四川盆地在大地构造上位于扬子陆块（克拉通）西北部，地貌上呈一菱形盆地，面积约19万km2，为中新生代陆相红色碎屑岩沉积盆地。
7.3.1.1 构造特征
四川盆地的现今构造面貌是经过早期隆拗、中期拉张和后期挤压扭动之后的综合结果。现在平面上呈菱形的“四川盆地”是在大规模沉积作用结束后，由于强烈的燕山和喜马拉雅运动形成的构造挤压盆地，但它和原来更为广阔的沉积盆地有渊源关系。后期的形变，改造掩盖了早期的各种构造形迹，在平面上不同时期、不同系统的构造形迹互相横跨、交接或联合；在剖面上，各层序之间存在着明显的间断面；在边缘强烈形变部位则产生逆掩推覆构造。
四川盆地的横剖面，自西而东可划分出五个构造单元（图7.44）：
1）造山变质带：以印支期强烈褶皱变质带为主，叠加燕山和喜马拉雅期褶皱断裂。
2）强活动翼：一系列向盆地内推挤的叠瓦式逆掩带、雁列式褶皱和逆断层，有些地区为推覆体系。逆断层或推覆体下有各种隐蔽构造。
3）前渊及深盆地：在侏罗纪及白垩纪前渊拗陷的碎屑岩系掩覆下，隐藏着上三叠统深盆地，靠近逆断层带一侧有成排扭动背斜构造，向盆地内褶皱变弱，幅度变小。深盆地东坡发育地层超覆及岩性尖灭带。川北地区的砂岩型铀矿床主要产于此带。
图7.44 四川盆地构造单元划分示意图
4）中央稳定区及深部古隆起：在广大面积内发育陆相湖盆的主体，后期形变很微弱。古隆起控制相带，南坡有生物礁存在。
5）弱活动翼：古生代一直是向东倾的大斜坡，中生代呈天平式东西摆动，燕山晚期褶皱，形成高陡背斜与宽缓向斜相间。川东高陡背斜带向两侧演变为穹状背斜带，川南为上下和谐的穹窿背斜群，川东北由于三叠系岩层增厚，发展为上陡下缓的两个构造层。
7.3.1.2 沉积特征
四川盆地是一个长期继承性沉积盆地，自晋宁-澄江运动后，统一的扬子克拉通形成，一直为海相沉积，自晚三叠世起开始陆相沉积，原来的统一沉积区分割成大小不一的陆相盆地。四川盆地中生代地层划分及与相邻盆地地层对比见表7.27。
晚三叠世与早侏罗世之间的晚期印支运动，使陆相的四川盆地北部及西部基本定型，此后周期性上升，形成多套山前冲积扇砾岩，盆地东北及西南缘也出现一些山前堆积，只有盆地南部仍为湖盆，延伸到贵州和云南广大地区。
盆周山区活动性强，碎屑物质补偿能力强，多在山前形成拗陷。盆内水浅，少深水湖泊，气候干燥，沉积物以紫红色泥岩为主，夹河道砂岩。沉积相展布特点为：
早侏罗世时期：晚三叠世的构造事件后，本区转入强烈剥蚀、夷平阶段，盆地沉积范围有所扩大，山前由逆冲载荷引起的挠曲沉降不明显，沉降中心与沉积中心大体相符，沉积物厚度相对较小（300～600m），以湖相细碎屑岩、泥岩为主（图7.45）。
中侏罗世时期：早期（新田沟/千佛崖期），盆地中东部仍以湖相灰、黑色泥岩夹介屑粉砂岩为主，西部以河流相、泛滥平原相砂岩、紫红色泥岩为主。
中侏罗世中、晚期（沙溪庙组）开始至早白垩世，是燕山期构造活动强烈时期，由于盆地受到西、北、东三面挤压应力的影响，沉积格局有较大的变化，气候也由潮湿转变为干旱。沙溪庙组转为以河流相沉积为主，龙门山南段沉积了厚达600m的冲积扇砾岩，反映龙门山南段开始成为升隆的主要地区。由于盆地周边的强烈上升，呈现出以东、西、北三面为沉积厚度大的挠曲沉降区，中部为相对隆起带，尤其中北面大巴山前沉降最为强烈（图7.46），表明此时期是大巴山强烈逆冲推覆时期。
表7.27 四川-滇中-滇西地区中新生代地层划分对比表
图7.45 四川盆地早侏罗世自流井（白田坝）期沉积相分区（A）及沉积相剖面（B）示意图
Ⅰ—河流相-洪泛平原相；Ⅰ-Ⅱ1—冲积相-河流沼泽相；Ⅰ-Ⅱ2—河流相-滨湖相-浅湖相；Ⅱ1-2—滨湖-浅湖相；Ⅱ2-Ⅲ—浅湖半深水湖泊
晚侏罗世时期：早期为构造平静期，除龙门山前缘有少量粗碎屑沉积外，主要以滨浅湖相的棕红色泥岩为主，夹粉细砂岩沉积。晚期为构造活动期，以河流相沉积为主，此时龙门山受到强烈挤压逆冲，在其山前形成挠曲沉降，沉积了上百至数百米厚的扇砾岩（剑阁金子山达500m）及河流相砂砾岩、砂泥岩沉积。同时，东缘山区大幅上升，在盆地东部沉积了1000余米厚的河流相砂泥岩。中部为相对隆起区，在内江、古蔺一带的西南部为砂质岩与泥页岩互层的河湖交替相沉积区。
图7.46 中侏罗世上沙溪庙期沉积相分区（A）及沉积相剖面（B）示意图
Ⅰ1—冲积相-河流相；Ⅰ2—河流相；Ⅱ1—河湖交替相；Ⅱ2—滨浅湖相
早白垩世时期：盆地向西收缩，沉降中心在大巴山和龙门山前缘（图7.47），早期扇砾岩发育，晚期为河流相的砂、粉砂、泥岩沉积。
图7.47 早白垩世沉积相分区及相剖面示意图
Ⅰ1—冲积相；Ⅰ2—河流相-河漫湖相；Ⅰ-Ⅱ2—河流相-滨浅湖相
晚白垩世时期：盆地开始逐渐萎缩衰亡，早白垩之后发生广泛沉积间断，沉积范围更加缩小。此时气候日趋干燥，晚期发育有石膏、钙芒硝沉积的内陆盐湖。
古近-新近纪时期：盆地继续萎缩，在龙门山南段的芦山地区发育扇砾岩（名山组），扇体以东为沙漠及盐湖。始新世末，发生强烈隆升，盆地衰亡，进入以抬升剥蚀为主的构造演化阶段。