云南泸水市压扭性构造对银厂坪白云岩岩溶系统发育控制作用

吴继文; 吴亮君; 吕勇; 王璞珺; 周嘉铭; 林宇; 潘明; 廖家飞; 孟庆鑫

doi:10.11932/karst20210506

云南泸水市压扭性构造对银厂坪白云岩岩溶系统发育控制作用

doi: 10.11932/karst20210506

吴继文^{1, 2},
吴亮君^{2, 3,},
吕勇²,
王璞珺³,
周嘉铭²,
林宇²,
潘明^{2, 4},
廖家飞²,
孟庆鑫²

1.
中国地质大学（北京）地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083
2.
中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室，广西桂林 541004
3.
吉林大学地球科学学院，吉林长春 130061
4.
昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650093

基金项目:

国家自然科学基金项目 42001011

中国地质科学院岩溶地质研究所基本科研业务费项目 2020014, 2020015

中国地质调查局地质调查项目 DD20190022

详细信息

作者简介:
吴继文（1991-），男，助理研究员，主要从事构造地质、区域地质等研究工作。E-mail:jiwenwu@karst.ac.cn。

通讯作者:
吴亮君（1991-），男，助理研究员，主要从事沉积学与地质遗迹调查研究。E-mail:wulj@karst.ac.cn。

中图分类号: P588.24
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出版历程
- 收稿日期: 2021-03-30
- 发布日期: 2021-10-25
- 刊出日期: 2021-10-25

Transpressional structure and its control on development of Yinchangping dolomite karst system in Lushui City, Yunnan

WU Jiwen^{1, 2},
WU Liangjun^{2, 3
,},
LV Yong²,
WANG Pujun³,
ZHOU Jiaming²,
LIN Yu²,
PAN Ming^{2, 4},
LIAO Jiafei²,
MENG Qingxin²

1.
State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources， China University of Geosciences，Beijing 100083， China
2.
Institute of Karst Geology，CAGS/Key Laboratory of Karst Dynamics，MNR&GZAR，Guilin，Guangxi 541004，China
3.
College of Earth Sciences， Jilin University， Changchun，Jilin 130061，China
4.
Faculty of Land Resource Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming，Yunnan 650093， China

Funds:

42001011

2020014, 2020015

DD20190022

摘要

摘要: 银厂坪岩溶系统由溶蚀洼地和溶洞系统组成，溶蚀洼地内发育15个规模和形态不同的落水洞以及多条溶沟。根据断层面擦痕反演构造应力张量和共轭剪节理反映的应力场特征，结合区域地质背景，认为研究区于始新世—早中新世主要受 SEE-NWW 向挤压和 NNE-SSW 向拉张应力场控制，形成 NW 向左旋压扭性构造，其几何学和运动学特征符合里德尔剪切模式。走滑拉分阶区所形成凹陷具有汇水功能，利于岩溶作用形成溶蚀洼地，内部发育的共轭节理交汇部位是良好的导水构造，叠加在走滑微拉分阶区内，促进白云岩溶蚀作用形成落水洞。地下岩层受构造挤压发生层间滑动形成微裂隙，经溶蚀扩大，形成顺倾斜岩层发育的岩溶洞穴。左行走滑断裂造成地表河流和山脊发生系统左旋位错，发育断层崖于山脚处形成倒石堆，在构造抬升和剥蚀作用下，岩壁不断后退，地下河频繁袭夺使早期溶洞成为干洞，现代地下河于斜坡下游通过地下河出口转为明流。
- 云南泸水市 /
- 白云岩岩溶系统 /
- 压扭性构造 /
- 里德尔剪切 /
- 成因机制
Abstract: In this study， we conducted a detailed geological and geomorphological survey into the Yinchangping karst system in the dolomite strata of the Shazipo Formation of the middle-upper Permian in Lushui City， western Yunnan. The Yinchangping karst system consists of karst cave system and karst depression where develop 15 sinkholes and many karst trenches with different size and shape. The results of the inversion of the structural stress tensor from the striation on the fault plane and the characteristics of the stress field reflected by the conjugate shear joint as well as the regional geological background， show that the study area is mainly controlled by SEE-NWW compression and NNE-SSW tension stress field during the eocene-early Miocene， forming a NW-direction（N330°）left transpressional structural system，the geometry and kinematic characteristics of which conform to the Riddle shear mode. The depression with the function of water catchment， formed by the NW-direction（N330°）left transpressional structural fault is conductive to the formation depressions by karstification. The intersection of conjugate joints developing in the dissolution depression is a good water-conducting structure which is superimposed in the strike-slip micro-stretching zone to promote dolomite dissolution to form sinkholes. The underground rock strata compressed by tectonic compression slip between the layers form the micro-cracks which are expanded by dissolution to form karst caves developing along inclined rock strata. The river and ridge are systematically left-lateral offset by the left-lateral strike-slip fault， developing the fault cliff and followed by scree accumulation at the foot of the mountain. Under the effects of structural uplift and denudation， the rock walls continue to retreat， and the early karst caves have transformed into dry caves from the frequent attacks of underground rivers. The modern underground river turns into an open current at the downstream of the slope through the underground river outlet.
- Lushui City /
- dolomite karst system /
- transpressional structure /
- Riddle shear mode /
- genetic mechanism
注释:

1) 吴继文，吴亮君，吕勇，等.云南泸水市压扭性构造对银厂坪白云岩岩溶系统发育控制作用［J］.中国岩溶，2021，40（5）：793-804.

2)

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图 1 a.中国西部和东南部地貌图，b.滇西构造简图，年龄数据见正文，c.云南泸水市地质图，d.剖面图

Figure 1. a.DEM of western and southeastern China, b.Simplified structural map of the western Yunnan (see the text for chronology data of ductile shear zone), c.Geological map of Lushui City, d.Geological profile

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图 2 断层面擦痕反演构造应力张量结果

Figure 2. Results of the inversion of the structural stress tensor from the striation on the fault plane

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图 3 擦痕野外观察与测量照片

Figure 3. Field photos of striation on the fault plane

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图 4 倒石堆和洞穴野外照片

Figure 4. Field photos of scree and cave

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图 5 银厂坪溶蚀洼地和落水洞野外照片

Figure 5. Field picture of corrosion depression and doline of the Yinchangping

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图 6 银厂坪溶蚀洼地内溶沟及其节理发育特征

Figure 6. Features of karst trenches and related joints in the depression of Yinchangping

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图 7 银厂坪溶蚀洼地内落水洞和溶沟发育处节理统计分析结果

Figure 7. Statistical analysis results of joints in sinkholes and karst gullies in Yinchangping corrosion depression

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图 8 银厂坪溶蚀洼地内干沟切面跌水素描图

Figure 8. Sketch drawing of water fall of dry ditch in Yinchangping corrosion depression

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图 9 银厂坪岩溶系统演化模式

Figure 9. Evolution model of dolomite karst system of Yinchangping

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表 1 银厂坪溶蚀洼地内落水洞发育特征

Table 1. Features of sinkholes in Yinchangping corrosion depression

落水洞编号	描述	平面椭圆长轴方向	主控构造
1	废弃的复合叠加落水洞（长14.6 m，宽6.8 m，深5.1 m）	N39°	NE向断裂
2	废弃的单体落水洞（长5.2 m，宽5.1 m，深2.2 m）	N152°	NW向断裂（M）
3	废弃的单体落水洞（长5.4 m，宽4.7 m，深2.3 m）	N52°	NE向断裂（R′）
4	复合叠加落水洞，被后期发育的落水洞所捕获，后期落水洞仍在汇水（长36.7 m，宽32.6 m，深8.7 m）	早期N160°，晚期N44°	早期受NW向断裂（M）控制，晚期受NE向断裂（R′）控制
5	单体落水洞，现在仍在汇水（长51.2 m，宽47.3 m，深26.9 m）	N150°	NW向断裂（M）
6	废弃的单体落水洞（长54.7 m，宽36.9 m，深12.2 m）	N57°	NE向断裂（R′）
7	被风化残积土覆盖，地面上只残留一很小凹坑
8	被风化残积土覆盖，地面上只残留一很小凹坑		这四个落水洞组成一个大的落水洞，受NW向断裂（M）控制，不断发育并捕获周围的落水洞
9	由微小的左行左阶拉分区形成的宽30 cm裂隙，水流汇聚于此并下渗	N151°
10	单体落水洞，现在仍在汇水（长6.3 m，宽5.7 m，深2.4 m）	N153°
11	单体落水洞，现在仍在汇水（长5.3 m，宽4.9 m，深2.1 m）	N151°
12	废弃的单体落水洞（长3.8 m，宽3.7 m，深1.3 m）	N150°	NW向断裂（M）
13	单体落水洞，现在仍在汇水，平面上呈点状，无法测量其规模
14	被风化残积土覆盖，地面上只残留一很小凹坑
15	废弃的单体落水洞（长7.4 m，宽6.9 m，深3.1 m）	N61°	NE向断裂（R′）

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