第六章逆沖推覆構(gòu)造演示文稿

第六章逆沖推覆構(gòu)造演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四優(yōu)選第六章逆沖推覆構(gòu)造現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四一、逆沖推覆構(gòu)造的組合型式

1、疊瓦式逆沖斷層雖然可以單條產(chǎn)出，更常見(jiàn)的是產(chǎn)狀相近的若干條逆沖斷層成束產(chǎn)出，一條條產(chǎn)狀相近并向同一方向逆沖的斷層，構(gòu)成疊瓦式(圖13-1、圖11-3)。疊瓦式是逆沖斷層系的最具代表性的基本型式。圖13-1疊瓦式逆沖斷層系(扇)現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四2、背沖式

自一個(gè)構(gòu)造單元的中心分別向外緣逆沖的兩套疊瓦式逆沖斷層，乃構(gòu)成背沖式逆沖構(gòu)造。背沖式中兩套分別向相反方向逆沖的逆沖斷層是在統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)中形成的，并且與所在褶皺同時(shí)形成。大型背沖式逆沖斷層常與造山帶的造山作用有關(guān)(圖13-2)。如天山大復(fù)背斜南北兩翼上各產(chǎn)出一套逆沖斷層系，分別向塔里木盆地和準(zhǔn)噶爾盆地逆沖。一些較小規(guī)模的與背斜伴生的逆沖斷層，可產(chǎn)出于背斜核部，分別自核部向兩翼逆沖，或以大型古隆起為中心向兩側(cè)坳陷逆沖(圖13-3)?，F(xiàn)在是4頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-2背沖式逆沖斷層系圖13-3江西萍樂(lè)坳陷帶中段的對(duì)沖式構(gòu)造和武功山隆起的背沖式構(gòu)造現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四3、對(duì)沖式

兩套疊瓦式逆沖斷層對(duì)著一個(gè)中心相對(duì)逆沖乃構(gòu)成對(duì)沖式。對(duì)沖式逆沖斷層常與盆地伴生，自盆地兩緣向盆地中心逆沖。如江西萍樂(lè)坳陷帶中西段的南北兩緣，分別發(fā)育了一套逆沖斷層，北緣的南昌-宜豐逆沖推覆構(gòu)造自北向南逆沖;南緣的武功山北緣逆沖斷層自南向北逆沖(圖13-3)?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四4、楔沖式

產(chǎn)狀相近的一套逆沖斷層和一套正斷層共同構(gòu)成上寬下窄的楔狀沖斷體。這種型式的逆沖斷層一般產(chǎn)于盆地之中或兩個(gè)盆地之間。湖南衡陽(yáng)盆地中這類楔狀沖斷體構(gòu)成三條NE一NNE向構(gòu)造帶(圖13-4)。蘇南茅山也是一條楔狀沖斷體(圖13-5)。楔沖式逆沖斷層或楔狀沖斷體具有相當(dāng)?shù)钠毡樾浴，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-4湖南衡陽(yáng)壇子山楔狀沖斷體(據(jù)湖南地質(zhì)局417隊(duì))圖13-5楔狀沖斷體構(gòu)造(據(jù)江蘇煤田地質(zhì)探公司);A、蘇南茅山南段花山剖面B、茅山北段頂宮剖面現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四二、逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)

逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)是研究逆沖推覆構(gòu)造的基礎(chǔ)。逆沖推覆構(gòu)造的主要結(jié)構(gòu)形式有：（一）、逆沖推覆構(gòu)造的臺(tái)階式臺(tái)階式是逆沖推覆構(gòu)造的基本格架。由長(zhǎng)而平的斷坪(Flat)與連接其間的短而陡的斷坡(Ramp)交替構(gòu)成(圖13-6)。斷坪順層發(fā)育，產(chǎn)出于巖性軟弱的巖層之中或巖性差異顯著的界面上，斷坡切層發(fā)育，;產(chǎn)出于較強(qiáng)硬巖層中?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-6逆沖斷層的臺(tái)階式結(jié)構(gòu)圖示f.斷坪;r.斷坡;斷層面上盤揭去現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四臺(tái)階式是逆沖斷層發(fā)育之初巖層處于水平產(chǎn)狀時(shí)表現(xiàn)的型式。在遞進(jìn)變形和持續(xù)變形中其初始臺(tái)階式會(huì)發(fā)生變化。所以確定斷坪、斷坡主要是根據(jù)上、下盤巖層產(chǎn)狀與逆沖斷層產(chǎn)狀之間的關(guān)系。上、下盤巖層產(chǎn)狀與逆沖斷層產(chǎn)狀一致的部段，為斷坪。上、下盤巖層產(chǎn)狀與逆沖斷層產(chǎn)狀交切，即斷層切層部段，為斷坡。現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-7南阿巴拉契亞松樹(shù)山斷層及其發(fā)展形成過(guò)程圖示(據(jù)Horris;1977)注意斷層的臺(tái)階式結(jié)構(gòu)和無(wú)根背斜的發(fā)育現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四（二）、雙重逆沖構(gòu)造（雙重推覆構(gòu)造）

雙重逆沖構(gòu)造又簡(jiǎn)稱雙沖構(gòu)造(Duplex)。是逆沖推覆構(gòu)造中具有普遍性的重要結(jié)構(gòu)型式。雙重逆沖構(gòu)造是由頂板逆沖斷層與底板逆沖斷層及夾于其中的一套疊瓦式逆沖斷層和斷夾塊組合而成(圖13-11)。雙重逆沖構(gòu)造中的次級(jí)疊瓦式逆沖斷層向上相互趨近并且相互連接，共同構(gòu)成頂板逆沖斷層;各次級(jí)逆沖斷層向下相互連接，構(gòu)成底板逆沖斷層。各次級(jí)逆沖斷層圍限的斷塊叫斷夾塊

(Horse)。雙重逆沖構(gòu)造中的頂板逆沖斷層和底板逆沖斷層在前鋒和后緣匯合，構(gòu)成一個(gè)封閉塊體?，F(xiàn)在是13頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-11雙重逆沖構(gòu)造A.斷夾塊中巖層成膝折彎曲;B.斷夾塊中巖層成拉長(zhǎng)的背斜-向斜對(duì)現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

如果一套疊瓦式逆沖斷層向上沒(méi)有連接成頂板逆沖斷層，這套疊瓦式逆沖斷層可稱之為疊瓦扇。如果確定一條雙重逆沖構(gòu)造，必須鑒別和確定出頂板逆沖斷層和底板逆沖斷層。雙重逆沖構(gòu)造和疊瓦扇的次級(jí)逆沖斷層自主干逆沖斷層或底板逆沖斷層分叉產(chǎn)出。主干逆沖斷層與分支逆沖斷層的交線稱斷叉線或分叉線(BranchLine)(圖13-13)。分支逆沖斷層的前緣稱斷端線或斷尖線

(Tipline)(圖13-13)?，F(xiàn)在是15頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-13疊瓦扇剖面A.立體圖;B.剖面圖現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四（三）、反沖斷層在向一定方向逆沖的逆沖斷層系中，往往出現(xiàn)與總體逆沖方向相反的逆沖斷層，這種反向逆沖斷層稱為反沖斷層

(Backthrust)(圖13-14)。反沖斷層主要發(fā)生于逆沖斷層的前鋒部位和斷坡后側(cè)。反沖斷層是因逆沖滑動(dòng)中受斷坡或鋒緣前側(cè)阻抗而反向逆沖形成的。構(gòu)造三角帶和沖起構(gòu)造在這些部位逆沖斷層反復(fù)穿插，構(gòu)造強(qiáng)烈復(fù)雜;前鋒帶上反沖斷層產(chǎn)出部位常形成儲(chǔ)油構(gòu)造?，F(xiàn)在是17頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四沖起構(gòu)造在逆沖作用中，反沖斷層與同時(shí)形成的逆沖斷層圍限部位，因強(qiáng)烈擠壓而上沖,形成變形強(qiáng)烈的隆起構(gòu)造,即為沖起構(gòu)造(Popup)(圖3-14)。沖起構(gòu)造常表現(xiàn)為斷層切割巖層扭曲的背斜形式。構(gòu)造三角帶

在反向逆沖斷層與其后側(cè)的逆沖斷層匯聚部位，會(huì)形成以反沖斷層、分支逆沖斷層和底板逆沖斷層三向限定的三角帶，即為構(gòu)造三角帶(圖13-14)，其構(gòu)造變形十分強(qiáng)烈。現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-14逆沖斷層系中反沖斷層、沖起構(gòu)造和構(gòu)造三角帶圖示現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-15臺(tái)灣中央褶皺帶前陸逆沖斷層系前鋒的反沖斷層(據(jù)Suppe，1985)現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四三、逆沖推覆構(gòu)造的分帶

逆沖推覆構(gòu)造的分帶主要表現(xiàn)在自根帶至鋒帶的逆沖方向上。在逆沖方向上可分為根帶、中帶和鋒帶三個(gè)主帶，以及相關(guān)的后緣帶和外（前）緣帶。后緣帶位于根帶后側(cè)，外緣帶位于鋒帶前側(cè)，這兩帶也受逆沖推覆作用的影響，留下逆沖作用的變形烙印?，F(xiàn)在是22頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

根帶是逆沖作用起始發(fā)育部位。根帶的研究對(duì)確定逆沖推覆構(gòu)造在區(qū)域構(gòu)造中的地位、活動(dòng)和運(yùn)移規(guī)律、變形性狀及形成作用上具有重要意義?？墒牵捎诖笮湍鏇_推覆構(gòu)造的根帶常被隱蔽，或位于一條寬闊的多期變形帶中，具體位置常不明顯。因此，應(yīng)結(jié)合構(gòu)造總體特征認(rèn)真觀測(cè)，予以確定現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

根據(jù)對(duì)我國(guó)一些擠壓逆沖推覆構(gòu)造的觀察得知，根帶一般表現(xiàn)為強(qiáng)烈擠壓，面理、小褶皺軸面和小斷層等構(gòu)造產(chǎn)狀陡峻以至直立;變形性狀上塑性增高，有時(shí)出現(xiàn)韌性剪切帶;劈理尤其是流劈理和褶劈理相對(duì)發(fā)育。自根帶向中帶斷層開(kāi)始出現(xiàn)分叉且產(chǎn)狀變緩?，F(xiàn)在是24頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

自根帶進(jìn)入中帶，斷層常常分叉構(gòu)成疊瓦扇和雙沖構(gòu)造;應(yīng)力狀態(tài)以單剪為主;次級(jí)斷裂和褶皺產(chǎn)狀相對(duì)穩(wěn)定，傾向根帶。自根帶向鋒帶塑性降低而脆性提高，劈理化減弱而愈稀疏，進(jìn)而以密集節(jié)理為主，該帶中定向性構(gòu)造發(fā)育，如倒向與逆沖方向一致的中小型褶皺系、膝折、和小型雙沖構(gòu)造等?，F(xiàn)在是25頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

鋒帶上擠壓作用再度增強(qiáng)。巖層傾角增大，包括鄰近斷層面的下伏巖系常形成兩翼緊閉軸面陡立的小褶皺;巖石破裂，有時(shí)形成破碎帶；構(gòu)造定向性或高或低；次級(jí)斷層發(fā)育并強(qiáng)烈變形。各帶變形特征概括于表13-1中?，F(xiàn)在是26頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

