晚白垩世以来四川盆地旋转运动及其对盆地边界构造带新生代构造演化的控制作用

Paleomagnetic study is applied in the Cretaceous and Paleogene sedimentary strata in the southeastern Sichuan Basin. According to correlational and cluster analysis of rotational movement of the boundary tectonic belts calculated from the Cretaceous original magnetic components and Cenozoic remagnetic components, and the tectonic lines changing of the paleomagnetic studies area, the rotational movement of the Sichuan Basin is disintegrated to restrict the regional different rotational deformation and integral rotational movement of the Sichuan Basin since the Upper Cretaceous, respectively. According to previously published GPS monitor and the Cretaceous and Cenozoic palaeomagnetic data of the Songpan-Ganzi fold belt and the Yangtze fold belt, and combining the strain analysis of study area using the rock magnetic fabric, the Cenozoic stress background around the Sichuan Basin applied by the Tethys-Himalayan tectonic domain and the pacific tectonic domain is revealed. The Cenozoic kinematics and dynamics of the Sichuan Basin is very important for understanding the Cenozoic eastward crustal extrusion of the Tibetan Plateau, and the controlling of different movement of blocks around the eastern-southeastern edge of the Tibetan Plateau to the tectonic evolution of the boundary tectonic belts around the Sichuan Basin.

本项目在四川盆地东南缘川东渝湘鄂构造带白垩纪和古近纪地层中开展构造磁学研究。根据四川盆地周缘各构造带原生和次生剩磁分量所揭示的晚白垩世以来旋转运动量与区域构造线迹方向变化量间的相关性分析及聚类统计分析，对不同边界构造带的旋转运动量进行分解，定量约束各边界构造带晚白垩世以来的地壳差异性旋转变形及四川盆地的整体旋转运动。通过四川盆地东西两侧扬子褶皱带和松潘-甘孜褶皱带现今GPS监测结果及白垩纪和新生代古地磁数据揭示的运动方式，结合盆地周缘各构造带白垩纪和古近纪地层的岩石磁组构古应力数据，分析晚白垩世以来特提斯-喜马拉雅构造域和太平洋构造域在四川盆地叠加所施加的应力场环境。四川盆地新生代地壳运动方式及其动力机制的研究，对于揭示四川盆地在新生代时期青藏高原地壳物质东向挤出过程中的协调作用，认识青藏高原东-东南周缘不同地体间差异性运动对边界构造带新生代构造演化的控制作用有着极为重要的意义。

为了约束四川盆地新生代地壳运动方式及动力机制，揭示四川盆地在新生代时期青藏高原地壳东向挤出逃逸过程中的协调作用，以及盆地上地壳旋转运动对盆地周缘构造带活动演化的控制过程，该项目在四川盆地西南缘至南缘的雅安至重庆地区，和青藏高原东南缘紧邻东喜马拉雅构造结的区域内开展了构造磁学研究，同时在昌都地区至川滇断块的区域内开展了岩石磁组构研究。通过青藏高原东南缘及四川盆地内获得的晚白垩世和新生代古地磁数据，约束了研究区新生代地壳运动过程及古应力场状态。结合四川盆地周缘主要构造带的新生代活动性质，及断裂带构造线迹变化的对比分析，获得了如下主要结论：（1）青藏高原东南缘地壳顺时针旋转变形启动于~28 Ma，明显滞后于青藏高原东南缘块体边界走滑裂带的初始活动时间（~32 Ma），揭示了青藏高原东南缘地壳侧向挤出和旋转变形的时空继承关系，提出了青藏高原东南部及周缘新生代地壳运动和构造变形的两阶段演化模式；（2）约束了新生代四川盆地上地壳的顺时针旋转运动。松潘-甘孜地块东向挤出逃逸，和太平洋板块向华南板块下的深俯冲作用，在四川盆地东西两侧施加了大区域的右旋剪切应力场，驱动四川盆地上地壳沿下部滑脱层发生整体顺时针旋转运动；（3）四川盆地与周缘地块之间的新生代差异旋转运动，控制了盆地周缘一系列断裂带的新生代构造演化。如张家界断裂带走滑性质的转变；鲜水河-小江走滑断裂带在东南向扩展过程中，构造线迹自近东南向突变为近南北向；龙门山断裂带北段和南段新生代活动性质的差异性。该研究拓展了古地磁学在区域构造变形和动力机制研究中的应用，对青藏高原东南缘这一地震灾害频发区域断裂体系的活动、构造演化和动力机制研究有重要的科学意义。