。而且在上盘还可以见到后期张性裂隙中充填的褐铁矿脉和石英脉(图5-8f、图5-8g、图5-8h),说明断裂活动深度较大,张性开裂导致深部热液沿着断裂带上涌。

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图5-8(a) 花儿滩逆冲断裂带野外照片

图5-8(b) 花儿滩逆冲断裂带地层变形特征

图5-8(c) 花儿滩逆冲断裂下盘隆务河群第三岩性段揉皱及尖棱褶皱

图5-8(d) 花儿滩逆冲断裂上盘次级逆断层及岩石劈理特征

图5-8(e) 花儿滩逆冲断裂上盘岩石强烈劈理化置换了地层层理

图5-8(f) 花儿滩逆冲断裂上盘后期裂隙中褐铁矿脉

图5-8(g) 花儿滩逆冲断裂上盘后期裂隙中石英脉和有机质残留物

图5-8(h) 花儿滩逆冲断裂上盘后期裂隙中石英脉

位于大河坝沟立界河坝村南边的和平人家院内,存在该断层小型分支的一个露头,是本次调查的新发现。该分支断层为一逆冲断层,发育在隆务河群第三岩性段内,岩层为砂岩夹泥质砂岩。断层带上部被第四系河流冲积砾石层覆盖,见图5-9(a),断层破碎带不规则状,宽160~320 cm,断层带内岩石挤压破碎强烈,多形成断层泥,变形较弱的部分形成透镜体状断层角砾(图5-9b)。断层角砾岩呈透镜状、不规则透镜状,透镜体两头薄,中间厚,挤压拉伸特征明显。透镜体呈雁行式斜列,排列方式指示断层上盘上升,是逆冲断层。

该点是非常好的断层观察点,但由于覆盖严重,断层在区域上的分布情况不明确。这个点还是本次工作新发现的古植物观察点,在断层下盘,砂岩层上有许多植物茎、秆及叶片化石(图5-10a、图5-10b、图5-10c、图5-10d、图5-10e)。因此,立界河坝和平人家农家乐院内,是一个断层、化石和地层的综合性的观赏和科普点。

图5-9(a) 立界河坝南和平人家农家乐院内逆冲断层

图5-9(b) 立界河坝南和平人家农家乐院内断层泥和断层角砾岩

图5-10(a) 立界河坝南和平人家农家乐院内植物化石

图5-10(b) 立界河坝南和平人家农家乐院内植物化石产出层位

图5-10(c) 立界河坝南和平人家农家乐院内植物化石

图5-10(d) 立界河坝南和平人家农家乐院内植物化石

图5-10(e) 立界河坝南和平人家农家乐院内植物化石

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