后緣根帶中帶鋒帶外緣應(yīng)力狀態(tài)拉伸為主擠壓為主單剪為主擠壓為主擠壓、漸變?nèi)醮渭?jí)斷裂地塹式等正斷層;張節(jié)理帶平行高角度斷層為主疊瓦扇和雙重逆沖構(gòu)造疊瓦扇反沖斷層中、高角度逆斷層和少數(shù)正斷層，反沖斷層次級(jí)褶皺不發(fā)育發(fā)育兩翼緊閉、軸面陡立的復(fù)雜褶皺斜歪-倒轉(zhuǎn)褶皺；膝折式褶皺；斷坪-斷坡兩翼緊閉,軸面陡立,產(chǎn)狀常不穩(wěn)定開(kāi)闊褶皺，單斜，撓曲構(gòu)造定向性不明顯顯示定向性定向明顯較明顯不明顯劈(節(jié))理發(fā)育狀況張節(jié)理板劈理或褶劈理發(fā)育劈理發(fā)育程度降低節(jié)理變形性狀脆性韌性脆性表13-1逆沖推覆構(gòu)造各帶變形特征表

現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四四、逆沖推覆構(gòu)造的擴(kuò)展

逆沖推覆構(gòu)造一般呈疊瓦扇或雙重逆沖構(gòu)造。在一次構(gòu)造作用中形成的各條逆沖斷層和各個(gè)推覆體，都是有順序發(fā)育的。褶皺造山帶前陸中的逆沖推覆構(gòu)造，總是自造山帶或腹陸向前陸運(yùn)移，其中各條逆沖斷層或各個(gè)推覆體的擴(kuò)展，有兩種可能的方式:①自腹陸向前陸擴(kuò)展;②自前陸向腹陸擴(kuò)展。前者稱為前展式或背馱式(Piggybackpropagation);后者稱為后展式或上疊(Oversteppropagation)(圖13-18)。疊現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四圖13-18疊瓦式逆沖推覆構(gòu)造擴(kuò)展方式圖示A.前展式;B.后展式;箭頭示擴(kuò)展方向現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四根據(jù)野外觀察及模擬實(shí)驗(yàn)和理論分析，確證絕大多數(shù)逆沖推覆構(gòu)造均以前展式擴(kuò)展?，F(xiàn)在是30頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

逆沖推覆構(gòu)造總有褶皺伴生，褶皺變形一般強(qiáng)烈而復(fù)雜。兩者在幾何學(xué)上具有相關(guān)性，在成因上具有統(tǒng)一性。在許多逆沖推覆構(gòu)造帶中，這種關(guān)系明顯地表現(xiàn)為褶皺的倒向與逆沖方向的一致，以及變形強(qiáng)度的共同衰減。

五、逆沖作用與褶皺作用現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

褶皺作用與逆沖作用的關(guān)系，長(zhǎng)期以來(lái)一直為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家所關(guān)注，關(guān)鍵是逆沖推覆與褶皺形成中何者居主導(dǎo)作用的問(wèn)題。在這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題上存在著兩種觀點(diǎn):①褶皺作用導(dǎo)致逆沖推覆;②逆沖推覆引起褶皺作用。前者表現(xiàn)為先褶皺后逆沖，后者表現(xiàn)為先逆沖后褶皺?，F(xiàn)在是32頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四（一）、逆沖推覆與褶皺形成中的主導(dǎo)性問(wèn)題關(guān)于是褶皺引起逆沖還是逆沖引起褶皺的問(wèn)題，早在1921年海穆(A.Heim)研究阿爾卑斯推覆構(gòu)造時(shí)就明確認(rèn)為，是褶皺作用導(dǎo)致逆沖推覆。其基本論點(diǎn)是強(qiáng)烈的水平擠壓引起巖層褶皺，褶皺變形由弱變強(qiáng)，在倒轉(zhuǎn)翼的拐點(diǎn)處因拉伸變薄而斷裂，進(jìn)而在斷裂面上逆沖并推覆，形成典型的褶皺推覆體。海穆的擠壓引起褶皺并發(fā)展成逆沖推覆的觀點(diǎn)，在70年代以前為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家所接受，成為有代表性的傳統(tǒng)觀點(diǎn)?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四但自70年代以來(lái)，隨著對(duì)逆沖推覆構(gòu)造研究的深人，人們對(duì)前陸以至造山帶逆沖推覆構(gòu)造與褶皺形成作用的關(guān)系有了較全面的認(rèn)識(shí)，重要的是認(rèn)識(shí)到逆沖推覆引起了褶皺作用，尤其在造山帶的前陸部位。這個(gè)新觀點(diǎn)已得到眾多構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家的支持。現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四（二）、逆沖作用控制下褶皺的發(fā)育賈米森，1987)根據(jù)逆沖推覆帶中褶皺與斷層的相互關(guān)系，將褶皺作用分為三類，即：斷彎褶皺作用

