沉积盆地走滑构造的力学机制和变形特征
第八章 走滑盆地
转换断层（transform fault）：为重要的板 块边界，是切穿岩石圈的走滑断层。
平移断层（transcurrent fault）：一般指壳 内或上地壳内的断层。
第七章 走滑盆地
走滑盆地
如果板块或断块在剪切作用下发 生沿边界的走向滑移，这时在垂直于 板块或断块边界的剖面上所表现出来 的变形并不造成地壳的伸长或缩短。 这种变形称为走向滑移变形，简称走 滑变形。在走滑变形过程中形成的盆 地统称为走滑盆地。
一、走滑盆地形成的构造环境
走滑作用：由扭应力或剪应力引起地 壳或岩石圈沿着某些构造边界或特定的 构造带发生走滑变形的构造作用。
二、走滑构造变形的一般特征
1.走滑构造组合
共轭里德尔（R’） 剪切破裂
里德尔（R） 剪切破裂
同向（P）剪 切破裂
主位移带
右行力偶产生的走滑应变椭圆（Harding，1974）
走滑构造组合：走滑作用形成的各种构造要素的组合，包括 走滑主位移带及各种由于断层走滑位移引起的伴生构造。
2.走滑构造的识别标志
Sylvester(1988)走滑断层分类 Ⅰ板间转换断层（深切、切割板块的）
Ⅰ 1洋脊转换断层（具相似扩张矢量的洋壳位移段） Ⅰ 2边界转换断层（分隔不同板块、平行于板块边界） Ⅰ 3 与海沟有联系的走滑断层（调节斜向俯冲的水平分量） Ⅱ板内平推断层（限于壳内） Ⅱ1与楔入块体有关的走滑断层（由碰撞作用引起的陆块 移动） Ⅱ2陆内走滑断层（分隔不同构造样式的外来体） Ⅱ3捩断层（调节某一外来体内或外来体和相邻构造单元 间的差异位移） Ⅱ4变换断层
走滑盆地的基本特征
走滑盆地的基本特征盆地类型盆地构造发育位置伴生构造控制盆地形成的主要因素控盆边界主断裂性质盆地充填盆地扩张或收缩方向走滑运动的沉积学表现走滑拉张盆地离散走滑构造带主要发育雁列状断裂，缺少明显的挤压作用。
仅局部发育褶皱，褶皱轴与主位移带平行。
走滑与拉张双重控制具有走滑分量的正断层盆地边缘以角砾岩、（扇）三角洲、冲积扇沉积为主，中心以湖泊和浊流沉积为主，垂向上具有向上变细的退积型层序与主走滑断裂带垂直沉积区与物流区错位、沉积体系的侧向迁移或侧向重叠、多沉积中心的产生和沉积中心侧列、古流向有规律性的偏转等走滑挤压盆地冲断带、造山带前缘等斜向挤压部位逆断层、褶皱构造甚至推覆构造。
褶皱与断裂多呈雁列状排列。
在盆地内形成多沉积中心。
走滑与拉张双重控制具有走滑分量的正断层以河流控制的冲积扇和辫状河沉积为主。
具有与前陆盆地相类似的冲填特征，垂向上显示变粗的进积型层序与主走滑断裂带垂直走滑拉分盆地走换断层侧接处或雁断裂，沿盆地对角线方向或在盆地内形成多个坳走滑走滑断裂和正断层与走滑拉张盆地相似与走滑断裂带平行行断裂陷和水下凸起部位。
走滑盆地类型与典型构造汇总
拉张区 （盆地）
走滑盆地的形成机理
4、走滑断层位移错断
运动方向
走滑断层
挤压区 （隆起）
拉张区 （盆地）
走滑盆地的形成机理
4、走滑断层位移错断
走滑盆地的形成机理
5、雁列断层的侧向阶梯作用
四、走滑盆地的特征
1、盆地范围小，平面呈菱形或狭长形； 2、剖面为陡倾的断层围限； 3、盆地内以正断层为主，也有逆断层和花状构造； 4、以张扭性应力为主； 5、地壳薄，具镜像倒影关系； 6、热流值高，有火山活动； 7、沉积物与物源区错位； 8、沉降中心转移，发育冲积扇和三角洲等。
1、拉分盆地
（pull-apart basin）
是指产生在两个走滑断层羽列重叠 部位的拉张区的盆地。
例：（里奇盆地、死海）
拉分盆地示意图：
拉分盆地
死海成因立体图（据 Quennell,1958）
