構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教案

1、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教案第七章斷 層（10-14）一、本章安排l 共授課5次，計10學(xué)時。分別為：斷層概論、伸展構(gòu)造、逆沖推覆構(gòu)造、平移斷層、韌性斷層l 實習(xí)課l 每堂課首先討論、復(fù)習(xí)前面已經(jīng)涉及的與應(yīng)力、應(yīng)變、變形有關(guān)的概念；然后作本節(jié)課程主要內(nèi)容介紹，最后小結(jié)并布置思考討論題二、本章主要內(nèi)容、要點1、主要內(nèi)容斷層的形成機(jī)制/斷層巖/斷層識別/伸展構(gòu)造及重力滑動構(gòu)造/剝離斷層與變質(zhì)核雜巖體/逆沖推覆構(gòu)造/推覆與滑覆的對比和鑒別/走滑斷層/拉分盆地/花狀構(gòu)造/韌性剪切帶及剪切動向的判別2、本章要點斷層的形成機(jī)制（Anderson模式, Hafner模式）斷層的識別標(biāo)志伸展構(gòu)造的概念和伸展構(gòu)造的類型剝離斷

2、層、變質(zhì)核雜巖、重力滑動構(gòu)造的構(gòu)造特征和構(gòu)造組合逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)：相關(guān)名詞及幾何圖形推覆構(gòu)造與滑覆構(gòu)造的對比和鑒別走向滑動斷層的內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)（外部作用力和內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的關(guān)系和區(qū)別）走向滑動斷層的伴生褶皺和相關(guān)構(gòu)造拉分盆地、花狀構(gòu)造的基本概念韌性剪切帶的幾何特征和構(gòu)造特征糜棱巖的形成機(jī)制、糜棱巖系列及其分類、糜棱巖的識別三、授課內(nèi)容第一節(jié) 斷層概論v （一）概述斷層的定義研究斷層的意義l 幾何要素和位移斷層幾何要素斷層面帶線（形態(tài)）斷盤位移直移旋轉(zhuǎn)滑距（在斷層面上，實際滑移距離）總滑距走向滑距傾斜滑距水平滑距總滑距在水平面投影斷距l(xiāng) 斷層分類方案涉及到：地質(zhì)背景運動方式力學(xué)機(jī)制各種幾何關(guān)系

3、與有關(guān)構(gòu)造幾何關(guān)系u 與巖層走向的關(guān)系走向斷層、傾向斷層、斜向斷層、順層斷層u 與褶軸區(qū)域構(gòu)造線關(guān)系縱、橫、斜兩盤相對運動u 正u 逆逆沖，構(gòu)造窗飛來峰（）u 平移u 組合命名：平移正斷層；逆平移斷層u 樞紐斷層（）v （二）斷層形成機(jī)制l 斷層形成機(jī)制涉及到：破裂的發(fā)生和斷層的形成斷層作用與應(yīng)力狀態(tài)巖石力性斷層作用與形成環(huán)境的物理狀態(tài)l 斷層的形成作用據(jù)電鏡觀察，羽狀微裂隙多為張性。聯(lián)合成斷面，當(dāng)阻力時發(fā)生宏觀滑動擴(kuò)容試驗an Address Ft.應(yīng)力釋放與地震l 斷層形成的應(yīng)力狀態(tài)Anderson modelHafner model淺層非均質(zhì)，先存軟弱面v （三）斷層巖l 碎裂巖斷層角礫

4、巖2mm；注意與其它角礫巖的區(qū)分碎粒巖 0.1-2mm碎粉巖 0.1mm玻化巖斷層泥（Tab.12）l 摩棱巖基本特征u 粒度變小u Enhanced foliation & lineationu 在強(qiáng)應(yīng)變帶內(nèi)產(chǎn)出u 塑性流變現(xiàn)象：ribbon，矩形晶、鋸齒狀亞晶、動態(tài)重晶粒、核幔結(jié)構(gòu)u 殘斑（l）碎裂或波狀消光，機(jī)械雙晶摩棱巖類型（Tab）v （四）斷層效應(yīng)（簡述）僅討論地層關(guān)系變化和視錯動l 1、走向斷層引起的缺失、重復(fù)正斷層逆斷層（Tab），由二個變量可確定第三個l 2、橫向斷層引起的效應(yīng)v （五）斷層的識別l 1、地貌標(biāo)志斷層/三角面（）/山脊錯斷/盆嶺邊界切局部山脈走向/串珠湖泊洼地

