正断层与伸展构造ok(精选)
《油区构造解析》4-伸展构造解析
伸展变换构造
伸 展 变 换 构 造 位 置
伸 展 变 换 构 造 样 式
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1
伸 展 变 换 构 造 样 式
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2
伸 展 变 换 构 造 样 式
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3
伸展变换构造 样式 – 4，5
伸 展 断 层 模 型
伸 展 断 块 构 造 与 圈 闭
伸展断块构造与圈闭地震剖面
伸展构造地震剖面
伸 展 构 造 圈 闭
同向调节断层
反向调节断层
铲式扇
正双重构造
(a)
变换断层 变换断层
(e)
宽缓背斜
构造鼻 构造鼻
构造鼻
(b)
变换断层
走向斜坡
地垒凸起
地垒凸起
宽缓背斜
(c)
(d)
斜向斜坡
(f)
(g)
(i)
走向斜坡
二、裂陷盆地的伸展构造样式
地堑与半地堑构造 铲式正断层上盘半地堑族系 变换构造带
剖面图
铲式正断层下盘三维模型
第四讲 伸展构造
正断层的基本特征 裂陷盆地的伸展构造样式 薄皮伸展构造
一、正断层的基本特征
1. 正断层类型 2. 正断层的组合 3. 正断层的相关构造变形
正断层
正断层是在水平引张力作用下形成的。按照安 德森断层形成模式，在σ1垂直、σ2以及σ3水 平纯剪切应力场中，岩层破裂将形成一对共轭 的正断层，正断层的倾角为60°±，共轭正断 层的交线为σ2方向。但是，自然界的正断层并 非都是共轭出现，其产状也并非总是60°±
变换断层 — 1
变换断层 — 2
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
5
渤海湾盆地铲式正断层剖面
伸展构造
四. 构造反转概念
1) 正反转构造: 盆地由早期 张性或者张扭性转变为后 期的压性或者压扭性. 2) 负反转构造: 盆地由早期 压性或者压扭性转变为后 期的张性或者张扭性. 3) 推广之, 凡是区域应力场 发生性质反转的构造就是 反转构造.
思考题：
试述伸展构造样式与形成机制.
34造山带伸展机制1加厚作用形成势能差2造山根对流拆离作用3板块深俯冲断离作用1加厚作用形成势能差汇聚造山导致壳层加厚和地表隆升当汇聚趋于停止时加厚壳层就会在变形与未变形岩石圈之间引发势能差高势能柱体总会向低势能柱体施加水平挤压力由此促发造山带变形柱体伸展塌陷
13 伸展构造
一. 伸展构造概念
二. 伸展构造样式
2）造山根对流拆离作用
在岩石圈根部, 热边界层随汇聚缩 短发生显著加厚并向下运移，它在地 幔对流驱使下失稳、拆离、快速沉陷 进入软流圈，而软流圈热物质随之上 涌补偿使得残留岩石圈甚至壳底直接 暴露与软流层接触，由此引发强烈熔 融、高温变质、区域伸展与岩浆作用.
3）板块深俯冲断离作用
持续汇聚促使低密大陆 岩石圈随同高密大洋岩石圈 运移至俯冲带深处，这时显 著密度差就会使得俯冲板块 陆壳部分强烈上浮而高密洋 壳部分向下拖曳，这时俯冲 板块就会张裂、断离和沉陷 作用，热软流层上涌引发构 造伸展、区域隆升、岩浆活 动以及热变质作用。
2.3 断陷盆地
在伸展背景下受基底及盆缘正断裂控制发育的沉积盆地. 地堑盆地 半地堑盆地
半地堑盆地叠加
2.4 裂 谷
裂谷是区域伸展隆 起背景下形成的巨 大狭长断陷,切割深, 发育演化期长,常具 有地堑型式. 包括大洋裂谷, 大陆 裂谷以及陆间裂谷.
