逆冲推覆构造
地质构造学课件 第十章 逆冲推覆构造

(下盘)断坪
(上盘)断坪
2.前断坡、侧断坡和斜断坡: 根据逆冲方向与断坡方位关系划分:
1)前断坡:走向与逆冲方向近垂直的断坡,主要特征是断层 面发育逆冲擦痕。
2)侧断坡:走向与逆冲方向近平行,断层面上发育近走向或 斜向擦痕。
3)斜断坡:是前断坡与侧断坡的连接部分,斜向擦痕发育。
四、端线与盲断层
端线:位移等于零的边界。侵蚀后的平面上表现为两端点。 盲断层:未出露原地表的断层,位移消失在地下。盲断层的
逆冲席体沿阶梯状断层面运动时在断层的弯曲部位被迫 发生的弯曲。弯曲的形态被动反映其下断层形态,褶皱翼部 位于上、下盘断坡之上,转折端位于断坪之上,常形成平顶 的背斜或箱状褶皱,称为褶隆。
tgθ= sin2α/(2+cos2α)
αα
θ
二、断层扩展褶皱
正在形成的逆冲断坡端线部 位形成的褶皱。端线以下部分岩 层缩短,端线以上未断部分通过 褶皱缩短以调节上下的不一致。 这类褶皱一般不对称,前翼很陡 (直立-倒转)。
三、滑脱褶皱(侏罗山式褶皱)
直接位于滑脱面(断坪)上的褶皱。这种褶皱机制需要很 软弱的滑离层,如膏盐层等。褶皱的主要特征是两翼陡立,平 顶或尖顶,核部常为最老的软弱层。
四、背(反)冲断层
逆冲席体沿拆离面运动受阻、沿断坡上升要求很大的侧向挤压力, 应力超过岩石强度时,可形成与断坡共轭的背冲断层,因其与总体逆冲 方向相反,故又称反冲断层。
2.双重构造 由底部主断层分支出若干分支断层形成叠瓦状断层,
每个分支断层向上再次合并于一个主(断层)滑动面,底 部主断层称为底板断层,上部主断层称为顶板断层,这种 由顶、底板及其间叠瓦状断层形成的构造称为双重构造。
底板断层、顶板断层、分支断层、马石(断夹块)
第十三章 逆冲推覆构造

第二节、前陆逆冲带的构造特征
一、造山带的基本结构
二、底部拆离断层(滑脱面)
逆冲断层活动时常沿前陆盆地中的软弱岩层、特别是 盖层-基底界面滑动,形成的逆冲推覆体系的底部主断层 面。底部主断层之上则发育众多叠瓦状断层,称为分支断 层。
三、阶梯形断层面
逆冲断层沿断层面 滑动时会使断层上盘的 地层缩短,当缩短量达 到一定量时,逆冲断层 常要切断强硬层向上扩 展,遇到新的软弱层再 沿其滑动,结果形成阶 梯状的断层面。
正在形成的逆冲断坡端线部 位形成的褶皱。端线以下部分岩 层缩短,端线以上未断部分通过 褶皱缩短以调节上下的不一致。 这类褶皱一般不对称,前翼很陡 (直立-倒转)。
三、滑脱褶皱(侏罗山式褶皱)
直接位于滑脱面(断坪)上的褶皱。这种褶皱机制需要很 软弱的滑离层,如膏盐层等。褶皱的主要特征是两翼陡立,平 顶或尖顶,核部常为最老的软弱层。
第 十一 章
逆冲推覆构造
Red Spring Thrust, Nevada
Paleozoic
JuБайду номын сангаасassic
Photo from Ryan Petterson, Caltech
Types of Dip-Slip Faults
• Reverse faults
– Hanging wall block moves up relative to the footwall block – Reverse faults have dips greater than 45o and thrust faults have dips less then 45o – Accommodate shortening of the crust – Strong compressional forces
