文档详情

第十三章 逆冲推覆构造

飞***
实名认证
店铺
PPT
1.97MB
约25页
文档ID:28765024
第十三章 逆冲推覆构造_第1页
1/25

第十三章 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本章主要内容 一、逆冲推覆构造的组合型式 二、逆冲推覆构造的几何结构 三、逆冲推覆的驱动机制 四、逆冲推覆与重力滑覆的区别,第一节 逆冲推覆构造的组合型式 1 叠瓦式逆冲断层 由若干条产状基本一致的逆掩断层组成,各条断层的上盘依次向同一方向向上逆冲,平面上构成叠瓦式叠瓦式构造常常表现为上陡下缓,各条断层向下常汇集成一条主断层2 背冲式逆冲断层:背冲式逆冲断层组合由两条或两组相向倾斜、相背逆冲的逆断层组成,两条或两组断层有共同的上(升)盘对冲式断层常与复背斜伴生,分别发育在背斜两翼,总体构成扇型如天山,3 对冲式逆掩断层 由两条或两组倾向相背、相对逆冲的逆掩断层组成,两条或两组断层有共同的下(降)盘小型的对冲式断层常与背斜伴生;而大型对冲式断层常控制断陷(前陆)盆地边界4 楔冲式断层 为一套产状相近的逆断层和正断层组合,由断层之间的断片呈楔形体而故名。

它的发育与构造应力场的改变有关由挤压-拉伸第二节 逆冲推覆构造的几何结构一、逆冲推覆构造的台阶式 台阶式:由长而平的断坪和短而陡的断坡交替构成 (1)断坪—断层产状与地层产状一致的部分,往往发育在岩性差异界面上,且长而平分为上盘断坪和下盘断坪 (2)断坡—断层产状与地层产状不一致的部分,短而陡,连接断坪,切层发育在坚硬的岩层中,与逆冲断层产状一致分为上盘断坡和下盘断坡台阶式逆冲断层发展形成过程在断坡处的上覆岩层形成无根褶皱,请识别照片中的台阶式逆冲断层,A,B,C,D,上下盘断坪断坡示意图上盘断坪-----BD 下盘断坪-----AC上盘断坡-----AB 下盘断坡-----CD,(3)前断坡—在逆冲岩席前侧,走向与逆冲方向直交,逆倾向滑动,挤压应力状态 (4)侧断坡—走向与逆冲方向一致,走向滑动,剪应力状态 (5)斜断坡—走向与逆冲方向斜交,斜向滑动,剪切应力状态二 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层夹块(片)组合而成的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三、反冲断层 在逆冲断层系中出现的与总体逆冲方向相反的逆冲断层 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—逆冲断层与反冲断层之间的部位,因挤压而向上冲、隆起 4. 构造三角带—反冲断层、后侧逆冲断层、底板断层限定区逆冲推覆构造的分带、分层和分段 1 逆冲推覆构造的分带 沿逆冲方向可分为:后缘带、根带、中带、前锋代和外缘带各带的应力状态、变形强度、变形性状、剪切带产状、伴生构造发育类型均有各自的特点和变化规律2 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置形成推覆体堆垛1)多次推覆,叠置形成堆拄(nappe rill)2)应变不均匀,接触面处应变最强可达100:1(X:Z)3)变形自下向上趋于复杂,4)各种伴生、派生构造明显自下向上变化3 逆冲推覆构造的分段: 指逆冲断层沿走向上的分段变化 1)沿走向各分段上的逆冲断层运移量或压缩量的总和基本一致,不同分段上可能出现明显的变化 2)变形强度、变形性状和变形结构等方面有显著差异 3)分段标志往往是横切逆冲断层的平移断层或变形强化带第三节 逆冲推覆构造的扩展 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,增生在后缘第四节 逆冲作用与褶皱作用 逆冲推覆构造总有褶皱伴生,褶皱变形强烈而复杂,两者在几何学上具有相关性,在成因上具有统一性。

逆冲推覆引起褶皱的观点是20世纪70年代以来构造地质研究的重要进展和认识 在逆冲岩席推移过程中,从一个低层位断坪经断坡爬升到高层位时,在断坡上形成以背斜为主的褶皱这种背斜一般不对称(逆冲方向的一翼——前翼陡、后翼缓);且多数无根(发育在逆冲岩席中,消失于逆冲断层面之上) 根据逆冲推覆构造带中褶皱与断层关系,将褶皱作用分为三类:断弯褶皱作用、断展褶皱作用、断滑褶皱作用,一 逆冲推覆与褶皱形成中的主导性问题,观点之一 褶皱作用引起逆冲推覆 Heim (1921) 研究阿尔卑斯逆冲推覆构造时提出的观点基本论点是强烈的挤压引起岩层褶皱,褶皱变形由弱到强,在倒转翼的拐点处因拉伸变薄而断裂,进而在断裂面上逆冲推覆,形成褶皱推覆体上世纪70年代以前这一观点曾为构造地质学家所接受观点之二 逆冲推覆引起褶皱作用 70年代之后,随着对前陆带和造山带逆冲推覆构造与褶皱作用的全面研究,认识到逆冲推覆引起了褶皱作用,尤其在造山带的前陆带断坡在褶皱形成中起重要作用二 逆冲作用控制下褶皱的发育,1 断弯褶皱作用(Fault-bend folding)——逆冲岩席在爬升过程中形成的褶皱作用。

褶皱作用与断坡密切相关,褶皱发生在断坡形成之后2 断展褶皱作用(Fault-propagation folding)——逆冲岩席在开始爬升过程中引起的褶皱作用褶皱形成于逆冲断层的终端,褶皱发生与断坡形成同时3 断滑褶皱作用(Detachment folding)——逆冲岩席在顺层滑动过程中引起的褶皱作用与断坡无关,褶皱也形成于逆冲断层的终端第五节 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。

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、重力扩展等模式三 孔隙压力在逆冲推覆作用中的意义 M.K. Hubbert and W.W. Rubey (1959)提出用异常孔隙压力来解释推覆体的承受能力问题异常孔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。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档