5、（）/帶狀泉水/水系河流急轉(zhuǎn)l 2、構(gòu)造標(biāo)志地質(zhì)界線中斷（）構(gòu)造強(qiáng)化：產(chǎn)狀突變（吳家坪）/節(jié)理帶/劈理帶/小褶皺/擠壓破碎/擦痕/構(gòu)造透鏡體（張口子）斷層巖l 3、地層標(biāo)志重復(fù)缺失見“效應(yīng)”一節(jié)l 4、巖漿、礦化沙溝花崗巖和礦化、（卡林型）金礦雙王、馬鞍橋、于坪硅化、蝕變、熱液活動放射環(huán)狀巖墻l 5、巖相和厚度標(biāo)志v （六）斷層的觀測產(chǎn)狀、相對運動、性質(zhì)、規(guī)模、組合l 1、產(chǎn)狀確定“”字型、三點法利用伴生派生小構(gòu)造u 剪節(jié)理、劈理帶、揉皺、構(gòu)造巖面理、構(gòu)造透鏡體注意產(chǎn)狀變化l 2、二盤動向u 脈動性、反復(fù)活動、反向運動現(xiàn)代活動斷層在一定時期內(nèi)相對穩(wěn)定。地層新老關(guān)系u 縱向斷層，橫向斷層（切背、

6、向斜）牽引（），逆牽引（見后述同沉積斷層）擦痕, 階步（）羽狀節(jié)理側(cè)旁小褶皺（）角礫巖（）與斷層所夾銳角示對盤運動方向（角礫近于構(gòu)造透鏡）l 3、斷層規(guī)模長度、深度中小型斷層標(biāo)志層作圖、定斷距大型斷層標(biāo)志層平衡剖面，查位移v （七）斷層作用時間性涉及形成和活動時間；長期活動l 活動時代的確定與褶皺的關(guān)系、規(guī)律性不整合（地層、巖體）巖墻同位素年齡（沙溝）同沉積斷層、地層（見后）l 大斷層長期活動分析巖相厚度控制不同時代錯距不一致（平移）巖漿活動、礦化多期性l 同沉積斷層原合編教材（）第二節(jié) 伸展構(gòu)造及重力滑動構(gòu)造l 重要性l “開”與“合”v （一）伸展構(gòu)造類型l （1）地塹、地疊（）l （2）

7、階梯狀斷層；箕狀構(gòu)造；盆嶺構(gòu)造（）一般均有旋轉(zhuǎn)箕狀半地塹單個或多個，與階梯狀相似，但規(guī)模大，主干斷層一般為同沉積華東、山東濟(jì)陽（）盆嶺地貌單元不對稱縱列單面山l （3）大型斷陷盆地區(qū)域性沉陷，菱列、帶狀、等軸、華北、松遼、江漢盆地l （4）裂谷rift (valley)u continental riftu Inter-continent riftu oceanic riftu Wilson circle裂谷特征：u 地塹系、隆起軸部、巖石圈伸展u 沉積作用t 磨拉石t 蒸發(fā)巖和紅層t 熔巖t 碎屑巖u 淺源地震、火山u 負(fù)重力異常，或負(fù)背景上的正異常u 負(fù)磁異常u 邊界平行于重力梯度帶（及磁

8、異常帶）u 熱流高u 巖漿巖t 大陸溢流（，堿性玄武巖或雙峰系列火山巖；或堿性玄武巖-響巖或粗面巖層）u 深部結(jié)構(gòu)、幔涌、殼薄、裂谷墊（異常地幔，波速低）l （4）剝離斷層（第三節(jié)專題論述）蓋層與基層之間剝離斷層上盤位正斷層組合v （二）伸展構(gòu)造模式l 據(jù)伸展構(gòu)造形成時的應(yīng)力狀態(tài)純剪地塹、裂谷單剪巨型剝離斷層上盤階梯斷層l 據(jù)地殼結(jié)構(gòu)的模式三個構(gòu)造層次u 表層次：各種正斷層組合t 中層次：韌性帶、y帶、塑性伸展構(gòu)造塑性變形為主u 深層次：地殼深部伸展性塑性流變，常有花崗巖和基性巖墻群伸展構(gòu)造外來系統(tǒng)（馬杏垣）u 大型正斷層以上部分（據(jù)華東中新生代伸展結(jié)構(gòu)）u 各種正斷層（正、反向階梯狀、地塹、