第十三章逆冲推覆构造

第十三章逆冲推覆构造逆冲推覆构造:由逆冲断层及其上盘推覆体或逆冲岩席组合而成的大型至巨大型的构造,主要产出于造山带的前陆地区,是挤压或压缩作用的结果。
一、逆冲推覆构造的几何结构1.逆冲推覆构造的组合型式(1)叠瓦式:一系列逆冲断片上下叠置,构成叠瓦式。
(2)背冲式:自一个构造单元的两侧分别向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层。
(3)对冲式:两套叠瓦式逆冲断层对着一个中心相对逆冲,常与盆地伴生,自盆地边缘向盆地内逆冲。
2.断面呈台阶式:断面常由长而平的断坪与连接其间的短而陡的断坡构成。
这是由于岩石强度的差异决定的。
断面弯曲导致上覆地层的断层转折褶皱作用(fault-bend folding)。
3.双重逆冲构造:由顶板逆冲断层与底板逆冲断层及夹于其中的一套叠瓦式逆冲断层和断夹块组成。
4.反冲断层:在向一定方向逆冲的逆冲断层系中,往往出现与总体逆冲方向相反的逆冲断层,这种反向逆冲断层称为反冲断层。
反冲断层主要发生于逆冲断层的前锋部位和断坡后侧,是因为逆冲滑动中断坡或前锋受阻而反向逆冲形成的。
构成三角带构造。
5.逆冲推覆构造沿冲断方向的分带性:沿逆冲方向可以分为根带、中带和锋带。
根带是逆冲作用起始部位,强烈挤压、面理、小褶皱轴面和小断层等构造产状陡峻以至直立,劈理(尤其是流劈理和褶劈理)相对发育;中带应力状态以简单剪切为主,断层常分叉成叠瓦扇和双重构造,变形相对较弱;锋带强烈挤压,变形最强,常形成紧闭、倒转、平卧等褶皱,以及反冲断层。
6.构造窗与飞来峰:一、逆冲推覆构造的运动学和动力学1.逆冲推覆构造的扩展方式:扩展方式分前展式和后展式。
2.逆冲推覆构造的位移和速率逆冲推覆体可以造成很大的位移,可以超过100km。
南阿帕拉契亚兰岭-松树山逆冲推覆构造位移达225km。
逆冲推覆断层的活动速率一般认为是脉动式的,这由断层可以引起地震得到证实,如美国洛杉矶市的情况就是如此,爱丽舍公园断坡上平均的长期活动速率为1.7±0.4mm/a。
逆冲推覆构造概述

逆冲推覆构造概述逆冲推覆构造前言:对逆冲推覆构造的研究自19世纪晚期以来已有100多年的历史,期间曾掀起过2次高潮,第一次在19世纪末期,以研究造山带内逆冲推覆构造为中心。
第二次在20世纪70-80年代,以研究前陆冲断带为中心,进入90年代,逆冲推覆构造研究已将造山带内结晶基底逆冲构造与造山带外带即前陆褶皱冲断带结合起来,不再区分成并不相关的2类构造带[1]。
逆冲推覆构造对于矿床的形成具有重要的控制作用,以不同方式,从不同的构造部位控制了矿床主、次矿体的产出和分布,为成矿流体的运移、聚集、沉淀提供了空间,成为某些金、铜、铅、锌等矿床的重要控矿要素。
区域性逆冲推覆构造是成矿前、成矿期还是成矿后的构造,其精细程度如何,是否具有控矿作用,如果是破矿作用,是否造成矿体的重复增大或隐伏、缺失等问题,严重影响着地质找矿的效果[2]。
此外,逆冲推覆构造在前陆盆地(含油气盆地)中发育普遍,具有较好的油气聚集及保存条件,在生、储、盖层匹配较好的条件下有较好的油气显示,是我国未来的油气的勘探方向[3]。
近些年,逆冲推覆构造在煤田勘探中应用日益广泛,相继在安徽、河北、福建、河南及其他一些地区发现,根据前人在辽西彰武-黑山区对逆冲推覆构造的研究发现,逆冲断层和伸展断层对煤层具有明显的控制作用,逆冲断层常将含煤地层压在老地层之下。
逆冲推覆构造与伸展构造的几何形态、分布规律和组合型式,对寻找新的煤炭资源具有重要意义[4]。
