第８７卷 第６期
２０１３年６月 ｏｌ．８７ Ｎｏ．６
地 质 学 报 ＡＣＴＡ ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｖ Ｊｕｎｅ２０１３
川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究
解国爱，贾东，张庆龙，吴晓俊，沈礼，吕赟珊，邹旭
南京大学地球科学与工程学院，南京，２１００９３
内容提要：川东地区发育一系列Ｎ按照褶皱的组合形态，自东向西发育隔槽式褶Ｅ走向的侏罗山式褶皱构造，齐岳山断裂是二者的分界线。本文采取物理模拟手段对川东侏罗山式褶皱形成的控制因素进行皱和隔档式褶皱，
实验研究，选取硅树脂模拟滑脱层，石英砂和微玻璃珠模拟沉积盖层，改变盖层与基底之间摩擦力、盖层的物性、滑滑脱层的深度和盖层性质是川东侏罗山式褶皱形成的主要控制因脱层的埋藏深度等因素。模拟实验研究表明，
素。齐岳山断裂以东地区主要是下寒武统膏页岩充当滑脱层，滑脱层埋深较大，地表构造形态表现为隔槽式褶皱；齐岳山断裂以西地区，下二叠统泥质灰岩充当滑脱层，埋深较浅，盖层表现为隔档式褶皱。微玻璃珠是模拟侏罗山式褶皱较好的实验材料，推测川东薄皮构造带形成时候以塑形变形为主。
关键词：川东地区；侏罗山式褶皱；物理模拟；基底滑脱
属薄皮构 侏罗山式褶皱发育于沉积盖层之中，
，造，为盖层沿基底滑动的结果（Ｊｏｈｎｅｔａｌ．１９７８； ，））。侏罗山式褶皱特点是基底并Ｓｏｍｍａｒｕａ１９９９ｇ
没有卷入变形，盖层发育的背斜和向斜变形强度不同，背斜宽向斜窄称为隔槽式褶皱，向斜宽背斜窄称为隔档式褶皱。前人利用物理模拟手段确定薄皮褶皱－冲断带构造样式主要控制因素，包括基底摩擦系滑脱层性质、盖层物性、同构造沉积或构造剥蚀数、
，，等（Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．１９８３，１９８５；Ｃｏｔｔｏｎｅｔａｌ．２０００；
，，Ｎｉｅｕｗｌａｎｄｅｔａｌ．２０００；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａｅｔａｌ． ｙ），然而，对于侏罗山式褶皱的控制因素研究较２００９
少，尤其是隔档式和隔槽式褶皱的形成机制和主控条件尚需深入研究。
本文选取川东地区作为研究对象，该区发育典型的侏罗山式褶皱，不同部位发育的背斜和向斜变断裂Ｓ形程度不同。以齐岳山断裂为界，Ｅ侧发育隔槽式褶皱，该区是研究侏ＮＷ侧发育隔挡式褶皱，罗山式褶皱样式的最佳场所。前人在该区做了大量认为滑脱层是控制该区侏罗山式褶皱的研究工作，
的主要因素，然而，对不同类型的侏罗山式褶皱形成机制没有达成共识，也很少从定量角度加以论证。本文在综合分析前人研究成果的基础上，采取构造物理模拟手段，探索滑脱层埋深、盖层性质对侏罗山式褶皱构造样式的控制作用。
１ 川东地区构造背景
川东地区地处四川盆地东部、雪峰山构造带西北侧为秦岭造山带。构造带宽约４长约侧，００ｋｍ，整体上呈ＮＮ向ＮＷ凸出６００ｋｍ，Ｅ—ＮＥ向延伸、
的宽广弧形构造带。该带发育一系列背斜和向斜相间的侏罗山式褶皱及相关逆冲叠瓦推覆构造，为扬，子板块西部重要的板内变形（ＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３； 。汤良杰等，张岳桥等，王瑞瑞等，２００７；２０１０；２０１１）川东构造带西侧边界为华蓥山断裂，东界为大庸断裂，齐岳山断裂将其划分为东西两个部分，齐岳山断裂是隔档式褶皱带和隔槽式褶皱带的分界断层（颜丹；；）（）。徐政语等，胡召齐等，图１平等，２０００２００４２００９
研究区内滑脱层主要由页岩、膏盐层、砂页岩和粘土层等抗剪强度较低的偏塑性物质组成。自下而上主要滑脱层包括：控制其下①下寒武统黑色页岩，古生界隔槽式褶皱变形样式，盖层变形简单，起伏平缓，在地表构造上常表现为极宽缓的背斜，地表逆冲背斜通常比向斜出露宽，向斜核部由断层较少出露，
三叠系组成，背斜核部通常出露寒武系或奥陶系；②志留系巨厚泥质岩，沿其上卷入变形的地层包括志留系－中三叠统巴东组，主要形成ＮＥ－ＮＮＥ向箱状褶皱，并出露于齐岳山断裂以东、恩施断裂以西，背斜和向斜大体等宽出露，背斜核部出露古生界，向
注：本文为南京大学科研项目“大巴山前陆构造带构造物理模拟研究”资助的成果。；；收稿日期：改回日期：责任编辑：黄敏。２０１２０３０７２０１２１０２３－－－－
：。作者简介：解国爱，男，博士，副教授。构造地质学专业，现主要从事构造地质和物理模拟研究。Ｅ１９６５年生，ｍａｉｌｎｕｘｉｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｎｊｊ
，图１ 川东地区构造纲要简图（据Ｙ胡召齐等，ａｎＤＰｅｔａｌ．２００３；２００９修改） Ｆｉ．１ ＳｉｍｌｉｆｉｅｄｅｏｌｏｉｃａｌｍａｓｈｏｗｉｎｔｈｅＪｕｒａｔｅｆｏｌｄｓｉｎｔｈｅＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎ － ｇｐｐｇｙｐｇｇ
（，，）ｍｏｄｉｆｉｅｄｆｒｏｍ ＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３；ＨｕＺｈａｏｉｅｔａｌ．２００９ ｑ
（）—川东地区构造纲要平面图；（）—ＡａｂＢ剖面图
（）—Ｐ；（）—ｃ）ａｌａｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎｂｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎＡ－ＢｉｎＦｉ．１（ａ － ｇ
斜核部主要为三叠系；泥质灰③下二叠统栖霞组，岩，其上覆地层为上二叠统—三叠系，主要构成川东即隔档式褶皱带，出露在ＮＥ－ＮＮＥ向高陡背斜带，
华蓥山断裂以东，齐岳山断裂以西区域，向斜核部及背斜核部主要出露三叠系。背斜两翼主要为侏罗系，
该区受到来自雪峰山隆起的挤压，在基底之上产生滑脱变形，形成数百公里宽的滑脱褶皱。滑脱层是控制侏罗山式褶皱的主要因素（刘尚忠，李本１９９５；，李忠权等，亮等，２００１；２００２；ＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３； ）。胡召齐等，颜丹平等，张必龙等，２００９；２００８；２００９
然而，对川东地区隔槽式和隔挡式褶皱的形成）机制有不同的解释。李忠权等（认为早期拉张２００２形成与正断层有关的隔槽式褶皱，晚期受挤压反转认为隔档式、城跺形成隔档式褶皱。刘尚忠（１９９５）式和隔槽式褶皱是在统一的薄皮构造中呈上下叠置关系，川东构造带西段后期遭受抬升剥蚀，而出露隔档式褶皱，东段剥蚀作用较弱，呈现隔槽式褶皱。颜）丹平等（通过构造变形分析认为，早期先形成２０００隔档式褶皱，随着挤压推覆进行，由隔档式褶皱发展形成城跺式褶皱，最终演化成隔槽式褶皱，即前端为中间为城跺式褶皱，后端为隔槽式褶隔档式褶皱，
皱。张必龙等（采用数值模拟的研究方法，认２００９）为东带层间能干性差异小，出现隔槽式褶皱，西带能浅部出现隔档式褶皱，深部推测为隔槽干层差异大，式褶皱。
，），即模型的尺度与材料的选择满足Ｒａｍｂｅｒ１９８１ｇ
相似原理的要求，物理模型与地质原型的相似因子如下：
（）重力相似因子ｇ＊＝１，模型和地质原型都在１
自然界重力场中进行，二者相等；
＊
（）密度相似因子实验材料的密度约２５，ρ≈０．等于地层密度的一半；
－１５＊
（），粘度相似因子地层的粘３２×１０η≈１．
１９３３
／，／；度约为１×１硅树脂的粘度为９０ｋｍ２６ｋｍｇｇ－５＊
（），长度相似因子ｌ模型的１４＝１０ｃｍ大致等于地质原型的１ｋｍ。
以下两个方程可求出物理模型与地质原型之间
＊
）：的时间相似因子（ｔ
＊＊＊σ＊＝ρｇｌ
２ 实验材料及相似条件
干燥的石英砂变形遵循莫尔－库仑破坏准则，内
ｏ
摩擦角为３左右，与上地壳地层的内摩擦角大致１
＊＊
ｔσ＊η＝－１０＊
，从式中得ｔ即模拟１４×１０ｈ相当于地质时≈２．
５
。间４．８×１０ａ
（）１
（）２
３ 模拟实验
３．１ 第一组实验
３．１．１ 实验装置和实验过程
本组实验设置３个模型，初始大小均为５００ｍｍ模型１底板水平，模型２和３距×２５０ｍｍ×２０ｍｍ，
升高的基底呈离固定端１３０ｍｍ处底板升高８ｍｍ，
ｏ
。模型１和２全部使用楔形与底板连接，楔角为３０
，，相当（石英砂颗粒直径为２ＭｃＣｌａ１９９０）００～ｙ
３／，密度为１人工染色的石英砂基本３００ｍ，３００ｋｍｇμ不改变其物性，铺设成１ｍｍ左右的薄层插入模型中，作为标志层便于观察和测量构造变形过程。由是模拟上地壳脆性变于石英砂具有较低的粘聚力，
，，形的理想材料（Ｈｕｂｂｅｒｔ１９３７；Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．１９８３； ，）。Ｄａｈｌｅｎ１９８４
硅树脂常常被用来模拟上地壳塑性变形（，，硅树脂在低应变速率情Ｗｅｉｅｒｍａｒｓｅｔａｌ．１９８６） ｊ
况下具有牛顿流体性质，测得室温下本实验采用的
４３
／，密度为０．硅树脂粘度为１．２×１０Ｐａ．Ｓ，９２６ｃｍｇ
模型３底部有一层３石英砂作为实验材料，ｍｍ厚的硅胶滑脱层。模型的两侧为钢化玻璃，在钢化玻璃内侧面涂上一层透明润滑油，减小侧面摩擦系数，减）。小边界效应的影响（图２
模型都是从右侧施加挤压力，推动右侧活动端／，向左运动，推板运动速度均为０．模型１和０１ｍｍｓ缩短率为４模型３总缩２总缩短量为２４０ｍｍ，８％，
短量为１缩短率为３６０ｍｍ，２％。３．１．２ 实验结果
（）模型１１
模型１的底部没有硅树脂滑脱层，盖层与底部受到单侧水平挤压，变形向前陆方之间摩擦力较大，
向逐次传播，形成叠瓦状前冲断裂构造，靠近活动端，则发育堆叠背形构造，不发育反冲断层（图３）该实，验与前人实验结论基本一致（ＬｉｕＨｅｔａｌ．１９９２； ，，）。Ａａｒｗａｌｅｔａｌ．２００２；Ｎｏｂｌｅｅｔａｌ．２０１１ ｇ
）（模型２２
模型２与模型１的区别是挤压前方增加了抬升的底板，因而随着缩短率的增加，由挤压端向前缘逐
铺设３模拟基底之上的滑脱层，ｍｍ厚在基底之上，在变形过程中起滑脱作用。
薄层微玻璃珠通常用来模拟弱的滑脱层（，），表面光滑球状微Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａｅｔａｌ．２００９ ｙ
ｏ
玻璃珠粘聚力几乎为零，内摩擦角约为２５（，。本实验采用玻璃珠模拟Ｄｏｎａｔｅｌｌａｅｔａｌ．２００６）
与硅胶层比较其强度相对较小，铺设在硅胶层之上，
二者在同一应力场作用下，硅胶层仍然起到滑脱层的效果，而玻璃珠则不能成为滑脱层，与滑脱层之间表现为不协调构造变形，主要形成褶皱构造样式。实验使用的玻璃珠直径为４单层厚度大００ｍ左右，μ
于２玻璃珠层间铺设染色的石英砂薄层作为分ｍｍ，层标志。
，根据物理模拟相似原理（Ｈｕｂｅｒｔ１９３７；
（）、（）（）图２ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验１实验２和实验３装置示意图ａｂｃ），））Ｆｉ．２ Ｓｋｅｔｃｈｓｈｏｗｉｎｔｈｅａａｒａｔｕｓｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ１（ａｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２（ｂａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔ３（ｃ ｇｇｐｐｐｐｐ
，个形成叠瓦状前冲断裂构造（图４）但由于前方抬升基底的影响，楔体的长度和高度均有变化。
（）模型３３
与模型１和２比较，模型３在模型底部增加了一层３减小了盖层与基底的摩擦力，ｍｍ的硅树脂，受到右侧水平挤压，随着缩短率逐渐增加，形成一系）。列褶皱－冲断带（图５
当模型缩短率为４％时，盖层沿基底发生滑脱聚集形成核部，在背斜的核部发育前冲的逆冲断层）。随着缩短上部盖层形成断层相关褶皱（图５Ｆｂ１，
逆冲断层向上突破盖层，在褶皱前翼发育形量加大，
），成逆冲断层（图５褶皱前翼较陡，在Ｆｃ１断层形成没了小的逆冲断层ＦＦ２，２断层仅在模型表层发育，有向下延伸至滑脱面。将背斜及其前翼断层Ｆ１和称之为构造单元ⅠＦ２为一个完整的断层相关褶皱，
（、）。图５ｃ５ｄ
随着缩短量的增加，变形沿滑脱层向前传递，遇到升高的基底的阻挡，并向较高的基底传递滑脱，当在基底抬升部位形成Ｆ缩短率为１２％时候，３逆冲断）。与第层及断层相关褶皱，构成构造单元Ⅲ（图５ｄ在靠近构造单元Ⅰ的前方Ⅲ构造单元发育的同时，形成Ｆ即构造单元Ⅱ（图４逆冲断层及其相关褶皱，），即构造单元Ⅱ和Ⅲ同步发育。在进一步的缩短５ｅ
变形过程中，构造单元Ⅱ和Ⅲ中的断层和褶皱较长
、。当缩短率为２时间保持同步发展（图５ｆ５８％ｇ）
时，在构造单元Ⅲ前陆部位形成Ｆ５及其相关褶皱，）。即构造单元Ⅳ（图５ｈ、５ｉ
上述４个构造单元均以褶皱构造为主，在褶皱前翼部位发育逆冲断层，其构造组合形态为侏罗山式褶皱，构造组合样式与隔挡式褶皱相似。但与川东侏罗山式构造样式还是有一些差别，主要表现在后翼地层倾角不陡，可能褶皱前翼发育了逆冲断层，
与盖层实验材料选择有关，石英砂主要用来模拟脆性变形，一旦受到挤压应力，容易产生断裂构造，在将改变材料的性质，用玻璃珠代替石第二组实验中，
英砂模拟盖层滑脱变形。３．１．３ 实验结果的分析
（）逆冲楔体的形态１