拉 分 盆 地 经 典 演 化 模 式
三、走滑盆地的形成机理
1、走滑断层弯曲 2、走滑断层分叉或交截 3、走滑断层端部挤压和拉张 4、走滑断层位移错断 5、雁列断层的侧向阶梯作用
1、转换挤压 Transpression
导致剪切现象与局部或区域上升断层、逆冲断层、推覆 体及局部不整合挤压构造伴生的会聚-斜向应力。
2、转换拉张 Transtension
导致拉张断层发育和各种沉积盆地形成的离散-斜向应力。
挤压方向 拉张方向
F
拉张矢量 挤压矢量
受力方向
F
力的分解
由简单力偶剪切形成的构造模式
走滑盆地的形成机理
1、走滑断层弯曲
运动方向
隆起区
走滑断层
拉张区
运动方向 挤压隆起
走滑断层
沉积盆地成因分析温习资料
一、岩石与岩石圈变形一、区分体力（body force）、面力（surface force）和应力（stress）答：体力：在固体内处处存在，物体内部的任何质点同时受到阻碍的作使劲，与其体积或质量呈正比，又称质量力。
地球引力引发的重力和地球自转引发的惯性力是岩石圈中岩石受到的两种最重要的体力。
面力：作用于物体的外表面，又称接触力。
面力的大小与受力表面积和表面的方向相关。
水平表面上受到的垂直面力随深度呈线性增加。
应力：是在体力或面力作用下引发的，是作用在物体内或表面单位面积上的力。
垂直表面的为正应力（σ），平行表面的为剪应力（τ）。
三者的区别为：体力和面力是依照力的性质来划分的，而应力包括了体力和面力。
二、什么是静岩压力？答：静岩压力描述地下深处岩石纯粹由于上覆岩层重量引发的应力状态，它造成对底面A的垂直压应力为：σ1=ρgh。
3、目前有几种地壳均衡模型？Platt模型与Airy模型不同是什么？答：目前有3种地壳均衡模型，别离为：普拉特－海福德模型、艾里－海伊斯卡宁模型和韦宁·迈内兹模型。
Platt 模型（1854）假设地壳的密度随地形高度的增加而减少，山脉是由地下物质从某一深度向上膨胀形成的，而Airy 模型（1855）以为地壳物质就象浮在水中的木块，高出水面越多，陷入水中越深。
二者有截然的区别，要紧有两点:一、当场壳的密度而言4、阻碍岩石变形的因素有哪些？各自会对岩石变形发生如何的阻碍？这些因素在岩石圈变形中会发生作用吗?答：阻碍岩石变形的因素可分为外因和内因，从弹-塑性体的应力-应变曲线能够看出，当岩石的屈服极限和强度极限改变时岩石的变形机制将会改变。
外界因素通过阻碍岩石的强度极限或屈服极限而阻碍岩石的变形，有以下三个方面：温度：温度增大，岩石的屈服极限减小，韧性增大。
围压：围压增大，岩石的强度极限增大，韧性增大。
时刻：应变速度降低，岩石的屈服极限降低，韧性增大；在应力小于屈服极限时，岩石也会发生缓慢的永久变形，称为蠕变。
沉积盆地分析--沉积盆地形成的动力学机制
构造动力学机制与中国沉积盆地形成一．背景及意义中国有大小不同的沉积盆地485个，进行过油气勘探的盆地有107个，发现有大-中型油田的盆地16个，占勘探盆地数的15%。
对于这些盆地的分布规律和动力学成因机制有不同的认识，胡见义等（1991）从现有盆地反应最终格局出发，认为西部具挤压、东部为张性、中间过渡性盆地的观点；也有的从地貌结合盆地动力学性质，以大兴安岭---太行山---雪峰山为界，把中国分为东西两部，以西为挤压型盆地，以东为拉张型盆地；这条NNE向的山脉分布带，恰好是中国东部重力梯度带。
近年来朱介寿等（2002）【1】根据欧亚大陆及西太平洋地区58个数字地震台站约12000个长周期波形记录，挑出4100条面波大圆传播路径，采用面波频散及波形拟合反演方法，对东亚及西太平洋边缘海地区的地壳和地幔进行了高分辨率三维S波速成像，结果发现以东经110 为界，东西两部分岩石圈、软流圈的结构与深部动力学过程有巨大的差异。