因此,逆冲推覆构造近年来已成为研究的重点,成为能源矿产找寻取得突破的关键,具有重要的经济意义。
1逆冲推覆构造的概念逆冲推覆构造是由逆冲断层及其上盘推覆体或逆冲岩席组合而成的大型至巨大型挤压构造。
主要产于挤压构造背景下的大陆造山带与相邻沉积盆地的边界过渡地带,主动大路边缘弧前盆地构造带也发育逆冲推覆构造。
此外,压型沉积盆地内部也不同程度发育逆冲推覆构造,为挤压或压缩作用的结果。
逆冲推覆构造断层倾角较小(一般小于30o),位移在数千米以上。
第十三章 逆冲推覆构造

双重逆冲构造结构(Duplex) 1. 组合:顶板逆冲断层—叠瓦式逆冲断层 —底板逆冲 断层。 2. 顶板逆冲断层:次级叠瓦式逆冲断层向上趋近相互 连接,在顶部构成一条断层。 3. 底板逆冲断层:次级叠瓦式逆冲断层向下趋近相互 连接,在底部构成一条断层。 4. 叠瓦式逆冲断层:位于顶板逆冲断层和底板逆冲断 层之间封闭块体内的‘S’形的逆冲断层,向上、下连接, 渐渐向顶、底版逆冲断层过度。 5. 断夹块:叠瓦式逆冲断层之间的透镜状岩块。 6. 叠瓦扇:向上没有连接成顶板断层的叠瓦式逆冲断 层。
二 关于驱动力问题(动力学 至今仍没有得到很好解决的
问题)
1 水平挤压力
矛盾1. 挤压作用力与推覆体所能承受的最大应力:数十 甚至数百公里的推覆体若作长距离运移所需要的作用力非 常巨大,远远超过了岩石强度,岩席早在运移前就已破裂,
矛盾2. 一些变形强烈的推覆体在变形中处于弹塑性甚至 塑性状态,难以将应力远距离传递。
第五节 逆冲推覆构造的运动学和动力学
逆冲推覆构造规模巨大顺走向往往大于10公里,可达数 百至上千公里,宽可达数十至上百公里。
一 逆冲推覆位移和速率(运动学)
1 位移距离 1)一般估计,根带至锋代的距离为最小推覆距离。 2)作平衡剖面计算推覆距离。 2 位移方向 1)弓箭式原则。 2)地层由老到新的方向。 3)编制前断坡走向线图或断叉线图,取平均植,作垂线。 4)多数褶皱的倒向。 3 位移速率 目前尚不清楚,据对现代活动断层观察,参 板块运位移速率,认为年位移量为1-2厘米。但不平均。
2 重力滑动
质疑 基底冲断面的坡度能否足以引起重力滑动
此外还有后推力模式、板块俯冲力、塑性基底收缩、重 力扩展等模式。
后推力模式
造
山
推覆构造

3.揳冲型:产状相近的一套逆冲断层和一套正 断层共同构成上宽下窄的揳状冲断体。一般产于 造山带与盆地之间和盆地内部。 如,湖南衡阳谭子山揳状冲断体
二.逆冲推覆构造的几何结构 1、逆冲推覆构造的台阶式
断层面首先沿弱层发育, 形成顺层面的断坪,到一 定距离后斜向穿过强岩层 (阶梯状上升)到另一个 弱岩层,此时形成短的陡 倾斜断层面,称断坡。断 坡与断坪连结,就形成了 总体平缓的台阶状结构。 断坪:断层与上、下盘产 状平行的部位; 断坡:断层与上、下盘产 状相顶(不一致)部位 。
断坪
断坡
根据断坡与岩层产状的关系,断坡又分为上盘 断坡和下盘断坡。
上盘断坡:断层面与 下层面一致而切割上 盘岩层的位置; 下盘断坡:断层面与 上盘层面一致而切割 下盘岩层的位置
上盘断坡
下盘断坡
从平面上看。有前断坡、侧断坡和斜断坡。 前断坡:逆冲方向与断坡走向垂直,逆倾向滑 动,处于挤压状态; 侧断坡:逆冲方向 与断坡走向平行, 走向滑动,处于剪 应力状态; 斜断坡:逆冲方向 与断坡走向斜交, 斜向滑动,处于压 剪状态。
三、大型逆冲推覆构造的分带性 大型逆冲断层常具分带性,即顺逆冲方向分为 根部(后缘带)、中带和前锋带(前缘带)。
