伸展构造和拆离断层_朱志澄
13-fault-4
思考、讨论题
地垒与地堑、半地堑 拆离断层及特征 裂谷的基本特征 变质核杂岩的主要特征 绘图说明大陆伸展的简单剪切模式
和纯剪切模式。
变质核杂岩
• 研究表明，在北美 西部Cordillera造山 带中（从北部加拿 大不列颠哥伦比亚 经美国西部向南至 墨西哥西北部）， 长约3000km、宽约 300km的带内，发 育有至少27个变质 核杂岩。
变质核杂岩的主要特点
1. 外形呈孤立分散的穹隆状产出，直径一般十余公里或 数十公里。 2. 由强烈变形、变质的基底（常有岩体侵入）（下盘） 和轻微变形（变质）的盖层（上盘）构成，基底与盖 层之间以规模巨大的低角度拆离断层分隔。
（三）分层拆离伸展模式
（Delamination—detachmentment model )
• 基本要点： – 地壳（岩石圈）伸展构造是分层的; – 不同层次岩石圈的伸展变形方式不同 • 浅部：单剪 • 深部：纯剪
分层拆离组合伸展模式
分层拆离组合伸展模式
主要强调： 1. 岩石圈的分层性特征； 2. 大型拆离断层（滑脱 断层）在岩石圈裂陷 伸展过程中所起的重 要作用。
变质核杂岩的主要特点
3. 拆离断层为一个脆—韧性转变条件下形成的断层带，发育了从 碎裂岩—微角砾岩—角砾糜棱岩—绿泥石化角砾糜棱岩—糜棱 岩—片麻岩。
4.
拆离断层原始产状近水平，在伸展拆离中变成犁式，上盘多发 育Domino式断层组合；在变质核杂岩周缘出现箕状盆地—半 地堑，其中常常堆积了一套粗碎屑沉积。
二、变质核杂岩
70年代研究美国西部Cordillera 造山带时发现 的一种特殊构造单元，并提出变质核杂岩的 概念，80年代以来研究甚广，并掀起大陆伸 展构造研究的高潮。
第二章伸展构造(1)解析
2.1.2.1 盆地基本结构类型
• 非旋转平面式正断层 控制的地堑—地垒系 统
• 多米诺式正断层控制 的半地堑系
• 铲式正断层控制的半 地堑系统
• 坡坪本构造样式 南红海西裂谷
2.1 伸展构造的基本构造样式
非洲马拉维湖的半地堑地震剖面
地震剖面上的平行 的铲式正断层组合
（1）剖面组合
2.1.1 正断层
2.1 伸展构造的基本构造样式
地震剖面上的共轭正断层组合
2.1.1 正断层
露头岩 层中的 共轭正 断层组
2.1 伸展构造的基本构造样式
2.1.1 正断层
露头岩 层中的 共轭正 断层组
2.1 伸展构造的基本构造样式
2.1.1 正断层
后生正断层
——后生基底正断层 ——压实正断层
（3）活动方式分类
2.1.1 正断层
2.1 伸展构造的基本构造样式
2.1.1.2 正断层组合
共轭状（相背倾斜、相 向倾斜、交叉）
平行状 斜列状（软连接） 铲式扇状（硬连接） 伸展双重构造
（1）剖面组合
2.1.1 正断层
2.1 伸展构造的基本构造样式
盖层滑脱的正断层
——主要盖层正断层（位移>100m） ——次级盖层正断层（位移10-100m） ——隐形盖层正断层（位移<10m）
（2）尺度分类
2.1.1 正断层
2.1 伸展构造的基本构造样式
2.1.1.1 正断层分类
同生正断层（同沉积正断层、生长断层）
——同生基底正断层 ——同生盖层滑脱正断层
2.1.1 正断层
2.1 伸展构造的基本构造样式
多米诺 式正断 层组合
（1）剖面组合
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。
伸展构造及其反转作用
伸展构造及其反转作用
刘和甫
【期刊名称】《地学前缘》
【年(卷),期】1995(2)1
【摘要】伸展构造的演化主要发生在三个阶段：大陆裂谷阶段、大陆初始漂移和主要漂移阶段。
伸展构造发育在不同构造层次：（１）在上地壳中，伸展构造呈现为位于拆离带之上脆性岩块的伸展，其周边为铲式断层、坡坪式断层或多米诺式断层所限；（３）在中地壳中，伸展构造呈现为变质透镜体，被不连续的韧性剪切带所分隔；（３）在下地壳中，伸展构造呈现为扩展变平的韧性流动和岩浆侵位。
反转的伸展断层系常表现为冲断层、断弯背斜、生长断层褶
【总页数】1页(P113)
【作者】刘和甫
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P542.3
【相关文献】
1.伸展构造体系中反转构造研究 [J], 沈华;陈发景;尹微
2.伸展构造与反转构造对油气分布的控制作用——以松辽盆地东南隆起区为例 [J], 李君;黄志龙;刘宝柱;柳波
3.伸展构造及其反转作用 [J], 刘和甫
4.藏北阿翁错地区中基性脉岩年代学、地球化学特征及其板内伸展构造作用 [J],
吴建亮;尹显科;王波;刘文;雷传扬;李威;张伟
5.大兴安岭南段罕苏木地区二长花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其伸展构造作用 [J], 刘芳;王晰;海连富;赵东升
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变质核杂岩
– 核部杂岩顶部为一个以糜棱岩类岩石为特征的缓倾剪 切带。
– 糜棱岩顶部被大型低角度正断层所切削，使糜棱岩成 绿泥石化、赤铁矿化碎裂岩类。这一基底剥离断层分 开了脆性变形的上壳岩和曾受韧性剪切的内壳岩。
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• 上盘以不变质的显生宙岩层为主，发育多世代的不 同类型的正断层，反映水平伸展下的脆性变形。
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• 两种观点：
– 1、岩浆作用是伸展作用的结果；
– 2、伸展构造是岩浆作用诱发形成的。
