01-01 变形分析 逆冲推覆构造(逆冲构造系统)

e.g.
Moine Thrust 中的 双重逆冲构造立体图解
北美西部落基山前陆逆冲带
Lewis Thrust 中的双重逆冲构造
e.g.
Alaska Brooks山东段
造山带地壳尺度双重构造
e.g.
青藏高原南北向构造剖面
5、双重构造形成机制
5.1 平顶双重逆冲构造形成模式
5.2 非平顶状双重构造形成模式
关于三角带的另外一种观点 An alternative opinion on “Triangle Zone”

Peter Jones, 1996, Triangle zone geometry, terminology and kinematics. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, Vol.44, No2, 139152
4、逆冲构造一Βιβλιοθήκη 构造效应近水平、正常层序的沉积盖层中发育的逆 冲断层，总是将较老的（相对较深层次的） 岩层推掩到较新的（相对较浅层次的）岩 层之上。

造成地壳在水平方向上的缩短以及在垂向 上的加厚
二、逆冲推覆构造研究简史


1、野外地质学家的发现与初步研究
Weiss, 1826， Dresden, Germany, Precambrian granites overlie Cretaceous strata cross a fault contact
（前寒武纪的花岗岩以断层接触的方式覆盖在白垩纪地层之上）

Arnold Escher von der Linth （1830－40s）在 Swiss Alps 的Aar地块发现近水平的二叠系维卡诺组 火山岩盖在含货币虫的始新统复理石层之上。 识别出 了Gralus 推覆体 （Nappe）。 M. Safford(1856)在美国东部Tennessee识别出了 Appalachian的逆冲断层

第一节

逆冲推覆构造系统几何学
一、单一逆冲断层的几何学特征

二、一系列逆冲断层发育时所组成的逆冲 推覆构造系统
主要参考文献（1）
R. H. W. Butler, 1982, The terminology in thrust zones: Journal of Structural Geology, Vol. 4, p. 239-245 （ R. W. H. 巴特勒 ，逆冲 断层带的构造术语，《国 外地质科技》, 1983(5) ： 34-43）
楔入作用产生的被动顶板双冲构造
2、 逆冲推覆构造系统
(THRUST SYSTEM)
逆冲断层系统构造组合型式

冲起构造(pop-up)
断层三角带(triangle zone) 叠瓦状断层系或叠瓦扇（imbricate fan）

双重（冲）构造(duplex)
Ken McClay 1992
R. H. W. Butler, 1982, The terminology in thrust zones: Journal of Structural Geology, v. 4, p. 239-245.
R. W. H. 巴特勒 ，逆冲断层带的构造术语，《国外地质科技》, 1983(5) ：34-43，

三次重要的国际会议
1979年，在英国伦敦召开了第一届国际逆 冲推覆构造会议，1981年出版了《Thrsut and Nappe Tectonics》 1989年，在伦敦召开了第二届国际逆冲推 覆构造会议，1992年出版了《Thrust Tectonics》 1999年，在伦敦召开了第三届国际逆冲推 覆构造会议，2004年出版了AAPG Memoir 82 专题论文集
contractional fault with primarily dip-slip reverse movement.
3、逆冲推覆构造

是由逆冲断层 （thrust fault）及其上盘 推覆体 (nappe) 或逆冲岩席(thrust sheet) 组合而成的构造。逆冲推覆构造主要涉及 两个基本参数，即断层面倾角（＜30）和 推覆体位移距离（＞5㎞）。

厚5—15km的外来岩席，自东南向北西推移，逆冲 距离达260km。
工业意义

1975年美国地质学家在落基山的逆冲断 层带发现了派恩维尤（ Pineview＝松景） 油田，轰动了美国石油地质界。 1980年代初，我国石油地质学家在新疆 克拉玛依的克－乌断裂带下也发现并扩 大了石油储量，找油到得了重大突破。