从以下几个方面考虑分带性: 同一时代同一岩性,从根带到前锋,褶皱特 征、变质、变形强度等不同。
根带: 1. 产状变陡;2. 构造强化,劈理发育; 3.岩 系热活动,强烈糜棱岩化;4.分布有构造窗。 锋带: 1.产状变陡;2. 出现剧烈碎裂岩化;3.零星 分布着飞来峰; 4.前锋的前缘往往是与其它构造的分界线。
A
B
断滑褶皱作用-发 育的褶皱与断展褶皱 作用相似,产出于断 层终端,不同的是与 下伏逆冲断层的断坡 无关,是顺层滑脱的 结果(B)。
构造地质学-逆冲推覆构造
第三节 逆冲推覆构造的扩展方式
1. 前展式或背驮式(Piggyback propagation) 新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之下,断层 依次向前方(前陆)扩展,增生在前锋
2. 后展式或上叠式(Overstep propagation) 新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之上,断层 依次向后方(腹地)扩展,增生在后缘
4. 叠瓦式逆冲断层:位于顶板逆冲断层和底板逆冲 断层之间封闭块体内的‘S’形的逆冲断层,向上、 下连接,渐渐向顶、底版逆冲断层过度
5. 断夹块:叠瓦式逆冲断层之间的透镜状岩块 6. 叠瓦扇:向上没有连接成顶板断层的叠瓦式逆冲断层
三、反冲断层
1. 两套逆冲方向相反的逆冲断层组合 2. 多是前缘受阻,导致反向发育的结果 3. 冲起构造—反冲断层之间的部位,因挤压而
(7)斜断坡— 走向与逆冲方向 斜交,具有走向 滑动和斜向滑动 剪切应力状态
二、双重逆冲构造(Duplex)
1. 组合:顶板逆冲断层—叠瓦式逆冲断层 —底板逆冲断层
2. 顶板逆冲断层:次级叠瓦式逆冲断层向上趋近 相互连接,在顶部构成一条断层
3. 底板逆冲断层:次级叠瓦式逆冲断层向下趋近 相互连接,在底部构成一条断层
第十三章 逆冲推覆构造
构造窗与飞来峰
第一节 逆冲推覆构造的组合型式
1. 背冲式: (1)由两侧向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层
的构造组合 (2)断层面相向倾斜,
反向逆冲, 同时、统一应力场 (3)造山带是大型的 背冲式逆冲断层组合
2. 对冲式:
(1)由两侧向中心逆冲的两套叠瓦式逆冲断层的 构造组合
界面上,与地层产状一致 (2)断坡—短而陡,连接断坪之间切层发育,在坚硬
9逆冲推覆构造
STDS
5 MFT
0km
DT
5 0km
-5
-5
-10
外 缘 带
锋带
中带
根带
-10 -15
后缘带
尼泊尔西部喜拉雅褶皱-冲断带的区域构造剖面
用以说明沿冲断方向的分带性
3
一、逆冲推覆构造的几何结构 2. 逆冲推覆构造沿冲断方向的分带性
逆冲推覆构造各带变形特征表
4
一、逆冲推覆构造的几何结构
3. 反冲断层
7
二、逆冲推覆构造的组合型式
1. 叠瓦式:一系列逆冲断片上下叠置
叠瓦状逆冲断层系
2. 背冲式 3. 对冲式
8
二、逆冲推覆构造的组合型式
4. 双重逆冲构造
由顶板逆冲断层与底板逆冲断层及夹于其中的一套叠瓦式 逆冲断层和断夹块组成。
断夹块中岩层呈膝折状弯曲 顶板逆冲断层
底板逆冲断层
断夹块中岩层呈拉长的背斜-向斜对
反冲断层
北美阿尔伯达山前的反冲断层及其三角带构造
三角带构造对油气勘探具有重要意义。
5
一、逆冲推覆构造的几何结构 3. 反冲断层
北美阿尔伯达山前反冲断层
阿尔伯达山前罗布气田区罗布地震解释剖面
示反冲断层与三角带构造