– 总体认识：区域的水平拉伸应力场为伸展构造和 岩浆作用提供了条件，但未必是先决条件，也不 一定是伸展构造发育的直接原因，而岩浆作用则 更可能是伸展构造的必要因素，并且可能是产生 拉伸应力场的原因之一。
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2.中条山胡篦型铜矿的构造控制
2.1.是沉积层控还是构造控制？ 1）构造置换的识别：层理还是片理？
微细的水平层理还是片理？细脉浸染状马尾 丝状矿石的成因（沉积层理还是糜棱面 理）？ 2）剥离断层的识别
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大理岩中片理对层理的置换,中条山
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• 形成时代有：元古代，中生代，第三纪。
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扬
子
克
杂 岩 带
拉 通 西 缘
变
质
核
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云 蒙 山 变 质 核 杂 岩
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4、岩浆作用与伸展作用的关系
• 在造山带伸展构造成因机制方面，岩浆作用与伸展 构造的关系一直为众多地质学家所关注，其中何者 为主动因素和伸展作用过程中岩浆的生成规模存在 较大争议，因此，岩浆侵入作用与变质核杂岩以及 伸展构造的关系成为一个比较前沿的研究课题。
赣北地区地台盖层中的滑脱断裂及其意义
地层走向一致 ， 方向变化较 大， 因地而异、 各不相 同 滑脱断裂的构造样 式， 以短 轴背形、 向形构造 为主 ， 另有 穹窿构造、 滑
来峰 构 造 、 覆 窗 构造 。滑 脱 断 裂 是 良好 的 内生 热 液矿 床 的 储 矿 构 造 ； 脱 断 裂 形 成 于 中生 代 ， 多 己褶 皱 变 形 ， 程 地 滑 滑 大 工
１８ ） ９ ４ 。罗庆 坤等 （ ９ ５ 在 长 江下 游 及 庐 山、 山 １９ ） 彭 地 区的研究 中 ， 已认 识到 印 支运 动 在本 区 不是 前 虽 人 所 说 的挤 压 造 山运 动 ， 是伸 展 拆 离 作 用 ， 对 而 但 燕 山期 与 印支期构 造相 似继 承 性认 识 不 足 ， 滑 脱 对 断裂 的构造样 式及 再褶 皱作 用 未 引起 足够 的重 视 。 朱 志 澄等 （ ９ ７ 曾对 赣 西 北 地 区及鄂 东 南 地 区地 １８ ） 台盖 层 中 的伸 展 构 造 、 离 断层 、 拆 滑脱 构 造 进 行 过 系统研 究 ， 燕 山期 的伸 展拆 离 及 滑脱 构 造进 行 了 对
研 究 ， 对 印 支期 产 生 的 滑脱 构 造 较 为 忽 视 ， 对 但 且
及 科研 工作 具有 一定 的指 导作用 。
１ 赣 北 地 区构 造层 的 划 分
赣 北地 区可 划 分 四 个 构 造 层 ， 自老 而 新 依 次 为 ： 元 古 代结 晶基 底 构 造 层 、 早 中晚 元古 代 变 质 褶
复背斜 ” “ 江 复 向斜 ”（ 西 省 地 质 矿 产 局 ， 及 长 江
中滑脱 断 裂及滑 脱构 造 的新 资料 ， 其滑 脱 断裂 的 对
特征 、 意义及 成 因有更 为 深入 的新 认 识 。这 一新 认 识 ， 指 导 本 地 区今 后 的普 查 找 矿 、 程地 质 评 价 对 工
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
大陆构造及成矿作用学术讨论会在中国地质大学(武汉)召开
大陆构造及成矿作用学术讨论会在中国地质大学(武汉)召开朱志澄【期刊名称】《地质科技情报》【年(卷),期】1989()4【摘要】由中国地质学会构造专业委员会、湖北省地质学会、国科联岩石圈委员会中国委员会、湖北省石油学会、国家自然科学基金委员会地球科学部以及中国地质大学等六单位发起筹备的“大陆构造及成矿作用学术讨论会”,经过一年多的筹备,于1989年11月20日在武汉中国地质大学正式开幕.参加会议的代表来自全国80多个单位,共198人,其中有马杏垣等知名学者.会议收到论文摘要262篇,已汇编成册.会议分两个阶段进行,前一阶段在室内进行报告交流,后一阶段到野外进行现场考察.11月20~21日大会报告,22~23日分为四个分会报告.四个分会场各以一个议题为中心:造山带及区域构造、沉积盆地及能源资源、断裂构造及控矿构造、地球物理与深部构造.会议传达了第28届国际地质大会与大陆构造有关的学术报告和研究动向,包括从板状构造到大陆构造、造山带、变形构造动力学研究进展、大陆岩浆活动等等.【总页数】1页(P108-108)【关键词】大陆构造;中国地质学会;造山带;学术讨论会;深部构造;构造动力;中国地质大学;控矿构造;沉积盆地;区域构造【作者】朱志澄【作者单位】中国地质大学【正文语种】中文【中图分类】P5【相关文献】1.中国西部特提斯构造演化及成矿作用学术讨论会在成都召开 [J], 潘桂棠;张焕清2.中国东南沿海大陆边缘构造实地考察学术讨论会在泉州召开 [J], 王毅3.大陆构造和成矿作用学术讨论会在武汉召开 [J],4.“华南变质基底构造演化与成矿作用”学术讨论会在黄山市召开 [J], 柏林;汤家富5.中国西部特提斯构造演化及成矿作用学术讨论会在成都—召开 [J], 张焕清;潘桂棠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。