2、岩石（材料）力学学者的质疑与否定

岩石的强度不足以抗拒使岩席运移所需要 的应力
3、新技术应用后的重大发现

1974年，美国成立了大陆反射剖面协调组织COCORP，发现 在由前寒武纪 Piedmont 岩系 组成的阿巴拉契亚山脉兰岭之 下，发育一条巨大的近水平的（≤3）断层构造， 沿着它前寒 武纪地层逆于古生代地层之上。
2、 逆冲推覆构造系统
逆冲断层系统构造组合型式

冲起构造(pop-up)
断层三角带(triangle zone) 叠瓦状断层系或叠瓦扇（imbricate fan）

双重（冲）构造(duplex)
重要参考文献
Boyer,
S. E. & Elliott, D. 1982, Thrust System. AAPG Bulletin, Vol.66: 1196-1230 【S. E. 博耶 、D. 埃利奥特，逆冲 断层系统，《国外地质科技》， 1985（4）：58-88.】
2-1 冲起构造(pop-up)
反冲断层（back-thrust)发育在主要逆冲断层的上盘
冲起构造平面图
Madison range, Montana Foreland fold and thrust belt

冲起构造剖面图
Crustal-scale pop-up structure in cratonic lithosphere: DOBRE deep seismic reflection study of the Donbas fold belt, Ukraine
（ 中国学者应用本概念 时存在的误解与问题）

根据断层与上下盘地层的相互关系
对断坪、断坡的分类
上盘断坡
下盘断坡 下盘断坪
根据与逆冲方向相互关系所进行的
断坡分类（立体图解）
前缘断坡
侧向断坡
斜向断坡
美国东部Appalachia 造山带 Pine Mountain Thrust Sheet 断坡的平面图式
1、根据连接断层产状划 分的逆冲双重构造的类型 腹陆倾斜双重构造
双重构造
背形堆垛构造
前陆倾斜双重构造
2、双重构造形态类型
背形堆垛
e.g.
3、层间滑动产生的小型双重（冲）构造)
e.g.
河北兴隆县方框子沟 小型逆冲双重逆冲构造
e.g.
双重（冲）构造
弯滑褶
皱构造 中产生 的双重 构造
不同尺度双重构造的形似几何学形态
三角带的形成过程
Deformation process of a triangle zone The roof thrust (=back thrust) is passive totally)
2-3 逆冲叠瓦扇（imbricate fan)
一系列产状大体一致、运动方向相同的逆冲断层所组成的
逆冲叠瓦扇
前言：基本概念与研究简史
一、基本概念
1、逆断层（Reverse fault） ：上盘相对于下盘上 升，无或只有很小的走滑位移分量，倾角通常＜ 45°。
2、逆冲断层（thrust，thrust fault)：低角度逆断层 （ ＜30°）。A shallowly to moderately dipping (<30°）


1850s, Charles Lapworth 【Her Majesty’s Geological Survey】研究了苏格兰西北部 Assynt发现了Moine（莫因）冲断层 。帐篷 搭在Knockan Crag，位于断层下盘。 B.N. Peach, J. Horne, C. T. Clough and H. M. Cadell试图通过填图工作否定沿着断层可 以发生大规模水平位移的发现和认识。 1884年 发表了填图和研究成果，证明了沿着 Moine逆冲断层至少发生了16km的水平位移。

R. H. W. Butler
主要参考文献（2）

K.R. McClay, 1992, Glossary of thrust tectonics terms.《Thrust Tectonics》, Chapman Hall，419－433
Ken McClay
1、 单一逆冲断层的几何学结构


断坪（ flat ） = 平 行于被切地层的 部分 断坡 (ramp)=与 被切地层截切的 部分
4、区域尺度双重构造实例
英国Moine逆冲带 北美西部科第勒拉造山带前陆褶皱逆冲带 Liews逆冲构造与McConnell逆冲构造 美国阿拉斯加Brooks山东段地壳尺度的双 重构造 青藏高原

e.g.
Mione Thrust in Scotland
e.g.
A Duplex Structure in the Scotland Moine Thrust Belt
形成三角带构造的“楔入构造”运动学模 式
Kinematics of the formation of a triangle zone: “wedging tectonics”
低楔角三角带构造
Low-taper triangle zone