构造地质学-第11章 逆冲推覆构造

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第十三章 逆冲推覆构造

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

Ch7-3逆冲推覆构造

Ch7-3逆冲推覆构造

逆冲推覆构造\几何结构\逆冲推覆构造的分带
锋带
岩层倾角增大,下盘近断层面处发育陡立紧闭 小褶皱 岩层破碎,发育碎裂(岩)带;次级断层发育, 岩层强烈变形;构造定向性较根带明显
逆冲断层沿走向的变化
逆冲断层总位移在一定范围内基本一致,叠瓦 带中单条断层位移量和压缩量可不同
逆冲断层的终止
主断层分为多条次断层,或转变为褶皱等构造
7.3.2
逆冲推覆构造的几何结构
台阶式结构,断层面总体呈铲状
断坪(flat);断坡(ramp) 岩层处于水平状态时形成台阶式结构,后期变 形可使初始结构发生变化
双重逆冲构造-双冲构造(duplex) 冲断褶隆 反冲断层和冲起构造
逆冲推覆构造\几何结构\台阶式结构
逆冲断层下盘的形态结构
松树山逆冲推覆构造形成过程示意图 模拟(视频)
逆冲推覆构造\逆冲推覆构造的驱动力
异常孔隙压力与逆冲推覆构造的形成
主要发生于快速沉降带和构造加压带 摩擦生热进一步促进水热增压 孔隙压力作用
降低围压、利于剪裂 浮力效应 使表层PT状态延伸至深部,使深部岩层保 持脆性和完整性,保证了岩席的完整性
7.3.6
推覆与滑覆的区别
总体特征对比
挤压推覆:整体挤压、根带可大于中带和锋带 重力滑覆:拉伸-挤压,锋带挤压强度大
上盘断坡(HWR)和下盘断坡(FWR)
逆冲推覆构造复原图,示台阶状结构
逆冲推覆构造\几何结构
7.3.2.2
双重逆冲构造(duplex)
简称为双冲构造 结构及组成
顶板逆断层 底板逆断层 叠瓦逆冲断层 断夹块(horse)
双重逆冲构造 双重逆冲构造
与叠瓦扇的区别
叠瓦扇无顶板逆断层;双冲构造有顶板逆断层

3逆冲推覆构造

3逆冲推覆构造

各推覆体的对比表明,自下而上变形趋于复杂,因为 上部的推覆体比下部的推覆体运动史更长,早期的变 形则不会被下部推覆体记录。要全面认识推覆构造发 育的过程垂向变化的研究是不可忽视的环节。
逆冲推覆构造的扩展方式(一) 前展式或背驮式 (piggy-back propagation): 在已存 逆冲断层的下盘依次 发育较新的逆冲断层, 下部逆冲断层运载着 上部逆冲断层进一步 位移。在逆冲系列中, 上部的断层反映早期 的位移,下部的断层 代表后期的位移。
逆冲推覆构造的分层:各推覆体或同一推覆体 的不同部位的变形强度、变形性状、应力状态 和围压状态在垂向上的变化规律。区域性逆冲 推覆构造往往是长期多次活动形成的,一次次 逆冲作用形成的推覆体互相叠臵形成推覆体堆 垛(nappe stack)或推覆体堆柱(nappe pile)。早期 形成的推覆体一般位于上部。
逆冲推覆构造的扩展方式(二) 后展式或上叠式 (overstep propagation): 在 已有逆冲断层的 上盘依次发育新 的逆冲断层,即 逆冲系统沿着与 推覆的反方向演 化。
Boyer和Elliott (1982), Woodward (1985)在分析了 世界上主要造山带后指出,自然界的逆冲系统一 般为背驮式演化模式。并强调,duplex只能由背 驮式产生,它是背驮式发展演化的特有产物。
重力滑动 质疑 基底冲断面的坡度能否足以引起重 力滑动。
观 点 M.K. Hubbert and W.W. Rubey (1959)提出用异常 空隙压力来解释推覆体的承受能力问题。异常 空隙压力的存在降低了围压,抵消了部分负荷 重力,起着浮力的作用,从而降低了断层面上 的压应力,降低了摩擦阻力。因此,较小的动 力可以将巨大的逆冲岩席推移前进而不破碎。