逆冲楔体的临界角主要受到滑脱面的性质和盖，，层材料性质控制（Ｏｌｉｖｉｅｒ１９９８；Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．１９８３； ，，，Ｄａｈｌｅｎ１９８４；ＬｉｕＨｅｔａｌ．１９９２；Ａａｒｗａｌｅｔａｌ． ｇ
，），随着缩短量的增加，楔２００２；Ｓａｎｔａｎｕｅｔａｌ．２００９ 体增厚，导致楔体角度逐渐加大，当楔体角度达到临界角时，楔体内部停止变形，逆冲楔向前扩展，引起楔体长度增加，楔体角度减小，接着楔体角度再次增加达到临界角，因而，楔体角度变化由低向高逐渐加直至等于临界角，然后楔角陡然降低，再次加大。大，
逆冲楔体形态与基底摩擦力关系密切，当基底摩擦，力较小时，逆冲楔体倾角较小（Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．１９８３； ，，Ａａｒｗａｌｅｔａｌ．２００２；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａｅｔａｌ． ｇｙ
图３ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验１演化图
Ｆｉ．３ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｈｏｔｏｒａｈｓｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ１ ｇｑｇｐｐｇｐ
（）ａｉ－分别代表模型挤压水平缩短率为０％、２％、４％、８％、１６％、２４％、３２％、４０％和４８％时的侧面变形照片，～
断层由逆冲带根部向前缘方向逐个发育Ｆ１～Ｆ７显示逆冲断层的发育顺序，
），），），），），），），）），，０％（ａ２％（ｂ４％（ｃ８％（ｄ１６％（ｅ２４％（ｆ３２％（４０％（ｈａｎｄ４８％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌｎｕｍｂｅｒ（Ｆ ｇｐｙｇ１～Ｆ７）
ｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｒｕｓｔｓｗｈｉｃｈａｒｅｄｅｖｅｌｏｉｎｆｒｏｍｒｏｏｔｔｏｔｏｅｏｎｅｂｏｎｅ ｑｐｇｙ
图４ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验２演化图
Ｆｉ．４ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｈｏｔｏｒａｈｓｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２ ｇｑｐｇｐｇｐ
（）和４ａ－分别代表模型挤压水平缩短率为０％、２％、６％、１０％、１８％、２４％、３８％、８％时的侧面变形照片，～ｈ
断层由逆冲带根部向前缘方向逐个发育Ｆ１～Ｆ７显示逆冲断层的发育顺序，
），），），），），），）），，０％（ａ２％（ｂ６％（ｃ１０％（ｄ１８％（ｅ２４％（ｆ３８％（ａｎｄ４８％（ｈｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌｎｕｍｂｅｒ ｇｇｐｙ
（Ｆｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｒｕｓｔｓｗｈｉｃｈａｒｅｄｅｖｅｌｏｉｎｆｒｏｍｒｏｏｔｔｏｔｏｅｏｎｅｂｏｎｅ ｑｐｇｙ１～Ｆ７）
图５ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验３演化图
ｈｏｔｏｒａｈｓＦｉ．５ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ３ ｐｇｐｇｑｇｐ
（）ａｉ－分别代表模型挤压水平缩短率为０％、４％、８％、１２％、１６％、２０％、２４％、２８％和３２％时的侧面变形照片，～
并非由逆冲根部向前缘顺序发育Ｆ１～Ｆ５显示逆冲断层的发育顺序，
），），），），），），），），，０％（ａ４％（ｂ８％（ｃ１２％（ｄ１６％（ｅ２４％（２８％（ｈ３２％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌｎｕｍｂｅｒｇｇｐｙ
（Ｆｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｒｕｓｔｓｗｈｉｃｈａｒｅｎｏｔｄｅｖｅｌｏｉｎｆｒｏｍｒｏｏｔｔｏｔｏｅｏｎｅｂｏｎｅ ｑｐｇｙ１～Ｆ７）
）。影响逆冲楔角的变化除了材料性质和滑脱２０１１
面性质外，还受到同构造沉积或剥蚀等作用的影响（，，）。Ｂｉｉｅｔａｌ．２０１０；Ｄｕｅｒｔｏｅｔａｌ．２００９ ｇ
模型１随着缩短率的增加，楔形角逐渐加大，当
ｏ
），缩短率为１楔形角最大（达到了临界６％时，２５
角，随后楔形角逐渐减小，当缩短率为３楔形２％时，
图６ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟第１组
实验模型缩短率与楔形角变化图
Ｆｉ．６Ｐｌｏｔｓｏｆｗｅｄｅｔａｅｒｖｅｒｓｕｓｓｈｏｒｔｅｎｉｎｆｏｒｔｈｅ ｇｇｐｇ
ｒｏｕｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓｆｉｒｓｔ ｇｐｐ
）。角再次逐渐增大，符合楔形临界角变化规律（图６
模型２的缩短率为１楔形角达到临界８％时，其后随着缩短率增加，楔形角逐渐减小，不能再角，
。模型２的次达到临界状态，直到实验结束（图６）楔形角变化与前人研究得出的逆冲楔模型中临界角理论不一致，主要是由于挤压前方基底升高，改变了楔角变化规律。挤压前方基底抬升对楔形体的长度和高度变化同样有影响，缩短率在３模型１０％之前，和２楔形体的长度和高度变化几乎相同，缩短率大于３随着缩短率增加，模型２楔形体与模型１０％时，）。相比，模型２较高，而模型１较长（图７
模型３缩短率达到１模型３变形楔体０％之前，角变化与模型１和２一致，但缩短率在１０％以后，楔体前缘受到基底抬升阻挡作用，随着缩短率增加，
ｏｏ
。模楔角几乎保持不变，维持在３图６）～４左右（
图７ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟中第１组）、）实验模型缩短率与楔形体高度（长度（变化图ａｂ）Ｆｉ．７Ｐｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｗｅｄｅｈｅｉｈｔ（ａａｎｄ ｇｇｇｇ ）ｗｅｄｅｌｅｎｔｈ（ｂｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｒｏｕｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓ ｇｇｇｐｐ
形体不能达到临界状态，所以楔体内部的断层也在不断变化。
模型１先形成的Ｆｍｍ时，１断层滑距增大到６形成Ｆ此后Ｆ而是逐渐２断层，１断层滑距不再加大，减小。Ｆ这是因Ｆ３、４和Ｆ５断层滑距也在逐渐减小，断层上盘岩片沿断为断层倾角加大导致重力滑塌，
层面向下滑动，逆断层反转为正断层，使得滑距逐渐减小。当缩短率为２２％和４０％时分别形成Ｆ６和）。其滑距呈快速增加趋势，直至挤压结束（图９Ｆａ７，
模型２和模型１内各断层滑距的变化规律基本相似，但每个断层的滑距比模型１要大，应该是受到前）。方基底抬升的影响（图９ｂ
模型１和２早期形成的断层（水平间距Ｆ１～Ｆ５）一般在１随着缩短率加大，也相对较小，０～２５ｍｍ，各断层间水平间距略有减小，而晚期形成的断层（之间的水平间距在形成时为６随ＦＦ０～７０ｍｍ，６、７）
着缩短率增加逐渐减小，直至挤压结束仍有４０～、），图１主要原因是早期形成的断层靠５０ｍｍ（０ａ１０ｂ
断层水平距离逐渐减小，造成楔形体加近挤压端，
高，当楔形体高度达到临界值时，楔形体不再升高，而是将变形向前缘方向传递。可见，挤压前方基底隆升，对于逆冲楔体形状和楔体内部逆冲断层均有
型３楔形体的高度要比模型１和２小，而长度比模型１和２小大得多，这是基底摩擦力小和前方基底）。抬升共同作用的结果（图７
（）逆冲楔体内部构造２
模型１和２逆冲楔内部各发育７条逆冲断层，模型３发育４条逆冲断层，随着缩短率增加，３个模型中断层的倾角、滑距，以及断层之间的水平距离各不相同。
随着缩短率加大，模型１中各断层的倾角逐渐增大，当缩短率为３０％左右时，Ｆ１和Ｆ２的倾角达到最大，随后这２条断层的倾角几乎不变，其他断层倾），角仍在逐渐增大（图８而模型２中各断层的倾角ａ）。其原因是当模一直在增加，直到挤压结束（图５ｂ型１楔形体达到临界角时，其内部早先形成的断层产状不再变化，而模型２挤压前方基底抬升，
使得楔
（）图９ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟中实验１ａ
（）和实验２缩短率与逆冲断层滑距关系图ｂ
图８ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟中实验１（）（）和实验２缩短率与逆冲断层倾角关系图ａｂＦｉ．８ｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｔｈｒｕｓｔｄｉｆｏｒｅｘｅｒｉｍｅｎｔ Ｐ ｇｇｐｐ
））１（ａａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２（ｂ ｐ
Ｆｉ．９ Ｐｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｔｈｒｕｓｔｓｌｉｆｏｒ ｇｇｐ
））ｅｘｅｒｉｍｅｎｔ１（ａａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２（ｂ ｐｐ
较大的影响作用
。
模型３出现的断层水平间距与模型１和２差别较大，其他断层间距Ｆ００ｍｍ以上，３和Ｆ４间距达到２
），图１其原因是基底形态变化和滑均小于５０ｍｍ（０ｃ脱层共同作用的结果。事实上，模型３的楔体由４个独立的构造单元组成，每个构造单元以背斜构造并在每个构造单元褶皱前翼发育前冲断层（图为主，
）。每个构造单元内断层滑距和倾角变形相似，均５
。但断层发表现为随着缩短率增加而加大（图１１）育次序发生了变化，基底抬升部位的构造单元提前进入活跃状态，从而使得滑脱层向
前缘方向传递距
离加大，所以滑脱层的存在为侏罗山式褶皱发育提供了可能。３．２ 第二组实验
３．２．１ 实验装置和实验过程
由模型４、模型５和模型６组成，３个模型的初始大小均为１模型３基底２００ｍｍ×２５０ｍｍ×３０ｍｍ，水平，模型４和模型５在距离活动端前方６００ｍｍ处将基底升高一个台阶，９００ｍｍ处再次升高一个台构成两个台阶状基底隆升状态，模型４台阶分别阶，
高出挤压端基底１模型５高出５０ｍｍ和１５ｍｍ，ｍｍ）。和１图１０ｍｍ（２
该组３个模型实验材料相同，基底为一层３ｍｍ
（）、（）（）图１实验２和实验３缩短率与逆冲断层间距关系图０ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟中实验１ａｂｃ），））Ｆｉ．１０ Ｐｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｔｈｒｕｓｔｓａｃｅｆｏｒｅｘｅｒｉｍｅｎｔ１（ａｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２（ｂａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔ３（ｃ ｇｇｐｐｐｐ
片方向与挤压方向平行。３．２．２ 模型４实验结果
从挤压端向前缘依次发育７个以褶皱为主的构），图１当缩短率为０．最先产生一造单元（３８３％时，，个滑脱膝褶带（图１膝褶进一步发展成为箱状３ｂ）褶皱。当缩短率达到２．箱状褶皱的前翼出５％时，冲断层和断层相关褶皱成为构造单元现前冲断层，
）。图１３ｃⅠ（
随着挤压缩短率增加，在构造单元Ⅰ的前缘发之后成为箱状褶皱及其前翼断层突破育滑脱褶皱，
模型表面，形成逆冲断层，即成为构造单元Ⅱ（图、），其他构造单元以基本相同的方式在前缘１３ｄ１３ｅ
）。构造单元Ⅲ和Ⅳ一个一个逐渐形成（图１３ｆ３ｉ～１各发育有一条倾向前缘的反向逆冲断层，与前冲断（）。层构成“构造三角带”图１３ｊ
从模型４的演化过程可以看出，采用玻璃珠模拟薄皮滑脱褶皱构造效果好于石英砂，可以形成倾角陡立的箱状褶皱，类似于侏罗山式褶皱样式。但由于基底水平，薄皮构造发育紧靠挤压端，不能是，
向前缘传递很远。３．２．３ 模型５实验结果
模型５和模型４总缩短率均为２但模型５５％，发育的构造单元多于模型３，一共有１０个构造单元
图１１ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验３））缩短率与断层倾角（和断层滑距（关系图ａｂ）Ｆｉ．１１ Ｐｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｔｈｒｕｓｔｄｉａ ｇｇｐ（
）ａｎｄｓｌｉｔｈｒｏｗ（ｂｆｏｒｅｘｅｒｉｍｅｎｔ３ ｐｐ
的硅胶滑脱层，硅胶之上为２２ｍｍ厚的微玻璃珠，微玻璃珠之上为５ｍｍ白色石英砂。为了使变形能沿着滑脱层向前缘传递更远，避免在逆冲带根部隆起太高，在挤压端模型顶部铺设比重较大的重砂，靠近活动推板重砂厚度５向模型中央逐渐减薄，ｍｍ，一直铺设到模型中间位置
。
推动右侧活３个模型都是从右侧施加挤压力，
／，动端向左运动，推板运动速度为０．总缩００１ｍｍｓ缩短率为２侧面数码相机间隔短量为３００ｍｍ，５％，模型挤压结束后的切片，切拍摄变形过程系列照片，