大陆裂谷陆间裂谷大洋 裂谷构成一演化系列,即大 陆开裂、海底扩张的过程。 不过，并非所有的大陆裂谷 都能演化为大洋裂谷。
伸展构造——精选推荐
伸展构造伸展构造伸展构造的类型－－伸展构造的模式－－剥离断层和变质核杂岩伸展构造是区域引张作⽤下形成的⼀套具有特⾊的构造系统。
马杏垣曾指出：“引张作⽤也造就了全球范围的构造现象，其规模甚⾄⽐挤压变动还要⼤。
”伸展构造是在区域性引张作⽤下形成的⼀套独具特⾊的构造系统。
从全球构造及其演化的观点，挤压作⽤（如造⼭带）与引张作⽤（如洋中脊、拉张带）是构造作⽤在时间和空间上紧密相关的两个⽅⾯。
由于构造研究源于造⼭带，造⼭带⼜以挤压变形为特⾊，以致曾长期忽视引张伸展作⽤及其形成的伸展构造。
关于伸展构造的重要性，马杏垣教授曾精辟地指出：“其实，引张作⽤也造就了全球范围的构造现象，其规模甚⾄⽐挤压变动还更⼤”。
从构造应⼒状态和变形体制看，伸展作⽤和挤压作⽤可概括为“开”与“合”。
“开”与“合”乃地壳的⽔平运动，在⼀定条件下⽔平运动与升降运动⼜相互转化。
升降运动中的上升隆起往往导致重⼒势的变化和重⼒不稳，引起地壳表层的顺坡下滑⽽形成重⼒滑动构造。
所以，伸展、降起与重⼒滑动具有相对统⼀性。
⼀、伸展构造类型地堑和地垒－－阶梯状断层、箕状构造和盆岭构造 (⼀）（⼆）－－⼤型断陷盆地－－裂⾕－－剥离断层伸展区构造，以正断层为主构成各种组合类型。
1、地堑和地垒地堑主要由两条⾛向基本⼀致的相向倾斜的正断层构成。
两条正断层之间是⼀个共同的下降盘(图A)。
巨型地堑系称作裂⾕。
这⾥主要讨论⼀般规模的地堑。
构成⼤中型地堑边界的正断层常常是由数条产状相近的正断层构成同向倾斜的阶梯式断层系列。
两侧正断层可以均等发育，也可以是⼀侧更为发育。
地垒主要由两条⾛向基本⼀致的反向倾斜的正断层构成(图B)。
两条正断层之间是⼀个共同的上升盘。
组成地垒的正断层可以呈单条产出，也可以是数条产状相近的正断层组成的依次断落的阶梯状断层带。
从区域地质构造看，地堑⽐地垒具有更重要的地质意义。
2、阶梯状断层、箕状构造和盆岭构造（1）阶梯状断层由若⼲条产状基本⼀致的正断层组成，各条断层的上盘依次向同⼀⽅向断落，构成阶梯式。
第12章伸展构造
地堑和地垒：由两组走向近平行，但倾向相反的正断层
构造，相向倾斜构成地堑，相背倾斜构成地垒，它们常相 伴出现。出现在壳浅层，造成上部地壳的减薄。
半地堑
济阳坳陷109测线地质剖面图
在大区域上，一系列的地堑和地垒
可以形成盆岭构造。
第十章 伸展构造
伸展构造型式
伸展构造成因模式 伸展构造发育的位置
伸展构造型式
伸展构造是在岩石圈水平方向上拉伸或薄化作用 下形成的构造组合系统。 伸展构造可以发育在不同地壳层次，具有不同的 尺度。在地壳浅层次表现为正断层，深层次表现 为拆离带。 伸展构造的型式主要有：
适用于大陆地壳浅层次的几何模式
多米诺式正断作用(Domino-style normal faulting): 平面状正断层旋转逐渐变缓，原来水平的地层随 之发生旋转逐渐变缓，造成地壳的减薄。
铲形正断作用(Listric normal faulting): 断层面呈 凹面向上的铲形，断层不旋转，岩层旋转，伴 随逆牵引构造。
拆离断层的特征
1、将年轻的变质变形程度轻微的 浅构造层次岩石叠置于强烈变质 变形的深构造层次岩石之上; 2、规模巨大，一般具有区域性； 3、位移量大，可达数10km；
4、上盘以正断层形式伸展，这些 正断层呈铲状或多米诺状，向下 归并入拆离断层； 5、拆离断层具有特征的构造岩系， 即由下部往上：糜棱岩—绿泥石 化角砾岩—微角砾岩和假熔岩 带—拆离断层面—断层角砾岩和 断层泥，且各类构造岩的发育厚 度也依次变薄。
盆岭构造：山岭（往往为单面山）
及其间列的盆地组成的构造-地貌 单元。它是由区域伸展作用下形成 的地堑、地垒组成。
伸展构造样式