9、地壘）u 旋轉(zhuǎn)、垂向變薄、橫向拉長（13-6），深層次為韌性流動和巖墻群l 據(jù)斷層活動方式（動力學(xué)機(jī)制）分類沃尼克（.ernicke）二類三型模式(Tab)旋轉(zhuǎn)伸展u 平面狀斷層伸展系統(tǒng)，斷層、巖層均旋轉(zhuǎn)，斷塊發(fā)生伸展u 若已知斷層和巖層產(chǎn)狀，可計算伸展量（ig，）伸展百分率（）（x-1）或伸展百分率（）鏟狀斷層，無相應(yīng)計算公式非旋轉(zhuǎn)伸展u （13-11）u 查明斷層產(chǎn)狀和幾何形態(tài)（平面狀或鏟狀），巖層產(chǎn)狀及變化；旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)，在此基礎(chǔ)上查明伸展量v （三）剝離斷層與變質(zhì)核雜巖l 剝離斷層rmstrong（1972），北美盆嶺區(qū)，上部年輕地層直接覆于深變質(zhì)地層之上。l 定義：伸展構(gòu)造區(qū)平緩的鏟

10、狀大型正斷層，往往伴以變質(zhì)核雜巖體。位于基底與蓋層間。上剝離盤淺層次正斷層組合下剝離盤core complexl 核雜巖古老片麻巖，穹隆狀，以剝離斷層為界，變質(zhì)變形強(qiáng)烈。頂部為糜棱巖帶，厚幾十米數(shù)公里，常疊加脆性斷層。a線理；鞘褶皺；結(jié)構(gòu)（線yl面理）常有侵入體相伴；深部基性巖和巖墻群常見。斷層巖序列變化（由下而上）：u 糜棱巖u 碎裂巖，綠泥石化糜棱巖u 摻有糜棱巖碎粒的碎粉巖、碎斑巖u 角礫巖剝離斷層發(fā)育時間長，常與區(qū)域隆起伸展同時，且不限于同一層位或接觸帶剝離斷層帶寬且厚，斷層巖序列可出現(xiàn)穿插，疊覆上剝離蓋層中常見順層滑脫，導(dǎo)致地層減薄，缺失剝離斷層和核雜巖確定標(biāo)志u 糜棱巖和穹狀片麻巖

11、u 蓋層與基底之間滑脫斷層現(xiàn)象t 蓋層底部地層缺失及斷層巖u 蓋層中的順層斷層表現(xiàn)為地層減薄、缺失、滑動破碎剝離斷層與成礦u 卡林型金、金屬礦內(nèi)華達(dá)、亞到桑那、加州u 成礦機(jī)理：上剝離盤中的氧化環(huán)境低溫水溶液與下剝離盤中的還原環(huán)境高溫水溶液，二者在剝離斷層附近交匯，促使含礦溶液沉淀。剝離面若破碎強(qiáng)烈，可形成客礦空間。如膠東片麻巖、花崗巖中的金礦、安慶月山多金屬礦剝離斷層與不整合u 產(chǎn)狀一致，被強(qiáng)迫，可能為糜棱巖面理u e.g.嵩陽界面、周口店侵入體與圍巖接觸界面v （四）重力滑動構(gòu)造概念：重力作用、影響l （1）基本結(jié)構(gòu)下伏系統(tǒng)：變形相對弱，固化程度高，堅實潤滑層：軟弱層，鹽、粘土、煤u 華南

12、的巨厚志留系砂泥巖區(qū)域性潤滑層、巖性差異很重要滑面：斷層面，常發(fā)育于不整合面、不同巖性之間的界面、塑性界面u 主滑面、次級滑面、鏟狀滑動系統(tǒng)滑面以上、強(qiáng)變形u 褶皺逆斷u 褶皺強(qiáng)度漸增；斜歪側(cè)轉(zhuǎn)平臥；逆斷發(fā)育于倒轉(zhuǎn)翼，斷面與軸面平行l(wèi) （2）分帶后緣拉伸帶：正斷、地塹（壘）、張節(jié)理、角礫巖中部滑動帶：明顯定向（褶斷）、滑面隱伏前（外）緣推擠帶、側(cè)轉(zhuǎn)平臥、疊瓦、滑裂巖（似混雜堆積）。重力滑動構(gòu)造總體結(jié)構(gòu)特點u 后緣至前緣：拉伸剪切擠壓u 平面上，后緣斷裂成弧形，弧頂指后方；前緣斷裂成弧形，弧頂指前緣u 不協(xié)調(diào)：t 滑動系統(tǒng)與下伏系統(tǒng)之間t 滑動系統(tǒng)內(nèi)部次級滑面上下l （3）構(gòu)造樣式滑片型一系列疊