6
一、逆冲推覆构造的几何结构
4. 飞来峰与构造窗
冲断层
飞来峰
逆冲推覆断层与飞来峰构造示意图
四、逆冲推覆构造的驱动力与孔隙压力
主要是水平推挤
力,重力也起一
定的作用。
后推力模式
造
异常孔隙压力 山
前
带
陆
对大规模的推
重力滑动模式
覆运动起着类
似传送带的作 用。
第13章 逆冲推覆构造
大 巴 山 构 造 变 形 模 式 平 面 图
第一节 逆冲推覆构造的组合型式
叠瓦状断层(imbricate fault):产状相近的若干条逆冲
断层成束产出,一条条产状相近并向同一方向逆冲的断
层样式。逆冲断层系最具代表性的组合型式。
叠瓦冲断结构
铁溪—观音堂段平衡地质剖面 (1:500 000)
通南巴NE地震测线冲起构造(tnb-ne-99-221)
四、逆冲推覆构造的分带、分层和分段
水平分带:沿逆冲方向,可划分为根带、中带、锋带 三个主变形带,以及后缘带和外缘带。
Jia et al., 2006
Jia et al., 2006
第三节 逆冲推覆构造扩展
前展式或背驮式(Piggyback Propagation):扩展方向自腹陆向前陆。 新的逆冲断层发育在先存逆冲断层的下面,各逆冲岩席依次向前
位移速率:1~2 cm/a
第六节 逆冲推覆构造的地质背景 及其
与滑覆和岩浆活动的关系
一、各类构造单元中的逆冲推覆构造
1.板块俯带的逆冲推覆构造
2.大陆盆山过渡带逆冲推覆构造
3.大陆碰撞带的逆冲推覆构造
4.挤压盆地内部的逆冲推覆构造
张岳桥等,2012
Takano et al., 2013
Jia et al., 2006
7)变形层次
推覆、滑覆与岩浆活动的关系:
逆冲推覆—岩浆侵入—滑覆
第十三章
逆冲推覆构造
一、组合型式 二、几何结构 三、扩展方式 四、运动学和动力学
逆冲推覆构造( Thrust Structures ):由逆冲断层及其上盘推覆体或 逆冲岩席组合而成的大型挤压构造。 大陆造山带与相邻沉积盆地的边界过渡带、主动大陆弧前构造带、 压性沉积盆地内部。
第十三章逆冲推覆构造
逆冲断层相关褶皱作用 1)断弯褶皱作用
断弯褶皱作用: 断弯褶皱作用:逆冲岩席在爬升断坡过程中引起 的褶皱作用。 的褶皱作用。
(Chen,et al.,2004)
2)断展褶皱作用
断展褶皱作用: 断展褶皱作用:逆冲断层终端发生的褶 皱作用,与断坡同时形成。 皱作用,与断坡同时形成。
3)断滑褶皱作用
《构造地质学》 构造地质学》
第十三章 逆冲推覆构造
陈书平 中国石油大学(北京) 中国石油大学(北京)地球科学系
逆冲推覆构造(推覆构造):由逆 逆冲推覆构造(推覆构造):由逆 ): 冲断层及其上盘推覆体或逆冲岩席 组合而成的大型挤压构造。 组合而成的大型挤压构造。
四川彭县逆冲推覆构造
内容
•逆冲推覆构造的组合型式 逆冲推覆构造的组合型式 •逆冲推覆构造的几何结构 逆冲推覆构造的几何结构 •逆冲推覆构造的扩展 逆冲推覆构造的扩展 •逆冲作用与褶皱作用 逆冲作用与褶皱作用 •逆冲推覆构造的运动学和动力学 •逆冲推覆构造的地质背景及其与
逆冲推覆构造的地质背景
1.板块俯冲带的逆冲推覆构造; 1.板块俯冲带的逆冲推覆构造; 板块俯冲带的逆冲推覆构造 2.大陆盆山过渡带的逆冲推覆构造; 2.大陆盆山过渡带的逆冲推覆构造; 大陆盆山过渡带的逆冲推覆构造 3.大陆碰撞带的逆冲推覆构造; 3.大陆碰撞带的逆冲推覆构造; 大陆碰撞带的逆冲推覆构造 4.挤压盆地内部的逆冲推覆构造; 4.挤压盆地内部的逆冲推覆构造; 挤压盆地内部的逆冲推覆构造