（）、（）（）图１实验５和实验６装置示意图２ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验４ａｂｃ
），））Ｆｉ．１２ Ｓｋｅｔｃｈｓｈｏｗｉｎｔｈｅａａｒａｔｕｓｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ４（ａ５（ｂａｎｄ６（ｃ ｇｇｐｐｐ
第６期解国爱等：
川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究７８３
图１３ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验４演化图
Ｆｉ．１３ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ４ｈｏｔｏｒａｈｓ ｇｑｇｐｐｇｐ
（）ａｉ－缩短率分别０％、０．８３％、２．５％、４．２％、８．３％、１４．２％、２０．８％、２２．５％和２５％时的侧面照片；～
（）数字Ⅰ～Ⅵ代表构造单元发育顺序－缩短率为２５％时沿缩短方向的切片图，ｊ
），），），），），），），）），；０％（ａ０．８３％（ｂ２．５％（ｃ４．２％（ｄ８．３％（ｅ１４．２％（ｆ２０．８％（２２．５％（ｈａｎｄ２５％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ ｇｇｐｙ（）—，ｉｎｎｅｒｓｅｃｔｉｏｎｃｕｔｔｉｎｔｏｓｈｏｒｔｅｎｉｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｎｕｍｂｅｒ（ｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｓａｒａｌｌｅｌ Ⅰ～Ⅵ） ｇｇｑｊｐ
（）。当缩短率为２．图１最先发育一个箱状４５％时，，滑脱褶皱（图１接着箱状褶皱前翼发育２条前１ｂ）冲断层，后翼各发育１条反冲断层，组成构造单元Ⅰ（、、）。图１１ｃ１１ｄ１１ｅ
构造单元Ⅱ不是发育在紧靠构造单元Ⅰ前方，而是在模型中部基底升高的位置，这一点与模型３区别较大。当缩短率为５％时，在第１个基底升高），位置形成断层转折褶皱（图１随着缩短率加大，４ｃ、、）。构造单元Ⅱ发展为断层传播褶皱（图１４ｄ１４ｅ１４ｆ当缩短率为８．在构造单元Ⅰ和Ⅱ之间形成３％时，
），滑脱褶皱，即构造单元Ⅲ（图１并在前翼发育前４ｅ）。接着在第２个基底升高位置冲断层（图１４ｆ４ｉ～１），形成构造单元Ⅳ（图１此时的缩短率为１４８．３％。ｇ两个基底高度变化部位将整个基底分成高、中、低３个水平，随着缩短率不断加大，在这３个平台上相继）。产生构造单元Ⅴ～Ⅹ（图１４４ｉ～１ｇ
从模型５可以看出，挤压前方基底升高，明显造成滑脱作用传播更远，形成一系列侏罗山式褶皱样）。基底高度变化部位是应力集中的位置，式（图１４ｊ
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图１４ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验５演化图
Ｆｉ．１４ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｈｏｔｏｒａｈｓｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ５ ｇｑｐｇｐｇｐ
（）ａｉ－缩短率分别０％、２．５％、５％、６．７％、８．３％、１２．５％、１８．３％、２２．５％和２５％时的侧面照片；～
（）数字Ⅰ～Ⅹ代表构造单元发育顺序－缩短率为２５％时沿缩短方向的切片图，ｊ
），），），），），），），）），；ａ２．５％（ｂ５％（ｃ６．７％（ｄ８．３％（ｅ１２．５％（ｆ１８．３％（２２．５％（ｈａｎｄ２５％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ０％（ ｇｇｐｙ（）—，ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｎｕｍｂｅｒ（ｉｎｎｅｒｓｅｃｔｉｏｎｃｕｔｔｉｎａｒａｌｌｅｌｔｏｓｈｏｒｔｅｎｉｎｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｓ Ⅰ～Ⅹ） ｊｇｐｇｑ
改变了从挤压端向前缘逐个形成构造单元的顺序。可见，由挤压端向前缘基底高度加大，或滑脱层变浅，是侏罗山式褶皱形成的必要条件。３．２．４ 模型６实验结果
模型６的２个基底升高比模型５低，模型５两个台阶高度为１模型６为５０ｍｍ和１５ｍｍ，ｍｍ和形成的侏罗山式褶皱总体样式基本相同，模１０ｍｍ，
型６一共发育９个构造单元，各构造单元形成方式和变化规律与模型５基本相同，构造单元形成顺序不是从挤压端逐个向前缘发展，而是在基底升高位）。置较早发育（图１５
模型６发育的侏罗山式褶皱样式，在不同高度的基底平台上，向斜和背斜的紧闭程度不一样。两个基底高度变化将基底分为高、中、低３个平台，最高平台上发育的褶皱具有背斜窄向斜宽特点；中间平台上发育的褶皱具有向斜窄背斜宽的特点；最低平台发育的是一个宽广的向斜，构成盆地构造；挤压的根带是由一个前冲断层和一个后冲断层组成的三）。角带构造（图１５ｊ
４ 讨论
模型１和２基底没有使用硅胶，而是石英砂直
第６期解国爱等：
川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究７８５
图１５ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验６演化图
Ｆｉ．１５ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｈｏｔｏｒａｈｓｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ６ ｇｑｐｇｐｇｐ
（）ａｉ－缩短率分别０％、１．７％、５．４％、６．７％、１２．５％、１６．７％、２０．８％、２２．５％和２５％时的侧面照片；～
（）数字Ⅰ～Ⅸ代表构造单元发育顺序－缩短率为２５％时沿缩短方向的切片图，ｊ
），），），），），），），）），；０％（ａ１．７％（ｂ５．４％（ｃ６．７％（ｄ１２．５％（ｅ１６．７％（ｆ２０．８％（２２．５％（ｈａｎｄ２５％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ ｇｇｐｙ）—，（ｉｎｎｅｒｓｅｃｔｉｏｎｃｕｔｔｉｎａｒａｌｌｅｌｔｏｓｈｏｒｔｅｎｉｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｎｕｍｂｅｒ（ｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｓ Ⅰ～Ⅸ） ｊｇｐｇｑ
接铺设在底板上，因而摩擦系数较大，用来模拟不含滑脱层的盖层变形，模型３～６基底之上均有硅胶滑脱层，减小了模型底部摩擦力。结果表明，不含滑脱层的盖层主要发育叠瓦状冲断层，底部含滑脱层的盖层能够形成侏罗山式褶皱及相关断层。
模型１～３盖层为石英砂，盖层变形以断层为褶皱难以形成，即使形成了也很快被断层所改主，
造。模型４～６盖层以玻璃珠为主，形成的构造样式以褶皱为主，断层对褶皱翼部破坏程度不大，故形成
侏罗山式褶皱地区盖层岩性不能太硬，或者在变形阶段不能太硬，否则会形成一系列叠瓦状逆冲推覆构造。
模型５和模型６基底高度发生变化，设置成为构成高、中、低３个高度的基底平台，可２个台阶状，
以理解为不同高度的平台滑脱层埋藏深度不同，即靠近靠近挤压端的滑脱层距离模型表面深度最大，固定端的滑脱层距离表面深度最小。模拟实验表明，滑脱层埋深较大的盖层易形成隔槽式褶皱，滑脱
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层埋深较浅的盖层易形成隔档式褶皱，中间深度的滑脱层形成两种褶皱样式的过渡形式，即城垛式褶皱
。
川东地区主要发育３层滑脱层，即下寒武统膏岩层、志留系巨厚泥质岩和下二叠统泥质灰岩，从地质剖面图可以看出靠近雪峰山沿下寒武统地层产生恩施和大庸断裂之间沿下志留统地层产滑脱作用，
生滑脱作用，齐岳山和华蓥山断裂之间沿中－上三。自雪峰山到华蓥山叠统地层形成滑脱作用（图１）距离地表的深度逐断裂之间滑脱层位置逐渐抬高，
渐减小，与本文实验模型５和６比较接近，因而模型揭示５和６能够比较好地模拟川东地区构造演化，
该区形成不同构造样式的侏罗山式的主控因素。
模型５基底平台高度（大于模１０ｍｍ和１５ｍｍ），型６平台高度（即模型５的滑脱层５ｍｍ和１０ｍｍ）埋深较小，形成的侏罗山式褶皱以隔档式为主（图），而模型６则在不同的基底平台之上形成了不同１４
。将模型６切片与川样式的侏罗山式褶皱（图１５）东ＮＷ向构造剖面对比，可以看出比较好的相似性（）。图１６
对比模型６和构造剖面图，可以看出二者总体构造样式相似，即从东部到西部逐渐发育雪峰隆起、隔槽式褶皱、隔档式褶皱、四川盆地。模型最前缘发育的前冲断层与华蓥山断层性质类似，模型滑脱层深度变化的位置分别与齐岳山断裂、张家界－花垣断裂位置相当，是隔档式褶皱和隔槽式褶皱的分界。模型的前陆发育侏罗山式褶皱，表现为隔档式褶皱背斜核部前翼发育前冲断层构成断层传播褶形态，
皱，与川东构造带褶皱十分相似。模型最前缘地层平缓，未受到挤压变形，华蓥山断层下盘的四川盆地地层保持水平，两者具有相似性。
本文根据物理模拟相似性原理，对川东构造带地质原型设计了２组６个实验模型，通过改变模型的边界条件，最终取得了与地质原型基本一致的模拟结果。该项工作不仅从定量的角度研究了滑脱层对侏罗山式褶皱样式的控制作用，而且对其他控制因素（如盖层性质等）也做了初步探索，为进一步研自究侏罗山式褶皱提供了必要的基础资料。然而，然界构造变形的复杂性，如多期叠加变形、同构造沉模型从主要控制因素着手，是对地积及剥蚀作用等，
质原型进行理想化和简单化，特别是该区有多套滑脱层，而模型仅用一层滑脱层，因而实验模型中滑脱层对盖层影响控制不够理想，有待进一步探讨多层滑脱层加上基底形态等复杂因素对侏罗山褶皱的控制作用。
６ 结论
本文通过模拟实验手段研究滑脱层对川东侏罗山式褶皱的影响，特别是对该区自东向西构造样式变化的主要原因进行探讨，取得了如下认识。（）滑脱层在川东构造带变形中起重要的控制１
作用，是形成区内侏罗山式褶皱构造样式的根本原因，缺失滑脱层的挤压构造变形表现为前展式叠瓦状逆冲断层。
）（川东构造带存在的多套滑脱层是控制盖层２
侏罗山式构造样式变化的主要因素。自雪峰隆起向
（））图１与川东构造带剖面（对比图６ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验６ｂａ
（，胡召齐等，ａ据ＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３；２００９修改）
）Ｆｉ．１６ ＣｏｍａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＢｅｌｔ（ａａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔ － ｇｐ
）（，，）ｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ６（ｂａａｆｔｅｒＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３ａｎｄＨｕＺｈａｏｉｅｔａｌ．２００９ ｐｑ
第６期解国爱等：川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究７８７
四川盆地方向，起滑脱作用的滑脱层呈台阶状逐渐变浅，不同深度的滑脱层控制其上部构造样式，靠近雪峰山滑脱层埋藏深度大，控制盖层形成隔槽式褶皱；齐岳山断裂以西滑脱层埋藏深度较浅，其上盖层发育隔档式褶皱。
（）玻璃珠作为模拟材料，表现为塑性变形为３
主，可以模拟褶皱变形，而石英砂主要表现为脆性变形，发育断裂构造或断层相关褶皱为主。推断川东构造带在形成薄皮构造的时候，盖层以塑性变形为主。
致谢：两位评审专家和编委会对本文初稿提出了宝贵的修改意见，显著提高了本文的质量。特此致谢。
参 考 文 献
ＡａｒｗａｌＫ Ｋ，ＡｒａｗａｌＧ Ｋ．２００２．Ａｎａｌｏｕｅｓａｎｄｂｏｘｍｏｄｅｌｓｏｆ ｇｇｇ
ｔｈｒｕｓｔｅｄｅｓｉｔｈａｒｉａｂｌｅａｓａｌｒｉｃｔｉｏｎｓ．Ｇｏｎｄｗａｎａ ｗ ｗ ｖ ｂ ｆｇ，（）：Ｒｅｓｅａｒｃｈ５３６４１～６４７．
ＢｉｉＳ，ＤｉＰａｏｌｏＬ，ＶａｄａｃｃａＬ，ＧａｍｂａｒｄｅｌｌａＧ．２０１０．Ｌｏａｄａｎｄ ｇ
ｕｎｌｏａｄｓｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｃｔｏｒｓｎｃｌｉｃａｌｅｈａｖｉｏｒｎｄ ａ ｉ ｆ ｏ ｃ ｂ ａｙ：Ｉｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｆｏｕｌｏｍｂｅｄｅｓｎｓｉｈｔｓｒｏｍａｎｄｂｏｘ ｏ Ｃ ｗ ｆ ｓｇｇ，ｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＧｅｏｌｏ３２：２８～４４． ｐｇｙＣｏｔｔｏｎＪＴ，ＫｏｉＨ Ａ，２０００．Ｍｏｄｅｌｌｉｎｏｆｔｈｒｕｓｔｆｒｏｎｔｓａｂｏｖｅ ｙｇ
：ｄｕｃｔｉｌｅａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｄｅｔａｃｈｍｅｎｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎ ｐｐ，ＰｔｈｅＳａｌｔａｎｅｎｄｏｔｗａｒｌａｔｅａｕａｋｉｓｔａｎ．Ｇｅｏｌｏｉｃａｌ Ｒ ａ Ｐ Ｐｇｇ，ＳｏｃｉｅｔｏｆＡｍｅｒｉｃａＢｕｌｌｅｔｉｎ１１２：３５１～３６３． ｙ
，ＤＤａｖｉｓＤ Ｍ，ＳｕｅＪａｈｌｅｎＦＡ．１９８３．Ｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｆｏｌｄａｎｄ －－ｐｐ
ｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔｓａｎｄａｃｃｒｅｔｉｏｎａｒｗｅｄｅ．Ｊ．Ｇｅｏｈｓ．Ｒｅｓ．８８：－ ｙｇｐｙ １１５３～１１７２．
ＤａｖｉｓＤ Ｍ，ＥｎｅｌｄｅｒＴ．１９８５．Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆｓａｌｔｉｎｆｏｌｄａｎｄｔｈｒｕｓｔ －－ｇ
，ｂｅｌｔｓ．Ｔｅｃｔｏｎｏｈｓｉｃｓ１１９：６７～８８．ｐｙ
：ＤａｈｌｅｎＦＡ，１９８４．Ｎｏｎｃｏｈｅｓｉｖｅｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｕｌｏｍｂｗｅｄｅｓａｎｅｘａｃｔ ｇ
１０１２５～１０１３３．ｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｊ．Ｇｅｏｈｓ．Ｒｅｓ．８９：ｐｙ
ＤｕｅｒｔｏＬ，ＭｃＣｌａＫ．２００９．Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆｓｎｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎ ｙｙ
ｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｄｏｕｂｌｖｅｒｅｎｔｔｈｒｕｓｔｗｅｄｅｓａｎｄｆｏｒｅｌａｎｄ ｙｇｇ ｆｏｌｄｓ．ＭａｒｉｎｅａｎｄＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏ２６：１０５１～１０６９． ｇｙ
ＤｏｎａｔｅｌｌａＭ，ＫｏｉＨ Ａ，ＭａｓｓｉｍｉｌｉａｎｏＲ．Ｂ．２００６．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｙ
ｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｆｏｌｄａｎｄｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔｅｎｅｒａｔｅｄｂｍｕｌｔｉｌｅ ｇｙｐ ：ｄｅｃｏｌｌｅｍｅｎｔｓａｎａｌｏｕｅｍｏｄｅｌｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｅｘａｍｌｅｓｆｒｏｍｔｈｅ ｇｐ），ＮｏｒｔｈｅｒｎＡｅｎｎｉｎｅｓ（Ｉｔａｌ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＧｅｏｌｏ２８： ｐｙｇｙ１８５～１９９．
ＨｕｂｂｅｒｔＭ Ｋ．１９３７．Ｔｈｅｏｒｏｆｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｓａｓａｌｉｅｄｔｏｔｈｅｓｔｕｄ ｙｐｐｙ
，ｏｆｅｏｌｏｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．ＧｅｏｌｏｉｃａｌＳｏｃｉｅｔＡｍｅｒｉｃａＢｕｌｌｅｔｉｎ ｇｇｇｙ ６２：３５５～３７２．
ＫｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａＥＡ，ＲｏｄｒｉｕｅｚＤ，ＫｉｒｋｗｏｏｄＤ，ＨａｒｒｉｓＬＢ， ｙｇ
，ＴｈｅｒｉａｕｌｔＲ．２００９．Ｂａｓｅｍｅｎｔｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｎｄ ｓ ａ，ｅｒｏｔｉｏｎｏｎｔｈｒｕｓｔｗｅｄｅＡｎｅｘａｍｌｅｆｒｏｍｔｈｅＱｕｅｂｅｃｅｏｍｅｔｒ ｇｐｇｙＡａｌａｃｈｉａｎｓａｎｄａｎａｌｏｕｅｍｏｄｅｌｓ．ＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆｔｈｅＣａｎａｄｉａｎ ｐｐｇ，（）：Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏ５７１３４～６２．ｇｙ
ＥＡ，ＭａｌａｖｉｅｉｌｌｅＪ．２０１１．ＴｈｒｕｓｔｗｅｄｅｓｗｉｔｈＫｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａ ｇｙ
：Ａｄéｃｏｌｌｅｍｅｎｔｌｅｖｅｌｓａｎｄｓｎｔｅｃｔｏｎｉｃｅｒｏｓｉｏｎｖｉｅｗｆｒｏｍａｎａｌｏ ｙｇ，５０２：３３６～３５０．ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｅｃｔｏｎｏｈｓｉｃｓｐｙ
ＬｉｕＨ，ＭｃＣｌａＫ Ｒ，ＰｏｗｅｌｌＤ．１９９２．Ｐｈｓｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｒｕｓｔ ｙｙ
：：ｗｅｄｅＩｎ：ＭｃＣｌａＫ Ｒ（Ｅｄ）．ＴｈｒｕｓｔＴｅｃｔｏｎｉｃｓ．Ｌｏｎｄｏｎ ｇｙ ，ＣｈａｍａｎａｎｄＨａｌｌ７１～８１． ｐ
：ＭａＣｌａＫ Ｒ．１９９０．Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｆａｕｌｔｓｓｔｅｍｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｂａｓｉｎｓａ ｙｙｙ
ｒｅｖｉｅｗｏｆｎａｌｏｕｅｏｄｅｌｔｕｄｉｅｓ．Ｍａｒｉｎｅｎｄｅｔｒｏｌｅｕｍ ａ ｍ ｓ ａ Ｐｇ，Ｇｅｏｌｏ７：２０６～２３３．ｇｙ
Ｄ Ａ，ＬｅｕｔｓｃｈｅｒＧＪ．２０００．ＷｅｄｅｅｕｉｌｉｂｒｉｕｍｉｎｆｏｌｄＮｉｅｕｗｌａｎｄ －ｇｑ
：ａｎｄｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔｓｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｏｕｔｏｆｓｅｕｅｎｃｅｔｈｒｕｓｔｉｎｂａｓｅｄ－ －－ ｐｑｇ ｏｎｓａｎｄｂｏｘｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｅｘａｍｌｅｓ．Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ ｐｐ，（）：ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ７９１８１～９１．
ＮｏｂｌｅＴＥ，ＤｉｘｏｎＪＭ．２０１１．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｆｏｌｄｔｈｒｕｓｔ －
ｉｎａｎａｌｏｍｏｄｅｌｓｄｅｆｏｒｍｅｄｉｎａｌａｒｅｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｇｇｇ ，ｃｅｎｔｒｉｆｕｅ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＧｅｏｌｏ３３：６２～７７． ｇｇｙＯｌｉｖｉｅｒＭ．１９９８．Ｅｍｌａｃｅｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｎａｅｓａｎｄｔｈｒｕｓｔ ｐｐｐ
：Ｋ，ｓｈｅｅｔｓ．ＬｏｎｄｏｎｌｕｗｅｒＡｃａｄｅｍｉｃＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓ１～１５９． ，Ｄ，Ｈ．１９８１．ＧｒａｖｉｔｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅＥａｒｔｈ＇ｓＣｒｕｓｔＲａｍｂｅｒ ｇｙ
Ｌｏｎｄｏｎ．１～４５２．
ＳａｎｔａｎｕＢ，ＮｉｂｉｒＭ，ＤｉｌｉＫ Ｍ，ＰｒｅｍａｎａｎｄＭ．２００９．Ａｎｕｎｓｔａｂｌｅ ｐ
：ｓｔａｔｅｏｆｔｈｅＨｉｍａｌａａｎｔｅｃｔｏｎｉｃｗｅｄｅＥｖｉｄｅｎｃｅｆｒｏｍｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｙｇｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｈｒｕｓｔｓａｃｅｆｔｒｕｃｔｕｒａｌａｔｔｅｒｎｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｔ－ ｐ ｏ Ｓｐｐ，Ｇｅｏｌｏ３１：８３～９１ｇｙ
ＳｏｍｍａｒｕａＡ．１９９９．ＤｅｃｏｌｌｅｍｅｎｔｔｅｃｔｏｎｉｃｓｉｎｔｈｅＪｕｒａｆｏｒｅｌａｎｄ ｇ
，ｆｏｌｄａｎｄｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔ．ＭａｒｉｎｅａｎｄＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏ１６：１１１～－－ ｇｙ１３４．
ＹａｎＤＰ，ＺｈｏｕＭ Ｆ，ＳｏｎＨ Ｌ，ＷａｎＸ Ｗ，ＪｏｈｎＭ．２００３．Ｏｒｉｉｎ ｇｇｇ
，ａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｓｉｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆａＭｅｓｏｚｏｉｃｔｈｉｎｓｋｉｎｎｅｄｔｏＴｈｉｃｋ － －ｇ，ｓｋｉｎｎｅｄｍｕｌｔｉｌａｅｒｏｖｅｒｔｈｒｕｓｔｓｓｔｅｍ ｗｉｔｈｉｎｔｈｅＹａｎｔｚｅ－ － ｙｙｇ），ＳｏｕｔｈＣｈｉａｎ．Ｔｅｃｔｏｎｏｈｓｉｃｓ３６１：２３９～２５４．Ｂｌｏｃｋ（ ｐｙ
ＷｅｉｅｒｍａｒｓＲ，ＳｃｈｍｅｌｉｎＨ．１９８６．ＳｃａｌｉｎｏｆＮｅｗｔｏｎｉａｎａｎｄｎｏｎ －ｊｇｇ
ｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＮｅｗｔｏｎｉａｎｆｌｕｉｄｎａｍｉｃｓｉｔｈｏｕｔｎｅｒｔｉａｏｒ ｄ ｗ ｉ ｆ ｑｙｍｏｄｅｌｌｉｎｏｆｒｏｃｋｆｌｏｗｄｕｅｔｏｒａｖｉｔｉｎｃｌｕｄｉｎｔｈｅｃｏｎｃｅｔｏｆ ｇｇｙ（ｇｐ ｓｉｍｉｌａｒｉｔ．ＰｈｓｉｃｓｏｆｔｈｅＥａｒｔｈａｎｄＰｌａｎｅｔａｒｒｈｅｏｌｏｉｃａｌ ｙ）ｙｙｇＩｎｔｅｒｉｏｒｓ４３：３１６～３３０．
胡召齐，朱光，刘国生，张必龙．川东“侏罗山式”褶皱带形成时２００９．
（）：代：不整合面的证据．地质论评，５５１３２～４２．
：刘尚忠．川东薄皮构造之我见．四川地质学报，１９９５．１５（４）２６４～
２６７．
李本亮，孙岩，朱文斌，郭继春，温世红．川东地区滑脱参数系统２００１．
（）：研究．西南石油学院报，２３１２９～３３．
李忠权，冉隆辉，陈更生，路中侃，段新国．川东高陡构造成因地２００２．
（）：质模式与含气性分析．成都理工学院学报，２９６６０５～６０９．汤良杰，郭彤楼，余一欣，金文正，李儒峰，周雁．四川盆地东北２００７．
：部前陆褶皱－冲断带盐相关构造．地质学报，８１（８）１０４８～１０５６．
王瑞瑞，张岳桥，解国爱，许怀智．大巴山前陆弧形构造的成因：２０１１．
（）：来自沙箱实验的认识．地质学报，８５９１４０９～１４１９．徐政语，李大成，卢文忠，林舸，刘池阳．渝东构造样式分析与成２００４．
（）：因解释．大地构造与成矿，２８１１５～２２．
颜丹平，汪新文，刘友元．川鄂湘边区褶皱构造样式及其成因机２０００．
７８８
地 质 学 报
：／／／／／ｈｔｔｗｗｗ．ｅｏｏｕｒｎａｌｓ．ｃｎｄｚｘｂｃｈｉｎｄｅｘ．ａｓｘｐｇｊｐ
２０１３年
（）：制分析．现代地质，１４１３７～４３．
颜丹平，金哲龙，张维宸，刘少峰．川渝湘鄂薄皮构造带多层拆２００８．
离滑脱系的岩石力学性质及其对构造变形样式的控制．地质通（）：报，２７１０１６８７～１６９７．
，张必龙，朱光，胡召齐，向必伟，张力，陈印．川东ＪＩＡＮＧＤａｚｈｉ２００９．
“：侏罗山式”褶皱的数值模拟及成因探讨．地质论评，５５（５）７０１１２．～７
张岳桥，施炜，李建华，王瑞瑞，李海龙，董树文．大巴山前陆弧２０１０．
（）：形构造带形成机理分析．地质学报，８４９１３００～１３１５．
ＰｈｓｉｃａｌＭｏｄｅｌｉｎｏｆｔｈｅＪｕｒａＴｅＦｏｌｄｓｉｎＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎ － ｙｇｙｐ
，，，ＷＵ ，，ＸＩＥＧｕｏａｉＪＩＡＤｏｎＺＨＡＮＧ ＱｉｎｌｏｎＸｉａｏｕｎ，ＳＨＥＮＬｉＬ ＹｕｎｓｈａｎＺＯＵ Ｘｕ ｇｇｇｊ
ＳｃｈｏｏｌｏＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄ ＥｎｉｎｅｅｒｉｎＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＮａｎｉｎ２１００９３ ｆ ｇｇ ｊｇ ｙ，ｊｇ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ
ＪｕｒａｔｅｆｏｌｄｓａｒｅｗｅｌｌｄｅｖｅｌｏｅｄｉｎｔｈｅＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎｆｏｌｄｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔ．Ｔｈｉｓｂｅｌｔｅｘｔｅｎｄｓｆｒｏｍ－ － － ｙｐｐＨｕａｉｎｓｈａｎＦａｕｌｔｔｏＤａｉｎＦａｕｌｔａｎｄｉｓｓｅａｒａｔｅｄｉｎｔｏｔｗｏａｒｅａｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｌｅｓｂｔｈｅ ｙｇｙｐｙｙ
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第８７卷 第６期
２０１３年６月 ｏｌ．８７ Ｎｏ．６
地 质 学 报 ＡＣＴＡ ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｖ Ｊｕｎｅ２０１３
川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究
解国爱，贾东，张庆龙，吴晓俊，沈礼，吕赟珊，邹旭
南京大学地球科学与工程学院，南京，２１００９３
内容提要：川东地区发育一系列Ｎ按照褶皱的组合形态，自东向西发育隔槽式褶Ｅ走向的侏罗山式褶皱构造，齐岳山断裂是二者的分界线。本文采取物理模拟手段对川东侏罗山式褶皱形成的控制因素进行皱和隔档式褶皱，
实验研究，选取硅树脂模拟滑脱层，石英砂和微玻璃珠模拟沉积盖层，改变盖层与基底之间摩擦力、盖层的物性、滑滑脱层的深度和盖层性质是川东侏罗山式褶皱形成的主要控制因脱层的埋藏深度等因素。模拟实验研究表明，
素。齐岳山断裂以东地区主要是下寒武统膏页岩充当滑脱层，滑脱层埋深较大，地表构造形态表现为隔槽式褶皱；齐岳山断裂以西地区，下二叠统泥质灰岩充当滑脱层，埋深较浅，盖层表现为隔档式褶皱。微玻璃珠是模拟侏罗山式褶皱较好的实验材料，推测川东薄皮构造带形成时候以塑形变形为主。
关键词：川东地区；侏罗山式褶皱；物理模拟；基底滑脱
属薄皮构 侏罗山式褶皱发育于沉积盖层之中，
，造，为盖层沿基底滑动的结果（Ｊｏｈｎｅｔａｌ．１９７８； ，））。侏罗山式褶皱特点是基底并Ｓｏｍｍａｒｕａ１９９９ｇ
没有卷入变形，盖层发育的背斜和向斜变形强度不同，背斜宽向斜窄称为隔槽式褶皱，向斜宽背斜窄称为隔档式褶皱。前人利用物理模拟手段确定薄皮褶皱－冲断带构造样式主要控制因素，包括基底摩擦系滑脱层性质、盖层物性、同构造沉积或构造剥蚀数、
，，等（Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．１９８３，１９８５；Ｃｏｔｔｏｎｅｔａｌ．２０００；
，，Ｎｉｅｕｗｌａｎｄｅｔａｌ．２０００；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａｅｔａｌ． ｙ），然而，对于侏罗山式褶皱的控制因素研究较２００９
少，尤其是隔档式和隔槽式褶皱的形成机制和主控条件尚需深入研究。
本文选取川东地区作为研究对象，该区发育典型的侏罗山式褶皱，不同部位发育的背斜和向斜变断裂Ｓ形程度不同。以齐岳山断裂为界，Ｅ侧发育隔槽式褶皱，该区是研究侏ＮＷ侧发育隔挡式褶皱，罗山式褶皱样式的最佳场所。前人在该区做了大量认为滑脱层是控制该区侏罗山式褶皱的研究工作，
的主要因素，然而，对不同类型的侏罗山式褶皱形成机制没有达成共识，也很少从定量角度加以论证。本文在综合分析前人研究成果的基础上，采取构造物理模拟手段，探索滑脱层埋深、盖层性质对侏罗山式褶皱构造样式的控制作用。
１ 川东地区构造背景
川东地区地处四川盆地东部、雪峰山构造带西北侧为秦岭造山带。构造带宽约４长约侧，００ｋｍ，整体上呈ＮＮ向ＮＷ凸出６００ｋｍ，Ｅ—ＮＥ向延伸、
的宽广弧形构造带。该带发育一系列背斜和向斜相间的侏罗山式褶皱及相关逆冲叠瓦推覆构造，为扬，子板块西部重要的板内变形（ＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３； 。汤良杰等，张岳桥等，王瑞瑞等，２００７；２０１０；２０１１）川东构造带西侧边界为华蓥山断裂，东界为大庸断裂，齐岳山断裂将其划分为东西两个部分，齐岳山断裂是隔档式褶皱带和隔槽式褶皱带的分界断层（颜丹；；）（）。徐政语等，胡召齐等，图１平等，２０００２００４２００９
研究区内滑脱层主要由页岩、膏盐层、砂页岩和粘土层等抗剪强度较低的偏塑性物质组成。自下而上主要滑脱层包括：控制其下①下寒武统黑色页岩，古生界隔槽式褶皱变形样式，盖层变形简单，起伏平缓，在地表构造上常表现为极宽缓的背斜，地表逆冲背斜通常比向斜出露宽，向斜核部由断层较少出露，
三叠系组成，背斜核部通常出露寒武系或奥陶系；②志留系巨厚泥质岩，沿其上卷入变形的地层包括志留系－中三叠统巴东组，主要形成ＮＥ－ＮＮＥ向箱状褶皱，并出露于齐岳山断裂以东、恩施断裂以西，背斜和向斜大体等宽出露，背斜核部出露古生界，向
注：本文为南京大学科研项目“大巴山前陆构造带构造物理模拟研究”资助的成果。；；收稿日期：改回日期：责任编辑：黄敏。２０１２０３０７２０１２１０２３－－－－
：。作者简介：解国爱，男，博士，副教授。构造地质学专业，现主要从事构造地质和物理模拟研究。Ｅ１９６５年生，ｍａｉｌｎｕｘｉｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｎｊｊ
，图１ 川东地区构造纲要简图（据Ｙ胡召齐等，ａｎＤＰｅｔａｌ．２００３；２００９修改） Ｆｉ．１ ＳｉｍｌｉｆｉｅｄｅｏｌｏｉｃａｌｍａｓｈｏｗｉｎｔｈｅＪｕｒａｔｅｆｏｌｄｓｉｎｔｈｅＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎ － ｇｐｐｇｙｐｇｇ
（，，）ｍｏｄｉｆｉｅｄｆｒｏｍ ＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３；ＨｕＺｈａｏｉｅｔａｌ．２００９ ｑ
（）—川东地区构造纲要平面图；（）—ＡａｂＢ剖面图
（）—Ｐ；（）—ｃ）ａｌａｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎｂｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎＡ－ＢｉｎＦｉ．１（ａ － ｇ
斜核部主要为三叠系；泥质灰③下二叠统栖霞组，岩，其上覆地层为上二叠统—三叠系，主要构成川东即隔档式褶皱带，出露在ＮＥ－ＮＮＥ向高陡背斜带，
华蓥山断裂以东，齐岳山断裂以西区域，向斜核部及背斜核部主要出露三叠系。背斜两翼主要为侏罗系，
该区受到来自雪峰山隆起的挤压，在基底之上产生滑脱变形，形成数百公里宽的滑脱褶皱。滑脱层是控制侏罗山式褶皱的主要因素（刘尚忠，李本１９９５；，李忠权等，亮等，２００１；２００２；ＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３； ）。胡召齐等，颜丹平等，张必龙等，２００９；２００８；２００９
然而，对川东地区隔槽式和隔挡式褶皱的形成）机制有不同的解释。李忠权等（认为早期拉张２００２形成与正断层有关的隔槽式褶皱，晚期受挤压反转认为隔档式、城跺形成隔档式褶皱。刘尚忠（１９９５）式和隔槽式褶皱是在统一的薄皮构造中呈上下叠置关系，川东构造带西段后期遭受抬升剥蚀，而出露隔档式褶皱，东段剥蚀作用较弱，呈现隔槽式褶皱。颜）丹平等（通过构造变形分析认为，早期先形成２０００隔档式褶皱，随着挤压推覆进行，由隔档式褶皱发展形成城跺式褶皱，最终演化成隔槽式褶皱，即前端为中间为城跺式褶皱，后端为隔槽式褶隔档式褶皱，
皱。张必龙等（采用数值模拟的研究方法，认２００９）为东带层间能干性差异小，出现隔槽式褶皱，西带能浅部出现隔档式褶皱，深部推测为隔槽干层差异大，式褶皱。
，），即模型的尺度与材料的选择满足Ｒａｍｂｅｒ１９８１ｇ
相似原理的要求，物理模型与地质原型的相似因子如下：
（）重力相似因子ｇ＊＝１，模型和地质原型都在１
自然界重力场中进行，二者相等；
＊
（）密度相似因子实验材料的密度约２５，ρ≈０．等于地层密度的一半；
－１５＊
（），粘度相似因子地层的粘３２×１０η≈１．
１９３３
／，／；度约为１×１硅树脂的粘度为９０ｋｍ２６ｋｍｇｇ－５＊
（），长度相似因子ｌ模型的１４＝１０ｃｍ大致等于地质原型的１ｋｍ。
以下两个方程可求出物理模型与地质原型之间
＊
）：的时间相似因子（ｔ
＊＊＊σ＊＝ρｇｌ
２ 实验材料及相似条件
干燥的石英砂变形遵循莫尔－库仑破坏准则，内
ｏ
摩擦角为３左右，与上地壳地层的内摩擦角大致１
＊＊
ｔσ＊η＝－１０＊
，从式中得ｔ即模拟１４×１０ｈ相当于地质时≈２．
５
。间４．８×１０ａ
（）１
（）２
３ 模拟实验
３．１ 第一组实验
３．１．１ 实验装置和实验过程
本组实验设置３个模型，初始大小均为５００ｍｍ模型１底板水平，模型２和３距×２５０ｍｍ×２０ｍｍ，
升高的基底呈离固定端１３０ｍｍ处底板升高８ｍｍ，
ｏ
。模型１和２全部使用楔形与底板连接，楔角为３０
，，相当（石英砂颗粒直径为２ＭｃＣｌａ１９９０）００～ｙ
３／，密度为１人工染色的石英砂基本３００ｍ，３００ｋｍｇμ不改变其物性，铺设成１ｍｍ左右的薄层插入模型中，作为标志层便于观察和测量构造变形过程。由是模拟上地壳脆性变于石英砂具有较低的粘聚力，
，，形的理想材料（Ｈｕｂｂｅｒｔ１９３７；Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．１９８３； ，）。Ｄａｈｌｅｎ１９８４
硅树脂常常被用来模拟上地壳塑性变形（，，硅树脂在低应变速率情Ｗｅｉｅｒｍａｒｓｅｔａｌ．１９８６） ｊ
况下具有牛顿流体性质，测得室温下本实验采用的
４３
／，密度为０．硅树脂粘度为１．２×１０Ｐａ．Ｓ，９２６ｃｍｇ
模型３底部有一层３石英砂作为实验材料，ｍｍ厚的硅胶滑脱层。模型的两侧为钢化玻璃，在钢化玻璃内侧面涂上一层透明润滑油，减小侧面摩擦系数，减）。小边界效应的影响（图２
模型都是从右侧施加挤压力，推动右侧活动端／，向左运动，推板运动速度均为０．模型１和０１ｍｍｓ缩短率为４模型３总缩２总缩短量为２４０ｍｍ，８％，
短量为１缩短率为３６０ｍｍ，２％。３．１．２ 实验结果
（）模型１１
模型１的底部没有硅树脂滑脱层，盖层与底部受到单侧水平挤压，变形向前陆方之间摩擦力较大，
向逐次传播，形成叠瓦状前冲断裂构造，靠近活动端，则发育堆叠背形构造，不发育反冲断层（图３）该实，验与前人实验结论基本一致（ＬｉｕＨｅｔａｌ．１９９２； ，，）。Ａａｒｗａｌｅｔａｌ．２００２；Ｎｏｂｌｅｅｔａｌ．２０１１ ｇ
）（模型２２
模型２与模型１的区别是挤压前方增加了抬升的底板，因而随着缩短率的增加，由挤压端向前缘逐
铺设３模拟基底之上的滑脱层，ｍｍ厚在基底之上，在变形过程中起滑脱作用。
薄层微玻璃珠通常用来模拟弱的滑脱层（，），表面光滑球状微Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａｅｔａｌ．２００９ ｙ
ｏ
玻璃珠粘聚力几乎为零，内摩擦角约为２５（，。本实验采用玻璃珠模拟Ｄｏｎａｔｅｌｌａｅｔａｌ．２００６）
与硅胶层比较其强度相对较小，铺设在硅胶层之上，
二者在同一应力场作用下，硅胶层仍然起到滑脱层的效果，而玻璃珠则不能成为滑脱层，与滑脱层之间表现为不协调构造变形，主要形成褶皱构造样式。实验使用的玻璃珠直径为４单层厚度大００ｍ左右，μ
于２玻璃珠层间铺设染色的石英砂薄层作为分ｍｍ，层标志。
，根据物理模拟相似原理（Ｈｕｂｅｒｔ１９３７；
（）、（）（）图２ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验１实验２和实验３装置示意图ａｂｃ），））Ｆｉ．２ Ｓｋｅｔｃｈｓｈｏｗｉｎｔｈｅａａｒａｔｕｓｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ１（ａｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２（ｂａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔ３（ｃ ｇｇｐｐｐｐｐ
，个形成叠瓦状前冲断裂构造（图４）但由于前方抬升基底的影响，楔体的长度和高度均有变化。
（）模型３３
与模型１和２比较，模型３在模型底部增加了一层３减小了盖层与基底的摩擦力，ｍｍ的硅树脂，受到右侧水平挤压，随着缩短率逐渐增加，形成一系）。列褶皱－冲断带（图５
当模型缩短率为４％时，盖层沿基底发生滑脱聚集形成核部，在背斜的核部发育前冲的逆冲断层）。随着缩短上部盖层形成断层相关褶皱（图５Ｆｂ１，
逆冲断层向上突破盖层，在褶皱前翼发育形量加大，
），成逆冲断层（图５褶皱前翼较陡，在Ｆｃ１断层形成没了小的逆冲断层ＦＦ２，２断层仅在模型表层发育，有向下延伸至滑脱面。将背斜及其前翼断层Ｆ１和称之为构造单元ⅠＦ２为一个完整的断层相关褶皱，
（、）。图５ｃ５ｄ
随着缩短量的增加，变形沿滑脱层向前传递，遇到升高的基底的阻挡，并向较高的基底传递滑脱，当在基底抬升部位形成Ｆ缩短率为１２％时候，３逆冲断）。与第层及断层相关褶皱，构成构造单元Ⅲ（图５ｄ在靠近构造单元Ⅰ的前方Ⅲ构造单元发育的同时，形成Ｆ即构造单元Ⅱ（图４逆冲断层及其相关褶皱，），即构造单元Ⅱ和Ⅲ同步发育。在进一步的缩短５ｅ