13、置的鏟狀和疊瓦斷層及所夾斷片（13-16）滑褶型一系列復(fù)雜褶皺（13-17）滑塊型組合性斷層及切割的斷塊u 主發(fā)育于（似）侏等式褶皺構(gòu)成的滑動系統(tǒng)中u 斷層組合成對沖式、背沖式、地塹槽式、正一逆槽式、正逆拱式（）l （4）重力滑動構(gòu)造的形成條件適宜的坡度。坡陡、速度快，滑動構(gòu)造復(fù)雜滑動系統(tǒng)巖層具一定厚度（重量），厚度大利于滑動形成潤滑層、孔隙壓第三節(jié) 逆沖推覆構(gòu)造l 19世紀(jì)晚期第一次高潮l 70中期，南阿巴拉契亞，薄皮、油氣、圈層結(jié)構(gòu)v （一）基本概念和構(gòu)造樣式l （1）基本概念u thrust + nappeu 主產(chǎn)于造山帶及前陸，多為擠壓、收縮結(jié)果褶皺推覆沖斷推覆推覆與滑覆l （2）構(gòu)造

14、樣式（組合）單沖型、疊瓦狀背沖對沖楔沖v （二）幾何結(jié)構(gòu)l （1）臺階式斷坪（flat，順軟層）+斷坡（amp，切硬層）交替總體呈鏟狀具普遍性u 巖層處于水平狀態(tài)時的形成，后期可發(fā)生變化圖：上盤斷坡（）hanging wall rampu 下盤斷坡foot wall ramp圖14-9：前、側(cè)、斜斷坡u 據(jù)斷坡走向與逆沖位移方位關(guān)系決定l （2）雙重逆沖構(gòu)造雙沖構(gòu)造.alstrom（1970）提出結(jié)構(gòu)u 頂板u 疊瓦逆沖斷層+斷夾塊（horse）u 底板逆沖斷層疊瓦扇inbrecated fanu 疊瓦構(gòu)造，無頂板斷層u 與duplex并列，(14-13)t 斷端線或斷尖線tipline；分叉

15、thrust前緣常被剝蝕掉t 斷叉線（分叉線）branch line分支thrust 與主干thrust的交線l （3）沖斷褶隆 Culmination頂部寬平的箱狀和穹狀l （4）反沖斷層（backthrust）和沖起構(gòu)造反沖斷層：主要見于前鋒和斷坡后側(cè)，亦見于應(yīng)變較弱的斷坪u 有些backthrust向下變陡，甚至轉(zhuǎn)為與逆沖方向一致沖起構(gòu)造（pop up）因強(qiáng)烈擠壓上沖、隆起，與底辟或刺穿相似u 常表現(xiàn)為扭曲的背斜（斷層切割）l （5）分帶性：根、中、鋒帶、后（外）緣帶表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、變形強(qiáng)度上，與變形作用相關(guān)。u 后緣帶：根帶后側(cè)u 外緣帶：鋒帶前側(cè)根帶：起始發(fā)育部位u 強(qiáng)擠壓、面理、

16、軸面、小斷層陡直立、塑性增高，有時為ductile zone，流劈理、褶劈理相對發(fā)育u 陡峻菱形體與擠壓面構(gòu)成網(wǎng)結(jié)u 自根帶向中帶斷層開始分叉，產(chǎn)狀變緩。u 根帶的研究對確定逆沖推覆在區(qū)域中的地位、活動和運移規(guī)模、變形性狀和形成作用具重要意義。中帶u 斷層分叉，疊瓦扇和雙沖u 單剪為主u 次級斷裂、褶皺產(chǎn)狀相對穩(wěn)定，傾向根帶u 變形強(qiáng)度：強(qiáng)（近根帶）稍弱強(qiáng)（近鋒帶）t 斷坡處較斷坪處強(qiáng)，復(fù)雜。E.g.南昌宜豐t 圖解：塑性降低劈理化減弱，變稀疏（密集節(jié)理）定向性小構(gòu)造：褶皺式窗欞、膝析、旋卷、透鏡體、小型雙沖鋒帶u 巖層傾角增大u 陡立緊閉小褶皺（下盤近斷層面處）u 碎裂（帶）u 構(gòu)造定向性較