伸展构造样式伸展构造样式是一种常见的地质构造样式，指的是地壳中岩石层在地质运动的作用下发生展伸的构造形态。
这种构造样式在地球历史上普遍存在，对于地球科学的研究具有重要意义。
伸展构造样式的形成是由于地壳内部的构造力学作用。
当地壳中存在应力集中的地方，岩石层在受到压力的作用下发生断裂和展伸，形成伸展构造样式。
这种构造样式通常表现为地壳的延展和拉伸，造成地壳的裂谷、断块和低陷等地质形态。
伸展构造样式在地质历史上具有重要的地质意义。
首先，伸展构造样式是地球板块运动的重要表现形式之一。
地球板块在运动过程中，常常会发生伸展构造样式，这对于理解板块运动的机制和过程具有重要意义。
其次，伸展构造样式是多种矿产资源形成的重要条件。
在伸展构造样式下，地壳中的岩石层发生断裂和展伸，使得地下的矿质物质得以上升和聚集，形成矿床和矿区。
因此，伸展构造样式是矿产资源勘探和开发的重要指示标志。
此外，伸展构造样式也对地球表面地貌的形成产生了重要影响。
伸展构造样式使得地壳表层发生断裂和拉伸，形成山脉、河谷、湖泊等地貌形态。
伸展构造样式具有多种形态和特征。
其中最常见的是裂谷和断块。
裂谷是指在地壳中形成的狭长的裂隙，通常伴随着地壳下降和地壳延展。
裂谷常常形成河谷和湖泊，对水资源的储存和利用具有重要作用。
断块是指在地壳中形成的相对稳定的板块，通常伴随着地壳抬升和地壳收缩。
断块的形成对于地震活动和地壳变形具有重要影响。
伸展构造样式是地球科学领域的一个重要研究方向。
通过对伸展构造样式的研究，可以深入了解地球板块运动的机制和过程，揭示地球内部的构造力学作用，指导矿产资源的勘探和开发，以及预测地震活动的发生。
因此，对伸展构造样式的研究具有重要科学意义和应用价值。
伸展构造样式是地球地壳中岩石层在地质运动的作用下发生展伸的构造形态。
它对地球科学研究和资源勘探具有重要意义。
伸展构造样式的研究不仅可以加深对地球板块运动和地震活动的认识，还可以为矿产资源的勘探和开发提供重要参考。
构造分析-伸展构造
变质核杂岩的主要特点
• mcc由强烈变形、变质的基底（下盘）和 轻微变形（变质）的盖层（上盘）构成。 • 外形呈圆形或椭圆形，直径一般十余公里 或数十公里，呈孤立分散的穹隆状产出。
变质核杂岩的主要特点
• 基底与盖层之间以规模巨大的低角度拆离断层 分隔；
Metamorphic core complexes
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岩浆作用引起的伸展作用
岩浆作用
地壳增厚导致失稳作用 热及流体作用引起拆离断层作用 岩浆作用 热窿 滑覆
伸展
拆沉作用
俯冲－增厚 拆 沉
软流圈的上涌 岩石圈的反弹 伸 展
-岩石圈伸展
High and low convergent rates
伸展拆离-
断陷部分熔融-
均衡补偿
刘俊来等，2006
4. 区域伸展构造组合
欧亚大陆东部地区早白垩世伸展构造系
（四） 盆岭构造
美国西部内华州盆岭区构造
在伸展区，掀斜构造、阶梯状断层、地堑、地垒等共同 产出，形成由不对称的纵列单面山、山岭及其间宽广盆 地组合成的构造-地貌单元，即盆岭构造。
5. 大陆伸展模式
• Lister（1986）：
– 纯剪模式 – 单剪模式 – 分层剪切模式
Gueydan et al., 2008
Buck, 1991
• 要点:
– – – –
（1) 纯剪切伸展模式 （Pure shear model)
共轭高角度正断层系、对称地堑、裂谷盆地 岩石物理状态与岩石圈变形 水平拉伸纯剪变形与非旋转应变 上部地壳至下部地幔的均匀变形
四、伸展动力来源
造山带垮塌
造山带挤压缩短 增厚的不稳定造山带楔体 不稳定根部 伸 展
第12章 伸展构造
变质核杂岩的特征