变形过程中，构造单元Ⅱ和Ⅲ中的断层和褶皱较长
、。当缩短率为２时间保持同步发展（图５ｆ５８％ｇ）
时，在构造单元Ⅲ前陆部位形成Ｆ５及其相关褶皱，）。即构造单元Ⅳ（图５ｈ、５ｉ
上述４个构造单元均以褶皱构造为主，在褶皱前翼部位发育逆冲断层，其构造组合形态为侏罗山式褶皱，构造组合样式与隔挡式褶皱相似。但与川东侏罗山式构造样式还是有一些差别，主要表现在后翼地层倾角不陡，可能褶皱前翼发育了逆冲断层，
与盖层实验材料选择有关，石英砂主要用来模拟脆性变形，一旦受到挤压应力，容易产生断裂构造，在将改变材料的性质，用玻璃珠代替石第二组实验中，
英砂模拟盖层滑脱变形。３．１．３ 实验结果的分析
（）逆冲楔体的形态１
逆冲楔体的临界角主要受到滑脱面的性质和盖，，层材料性质控制（Ｏｌｉｖｉｅｒ１９９８；Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．１９８３； ，，，Ｄａｈｌｅｎ１９８４；ＬｉｕＨｅｔａｌ．１９９２；Ａａｒｗａｌｅｔａｌ． ｇ
，），随着缩短量的增加，楔２００２；Ｓａｎｔａｎｕｅｔａｌ．２００９ 体增厚，导致楔体角度逐渐加大，当楔体角度达到临界角时，楔体内部停止变形，逆冲楔向前扩展，引起楔体长度增加，楔体角度减小，接着楔体角度再次增加达到临界角，因而，楔体角度变化由低向高逐渐加直至等于临界角，然后楔角陡然降低，再次加大。大，
逆冲楔体形态与基底摩擦力关系密切，当基底摩擦，力较小时，逆冲楔体倾角较小（Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．１９８３； ，，Ａａｒｗａｌｅｔａｌ．２００２；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａｅｔａｌ． ｇｙ
图３ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验１演化图
Ｆｉ．３ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｈｏｔｏｒａｈｓｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ１ ｇｑｇｐｐｇｐ
（）ａｉ－分别代表模型挤压水平缩短率为０％、２％、４％、８％、１６％、２４％、３２％、４０％和４８％时的侧面变形照片，～
断层由逆冲带根部向前缘方向逐个发育Ｆ１～Ｆ７显示逆冲断层的发育顺序，
），），），），），），），）），，０％（ａ２％（ｂ４％（ｃ８％（ｄ１６％（ｅ２４％（ｆ３２％（４０％（ｈａｎｄ４８％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌｎｕｍｂｅｒ（Ｆ ｇｐｙｇ１～Ｆ７）
ｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｒｕｓｔｓｗｈｉｃｈａｒｅｄｅｖｅｌｏｉｎｆｒｏｍｒｏｏｔｔｏｔｏｅｏｎｅｂｏｎｅ ｑｐｇｙ
图４ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验２演化图
Ｆｉ．４ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｈｏｔｏｒａｈｓｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２ ｇｑｐｇｐｇｐ
（）和４ａ－分别代表模型挤压水平缩短率为０％、２％、６％、１０％、１８％、２４％、３８％、８％时的侧面变形照片，～ｈ
断层由逆冲带根部向前缘方向逐个发育Ｆ１～Ｆ７显示逆冲断层的发育顺序，
），），），），），），）），，０％（ａ２％（ｂ６％（ｃ１０％（ｄ１８％（ｅ２４％（ｆ３８％（ａｎｄ４８％（ｈｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌｎｕｍｂｅｒ ｇｇｐｙ
（Ｆｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｒｕｓｔｓｗｈｉｃｈａｒｅｄｅｖｅｌｏｉｎｆｒｏｍｒｏｏｔｔｏｔｏｅｏｎｅｂｏｎｅ ｑｐｇｙ１～Ｆ７）
图５ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验３演化图
ｈｏｔｏｒａｈｓＦｉ．５ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ３ ｐｇｐｇｑｇｐ
（）ａｉ－分别代表模型挤压水平缩短率为０％、４％、８％、１２％、１６％、２０％、２４％、２８％和３２％时的侧面变形照片，～
并非由逆冲根部向前缘顺序发育Ｆ１～Ｆ５显示逆冲断层的发育顺序，
），），），），），），），），，０％（ａ４％（ｂ８％（ｃ１２％（ｄ１６％（ｅ２４％（２８％（ｈ３２％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌｎｕｍｂｅｒｇｇｐｙ
（Ｆｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｒｕｓｔｓｗｈｉｃｈａｒｅｎｏｔｄｅｖｅｌｏｉｎｆｒｏｍｒｏｏｔｔｏｔｏｅｏｎｅｂｏｎｅ ｑｐｇｙ１～Ｆ７）
）。影响逆冲楔角的变化除了材料性质和滑脱２０１１
面性质外，还受到同构造沉积或剥蚀等作用的影响（，，）。Ｂｉｉｅｔａｌ．２０１０；Ｄｕｅｒｔｏｅｔａｌ．２００９ ｇ
模型１随着缩短率的增加，楔形角逐渐加大，当
ｏ
），缩短率为１楔形角最大（达到了临界６％时，２５
角，随后楔形角逐渐减小，当缩短率为３楔形２％时，
图６ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟第１组
实验模型缩短率与楔形角变化图
Ｆｉ．６Ｐｌｏｔｓｏｆｗｅｄｅｔａｅｒｖｅｒｓｕｓｓｈｏｒｔｅｎｉｎｆｏｒｔｈｅ ｇｇｐｇ
ｒｏｕｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓｆｉｒｓｔ ｇｐｐ
）。角再次逐渐增大，符合楔形临界角变化规律（图６
模型２的缩短率为１楔形角达到临界８％时，其后随着缩短率增加，楔形角逐渐减小，不能再角，
。模型２的次达到临界状态，直到实验结束（图６）楔形角变化与前人研究得出的逆冲楔模型中临界角理论不一致，主要是由于挤压前方基底升高，改变了楔角变化规律。挤压前方基底抬升对楔形体的长度和高度变化同样有影响，缩短率在３模型１０％之前，和２楔形体的长度和高度变化几乎相同，缩短率大于３随着缩短率增加，模型２楔形体与模型１０％时，）。相比，模型２较高，而模型１较长（图７
模型３缩短率达到１模型３变形楔体０％之前，角变化与模型１和２一致，但缩短率在１０％以后，楔体前缘受到基底抬升阻挡作用，随着缩短率增加，
ｏｏ
。模楔角几乎保持不变，维持在３图６）～４左右（
图７ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟中第１组）、）实验模型缩短率与楔形体高度（长度（变化图ａｂ）Ｆｉ．７Ｐｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｗｅｄｅｈｅｉｈｔ（ａａｎｄ ｇｇｇｇ ）ｗｅｄｅｌｅｎｔｈ（ｂｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｒｏｕｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓ ｇｇｇｐｐ
形体不能达到临界状态，所以楔体内部的断层也在不断变化。
模型１先形成的Ｆｍｍ时，１断层滑距增大到６形成Ｆ此后Ｆ而是逐渐２断层，１断层滑距不再加大，减小。Ｆ这是因Ｆ３、４和Ｆ５断层滑距也在逐渐减小，断层上盘岩片沿断为断层倾角加大导致重力滑塌，
层面向下滑动，逆断层反转为正断层，使得滑距逐渐减小。当缩短率为２２％和４０％时分别形成Ｆ６和）。其滑距呈快速增加趋势，直至挤压结束（图９Ｆａ７，
模型２和模型１内各断层滑距的变化规律基本相似，但每个断层的滑距比模型１要大，应该是受到前）。方基底抬升的影响（图９ｂ
模型１和２早期形成的断层（水平间距Ｆ１～Ｆ５）一般在１随着缩短率加大，也相对较小，０～２５ｍｍ，各断层间水平间距略有减小，而晚期形成的断层（之间的水平间距在形成时为６随ＦＦ０～７０ｍｍ，６、７）
着缩短率增加逐渐减小，直至挤压结束仍有４０～、），图１主要原因是早期形成的断层靠５０ｍｍ（０ａ１０ｂ
断层水平距离逐渐减小，造成楔形体加近挤压端，
高，当楔形体高度达到临界值时，楔形体不再升高，而是将变形向前缘方向传递。可见，挤压前方基底隆升，对于逆冲楔体形状和楔体内部逆冲断层均有
型３楔形体的高度要比模型１和２小，而长度比模型１和２小大得多，这是基底摩擦力小和前方基底）。抬升共同作用的结果（图７
（）逆冲楔体内部构造２
模型１和２逆冲楔内部各发育７条逆冲断层，模型３发育４条逆冲断层，随着缩短率增加，３个模型中断层的倾角、滑距，以及断层之间的水平距离各不相同。
随着缩短率加大，模型１中各断层的倾角逐渐增大，当缩短率为３０％左右时，Ｆ１和Ｆ２的倾角达到最大，随后这２条断层的倾角几乎不变，其他断层倾），角仍在逐渐增大（图８而模型２中各断层的倾角ａ）。其原因是当模一直在增加，直到挤压结束（图５ｂ型１楔形体达到临界角时，其内部早先形成的断层产状不再变化，而模型２挤压前方基底抬升，
使得楔
（）图９ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟中实验１ａ
（）和实验２缩短率与逆冲断层滑距关系图ｂ
图８ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟中实验１（）（）和实验２缩短率与逆冲断层倾角关系图ａｂＦｉ．８ｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｔｈｒｕｓｔｄｉｆｏｒｅｘｅｒｉｍｅｎｔ Ｐ ｇｇｐｐ
））１（ａａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２（ｂ ｐ
Ｆｉ．９ Ｐｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｔｈｒｕｓｔｓｌｉｆｏｒ ｇｇｐ
））ｅｘｅｒｉｍｅｎｔ１（ａａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２（ｂ ｐｐ
较大的影响作用
。
模型３出现的断层水平间距与模型１和２差别较大，其他断层间距Ｆ００ｍｍ以上，３和Ｆ４间距达到２
），图１其原因是基底形态变化和滑均小于５０ｍｍ（０ｃ脱层共同作用的结果。事实上，模型３的楔体由４个独立的构造单元组成，每个构造单元以背斜构造并在每个构造单元褶皱前翼发育前冲断层（图为主，
）。每个构造单元内断层滑距和倾角变形相似，均５
。但断层发表现为随着缩短率增加而加大（图１１）育次序发生了变化，基底抬升部位的构造单元提前进入活跃状态，从而使得滑脱层向
前缘方向传递距
离加大，所以滑脱层的存在为侏罗山式褶皱发育提供了可能。３．２ 第二组实验
３．２．１ 实验装置和实验过程
由模型４、模型５和模型６组成，３个模型的初始大小均为１模型３基底２００ｍｍ×２５０ｍｍ×３０ｍｍ，水平，模型４和模型５在距离活动端前方６００ｍｍ处将基底升高一个台阶，９００ｍｍ处再次升高一个台构成两个台阶状基底隆升状态，模型４台阶分别阶，
高出挤压端基底１模型５高出５０ｍｍ和１５ｍｍ，ｍｍ）。和１图１０ｍｍ（２
该组３个模型实验材料相同，基底为一层３ｍｍ
（）、（）（）图１实验２和实验３缩短率与逆冲断层间距关系图０ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟中实验１ａｂｃ），））Ｆｉ．１０ Ｐｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｔｈｒｕｓｔｓａｃｅｆｏｒｅｘｅｒｉｍｅｎｔ１（ａｅｘｅｒｉｍｅｎｔ２（ｂａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔ３（ｃ ｇｇｐｐｐｐ
片方向与挤压方向平行。３．２．２ 模型４实验结果
从挤压端向前缘依次发育７个以褶皱为主的构），图１当缩短率为０．最先产生一造单元（３８３％时，，个滑脱膝褶带（图１膝褶进一步发展成为箱状３ｂ）褶皱。当缩短率达到２．箱状褶皱的前翼出５％时，冲断层和断层相关褶皱成为构造单元现前冲断层，
）。图１３ｃⅠ（
随着挤压缩短率增加，在构造单元Ⅰ的前缘发之后成为箱状褶皱及其前翼断层突破育滑脱褶皱，
模型表面，形成逆冲断层，即成为构造单元Ⅱ（图、），其他构造单元以基本相同的方式在前缘１３ｄ１３ｅ
）。构造单元Ⅲ和Ⅳ一个一个逐渐形成（图１３ｆ３ｉ～１各发育有一条倾向前缘的反向逆冲断层，与前冲断（）。层构成“构造三角带”图１３ｊ
从模型４的演化过程可以看出，采用玻璃珠模拟薄皮滑脱褶皱构造效果好于石英砂，可以形成倾角陡立的箱状褶皱，类似于侏罗山式褶皱样式。但由于基底水平，薄皮构造发育紧靠挤压端，不能是，
向前缘传递很远。３．２．３ 模型５实验结果
模型５和模型４总缩短率均为２但模型５５％，发育的构造单元多于模型３，一共有１０个构造单元