17、根帶明顯u 次級斷層發(fā)育，并強(qiáng)烈變形影響鋒帶變形的影響因素：作用力大小，持續(xù)時間作用力停止的快慢巖席的巖石性質(zhì)，強(qiáng)度差和組合結(jié)構(gòu)底板逆斷層的擴(kuò)展速率底板逆斷層的位移量巖席內(nèi)縮短量逆沖前陸構(gòu)造或前側(cè)的其它構(gòu)造Tab（14-17）：垂向變化可由一個或多個nappe組成變形過于復(fù)雜。上部推覆體形成早應(yīng)變不均勻接觸面處應(yīng)變最強(qiáng)?？蛇_(dá)100：1（：）多次推覆，疊置形成堆拄（nappe rill）伴生、派生構(gòu)造明顯變化（自底向上）cleavage, Joint, Fd, N-Ft, Lineation反映變形強(qiáng)度、變形性狀、應(yīng)力狀態(tài)、的變化變形由下面上趨于復(fù)雜，因為上部nappe運移歷史長形成早逆沖斷層的

18、走向變化總體移量基本一致，疊瓦狀逆沖斷層帶中各單條逆沖斷層的運移量和壓縮量可變逆沖斷層的終止 一條主要的逆沖斷層分為多條次級斷層，或轉(zhuǎn)變?yōu)轳薨櫟葔嚎s性構(gòu)造v （三）逆沖推覆構(gòu)造的擴(kuò)展順序發(fā)展imbrecated fan & duplex自造山帶向前陸運移l （1）擴(kuò)展方式：前展（背馱）式piggyback propagation 向前陸向腹陸擴(kuò)展絕大部分為前展式據(jù)野外、模擬及理論分析后展（上疊）式overstep propagation擴(kuò)展方式的判別總體變形特征各級各類構(gòu)造發(fā)育狀況各斷層交切關(guān)系e.g.前展式逆沖斷層中，早期沖斷層變形強(qiáng)烈。臺階結(jié)構(gòu)被變形，破壞。據(jù)各主要逆沖斷層變形強(qiáng)度及被切割

19、的情況可較準(zhǔn)確地確定逆沖順序。u 一些多次逆沖形成的逆沖斷層，變形強(qiáng)度呈遞進(jìn)變化。晚期保存為臺階式，早期形成的已強(qiáng)烈彎曲。次級斷層發(fā)育機(jī)制、擴(kuò)展進(jìn)程的分析、模擬和構(gòu)造模式（14-19）andl（）u 逆沖巖席中壓應(yīng)力值向前呈正弦規(guī)律遞減；二個壓應(yīng)力最大點（尾部下角與巖席表面的一點）u 其連線為第一條斷層位置u 此時sheet的完整性遭到破壞u 前方巖席照此方式繼續(xù)發(fā)展，逐漸形成疊壓構(gòu)造u 各斷層間的間距為d2/d1=d3/d2=a(d1d2d3)（14-19）l （2）雙沖構(gòu)造擴(kuò)展模式（Boyer & Elliof,1982）根據(jù)：規(guī)模和角度的實測數(shù)據(jù)假定：平面應(yīng)變、長度不變、褶皺為膝折式v

20、（四）逆沖作用與褶皺作用逆推構(gòu)造總與褶皺伴生二者幾何學(xué)上具相關(guān)性，成因上具統(tǒng)一性e.g.褶皺側(cè)向與逆沖方向一致，變形強(qiáng)度共同衰減。 阿巴拉契亞谷嶺區(qū)，侏羅山式褶皺，東南造山帶，褶皺強(qiáng)，t增多；向西北（鋒帶）及北美臺邊緣，d變平緩開闊以至消失。 湘鄂西至川東與之類似二個問題： 斷層和褶皺，誰為主導(dǎo)？ 褶皺形成機(jī)制？l 逆沖推覆與褶皺形成的傳統(tǒng)觀點褶皺導(dǎo)致逆沖推覆先褶后斷u eim（）Alps水平擠壓，先褶后斷，形成褶皺推覆體現(xiàn)代認(rèn)識逆沖推覆控制褶皺先沖后褶；據(jù)松樹山模式（）t 70S以來，對前陸及造山帶的逆沖推覆有了更全面認(rèn)識，認(rèn)識到逆沖引起褶皺的作用。但并不等于eim的觀點全部過時。仍有部分運