要点 逆冲推覆构造组合、断坡、 逆冲推覆构造组合、断坡、断 双重构造、叠瓦扇、 坪、双重构造、叠瓦扇、反冲 断层、冲起构造、构造三角带、 断层、冲起构造、构造三角带、 逆冲推覆构造的扩展、 逆冲推覆构造的扩展、断层相 关褶皱、逆冲推覆构造的成因。 关褶皱、逆冲推覆构造的成因。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.断坪-断坡构造:断坪是断层面与岩层面大致平行的部分; 断坡是断层切断岩层面的部分。
断坪、断坡一般指断层下盘而言。更严格地可以分为: 1) 下盘断坪:与下盘岩层平行的部分 2) 下盘断坡:切割下盘岩层的部分 3) 上盘断坪:与上盘岩层平行的部分 4) 上盘断坡:切割上盘岩层的部分
逆冲推覆构造研究
第一节、基本概念
逆冲推覆构造:由逆冲断层和推覆体组成的一种挤压性构造, 通称逆冲推覆体系,是造山带中最常见的构造现象。
逆冲断层:广义指上盘相对下盘上升,较老的岩层逆冲到较新 的岩层之上的断层,由水平挤压作用形成。现一般指低角 度(倾角低于30度)的大规模逆断层。
推覆体:经远距离位移的规模巨大的近水平或平卧褶皱岩席, 也称外来体或逆冲席体。是逆冲断层的上盘。
第二节、前陆逆冲带的构造特征
一、造山带的基本结构
二、底部拆离断层(滑脱面)
逆冲断层活动时常沿前陆盆地中的软弱岩层、特别是 盖层-基底界面滑动,形成的逆冲推覆体系的底部主断层 面。底部主断层之上则发育众多叠瓦状断层,称为分支断 层。
三、阶梯形断层面
逆冲断层沿断层面 滑动时会使断层上盘的 地层缩短,当缩短量达 到一定量时,逆冲断层 常要切断强硬层向上扩 展,遇到新的软弱层再 沿其滑动,结果形成阶 梯状的断层面。
判别:变形强度; 平面形态
二、逆冲断层系
由上述逆冲断层序列产生的由主断层和分支断层形成逆冲断 层构造称为逆冲断层系。最常见的为叠瓦状构造和双重构造。 1.叠瓦状构造:
由一个底部拆离断层分支出多个分支断层,并形成一个不对 称扇形构造,这样的构造称为叠瓦状构造。
2.双重构造 由底部主断层分支出若干分支断层形成叠瓦状断层,
被动顶板双重构造:前陆逆冲带前沿部分常出现的一种 特殊的双重构造。为叠瓦断层堆垛在盲逆冲前沿的双重 构造,特征是顶板断层是由于下盘的挤入所致,顶板处 于被动地位。
盲 断 层
3.背冲式和对冲式断层系
4.飞来峰和构造窗 逆冲断层上盘被剥蚀,使下盘岩石出露,如果上盘岩石被
剥蚀成孤岛状,则称为飞来峰;如果下盘岩石以天窗式出露, 周围被上盘岩石封闭则称为构造窗。
2.后展或上叠式:每一新的逆冲断层发育在先存逆冲断层的 上面,各逆冲岩席依次向逆冲来源方向或腹陆扩展,并增生 在前进中的逆冲岩席的后缘。 3.违序式。
前展式中位置最高或最后侧的逆冲席发生最早,后展式中位置 最高的逆冲岩席发生最晚。根据野外观察及模拟实验和理论分 析,确证绝大多数逆冲推覆构造均以前展式扩展
位移消失在断坪区时,逆冲前缘表现为单斜挠曲。断层消 失在断坡部位时,地面表现为一对背、向斜。
五、位移转移带、叠接区或桥区:
断层沿走向不总是一线贯 通,常表现为消失和再现。两 断层的叠接部位有一桥区,称 为位移转移带,即一断层的位 移通过该带转移到另一断层上。
第三节、 断层面对上盘褶皱构造的控制
一、断弯褶皱
逆冲断层沿底部拆离断层运动,并切断强硬层向上扩展,这种 的向上切断强硬层并与底部拆离断层相连的断层称为分支断层, 断层活动中往往是依次发育许多分支断层,形成逆冲断层系。