(Fault-bendfolding)、斷展褶皺作用(Fault-propagationfolding)、斷滑褶皺作用(Detachmentfolding)。現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四斷彎褶皺作用是逆沖巖席在爬升斷坡過(guò)程中引起的褶皺作用。這種褶皺作用與斷坡密切相關(guān)，褶皺發(fā)生在斷坡形成之后(據(jù)Jamison，1987)現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四斷展褶皺作用也與斷坡密切相關(guān)，不過(guò)褶皺形成于逆沖斷層終端，是在斷坡形成同時(shí)或近于同時(shí)發(fā)生的。這種作用意味著逆沖斷層沿著斷坡的位移逐漸消失以至停止。現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四斷滑褶皺作用是由于斷坪的發(fā)育終止造成上覆地層的褶皺現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四六、逆沖推覆構(gòu)造的地質(zhì)背景及其與滑覆和巖漿活動(dòng)的關(guān)系

70年代以前的傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，逆沖推覆構(gòu)造基本上都產(chǎn)出于造山帶及其前陸，廣泛的研究發(fā)現(xiàn)，逆沖推覆構(gòu)造在活動(dòng)性高的穩(wěn)定構(gòu)造單元，如地臺(tái)上亦十分發(fā)育。自中生代我國(guó)東部進(jìn)入濱太平洋構(gòu)造域發(fā)展以來(lái)，逆沖推覆構(gòu)造廣泛產(chǎn)出，成為再活動(dòng)的穩(wěn)定構(gòu)造單元上一大特色。以下從逆沖推覆構(gòu)造產(chǎn)出的區(qū)域背景對(duì)逆沖推覆構(gòu)造的產(chǎn)出狀態(tài)作一概述?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四

(一)、B型俯沖及其相關(guān)的逆沖推覆構(gòu)造

B型俯沖(B-subduction)是大洋板塊在島弧外側(cè)的海溝向大陸板塊下的俯沖作用，大陸板塊相應(yīng)地向大洋板塊仰沖。是為了紀(jì)念H.Benioff提出的大洋板塊向大陸的俯沖而命名的。當(dāng)兩大板塊相對(duì)移動(dòng)并相互俯沖和仰沖時(shí)，海溝中不同性質(zhì)、不同類型、不同時(shí)代的巖石和島弧中的巖石及夾有洋殼組成的蛇綠巖類一起卷入強(qiáng)烈的造山帶構(gòu)造變形。逆沖推覆構(gòu)造主要產(chǎn)于造山帶中，自造山帶向原大洋板塊方向逆沖。現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期四(二)、A型俯沖及其相關(guān)的逆沖推覆構(gòu)造

A型俯沖(A-Subduction)是大陸板塊內(nèi)的地臺(tái)向褶皺造山帶俯沖，褶皺系向地臺(tái)仰沖的作用。1978年國(guó)際彭羅斯會(huì)議上，為了紀(jì)念1906年首次提出這種俯沖作用的O.Ampferer，而將這種俯沖命名為A型俯沖。也有人稱之為“陸內(nèi)俯沖作用”、“硅鋁層俯沖作用”。在大陸內(nèi)造山帶，A型俯沖引起的前陸逆沖帶，是逆沖構(gòu)造系中具典型性的構(gòu)造型式。