论小构造研究在青海1∶5万区调中的重要性

2014-12-31王维刘正安

四川地质学报 2014年3期

王维，刘正安

（四川省核工业地质局二八一大队，四川西昌 615000）

地壳运动是地质研究的重点和难点，作为研究地球科学的基础，构造是其关键点之一，且构造形迹作为其运动产物[1]，也是分析岩石受力运动的关键点之一。小构造与大构造在成生关系上有一定联系，在形成时间、力学关系及空间分布等方面与大构造紧密联系。矿产的形成是构造运动的一种表现形式[2]，故而小构造研究是地质研究中必不可少的基础。

实践证明，在地质调查中，特别是在构造复杂区，小构造是研究大构造的有效方法。如尹国栋等通过上覆地层剪裂角特征，小构造特征，预测隐伏岩体的存在[3]。吴文金等通过小构造研究分析箱状构造背斜的成因[4]；贾宝华研究变质岩中的小构造论证该处的四次主要变形[5]。

1 小构造概念及类型

小构造相对于大构造而言，又称为小型、微型构造，系指在野外工作中经常见到，在形态大小、规模等方面与大构造存在明显差异，且在中小比例尺，甚至某些大比例图件中又不能表达出的一种构造形迹[6]。

图1 青海区调河卡山地区小构造

小构造的主要类型包括受力及沉积、变质作用形成的小构造形迹，表现形式主要有小断裂、褶皱、节理、裂隙、片理、劈理、脉岩、破碎带、蚀变带等。在青海1∶5万区调河卡山地区洪水川组中常见的小构造有以下几种：节理、小褶皱、波状层理、交错层理、发育鲍马序列、小断层、包卷层理等（图1、2）。

2 小构造与大构造的关系

岩层在受力变形过程中，会伴生或派生许多次级小构造，它们有规律的发育于大构造、主构造的一定部位，与大构造呈一定的几何关系，从不同侧面反映出大构造的某些特征。野外看到的各种小构造，其生成时代可能与大构造相同，也可能是在大构造产生后经后期构造运动产生的，无论哪种情况，其两者间必有联系。如在地质学中，通过大量的节理测量统计、分析，可以恢复区域性古应力场；在断层中牵引褶皱的弯曲的凸出方向指示本盘的运动方向；擦痕与阶步能够判断断层运动方向；在断层两盘或一盘中的羽状节理及两组剪节理，羽状节理与断层之锐夹角指示节理所在盘的运动方向，两组剪节理与断层呈锐角较小者的锐角指示本盘的运动方向，与断层呈较大锐角者，其锐角指示对盘运动方向；断层两侧受力形成的小褶皱的轴面与主断层形成的锐夹角指示对盘的运动方向（图3）；断层角砾岩的分布及变形AB面等也可指示两盘的相对位移方向[7]。

图2 青海区调河卡山地区小构造

3 小构造在青海区调中确定大构造的应用实例

3.1 河卡山地质概况

河卡山行政区属于海南州兴海县河卡镇，位于祁连山造山带与巴颜喀拉山造山带之间，地处东昆仑东段、共和盆地西缘，构造上位于河卡山前陆逆冲断陷带，东临苦海-兴海蛇绿混杂带。

3.1.1 地层

图3 断层及其派生节理和小褶皱示意图

河卡山地层主要为三叠系洪水川组，岩性分四个段：一段为灰色中一厚层状(含砾)变质细粒、不等粒长石岩屑杂砂岩，岩屑杂砂岩夹泥晶灰岩、泥钙质、粉砂质板岩，砂岩中发育粒序层理、平行层理、色卷层理、波状层理，砂岩底发育大量槽模，重荷模和沟模。二段岩性为灰色厚一巨厚层状变质含砾不等粒一中细粒长石杂砂岩、长石砂岩、岩屑长石杂砂岩、粉砂岩夹深灰色粉砂质板岩、泥钙质板岩，发育正粒序层理、大型包卷层理、波状层理，砂岩底层而发育重荷模、槽模、沟模，以鲍马序列abcd、ab、abc、acd段为主，见少量鲍马序列bcd段。三下部为灰色厚一巨厚层状变质含砾不等粒一中细粒长石杂砂岩、长石砂岩、岩屑长石杂砂岩、粉砂岩夹深灰色粉砂质板岩、泥钙质板岩，发育正粒序层理、大型包卷层理，波状层理，以鲍马序列 abcd、ab、acd段为主，见少量鲍马序列 bcd段。三段上部为浅灰绿色厚一巨厚层状沉凝灰岩、沉凝灰质板岩、凝灰岩、砂岩夹灰色薄层变质钙质含细粒长石岩屑粉砂岩及巨厚层状英安质凝灰熔岩，偶见粘土质板岩、泥晶灰岩，发育粒序层理、平行层理、波状层理及水平层理，砂岩底层面发育大型重荷模、槽模。四段岩性为灰色亮晶含假球粒鲕粒灰岩，含生物碎屑泥灰岩，岩屑长石砂岩、岩屑砂岩、粉砂岩偶夹硅质岩及流纹质凝灰熔岩。

3.1.2 构造

河卡山地区构造发育，为一系列断层、斜卧褶皱及小型背斜、向斜构造组成。断裂多为东西向、北北西向。褶皱轴面总体北倾，枢纽起伏明显，北翼倾角10°～55°，南翼倾角为45°～60°，且产状倒转，单个褶曲发育宽度5～8m不等，斜卧褶皱前锋发育一系列轴面产状与主轴面一致的反“Z”型顶厚褶皱，褶皱核部劈理较为发育，两翼强劈理化，薄层砂岩，灰岩夹层强烈透镜化，香肠化，并呈“多米诺”骨牌状排列（图4）。

3.2 青海区调实例

3.2.1 扭曲确定断层

在河卡山青康公路 PM11前段，于一负地形处见大量扭曲构造、破碎带（图5），经现场判断并参考遥感解译图，初步认定此处为一断层。研究、分析破碎带中扭曲构造及破碎带褶皱等小构造，判定该断层为一逆断层，在垂直断层走向方向上存在挤压作用（图6）。

3.2.2 小构造确定断层

在河卡山地区进行地质路线调查，在路线L6631前段见有一断层，起初无法判断其性质，后经过观察和分析小构造（图7），结合其力学关系，确定该断层为逆断层，具体依据如下：

1）上盘离断层面处有一扭曲小构造，根据其形态并结合其他特征，初步确定为受向下力的作用而使其发生弯曲；

2）在断层两侧均存在透镜状的张节理，且被石英脉填充；

图4 河卡山隧道上出露石香肠构造

图5 剖面PM11断层附近小构造

图6 剖面PM11断层综合图

3）断层面中存在及较多的片理化粉砂岩，且极为破碎，周围岩石也多呈破碎状；

综合以上现象，并应用力学分析，得出综合图（图8），确定为一逆断层。

图7 断裂带小构造

4 结论

构造是地质勘查研究的重要内容之一，它是地质运动的痕迹，通过力学分析及相关对比，结合岩石、蚀变等可以很好的恢复古应力场，对成矿预测及地质运动分析有很大作用。在很多情况下，特别在区调中，大构造难以判断、确认，所以小构造无疑是恢复、研究大构造的重要着入点，区调中应注意研究小构造资料的收集、研究。同时，在应用小构造时，应力求多种方法，相互应证、配合，全面仔细地观察典型现象，这样效果会更好。