21、用。u 褶皺由逆推引起，逆推發(fā)生早u 箱狀褶皺、侏羅山式褶皺是逆沖滑脫形成，斷坡(Ramp)對褶皺形成起重要作用u 褶皺的影響因素：斷坡（傾角、長度、間距）運移速度和規(guī)模、巖系組成、逆沖作用進(jìn)程，滑脫層（性質(zhì)、厚度、深度）u amp可能向上延伸切斷頂板斷層，形成切頂構(gòu)造（2）逆沖作用控制下褶皺的發(fā)育t amison（1987），單個褶皺的發(fā)育及幾何學(xué)分析和模擬u 三種類型（據(jù)褶斷關(guān)系）t 斷彎褶皺作用（Fault-bend folding）t 斷展褶皺作用（Fault-Propagation folding）t 斷滑（滑脫）作用（Detachment folding）t （14-21）在巖席爬

22、升斷坡時形成；發(fā)生在斷坡形成之后。形成于thrust終端，與斷坡的形成同時或近于同時thrust終端，順層滑脫結(jié)果，與amp無關(guān)決定褶皺與x二種作用的主導(dǎo)因素，可能是地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)斷滑下伏有能干層，其上為軟層斷展上、下巖層韌性差不顯著v （五）逆沖推覆構(gòu)造的形成作用涉及若干相關(guān)問題：斷裂發(fā)生、滑動和位移、驅(qū)動力、構(gòu)造演化l 關(guān)于驅(qū)動力（尚無定論）早期認(rèn)識：（）收縮論，水平擠壓；（）重力滑動u 區(qū)域性水平擠壓，包括前陸與造山帶對稱疊瓦由巨型復(fù)背斜發(fā)展而來，例如天山、祁連山u 后部推動，形成不對稱疊瓦狀構(gòu)造e.g. Alps喜山u 此種解釋存在的問題：t 某些逆沖帶無強(qiáng)烈褶皺t 壓應(yīng)力與巖石強(qiáng)度相矛

23、盾t 應(yīng)力傳遞。在彈塑性狀態(tài)下，應(yīng)力難以遠(yuǎn)距離傳遞t 對重力滑動的質(zhì)疑基底沖斷面坡度板塊構(gòu)造解釋u accretionary prismu collision between island arc & continental marginu foreland and backlandu A-type subductionu 板塊（應(yīng)力）傳送帶u Qinling-tectonic explanation其它u 重力擴(kuò)展/液壓傳動/熱產(chǎn)生元素關(guān)于（異常）孔隙壓力u 主要發(fā)生于快速沉積帶和構(gòu)造加壓帶u 水熱增加放射性元素？t 摩擦u 孔隙壓力作用：t 降低圍壓、利于剪裂t 浮力效應(yīng)t 表層狀態(tài)延伸至

24、深部，使其保持脆性和完整性（由于圍壓降低使深部狀態(tài)改變，接近于表層狀態(tài)）v （六）推覆與滑覆的對比和鑒別l （1）擠壓推覆與重力滑覆擠壓推覆：整體擠壓、根帶可能大于中帶和緣帶重力滑覆：拉伸擠壓，鋒帶擠壓強(qiáng)度大應(yīng)變軸方向u 擠壓推覆有限應(yīng)變長軸方向直立u 重力滑覆有限應(yīng)變長軸方向水平斷層根帶產(chǎn)狀不同u 推覆：變陡下插，傾向后方u 滑覆：變緩上升，傾向前方斷面形態(tài)、傾向u 推覆：臺階或平滑弧形，傾向根帶u 滑覆：鏟狀，傾向前鋒地層層序u 推覆：老地層往往上覆u 滑覆：老地層可上覆，但往往是新地層在上并造成部分地層缺失（構(gòu)造剝蝕）地層關(guān)系、規(guī)律性和連續(xù)性u 推覆體中地層具有規(guī)律性、連續(xù)性較好，地層序

25、列相對容易恢復(fù)u 滑覆體中地層十分混亂，規(guī)律性連續(xù)性差，并由于滑覆順序（新地層先滑），可形成倒序疊量（diverticulation）褶皺特征推覆:倒轉(zhuǎn)平臥，倒轉(zhuǎn)翼變薄拉斷滑覆:下翼（倒轉(zhuǎn)翼）往往完整l （2）逆沖推覆構(gòu)造與剝離構(gòu)造（剝離斷層及上、下盤）表第四節(jié) 走滑斷層v （一）走滑斷層基本特征、構(gòu)造樣式l （1）基本特征主要特點u 帶狀、包括次級斷層、分叉交織、發(fā)辮狀u 常伴生雁列式褶皺、斷裂u 二盤地層一巖相帶依次錯移，地層時代老，錯距大u 直線狀，航衛(wèi)片上明顯左階式、右階式（15-11）離散性收斂性走滑u 張剪壓剪l （2）走滑斷層構(gòu)造樣式單條、平行線、雁列、菱格棋盤格單條式：一條或多

