川南区域构造特征及应力场分析
川南的构造以褶皱为主。除少数规模较大、长期发育的边界断层外，其他大部分断层都伴有褶皱。褶皱主要发生在中生代晚期至新生代早期。有许多褶皱结构，它们在轴向上是可变的。所有褶皱和断层的形成在递进变形中不断发展、逐渐扩大并相互干扰，导致区域构造的联合复合模式。
川南区域构造边界受中生代以前形成的大型隆起和断裂控制。华蓥断层位于西北部，走向东北-西南。该断裂出现于新元古代，经过多次活动，在早古生代明显抬升。该区南部为黔中隆起及其北坡断裂带。“黔中隆起”形成了巨大的东向运动。它的北坡有东西向的断层，演金-谷林线就是其中之一。线路南北两侧地层出露和基底埋深变化较大。长寿-遵义断裂带位于该地区的东部，呈南北走向，向南穿过贵州，直接进入广西。该带两侧构造格架差异较大，沿线重力异常呈线性梯度带。
在直角三角形边界控制的范围内，构造组合格局明显，出现三套三边为弦的弧形束(图8.28)，即①重庆弧形褶皱束，由桃子荡、唐河等七个背斜组成，向西突出。其变形具有东强西弱、北强南弱的特点。背斜高、陡、长，并伴有纵向逆断层，向南逐渐崩塌，被短轴褶皱所替代。②永(川)宜(滨)褶皱束由李碧霞、西温泉等五个背斜带组成，按左旋雁列规律排列。褶束中段分布较广，北段和南段明显聚集。③那(Xi)徐(雍)褶皱束由演金、广府等东西向背斜带组成，多为串珠状排列的短轴穹丘和盆地。这三组褶皱束分别收敛到三个端点。
图8.28川南联合构造格架。
(据乐广宇，1979)
1-组合折叠；2—褶皱束的边界线；3-边界；四人字形前弧
图8.29川东南逐排交叉褶皱示意图
1-背斜穹丘；2-向斜盆地；3-东西串行轴；4-南北串联轴；5-故障
这三组褶皱束的变形强度从边缘开始较强，从内侧开始较弱。每个弧形梁突出到三角形的中心。位于三角中心的朱拓镇、鹿角坝、荣山镇、李子坝正好是三套弧束之间的缓冲带，构造极其平缓。
川南地区除了上述的构造组合格局外，还有褶皱-直跨复合因素。川南中部有一系列串珠状高点，高点两侧有向北或向南延伸的鼻状构造，穹丘和盆地相间(图8.29)。
对川南多组褶皱的形成机制和应力模式有两种不同的看法。一种是燕山期同一地区应力场作用下一次性应力形成的。另一种观点认为是燕山期至喜马拉雅期两种或两种以上不同方式的应力变形所致。我们来分析一下第一种情况。
根据节理构造的力学机制分析，三角形节理构造模式反映了区域应力的同时性和构造应力场的统一性。如果用两种不同的方法对川南施力，进行泥浆模拟实验，会得到不同的结果(图8.30)。
图8.30直角三角形连接模式的模拟实验
(据龙薛明1988)
第二种施力方式，即沿NW-SE、EW、SN方向同时施力，更接近川南实际构造格局。
直角三角形三个侧压力共同作用产生的组合应力场是理想模式[图8.31(a)]。但如果认为直角端两侧的压力分别与最大和最小主应力一致，则得到的组合应力场模式如图8.31(b)所示，其中直角端的平均应力大于挠曲应力(主应力差的一半)，将发生球形应变而不是形态变形。因此，重庆褶皱束和纳溪褶皱束的结构在直角端都弱化、塌陷甚至消失。
图8.31川南节理模式的两个主应力网络模型
(据龙薛明1988)
三角形薄板承受三维侧压力，由于不稳定而屈曲。根据弹性理论，由于应力和屈曲程度不同，可以得到不同的挠度分布和屈曲形式。三角形板块可以从边缘向中心逐渐凹陷，形成三角形坳陷[图8.32(a)]，可以说明加里东运动后，川南处于黔中隆起和乐山-龙女寺隆起之间，形成三角形坳陷的构造格局。当三角形板在三向受压下失稳时，也可能形成穹形隆起，即边缘挠度小，中心挠度大[图8.32(b)]。印支期泸州隆起就是这种情况。如果偏转场的分布和屈曲形式进一步复杂化，可能会形成更多的凹陷，形成三个弧系的组合折叠形式[图8.32(c)]。可以看出，川南中、新生代形成的坳陷、隆起和三束组合弧系，都是在统一的直角三角形边界和边界侧压力的统一作用下形成的。
图8.32三角形板壳失稳引起的凹陷分布
(据龙等编，1988)
四川中南部的列柱式穹窿明显维持着东西向褶皱和南北向褶皱两条独立的褶皱轴，东西向褶皱的两翼、顶部和轴面同时卷入南北向褶皱，表明东西向褶皱早于南北向褶皱，是先后发生的双向褶皱复合叠加的结果。
川南的这种组合复合模式是统一应力褶皱递进扩展的产物。如果不从静态而是从动态来考虑一个区域构造发生发展的机制，就可以解释其复杂的地质结构。川南褶皱影响了震旦系至白垩纪的所有地层，缺乏区域性不整合，表明各组褶皱均形成于中生代晚期及以后。但是，每个群体都不是一蹴而就的，而是逐渐发展和传播的。在三角形边界的控制下，垂直于边界的三个侧压力继续共同作用，产生统一的区域应力场和变形场，决定了三梁弧形系统的整体节理形态，应力和变形均从边界向内递减。每组先在边界附近折叠，然后逐渐扩展成三角形，其扩展的速度和强度是不平衡的。如果一个系列的扩展达到另一个系列形成的折叠波形，则在整个联合模式中将出现局部复合干扰。