构造地质学-第11章 逆冲推覆构造

构造地质学-第11章 逆冲推覆构造
沿冲断方向可以分为后缘带、根带、中带、锋带和
外缘带,各带的力学性质和变形特点不尽相同。
大喜马拉雅
S
苏博喜马拉雅
5 0km -5 -10
外 缘 带
小喜马拉雅
达代尔图拉冲断席
DT
青藏喜马拉雅 ST DS
5 0km -5 -10 -15
T MC
DT RT T MB
MFT
锋带
中带
根带
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
2018/8/20 构造地质学 10
逆冲推覆构造各带变形特征表
后缘带 应力状态
拉伸为主
根带
中带
锋带
外带
挤压、渐变弱
挤压为主 单剪为主 挤压为主 地堑式等 平行逆断层或发 辫状高角度断层;叠瓦扇和双 叠瓦扇;反 次级断裂 正断层、张 菱块式网结状结 重逆冲构造 冲断层 节理 构 斜歪-倒转 两翼紧闭, 的拉长的背 轴面陡立, 两翼紧闭轴面陡 向斜对;膝 产状常不稳 不发育 立的复杂多级褶 次级褶皱 折式褶皱; 定 皱 冲起构造和 构造三角带 构造 不明显 显示定向性 定向明显 较明显 定向性 劈理发育程度降低 劈(节)理发育 板劈理或褶劈理 张节理 发育 状况 变形性状 2018/8/20 脆性 塑性、弹塑性 构造地质学 塑性降低
1500
T3x
1
四家槽
NEE
(须家河组第一段) 1000
T3 x
2
(须家河组第二段) 500
T3x
2
T3x
3
(须家河组第三段)
T3 x
3
J1-2 J2
J2
J3
四川省彭州市龙门山前天台山-白鹿顶飞来峰构造剖面图

推覆构造

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

构造地质学-逆冲推覆构造
4. 外带:前锋带之外,变形较弱
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

逆断层及逆冲推覆构造ppt课件

逆断层及逆冲推覆构造ppt课件

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末前寒武纪 (550 Ma)
古生代 (400 Ma))
Today
中生代 (150 Ma)
大气、 海水
微 生物
地质 作用
陆生动物的出现 (4.1亿年)
人类的 呈现
不到400万 年前
研究问题与机会: 1.质量灭绝与生物发散 2.大地构造和气候对显生宙生物
多样性的影响 等等
逆冲作用与褶皱作用
先褶后逆—— 先逆后褶——
褶皱逆冲推覆构造的发育过程
断弯褶皱-逆冲岩席在爬升断坡过程中引起爆的 褶皱作用。褶在断坡形成之后
断展褶皱作用——
褶皱形成于逆冲断层终端, 褶皱是在断坡形成同时发生的
断弯褶皱 断展褶皱 断滑褶皱
断滑褶皱作用——
褶皱形成于逆冲断层终端, 褶皱是顺层滑脱的变形结果
逆冲推覆构造的组合型式 一、主要组合型式
1. 叠瓦式〔状)-最具代表性、最 基本的型式
2. 背冲式-背向逆冲 3. 对冲式-相向逆冲
叠瓦式、背冲式、楔冲式、对冲式
黔西南逆冲推覆构造
逆冲断层系中的反冲断层
逆 冲 断 层 系 的 分 类
逆冲推覆构造的几何结构
1.台阶式 2.双冲式 3.反冲式
后缘带——
内带〔腹地) 中带〔褶皱逆冲 带)
外带〔前陆盆 地)
2.构造分段: 逆冲推覆体的逆冲断层系,在
走向上表现出分段性变化。
如:太湖西边的 N E 向逆冲推覆构 造
3.构造分层: 表现在垂向上各推覆体叠
层式的变化,早期形成的推覆 体一般位于上部。
(如下图)
逆冲推覆构造的扩展
前展式—— 后展式——
第十六、七讲 逆断层及逆冲推覆构造