逆冲断层中分支断层 形成的先后顺序称为逆冲 序列,可分为三类: 1.背驮式或前展式:每一 新的逆冲断层发育在先存 逆冲断层的下面,各逆冲 岩席依次向逆冲方向或前 陆扩展,并增生在前进中 的逆冲岩席的前锋。
第五节、平衡剖面
平衡剖面:将剖面中的变形构造通过几何原理和方法全部 复原的剖面。也就是将变形(褶皱、断层)的剖 面恢复到变形前的原始状态。 基本原则是沉积岩原始状态为水平产状。
一、编制平衡剖面的基本原则
1. 体积守恒原则: 2. 面积守恒原则:造山带为平面应变,沿造山带走向无长度变
化,所以在垂直于造山带走向的剖面上变形前后面积不变。
逆冲断层根据形成的深度和产状可分为两大类: 厚皮构造:深层高角度并进入基底的逆冲断层。产状受最大
有效力矩准则控制,倾角一般高于45°,一般出现在造 山带的内部。 薄皮构造:浅层低角度只涉及盖层而不影响基底的逆冲断层, 产状受摩尔-库伦准则控制,产状一般低于45°,一般 出现在造山带的前沿,通常称为前陆褶皱冲断带。
A=L1*t1=Lo*to 3. 长度守恒原则:A=d(Lo - L1) 4. 剖面中各层长度一致原则:
Lo=A/to
一、编制平衡剖面的步骤和方法
1. 剖面线的选择和运动方向的判别:剖面线和断层运动方向 一致、和褶皱枢纽方向垂直。
2. 测制剖面。 3. 长度平衡:将褶皱的岩层展平,并沿断层面将其依次相连。 4. 面积平衡:如果经常长度平衡后的剖面厚度有变化(通过与
三、滑脱褶皱(侏罗山式褶皱)
直接位于滑脱面(断坪)上的褶皱。这种褶皱机制需要很 软弱的滑离层,如膏盐层等。褶皱的主要特征是两翼陡立,平 顶或尖顶,核部常为最老的软弱层。
四、背(反)冲断层
逆冲席体沿拆离面运动受阻、沿断坡上升要求很大的侧向挤压力, 应力超过岩石强度时,可形成与断坡共轭的背冲断层,因其与总体逆冲 方向相反,故又称反冲断层。
五、冲起构造
反冲断层与同时形成的逆冲断层所围限的部位,因强烈挤压而上冲, 形成变形强烈的隆起构造,表现为断层切割岩层扭曲的背斜形式。
六、构造三角带
在反向逆冲断层与其后侧的逆冲断层汇聚部位,形成以反冲断层、分支逆 冲断层和底部拆离断层限定的三角带,其构造变形十分强烈。
第四节、 逆冲断层系
一、逆冲序列:
每个分支断层向上再次合并于一个主(断层)滑动面,底 部主断层称为底板断层,上部主断层称为顶板断层,这种 由顶、底板及其间叠瓦状断层形成的构造称为双重构造。
底板断层、顶板断层、分支断层、马石(断夹块)
根据分支断层的产状, 双重构造还可分为: 1)前倾式双重构造-腹 地倾向双重构造 2)后倾式双重构造-前 陆倾向双重构造 3)背形堆垛式双重构造
(下盘)断坪
(上盘)断坪
2.前断坡、侧断坡和斜断坡: 根据逆冲方向与断坡方位关系划分:
1)前断坡:走向与逆冲方向近垂直的断坡,主要特征是断层 面发育逆冲擦痕。
2)侧断坡:走向与逆冲方向近平行,断层面上发育近走向或 斜向擦痕。
3)斜断坡:是前断坡与侧断坡的连接部分,斜向擦痕发育。
四、端线与盲断层
端线:位移等于零的边界。侵蚀后的平面上表现为两端点。 盲断层:未出露原地表的断层,位移消失在地下。盲断层的
逆冲席体沿阶梯状断层面运动时在断层的弯曲部位被迫 发生的弯曲。弯曲的形态被动反映其下断层形态,褶皱翼部 位于上、下盘断坡之上,转折端位于断坪之上,常形成平顶 的背斜或箱状褶皱,称为褶隆。
tgθ= sin2α/(2+cos2α)
αα
θ
二、断层扩展褶皱
正在形成的逆冲断坡端线部 位形成的褶皱。端线以下部分岩 层缩短,端线以上未断部分通过 褶皱缩短以调节上下的不一致。 这类褶皱一般不对称,前翼很陡 (直立-倒转)。