此界限与大兴安岭—太行山---雪峰山连接基本对应，界线以西主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区，界线以东主要是由于软流圈上涌引起的岩石圈减薄区。
中国大陆晚中、新生代以来，东西构造差异和盆地的不同类型成因，我们将由表及里和由浅入深到演示区青年和软流圈内更深层次上考查西部陆内俯冲、陆内造山和前陆盆地形成等问题，考查东部裂谷盆地的形成和演化，这非常有利于今后油气勘探工作[2]。
二．沉积盆地的动力学机制[3]地球历史演化的动力是来自地核和地幔, 通过地幔的热对流把地核产生的热量传递到地表, 并通过不断变化的热对流和物质对流来达到地球内部的平衡。
核-幔边界过剩的热通过地幔羽的形式或软流圈的区域性隆升形式传递到岩石圈上部, 并使岩石圈隆起、遭受剥蚀, 当热散失后在地表形成盆地。
地幔热对流具体体现在软流圈上涌的高度或莫霍面位置,或以火山喷发作用将热直接传导到大气圈。
软流圈和莫霍面的位置对中、新生代盆地的形成和演化具有明显的制约作用。
走滑盆地形成机制及沉积特征
走滑盆地形成机制及沉积特征
许敏
【期刊名称】《世界地质》
【年(卷),期】1994(013)003
【摘要】走滑盆地形成机制及沉积特征许敏（能源地质系）０前言走滑盆地的形成与沿走滑断层的局部拉伸有关。
这些走滑断层大多与板块构造有关，形成于多种地球动力学环境。
如大洋和大陆的转换部位、岛弧、缝合状碰撞边界，以内陆和大陆边缘环境最为常见。
走滑断层的主体在平面上呈...
【总页数】5页(P21-25)
【作者】许敏
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P544.4
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盆地分析-走滑盆地
含油气盆地分析
构造学分析
2003
2、走滑断层的位移 根据走滑断层两盘的相对位移的方向可分为左行和右行。 根据走滑断层两盘的相对位移的方向可分为左行和右行。当 观察者站在断层的一盘而观测到另一盘向自己左侧的位移时称为 左行或左旋，反之称为右行或右旋。左旋也称为逆时针旋转， 左行或左旋，反之称为右行或右旋。左旋也称为逆时针旋转，右 旋也称为顺时针旋转。 旋也称为顺时针旋转。 断层两侧的断块沿断层走向将发生伸展和收缩变形。 断层两侧的断块沿断层走向将发生伸展和收缩变形。断块的 伸展变形可能导致地面沉降，收缩变形则引起地面隆升， 伸展变形可能导致地面沉降，收缩变形则引起地面隆升，于是断 层的走滑位移就转换成为断层两盘的升降位移。 层的走滑位移就转换成为断层两盘的升降位移。 沉降 隆起
2003
含油气盆地分析
构造学分析
2003
3、走滑带两侧Hale Waihona Puke 质界线的水平错开含油气盆地分析
构造学分析
2003
3、走滑带两侧地质界线的水平错开
含油气盆地分析
构造学分析
2003
3、走滑带两侧地质界线的水平错开
含油气盆地分析
构造学分析
2003
4、海豚效应和丝带效应 海豚效应（ 海豚效应（dolphin effect）系指在走滑断 effect） 层面倾斜方向相同的情 况下， 况下，在一个横切剖面 上显示为正断层， 上显示为正断层，而在 另一个剖面上显示为逆 断层，即相邻剖面的相 断层， 对升降盘、 对升降盘、滑距类型和 方向不同。 方向不同