逆冲推覆构造的特征

逆冲推覆构造的特征
逆冲推覆构造的特征、研究方 逆冲推覆构造的特征、 法和重要进展
一、逆冲推覆构造的概念和组合类型分类 逆冲推覆构造是断层倾角较小(一般在30° 逆冲推覆构造是断层倾角较小(一般在30° 左右或更缓),位移在数公里以上的构造。 根据一个构造单元逆冲断层的组合及其逆 冲方位,逆冲推覆构造的组合类型大致包 括:单冲型、背冲型、对冲性和楔冲型。
2、应变测量技术
根据变形岩石中各种应变标志物变形状态 的多种测量数据与其原始未变形状态比较, 定量给出构造变形区各点岩石的应变状态 。
3、地震法、电算法、电镜法和推覆 地震法、电算法、 体之间的对比
除以上两种方法外,还有地震法、电算法、 电镜法和推覆体之间的对比等方法
五、逆冲推覆构造的重要进展
创立新型逆冲推覆构造几何体系 发展平衡构造剖面的研究方法,用于计算 造山缩短量并检验构造解释 发现韧性推覆产生糜棱岩、混杂岩、花岗 岩三位一体的成岩作用和对矿产的控制作 用等 建立褶皱冲断带增生楔力学模式 建立了薄皮构造体系
谢谢
2、双重逆冲构造
图2 双重逆冲构造
3、冲断褶隆
简称冲隆 是指逆冲岩席从一断坪经断坡爬升至更高 层位断坪时,在断坡之上形成的顶部宽平 的箱状背斜或穹状褶皱。
4、反冲断层
指逆冲断层系中出现的与总体逆冲方向相 反的次级逆冲断层。 它是逆冲岩席在前进滑动中因调节在断坡 或锋缘前侧所受的阻抗而形成的。
三、逆冲推覆构造的动力学机制
逆冲推覆构造的组合类型
图1 逆冲推覆构造组合类型(据朱志澄,1991) 逆冲推覆构造组合类型(据朱志澄, a,b为单冲型; c,d为背冲型; e为对冲性 f为楔冲型 为单冲型; 为背冲型;
二、 逆冲推覆构造的构造模式
根据逆冲推覆构造的内部变形和各种构造案 件的内在联系总结出以下几种构造模式 台阶式逆冲推覆构造 双重逆冲构造 冲断褶隆 反冲断层
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超镁铁质过渡带 层状辉长岩 变质基底 Copter峰组合 k群 -侏罗系Etivlu
1500
T3x
1
四家槽
NEE
(须家河组第一段) 1000
T3 x
2
(须家河组第二段) 500
T3x
2
T3x
3
(须家河组第三段)
T3 x
3
J1-2 J2
J2
J3
四川省彭州市龙门山前天台山-白鹿顶飞来峰构造剖面图
海拔(m) 2000
飞来峰
构造变形的橄榄岩 Q 纯橄岩
Avan山
超镁铁质过渡带 层状辉长岩
飞来峰
85
S3
1200 40
D1 D2
47 D3 45
逆冲断层 47 岩层产状
C1
C2
王家庄 D S3 1 S2 D3 D2 30 S3 80 1000S
S3
3
D2
75 倒转岩层产状
2018/8/20
构造地质学
19
天台山 海拔(m) 2000 丁家岩 C 鸡心包 P 陈家山 P 0 1 2km
飞来峰群
毛家坪 丁家湾 P 白鹿顶 P 花园沟
18
金 山 镇 地 质 图
1 : 100000 C1
1500
K2
5 7
C2
D3 D3 D2 D3
20
K2 D2 诸
K2
8
K2
上白垩统灰岩 下白垩统砂岩 上二叠统灰岩 中二叠统 上石炭统灰岩 下石炭统灰岩 上泥盆统灰岩 中泥盆统灰岩 下泥盆统灰岩 上志留统页岩 中志留统砂岩 斑岩 花岗岩 平移断层 正断层
第十一章 逆冲推覆构造
龙门山飞来峰群
2018/8/20 构造地质学 1
天津蓟县府君山(老鸹顶)飞来峰
2018/8/20
构造地质学
2
中泥盆统托格买 提组(D2t)灰岩
断面
更新统西域组 (Q1x)砾岩
新疆乌恰县恰克马克达里亚D2t灰岩逆冲于Q1x砾岩之上
2018/8/20 构造地质学 3
宿州市皇藏峪 一带是徐宿大 型推覆构造中 变形最强烈的 地段,孤立的 断坪岩块经风 化剥蚀在本区 形成了众多的 飞来峰构造景 观。 最典型的是距皇藏峪以东约3km的大山口飞来峰群,由三 个飞来峰所组成,呈北东向,延展约10 km。从南到北依次为: 拐山飞来峰、常窝飞来峰、大山口飞来峰,表现为明显的 “帽子状”山体景观特征。
2018/8/20 构造地质学 15
冲断层
飞来峰
逆冲推覆断层与飞来峰构造示意图 飞来峰与构造窗在平面图上的识别标志:被断层封闭
2018/8/20 构造地质学 16
构造窗
飞 来 峰 与 构 造 窗
飞来峰
构造窗
飞来峰
2018/8/20
构造地质学
17
飞来峰与构造窗的平、剖面形式
2018/8/20
构造地质学
2018/8/20 构造地质学 10
逆冲推覆构造各带变形特征表
后缘带 应力状态
拉伸为主
根带
中带
锋带
外带
挤压、渐变弱
挤压为主 单剪为主 挤压为主 地堑式等 平行逆断层或发 辫状高角度断层;叠瓦扇和双 叠瓦扇;反 次级断裂 正断层、张 菱块式网结状结 重逆冲构造 冲断层 节理 构 斜歪-倒转 两翼紧闭, 的拉长的背 轴面陡立, 两翼紧闭轴面陡 向斜对;膝 产状常不稳 不发育 立的复杂多级褶 次级褶皱 折式褶皱; 定 皱 冲起构造和 构造三角带 构造 不明显 显示定向性 定向明显 较明显 定向性 劈理发育程度降低 劈(节)理发育 板劈理或褶劈理 张节理 发育 状况 变形性状 2018/8/20 脆性 塑性、弹塑性 构造地质学 塑性降低