26、條主干斷層，或分或合；次級斷裂：平行或小角度斜交。平行線式：二條或更多斷層并列、平行雁列式可形成pull-apart basin菱格式大區(qū)域，丁國瑜現(xiàn)代地震（中國）v （二）走滑斷層內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)、相關(guān)構(gòu)造l 應(yīng)力應(yīng)變場l 斷層彎曲引起的應(yīng)力應(yīng)變場隆起、逆斷、正斷、盆地l 走滑斷層交切引起的擠壓、拉張l 斷層端部應(yīng)力狀態(tài)端部還可能存在與斷層斜交的張剪壓剪應(yīng)力帶，并形成相應(yīng)構(gòu)造l 此外，基巖結(jié)構(gòu)不均勻，走滑過程中剪切方向偏轉(zhuǎn)，進(jìn)一步使走滑帶中形成復(fù)雜的擠壓拉伸帶，并交替變換。年輕斷層在地貌上可顯示。v （三）走滑斷層伴生的褶皺l 雁列式褶皺褶軸小角度交于斷層，多為背斜遠(yuǎn)離斷層傾伏、消失產(chǎn)于斷層一側(cè)

27、，二側(cè)，或帶內(nèi)，亦產(chǎn)于隱伏斷層上覆蓋層（）（）l 牽引式彎曲（褶皺）新西蘭Alps,郯廬hinge: steep dippingv （四）拉分盆地urchfiel（1966），研究了圣安德列斯，死谷盆地之后，提出理想化模式l 拉分盆地的幾何特點曾稱作菱形斷陷，分為型、型型左行左階型右行右階規(guī)模：長數(shù)百米百公里；寬：數(shù)十米數(shù)十公里長寬比約：l 拉分盆地的演化可在二條斷層控制下發(fā)育也可在一組雁列斷層控制下發(fā)育大型拉分盆地中的次極斷層和拉分盆地，形成塹中塹（盆中盆）和塹中壘拉分盆地形態(tài)：一般窄而長，寬度相對穩(wěn)定，長寬比達(dá)到：時停止發(fā)育決定盆地發(fā)育的因素：雁列走滑斷層的間隔和重壘；斷層長度；活動持續(xù)時

28、間和切割深度消亡過程，自邊界向內(nèi)部萎縮l 拉分盆地的地質(zhì)特點發(fā)育快、沉降快、厚度大、相變快陸緣陸相海相；或海相湖相河流相陸內(nèi)拉分盆地：全為陸相大型拉分盆地，長期生長，地殼相對薄，有火山活動，熱流較高油氣、鹽類u 厚的多有機(jī)物海、湖相沉積，快速沉降埋藏，高熱流生油層u 碎屑沉積儲油層u 雁列褶皺儲油圈閉地震u 伸展扭動背景中，多震土耳其安那托利亞斷層u 海原地震（）u 滇西北紅河北段第四次斷陷v （五）花狀構(gòu)造l 根據(jù)形態(tài)、力性分為正花狀和負(fù)花狀l 正花狀收斂性走滑斷層派生壓扭性應(yīng)力狀態(tài)逆斷層組合，背沖u 斷面下陡上緩，凸面向上u 地層呈背形，但非彎滑褶皺l 負(fù)花狀離散性、張扭性正斷層、凹向上u

29、 似地塹構(gòu)造u 地層平緩u 淺部縱向斜（不具彎滑性質(zhì)）花狀構(gòu)造多發(fā)育于未強(qiáng)烈變形和疊加地區(qū)，我國中、西部多正花狀，東部以負(fù)花狀為主v （六）走滑斷層在區(qū)域構(gòu)造中的地位、意義在區(qū)域上可是單剪或純剪的結(jié)果，可是獨立體系或區(qū)域中一個單元，對區(qū)域構(gòu)造進(jìn)行轉(zhuǎn)換和調(diào)整e.g.印度二側(cè)的平移前陸褶沖帶（油氣）走向上常被走滑斷層橫切大逆沖巖席二側(cè)被二條走滑斷層限制l 幾種重要構(gòu)造現(xiàn)象菱格和發(fā)辮式構(gòu)造u 菱格t 產(chǎn)狀平緩，新構(gòu)造區(qū)顯著e.g.地震與現(xiàn)代破裂網(wǎng)格(fig盆地輪廓（塔里木、柴達(dá)木）（南緣阿爾盆左行平移）菱形強(qiáng)應(yīng)變帶與弱應(yīng)變域網(wǎng)結(jié)變質(zhì)雜巖中、大別u 發(fā)辮式構(gòu)造t 圖解說明：雁列呂德爾剪裂，先形成低角度