1）空间上为孤立穹隆状地质体，平面呈近圆形或长圆形，其中 经常具有一翼陡一翼缓的几何特征。. 2）由从深部（中下地壳）出露到地表的中－高级古老变质岩组 成，通常具有较晚期的岩浆岩侵入体。 3）顶部发育含糜棱状岩石的大型剪切带，剪切带顶部被拆离 断层切割，并引起脆性变形和蚀变作用，形成绿泥石化角 砾岩、微角砾岩甚至假熔岩。
2. 剪切作用模式：该模式认为：大陆伸展构造的发生与大陆地壳的剪切应 力作用相关，具体提出了纯剪、单剪和分层剪切滑动作用的模式。
3. 拆沉作用模式：所谓拆沉作用，是指温度较低，密度较密大的岩石圈地幔下 沉到相对温度较高密度较密小的软流圈中的作用。 该模式认为：拆沉作用可导 致挤压体制向伸展体制转化，并足以驱动大规模伸展构造的发育。
变质核杂岩 : 由拆离断层限定的孤立穹隆状地质体，
由经历了韧性变形的中－高级变质岩和岩浆侵入体组成， 其上被低级变质或不变质、浅构造层次（拆离断层）上 盘以构造关系覆盖，并且上盘经历了长距离的位移。
实际上，变质核杂岩 就是拆离断层的下盘，它 经历了拆离断层的正断抬升作用，并由于均衡调 节作用和岩浆上窿作用而形成穹隆状态。
断陷盆地： 边界为高角度正断层控制的区域性 沉降地区。断陷盆地多呈菱形、带状、等轴状 产出。如松辽盆地、华北盆地和江汉盆地等。 这种盆地的形成与盆地边缘发育的断裂构造具 有密切的时空关系，“边沉积、边断裂”是这 一盆地发展演化的基本特点。
松辽盆地为 我国最大的产 油气盆地、从 盆地结构来看， 呈明显的双重 结构的“牛头 式”。下部侏 罗系主要为断 陷，白垩系以 上为坳陷型。 大庆长垣处在 中央古隆起带 上。
红海-陆间裂谷 位于非洲东北部与阿拉伯半 岛之间，长1900公里。岩石 圈尺度伸展.
伸展构造与走滑断层
三、走滑断层的特征 1、主要特点 ①、走滑断层包括一系列与主干断裂平行或以微小 角度相交的次级断层，单条断层一般延伸不远，各 级断层分叉交织，常构成发辫状。 ②、常伴有雁列式褶皱、断裂、断块隆起和断陷盆 地等构造。 ③、断层两侧的地层—岩相带呈递进式依次错移， 时代愈老、依距愈大。 ④、断层常呈直线延伸，甚至穿过起伏很大的地形 亦然。
如一套迭瓦状逆冲断层体系（imbricate thrust system）向上没有联结成顶板逆冲断层，这种迭瓦 状构造称之为迭瓦扇（imbricate fan）。 在双重构造和迭瓦扇中，次级迭瓦状逆冲断层与主干 断层或底板逆冲断层的交点称之为断叉点或断叉线 （brach line）；次级迭瓦状逆冲断层的前缘称之为 断端线或断尖线（tip line）。
二、伸展构造类型 1、地堑和地垒 （1）、地堑：由两条走向基本 一致的相向倾斜的正断层构成， 两条正断层之间有一个共同的下 降盘。巨型的地堑系为裂谷。确 切的讲，大型地堑的边界断层往 往为多条，即由数条产状相近的 正断层构成一个倾斜的阶梯式断 层系列。 （2）、地垒：由两条走向基本 一致的相背倾斜的正断层构成， 两条正断层之间有一个共同的上 升盘。
第九节 走滑断层
一、基本概念 走滑断层即走向滑动断层，一般指大型平移断层，断 层两盘顺直立的断层面作相对的水平滑动。人类认识 走滑断层要晚于正断层和逆断层。19世纪初，地质学 家就认识了正断层和逆断层，而走滑断层到20世纪初 才被人们认识。其原因如下有三个： ①、作为研究断层位移的参考面（线），在走滑断层 中相对较少； ②、走滑断层产状陡立，不易与正断层区分； ③、走滑断层的结构较为复杂，查明断层的性质较为 困难。
六、花状构造 花状构造是走滑断层系中的一种 特征性构造，其在剖面上为一条走滑 断层自下而上呈花状撒开，称之为花 状构造。 根据花状构造的结构和力学性质，可 将花状构造如下两种。 1、正花状构造 正花状构造是收敛型走滑断层派 生的在压扭性应力状态中形成的构造。 其表现为一条陡立的走滑断层向上分 叉撒开，成逆断层组成的背冲构造， 断层面下陡上缓，凸面向上，被切断 地层多组成背形，但不具弯滑性质。