中、高角度逆断层 和少数正断层、反 冲断层
由紧闭褶皱渐变为 开阔褶皱,单斜和 挠曲
由构造定向明显渐 变为不明显 节理 脆性 11
3. 反冲断层
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。
2018/8/20 构造地质学 12
反冲断层 构造三角带
2018/8/20
沿冲断方向可以分为后缘带、根带、中带、锋带和
外缘带,各带的力学性质和变形特点不尽相同。
大喜马拉雅
S
苏博喜马拉雅
5 0km -5 -10
外 缘 带
小喜马拉雅
达代尔图拉冲断席
DT
青藏喜马拉雅 ST DS
5 0km -5 -10 -15
T MC
DT RT T MB
MFT
锋带
中带
根带
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
D2 D1 S3
1100 40 70
D1 D3 C1
D2
30
C2
800 70
P2
80
C1
80 80 45
P3
45
D3
金山镇
35
D1
85
S2
D1 D3
D3
55 60 D2
1200
C2
P2
40
C1
S3
D3 C1
800 8 20
D3
D2
85
D2 C1
85 75
17
35 D1 40
S3
C2
P2
河北村
S2
C2 C1
2018/8/20 构造地质学 4
小型逆冲断层的实例
2018/8/20
构造地质学
5
小型逆冲断层的实例
2018/8/20
构造地质学
6
Proterozoic
Cretacious
2018/8/20
构造地质学
7
逆冲断层概念
低角度(<30O)、收缩性; 位移大于5km;几百米的地层重叠。
2018/8/20
C2
25
K1 P3
K1
1700 8
D2
D3 C1
22
P2
陵庄 P3 P3 P2
P2 C2 C1 D3
D3
C1
45 65
45
60
D2
1200 30 70 45
奇峰 D1
75 1600 30
D3 岭 D2
D3
20
D1
1800 20
D1
C1
D3
30
80
D2 雨峰 25
1500
C1
P2
C2 C1
5
C1
1500
构造地质学
8
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的构造,主要产出于
造山带前陆,是挤压或压缩作用的结果。
一、逆冲推覆构造的几何结构
1. 断面往往呈台阶式
冲断席
冲断面
大规模逆冲推覆构造基本的几何形态
2018/8/20 构造地质学 9
2. 逆冲推覆构造沿冲断方向的分带性
构造地质学
13
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
2018/8/20 构造地质学 14
4. 飞来峰与构造窗
逆冲断层是低角度逆断层中的一种,断层倾角 更小(<30°)水平位移量达5km以上。 断层上盘是远处推移而来的称为外来岩块(体) 或逆冲岩席;断层下盘意味着相对未动称为原地岩 块 (体 ) 。 当断层上盘的外来岩块或逆冲岩席遭受强烈侵 蚀切割,将外来岩块剥蚀掉而露出下伏原地岩块时, 表现为: 一大片被强烈剥蚀出来的原地岩块中残留一小 片由断层圈闭的外来岩块——飞来峰; 一大片外来岩块中露出一小片由断层圈闭的原 地岩块——构造窗;
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