四川盆地的构造发展先后经历了地台早期稳定发展阶段的加里东旋回、海西旋回、印支旋回和晚期陆内改造阶段的燕山旋回、喜马拉雅旋回(四川省地质矿产局,1991)。从加里东期到燕山期,四川盆地的构造运动表现为隆起和坳陷式的升降运动,与构造运动紧密联系的沉降作用使得在四川盆地沉积了相应年代的地层,各时代的地层之间基本以整合接触和平行不整合接触为主(四川省地质矿产局川东南地质大队,1995)。
(1)加里东旋回(晚震旦世—志留纪)
加里东旋回在上扬子板块均没有发生大规模造山运动,主要表现为两次明显的上升运动:第一次上升运动大致发生在早寒武世—早志留世之间;第二次上升运动主要发生在中志留世以后,并延续至泥盆纪。从奥陶纪到中志留世,四川盆地沉积了一套巨厚的滨海—浅海相的碳酸盐岩建造,各地层之间基本为整合接触关系;而后在中志留世晚期,四川盆地上升为陆地,遭受剥蚀,并缺失了中志留统上部和上志留统(四川省地质矿产局,1991)。
(2)海西旋回(泥盆纪—中二叠世)
海西旋回与加里东旋回有着明显的继承性。四川盆地受海西造山运动的影响,在泥盆纪、早石炭世和晚石炭世晚期均处于隆升状态,缺乏沉积,仅在晚石炭世早期由于受到东北方向海侵的影响,沉积了一套厚约数米到十米的浅海碳酸盐岩沉积建造,相当于标准黄龙组的下部岩层,而从早二叠世开始,四川盆地发生了较长时间的海侵,沉积了一套主要是浅海相的碳酸盐岩建造,下、中二叠统各地层之间均为整合接触(四川省地质矿产局,1991)。
(3)印支旋回(晚二叠世—三叠纪(广义的印支期))
晚二叠世—三叠纪(广义的印支期)是特提斯构造发展的最活跃时期。印支运动(广义)的一个重要结果就是结束了四川盆地的海相沉积历史,从此四川盆地由以浅水碳酸盐台地为主的海相沉积盆地转换为以巨厚陆源碎屑岩为主的中生代陆相前陆盆地。在印支期(广义),四川盆地沉积了上二叠统海陆交互灰色单陆屑含煤建造(龙潭组)、浅海碳酸盐岩建造(吴家坪组、长兴组),三叠系海陆交互陆源碎屑—碳酸盐岩建造(飞仙关组)、浅水碳酸盐岩和膏盐蒸发岩建造(嘉陵江组)、咸化浅海膏盐型蒸发岩(雷口坡组)以及河流—湖泊相含煤碎屑岩建造(须家河组),各地层上下接触关系中只有雷口坡组和须家河组之间为平行不整合接触,其余均为整合接触(四川省地质矿产局,1991)。
(4)燕山—喜马拉雅旋回(侏罗纪—新生代)
在燕山期,四川盆地发育了以巨厚陆源碎屑岩为主的中生代陆相前陆盆地沉积,其中川东北地区由于受到了米仓山、大巴山逆冲推覆构造的影响,在大致以平昌—开江—云阳一线以北地区发生强烈坳陷,发育了侏罗纪—早白垩世巨厚的红色陆源碎屑岩建造,最大沉积厚度可在5000m以上;晚白垩世以来,四川盆地逐渐受到了喜马拉雅造山运动的强烈影响,以持续的隆升为主要特征,整个沉积盆地进入了萎缩期,喜马拉雅造山运动基本奠定了现今四川盆地的构造格局(汪泽成等,2002)。