图１１ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验３））缩短率与断层倾角（和断层滑距（关系图ａｂ）Ｆｉ．１１ Ｐｌｏｔｓｏｆｓｈｏｒｔｅｎｉｎｖｅｒｓｕｓｔｈｒｕｓｔｄｉａ ｇｇｐ（
）ａｎｄｓｌｉｔｈｒｏｗ（ｂｆｏｒｅｘｅｒｉｍｅｎｔ３ ｐｐ
的硅胶滑脱层，硅胶之上为２２ｍｍ厚的微玻璃珠，微玻璃珠之上为５ｍｍ白色石英砂。为了使变形能沿着滑脱层向前缘传递更远，避免在逆冲带根部隆起太高，在挤压端模型顶部铺设比重较大的重砂，靠近活动推板重砂厚度５向模型中央逐渐减薄，ｍｍ，一直铺设到模型中间位置
。
推动右侧活３个模型都是从右侧施加挤压力，
／，动端向左运动，推板运动速度为０．总缩００１ｍｍｓ缩短率为２侧面数码相机间隔短量为３００ｍｍ，５％，模型挤压结束后的切片，切拍摄变形过程系列照片，
（）、（）（）图１实验５和实验６装置示意图２ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验４ａｂｃ
），））Ｆｉ．１２ Ｓｋｅｔｃｈｓｈｏｗｉｎｔｈｅａａｒａｔｕｓｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ４（ａ５（ｂａｎｄ６（ｃ ｇｇｐｐｐ
第６期解国爱等：
川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究７８３
图１３ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验４演化图
Ｆｉ．１３ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ４ｈｏｔｏｒａｈｓ ｇｑｇｐｐｇｐ
（）ａｉ－缩短率分别０％、０．８３％、２．５％、４．２％、８．３％、１４．２％、２０．８％、２２．５％和２５％时的侧面照片；～
（）数字Ⅰ～Ⅵ代表构造单元发育顺序－缩短率为２５％时沿缩短方向的切片图，ｊ
），），），），），），），）），；０％（ａ０．８３％（ｂ２．５％（ｃ４．２％（ｄ８．３％（ｅ１４．２％（ｆ２０．８％（２２．５％（ｈａｎｄ２５％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ ｇｇｐｙ（）—，ｉｎｎｅｒｓｅｃｔｉｏｎｃｕｔｔｉｎｔｏｓｈｏｒｔｅｎｉｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｎｕｍｂｅｒ（ｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｓａｒａｌｌｅｌ Ⅰ～Ⅵ） ｇｇｑｊｐ
（）。当缩短率为２．图１最先发育一个箱状４５％时，，滑脱褶皱（图１接着箱状褶皱前翼发育２条前１ｂ）冲断层，后翼各发育１条反冲断层，组成构造单元Ⅰ（、、）。图１１ｃ１１ｄ１１ｅ
构造单元Ⅱ不是发育在紧靠构造单元Ⅰ前方，而是在模型中部基底升高的位置，这一点与模型３区别较大。当缩短率为５％时，在第１个基底升高），位置形成断层转折褶皱（图１随着缩短率加大，４ｃ、、）。构造单元Ⅱ发展为断层传播褶皱（图１４ｄ１４ｅ１４ｆ当缩短率为８．在构造单元Ⅰ和Ⅱ之间形成３％时，
），滑脱褶皱，即构造单元Ⅲ（图１并在前翼发育前４ｅ）。接着在第２个基底升高位置冲断层（图１４ｆ４ｉ～１），形成构造单元Ⅳ（图１此时的缩短率为１４８．３％。ｇ两个基底高度变化部位将整个基底分成高、中、低３个水平，随着缩短率不断加大，在这３个平台上相继）。产生构造单元Ⅴ～Ⅹ（图１４４ｉ～１ｇ
从模型５可以看出，挤压前方基底升高，明显造成滑脱作用传播更远，形成一系列侏罗山式褶皱样）。基底高度变化部位是应力集中的位置，式（图１４ｊ
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年
图１４ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验５演化图
Ｆｉ．１４ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｈｏｔｏｒａｈｓｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ５ ｇｑｐｇｐｇｐ
（）ａｉ－缩短率分别０％、２．５％、５％、６．７％、８．３％、１２．５％、１８．３％、２２．５％和２５％时的侧面照片；～
（）数字Ⅰ～Ⅹ代表构造单元发育顺序－缩短率为２５％时沿缩短方向的切片图，ｊ
），），），），），），），）），；ａ２．５％（ｂ５％（ｃ６．７％（ｄ８．３％（ｅ１２．５％（ｆ１８．３％（２２．５％（ｈａｎｄ２５％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ０％（ ｇｇｐｙ（）—，ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｎｕｍｂｅｒ（ｉｎｎｅｒｓｅｃｔｉｏｎｃｕｔｔｉｎａｒａｌｌｅｌｔｏｓｈｏｒｔｅｎｉｎｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｓ Ⅰ～Ⅹ） ｊｇｐｇｑ
改变了从挤压端向前缘逐个形成构造单元的顺序。可见，由挤压端向前缘基底高度加大，或滑脱层变浅，是侏罗山式褶皱形成的必要条件。３．２．４ 模型６实验结果
模型６的２个基底升高比模型５低，模型５两个台阶高度为１模型６为５０ｍｍ和１５ｍｍ，ｍｍ和形成的侏罗山式褶皱总体样式基本相同，模１０ｍｍ，
型６一共发育９个构造单元，各构造单元形成方式和变化规律与模型５基本相同，构造单元形成顺序不是从挤压端逐个向前缘发展，而是在基底升高位）。置较早发育（图１５
模型６发育的侏罗山式褶皱样式，在不同高度的基底平台上，向斜和背斜的紧闭程度不一样。两个基底高度变化将基底分为高、中、低３个平台，最高平台上发育的褶皱具有背斜窄向斜宽特点；中间平台上发育的褶皱具有向斜窄背斜宽的特点；最低平台发育的是一个宽广的向斜，构成盆地构造；挤压的根带是由一个前冲断层和一个后冲断层组成的三）。角带构造（图１５ｊ
４ 讨论
模型１和２基底没有使用硅胶，而是石英砂直
第６期解国爱等：
川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究７８５
图１５ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验６演化图
Ｆｉ．１５ Ｔｈｅｓｅｕｅｎｔｉａｌｈｏｔｏｒａｈｓｓｈｏｗｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ６ ｇｑｐｇｐｇｐ
（）ａｉ－缩短率分别０％、１．７％、５．４％、６．７％、１２．５％、１６．７％、２０．８％、２２．５％和２５％时的侧面照片；～
（）数字Ⅰ～Ⅸ代表构造单元发育顺序－缩短率为２５％时沿缩短方向的切片图，ｊ
），），），），），），），）），；０％（ａ１．７％（ｂ５．４％（ｃ６．７％（ｄ１２．５％（ｅ１６．７％（ｆ２０．８％（２２．５％（ｈａｎｄ２５％（ｉｓｈｏｒｔｅｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ ｇｇｐｙ）—，（ｉｎｎｅｒｓｅｃｔｉｏｎｃｕｔｔｉｎａｒａｌｌｅｌｔｏｓｈｏｒｔｅｎｉｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｎｕｍｂｅｒ（ｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｓ Ⅰ～Ⅸ） ｊｇｐｇｑ
接铺设在底板上，因而摩擦系数较大，用来模拟不含滑脱层的盖层变形，模型３～６基底之上均有硅胶滑脱层，减小了模型底部摩擦力。结果表明，不含滑脱层的盖层主要发育叠瓦状冲断层，底部含滑脱层的盖层能够形成侏罗山式褶皱及相关断层。
模型１～３盖层为石英砂，盖层变形以断层为褶皱难以形成，即使形成了也很快被断层所改主，
造。模型４～６盖层以玻璃珠为主，形成的构造样式以褶皱为主，断层对褶皱翼部破坏程度不大，故形成
侏罗山式褶皱地区盖层岩性不能太硬，或者在变形阶段不能太硬，否则会形成一系列叠瓦状逆冲推覆构造。
模型５和模型６基底高度发生变化，设置成为构成高、中、低３个高度的基底平台，可２个台阶状，
以理解为不同高度的平台滑脱层埋藏深度不同，即靠近靠近挤压端的滑脱层距离模型表面深度最大，固定端的滑脱层距离表面深度最小。模拟实验表明，滑脱层埋深较大的盖层易形成隔槽式褶皱，滑脱
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层埋深较浅的盖层易形成隔档式褶皱，中间深度的滑脱层形成两种褶皱样式的过渡形式，即城垛式褶皱
。
川东地区主要发育３层滑脱层，即下寒武统膏岩层、志留系巨厚泥质岩和下二叠统泥质灰岩，从地质剖面图可以看出靠近雪峰山沿下寒武统地层产生恩施和大庸断裂之间沿下志留统地层产滑脱作用，
生滑脱作用，齐岳山和华蓥山断裂之间沿中－上三。自雪峰山到华蓥山叠统地层形成滑脱作用（图１）距离地表的深度逐断裂之间滑脱层位置逐渐抬高，
渐减小，与本文实验模型５和６比较接近，因而模型揭示５和６能够比较好地模拟川东地区构造演化，
该区形成不同构造样式的侏罗山式的主控因素。
模型５基底平台高度（大于模１０ｍｍ和１５ｍｍ），型６平台高度（即模型５的滑脱层５ｍｍ和１０ｍｍ）埋深较小，形成的侏罗山式褶皱以隔档式为主（图），而模型６则在不同的基底平台之上形成了不同１４
。将模型６切片与川样式的侏罗山式褶皱（图１５）东ＮＷ向构造剖面对比，可以看出比较好的相似性（）。图１６
对比模型６和构造剖面图，可以看出二者总体构造样式相似，即从东部到西部逐渐发育雪峰隆起、隔槽式褶皱、隔档式褶皱、四川盆地。模型最前缘发育的前冲断层与华蓥山断层性质类似，模型滑脱层深度变化的位置分别与齐岳山断裂、张家界－花垣断裂位置相当，是隔档式褶皱和隔槽式褶皱的分界。模型的前陆发育侏罗山式褶皱，表现为隔档式褶皱背斜核部前翼发育前冲断层构成断层传播褶形态，
皱，与川东构造带褶皱十分相似。模型最前缘地层平缓，未受到挤压变形，华蓥山断层下盘的四川盆地地层保持水平，两者具有相似性。
本文根据物理模拟相似性原理，对川东构造带地质原型设计了２组６个实验模型，通过改变模型的边界条件，最终取得了与地质原型基本一致的模拟结果。该项工作不仅从定量的角度研究了滑脱层对侏罗山式褶皱样式的控制作用，而且对其他控制因素（如盖层性质等）也做了初步探索，为进一步研自究侏罗山式褶皱提供了必要的基础资料。然而，然界构造变形的复杂性，如多期叠加变形、同构造沉模型从主要控制因素着手，是对地积及剥蚀作用等，
质原型进行理想化和简单化，特别是该区有多套滑脱层，而模型仅用一层滑脱层，因而实验模型中滑脱层对盖层影响控制不够理想，有待进一步探讨多层滑脱层加上基底形态等复杂因素对侏罗山褶皱的控制作用。
６ 结论
本文通过模拟实验手段研究滑脱层对川东侏罗山式褶皱的影响，特别是对该区自东向西构造样式变化的主要原因进行探讨，取得了如下认识。（）滑脱层在川东构造带变形中起重要的控制１
作用，是形成区内侏罗山式褶皱构造样式的根本原因，缺失滑脱层的挤压构造变形表现为前展式叠瓦状逆冲断层。
）（川东构造带存在的多套滑脱层是控制盖层２
侏罗山式构造样式变化的主要因素。自雪峰隆起向
（））图１与川东构造带剖面（对比图６ 川东侏罗山式褶皱构造带物理模拟实验６ｂａ
（，胡召齐等，ａ据ＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３；２００９修改）
）Ｆｉ．１６ ＣｏｍａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＢｅｌｔ（ａａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔ － ｇｐ
）（，，）ｏｆｅｘｅｒｉｍｅｎｔ６（ｂａａｆｔｅｒＹａｎＤＰｅｔａｌ．２００３ａｎｄＨｕＺｈａｏｉｅｔａｌ．２００９ ｐｑ
第６期解国爱等：川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究７８７
四川盆地方向，起滑脱作用的滑脱层呈台阶状逐渐变浅，不同深度的滑脱层控制其上部构造样式，靠近雪峰山滑脱层埋藏深度大，控制盖层形成隔槽式褶皱；齐岳山断裂以西滑脱层埋藏深度较浅，其上盖层发育隔档式褶皱。
（）玻璃珠作为模拟材料，表现为塑性变形为３
主，可以模拟褶皱变形，而石英砂主要表现为脆性变形，发育断裂构造或断层相关褶皱为主。推断川东构造带在形成薄皮构造的时候，盖层以塑性变形为主。
致谢：两位评审专家和编委会对本文初稿提出了宝贵的修改意见，显著提高了本文的质量。特此致谢。
参 考 文 献
ＡａｒｗａｌＫ Ｋ，ＡｒａｗａｌＧ Ｋ．２００２．Ａｎａｌｏｕｅｓａｎｄｂｏｘｍｏｄｅｌｓｏｆ ｇｇｇ
ｔｈｒｕｓｔｅｄｅｓｉｔｈａｒｉａｂｌｅａｓａｌｒｉｃｔｉｏｎｓ．Ｇｏｎｄｗａｎａ ｗ ｗ ｖ ｂ ｆｇ，（）：Ｒｅｓｅａｒｃｈ５３６４１～６４７．
ＢｉｉＳ，ＤｉＰａｏｌｏＬ，ＶａｄａｃｃａＬ，ＧａｍｂａｒｄｅｌｌａＧ．２０１０．Ｌｏａｄａｎｄ ｇ
ｕｎｌｏａｄｓｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｃｔｏｒｓｎｃｌｉｃａｌｅｈａｖｉｏｒｎｄ ａ ｉ ｆ ｏ ｃ ｂ ａｙ：Ｉｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｆｏｕｌｏｍｂｅｄｅｓｎｓｉｈｔｓｒｏｍａｎｄｂｏｘ ｏ Ｃ ｗ ｆ ｓｇｇ，ｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＧｅｏｌｏ３２：２８～４４． ｐｇｙＣｏｔｔｏｎＪＴ，ＫｏｉＨ Ａ，２０００．Ｍｏｄｅｌｌｉｎｏｆｔｈｒｕｓｔｆｒｏｎｔｓａｂｏｖｅ ｙｇ
：ｄｕｃｔｉｌｅａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｄｅｔａｃｈｍｅｎｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎ ｐｐ，ＰｔｈｅＳａｌｔａｎｅｎｄｏｔｗａｒｌａｔｅａｕａｋｉｓｔａｎ．Ｇｅｏｌｏｉｃａｌ Ｒ ａ Ｐ Ｐｇｇ，ＳｏｃｉｅｔｏｆＡｍｅｒｉｃａＢｕｌｌｅｔｉｎ１１２：３５１～３６３． ｙ
，ＤＤａｖｉｓＤ Ｍ，ＳｕｅＪａｈｌｅｎＦＡ．１９８３．Ｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｆｏｌｄａｎｄ －－ｐｐ
ｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔｓａｎｄａｃｃｒｅｔｉｏｎａｒｗｅｄｅ．Ｊ．Ｇｅｏｈｓ．Ｒｅｓ．８８：－ ｙｇｐｙ １１５３～１１７２．
ＤａｖｉｓＤ Ｍ，ＥｎｅｌｄｅｒＴ．１９８５．Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆｓａｌｔｉｎｆｏｌｄａｎｄｔｈｒｕｓｔ －－ｇ
，ｂｅｌｔｓ．Ｔｅｃｔｏｎｏｈｓｉｃｓ１１９：６７～８８．ｐｙ
：ＤａｈｌｅｎＦＡ，１９８４．Ｎｏｎｃｏｈｅｓｉｖｅｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｕｌｏｍｂｗｅｄｅｓａｎｅｘａｃｔ ｇ
１０１２５～１０１３３．ｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｊ．Ｇｅｏｈｓ．Ｒｅｓ．８９：ｐｙ
ＤｕｅｒｔｏＬ，ＭｃＣｌａＫ．２００９．Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆｓｎｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎ ｙｙ
ｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｄｏｕｂｌｖｅｒｅｎｔｔｈｒｕｓｔｗｅｄｅｓａｎｄｆｏｒｅｌａｎｄ ｙｇｇ ｆｏｌｄｓ．ＭａｒｉｎｅａｎｄＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏ２６：１０５１～１０６９． ｇｙ
ＤｏｎａｔｅｌｌａＭ，ＫｏｉＨ Ａ，ＭａｓｓｉｍｉｌｉａｎｏＲ．Ｂ．２００６．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｙ
ｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｆｏｌｄａｎｄｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔｅｎｅｒａｔｅｄｂｍｕｌｔｉｌｅ ｇｙｐ ：ｄｅｃｏｌｌｅｍｅｎｔｓａｎａｌｏｕｅｍｏｄｅｌｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｅｘａｍｌｅｓｆｒｏｍｔｈｅ ｇｐ），ＮｏｒｔｈｅｒｎＡｅｎｎｉｎｅｓ（Ｉｔａｌ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＧｅｏｌｏ２８： ｐｙｇｙ１８５～１９９．
ＨｕｂｂｅｒｔＭ Ｋ．１９３７．Ｔｈｅｏｒｏｆｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｓａｓａｌｉｅｄｔｏｔｈｅｓｔｕｄ ｙｐｐｙ
，ｏｆｅｏｌｏｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．ＧｅｏｌｏｉｃａｌＳｏｃｉｅｔＡｍｅｒｉｃａＢｕｌｌｅｔｉｎ ｇｇｇｙ ６２：３５５～３７２．
ＫｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａＥＡ，ＲｏｄｒｉｕｅｚＤ，ＫｉｒｋｗｏｏｄＤ，ＨａｒｒｉｓＬＢ， ｙｇ
，ＴｈｅｒｉａｕｌｔＲ．２００９．Ｂａｓｅｍｅｎｔｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｎｄ ｓ ａ，ｅｒｏｔｉｏｎｏｎｔｈｒｕｓｔｗｅｄｅＡｎｅｘａｍｌｅｆｒｏｍｔｈｅＱｕｅｂｅｃｅｏｍｅｔｒ ｇｐｇｙＡａｌａｃｈｉａｎｓａｎｄａｎａｌｏｕｅｍｏｄｅｌｓ．ＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆｔｈｅＣａｎａｄｉａｎ ｐｐｇ，（）：Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏ５７１３４～６２．ｇｙ
ＥＡ，ＭａｌａｖｉｅｉｌｌｅＪ．２０１１．ＴｈｒｕｓｔｗｅｄｅｓｗｉｔｈＫｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋａａ ｇｙ
：Ａｄéｃｏｌｌｅｍｅｎｔｌｅｖｅｌｓａｎｄｓｎｔｅｃｔｏｎｉｃｅｒｏｓｉｏｎｖｉｅｗｆｒｏｍａｎａｌｏ ｙｇ，５０２：３３６～３５０．ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｅｃｔｏｎｏｈｓｉｃｓｐｙ
ＬｉｕＨ，ＭｃＣｌａＫ Ｒ，ＰｏｗｅｌｌＤ．１９９２．Ｐｈｓｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｒｕｓｔ ｙｙ
：：ｗｅｄｅＩｎ：ＭｃＣｌａＫ Ｒ（Ｅｄ）．ＴｈｒｕｓｔＴｅｃｔｏｎｉｃｓ．Ｌｏｎｄｏｎ ｇｙ ，ＣｈａｍａｎａｎｄＨａｌｌ７１～８１． ｐ
：ＭａＣｌａＫ Ｒ．１９９０．Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｆａｕｌｔｓｓｔｅｍｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｂａｓｉｎｓａ ｙｙｙ
ｒｅｖｉｅｗｏｆｎａｌｏｕｅｏｄｅｌｔｕｄｉｅｓ．Ｍａｒｉｎｅｎｄｅｔｒｏｌｅｕｍ ａ ｍ ｓ ａ Ｐｇ，Ｇｅｏｌｏ７：２０６～２３３．ｇｙ
Ｄ Ａ，ＬｅｕｔｓｃｈｅｒＧＪ．２０００．ＷｅｄｅｅｕｉｌｉｂｒｉｕｍｉｎｆｏｌｄＮｉｅｕｗｌａｎｄ －ｇｑ
：ａｎｄｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔｓｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｏｕｔｏｆｓｅｕｅｎｃｅｔｈｒｕｓｔｉｎｂａｓｅｄ－ －－ ｐｑｇ ｏｎｓａｎｄｂｏｘｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｅｘａｍｌｅｓ．Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ ｐｐ，（）：ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ７９１８１～９１．
ＮｏｂｌｅＴＥ，ＤｉｘｏｎＪＭ．２０１１．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｆｏｌｄｔｈｒｕｓｔ －
ｉｎａｎａｌｏｍｏｄｅｌｓｄｅｆｏｒｍｅｄｉｎａｌａｒｅｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｇｇｇ ，ｃｅｎｔｒｉｆｕｅ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＧｅｏｌｏ３３：６２～７７． ｇｇｙＯｌｉｖｉｅｒＭ．１９９８．Ｅｍｌａｃｅｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｎａｅｓａｎｄｔｈｒｕｓｔ ｐｐｐ
：Ｋ，ｓｈｅｅｔｓ．ＬｏｎｄｏｎｌｕｗｅｒＡｃａｄｅｍｉｃＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓ１～１５９． ，Ｄ，Ｈ．１９８１．ＧｒａｖｉｔｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅＥａｒｔｈ＇ｓＣｒｕｓｔＲａｍｂｅｒ ｇｙ
Ｌｏｎｄｏｎ．１～４５２．
ＳａｎｔａｎｕＢ，ＮｉｂｉｒＭ，ＤｉｌｉＫ Ｍ，ＰｒｅｍａｎａｎｄＭ．２００９．Ａｎｕｎｓｔａｂｌｅ ｐ
：ｓｔａｔｅｏｆｔｈｅＨｉｍａｌａａｎｔｅｃｔｏｎｉｃｗｅｄｅＥｖｉｄｅｎｃｅｆｒｏｍｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｙｇｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｈｒｕｓｔｓａｃｅｆｔｒｕｃｔｕｒａｌａｔｔｅｒｎｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｔ－ ｐ ｏ Ｓｐｐ，Ｇｅｏｌｏ３１：８３～９１ｇｙ
ＳｏｍｍａｒｕａＡ．１９９９．ＤｅｃｏｌｌｅｍｅｎｔｔｅｃｔｏｎｉｃｓｉｎｔｈｅＪｕｒａｆｏｒｅｌａｎｄ ｇ
，ｆｏｌｄａｎｄｔｈｒｕｓｔｂｅｌｔ．ＭａｒｉｎｅａｎｄＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏ１６：１１１～－－ ｇｙ１３４．
ＹａｎＤＰ，ＺｈｏｕＭ Ｆ，ＳｏｎＨ Ｌ，ＷａｎＸ Ｗ，ＪｏｈｎＭ．２００３．Ｏｒｉｉｎ ｇｇｇ
，ａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｓｉｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆａＭｅｓｏｚｏｉｃｔｈｉｎｓｋｉｎｎｅｄｔｏＴｈｉｃｋ － －ｇ，ｓｋｉｎｎｅｄｍｕｌｔｉｌａｅｒｏｖｅｒｔｈｒｕｓｔｓｓｔｅｍ ｗｉｔｈｉｎｔｈｅＹａｎｔｚｅ－ － ｙｙｇ），ＳｏｕｔｈＣｈｉａｎ．Ｔｅｃｔｏｎｏｈｓｉｃｓ３６１：２３９～２５４．Ｂｌｏｃｋ（ ｐｙ
ＷｅｉｅｒｍａｒｓＲ，ＳｃｈｍｅｌｉｎＨ．１９８６．ＳｃａｌｉｎｏｆＮｅｗｔｏｎｉａｎａｎｄｎｏｎ －ｊｇｇ
ｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＮｅｗｔｏｎｉａｎｆｌｕｉｄｎａｍｉｃｓｉｔｈｏｕｔｎｅｒｔｉａｏｒ ｄ ｗ ｉ ｆ ｑｙｍｏｄｅｌｌｉｎｏｆｒｏｃｋｆｌｏｗｄｕｅｔｏｒａｖｉｔｉｎｃｌｕｄｉｎｔｈｅｃｏｎｃｅｔｏｆ ｇｇｙ（ｇｐ ｓｉｍｉｌａｒｉｔ．ＰｈｓｉｃｓｏｆｔｈｅＥａｒｔｈａｎｄＰｌａｎｅｔａｒｒｈｅｏｌｏｉｃａｌ ｙ）ｙｙｇＩｎｔｅｒｉｏｒｓ４３：３１６～３３０．
胡召齐，朱光，刘国生，张必龙．川东“侏罗山式”褶皱带形成时２００９．
（）：代：不整合面的证据．地质论评，５５１３２～４２．
：刘尚忠．川东薄皮构造之我见．四川地质学报，１９９５．１５（４）２６４～
２６７．
李本亮，孙岩，朱文斌，郭继春，温世红．川东地区滑脱参数系统２００１．
（）：研究．西南石油学院报，２３１２９～３３．
李忠权，冉隆辉，陈更生，路中侃，段新国．川东高陡构造成因地２００２．
（）：质模式与含气性分析．成都理工学院学报，２９６６０５～６０９．汤良杰，郭彤楼，余一欣，金文正，李儒峰，周雁．四川盆地东北２００７．
：部前陆褶皱－冲断带盐相关构造．地质学报，８１（８）１０４８～１０５６．
王瑞瑞，张岳桥，解国爱，许怀智．大巴山前陆弧形构造的成因：２０１１．
（）：来自沙箱实验的认识．地质学报，８５９１４０９～１４１９．徐政语，李大成，卢文忠，林舸，刘池阳．渝东构造样式分析与成２００４．
（）：因解释．大地构造与成矿，２８１１５～２２．
颜丹平，汪新文，刘友元．川鄂湘边区褶皱构造样式及其成因机２０００．
７８８
地 质 学 报
：／／／／／ｈｔｔｗｗｗ．ｅｏｏｕｒｎａｌｓ．ｃｎｄｚｘｂｃｈｉｎｄｅｘ．ａｓｘｐｇｊｐ
２０１３年
（）：制分析．现代地质，１４１３７～４３．
颜丹平，金哲龙，张维宸，刘少峰．川渝湘鄂薄皮构造带多层拆２００８．
离滑脱系的岩石力学性质及其对构造变形样式的控制．地质通（）：报，２７１０１６８７～１６９７．
，张必龙，朱光，胡召齐，向必伟，张力，陈印．川东ＪＩＡＮＧＤａｚｈｉ２００９．
“：侏罗山式”褶皱的数值模拟及成因探讨．地质论评，５５（５）７０１１２．～７
张岳桥，施炜，李建华，王瑞瑞，李海龙，董树文．大巴山前陆弧２０１０．
（）：形构造带形成机理分析．地质学报，８４９１３００～１３１５．
ＰｈｓｉｃａｌＭｏｄｅｌｉｎｏｆｔｈｅＪｕｒａＴｅＦｏｌｄｓｉｎＥａｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎ － ｙｇｙｐ
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