含油气盆地分析
构造学分析
2003
走滑断层的板 块构造环境
含油气盆地分析
构造学分析
2003
含油气盆地分析
盆地分析-走滑盆地特征
2．走向滑移线场和逃逸构造（挤出构造） 由挤入造成的刚－塑性体的变形取决于挤入体的形状。平直 刚性体能解释东喜马拉雅的东北部断层，楔形刚性体能解释喜马 拉雅西部和巴基斯坦处断裂。而挤入体为平直三角形时，适合于 解释喜马拉雅东端和缅甸接合处。右行的红河断裂平行于α 线， 而左行的阿尔金断裂大致平行于β 线。
5．走滑作用方式 走滑作用有三种方式，即平行扭动、聚敛扭动（压扭）和离 散扭动（张扭）。它们的出现主要取决于：①快体间断层线方向 的变化；②块体相对于断层线活动的变化（图 5 － 4 ）。不同方 式的走滑活动决定着扭动组合各要素的出现和特点。 平行扭动形成“真正的”简单剪切走滑构造，而在聚敛扭动（ 压扭）和离散扭动（张扭）形成的走滑构造变形中，在垂直于走 滑构造带方向分别有收缩和伸展位移分量。
2．花状构造 花状构造，也称棕榈树构造。由于走滑构造常是一种基底卷入 的构造变形，陡倾的、切入基底的走滑断层可以使基底面平移， 而使不同类型的基底拼接在一起，并产生剖面的错位。构造物理 模拟证实这种构造变形与基底走滑位移有关(图5－14)。
2．花状构造 花状构造可分为正花状构造和负花状构造两种。正花状构造是 在压剪作用下产生的，其分支断层的大多数具逆断距，个别为正 断距，组成地层总体表现为背形特征，断层间为地垒断片。而负 花状构造是在张剪作用下产生的，其大多数断层具正断距，个别 具逆断距，组成地层总体表现为向形特征，断层间为地堑断片。
二、板块构造运动产生的走滑作用
1．走滑断层的板块构造环境 转换断层是一种重要的板块边界类型，它不仅连接着离散边界 ，也连接着聚敛边界。Wilson（1965）按其连接情况将其分为六 种类型：洋脊－洋脊型、洋脊－凹弧型、洋脊－凸弧型、凹弧－ 凹弧型、凹弧－凸弧型、凸弧－凸弧型。如若考虑到左行和右行 的区别，就共有12种类型（图5－5）。
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沉积盆地走滑构造的力学机制和变形特征
陈书平;柳钧译;勾琪玮;袁浩伟
【期刊名称】《地质论评》
【年(卷),期】2022(68)5
【摘要】走滑构造是地壳上最重要也是最复杂的构造之一,尽管经历了长期研究历史,但在其某些特征方面还存在着不确定认识。
笔者等基于力学和脆性破裂理论以及安德森断层模式,分析了走滑构造的成因类型及相关构造的几何学特点。
在总结走滑构造基本特征的基础上,说明了沉积盆地中大型走滑构造是基底先存断层或薄弱面复活形成,局部有新生型的,提出了准摩擦滑动的概念。
明确了直扭、压扭和张扭的含义,并将亚简单剪切应用于分析断层活动。
细化了各种构造的发育顺序,讨论了不同性质构造的形成条件,强调了构造几何关系与走滑带应力性质的关系。
归纳了花状构造形成的构造部位,明确了走滑构造带结构及其主控因素,并用于地表和地下走滑构造的识别。
【总页数】14页(P1729-1742)
【作者】陈书平;柳钧译;勾琪玮;袁浩伟
【作者单位】油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京));中国石油大学(北京)地球科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】G63
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