30、剪裂形成在之后，由模擬得出主剪切帶、，斷裂滑向均一致關(guān)于斷裂由于的發(fā)育，使相互聯(lián)接，夾有菱形地塊t 雙重構(gòu)造貌似平面上的雙重逆沖構(gòu)造陸塊構(gòu)造.ruhn（）u 基本內(nèi)涵：t 地殼被切成塊體（微板塊數(shù)km塊）t 塊體間相互作用、運動、轉(zhuǎn)動t 走滑斷層和轉(zhuǎn)換拉張（transextesion）轉(zhuǎn)換擠壓（transpressure）引起陸塊轉(zhuǎn)動的主要動力強(qiáng)調(diào)transextension & transpressure引起地殼塊體的普遍活動和轉(zhuǎn)動。t 塊體轉(zhuǎn)動類型：繞直立軸走滑斷層引起繞水平軸與伸展剝離有關(guān)二者是相互調(diào)整的，反映在應(yīng)力應(yīng)變；均和陸塊運動學(xué)及邊界條件有關(guān)轉(zhuǎn)換斷層與走滑斷層.ilson（196

31、5）,transform fault二者區(qū)別（able 15-1）figs第五節(jié) 韌性剪切帶v （一）剪切帶基本類型定義:塑性狀態(tài)下發(fā)生連續(xù)變形的狹長高應(yīng)變帶，中深深層構(gòu)造類型剪切帶類型（脆脆韌韌脆韌性）v （二）韌性剪切帶幾何特征包括剪切帶邊界條件和幾何性質(zhì)l 帶外巖石不變形不均勻簡單剪切不均勻體變l 帶外巖石均勻應(yīng)變均勻應(yīng)變不均勻單剪均勻應(yīng)變不均勻體變均勻應(yīng)變不均勻單剪不均勻體變v （三）構(gòu)造特征（ductile shear zone）l 簡單剪切帶的基本幾何關(guān)系各類剪切帶的變形均為非均勻單剪，可看作無限小均勻剪切帶的組合。均勻單剪單元幾何學(xué)分析設(shè)：u （）坐標(biāo)剪切方向 剪切面 垂直于垂直

32、于面u （）應(yīng)變橢球圖解：fyf(C ；e20)ZfQXf與X的夾角u (3)標(biāo)志層（變形前）標(biāo)志層（變形后）（f的旋轉(zhuǎn)角）g剪應(yīng)變；角剪切；d位移距離（軸）u 據(jù)上述假設(shè)剪切帶基本幾何關(guān)系為：（） gtg（） d=gZ(剪切帶寬度)（） tg2q=（） ctg=ctg+g以上為“小均勻單剪”應(yīng)變單元自然界：g值是變化的，故各物理量計算要復(fù)雜一些。l 簡單剪切帶的組構(gòu)新生面、線理u （剪切帶內(nèi)面理），ff（finite strain）u 方位變化u 據(jù)方位計算位移d 依次測XfX(C組構(gòu)) 求g（據(jù)tg2q ） 利用gq作圖u 線理f，強(qiáng)度隨變形程度變化與邊界銳夾角示對盤運動方向圖u 構(gòu)造巖韌

33、性剪切帶得標(biāo)志先存面的變形u 方向、厚度改變與剪應(yīng)變的關(guān)系u ctg=ctg+g面軸（變形前，在面上）面軸（變形后，在面上）可根據(jù)上式計算總位移量，方法與據(jù)面理計算相似。u 剪切可使標(biāo)志層產(chǎn)生被動褶皺一般為相似式hinge標(biāo)志層與面交線軸面剪切帶圖解：hinge紙面t 標(biāo)志層厚度變化1、韌性差小厚度變化，決定于標(biāo)志層產(chǎn)狀與剪切帶夾角（）t=t-原始厚度t改變的厚度圖解：先加厚，后褶皺韌性差大（標(biāo)志層與基質(zhì)）變薄或拉斷韌性差大2、韌性差大縱彎褶皺石香腸（）或石香腸化褶皺（）先存線理變形u 沿著與軸（運動學(xué)a軸）構(gòu)成的大園上運移變位u 向軸方向靠攏，趨于形成一極密u 涉及體積變化和圍巖均勻變形時，面理與夾角不再是簡單的剪應(yīng)變之函數(shù)，參考有關(guān)文獻(xiàn)l 鞘褶皺