同向断裂与反向断裂

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1、第? ? 卷? !年第!期月地震研究#%同向断裂,反向 断裂?垂向幅度?5同向断裂 与反向断裂同向断裂9+8。山。7?)。或19= ? ?:屯6,。雀 7=与反 向断裂9(?4走、? :?, ?/或03、。士、, ?4土、=,首先是 由0 6: :9 ;,? !?=提出来/均,后 经 美国地质学家49? ! ?=, 4 49? ;=,给 予 明确的含 义。同向断裂与反 向断 裂都是伸展环境 下 的小型张性断裂 或具有剪性的张性断裂,它们多半不是孤立的一条或 两条断裂,而是成因相同、产状相 似 的数条小型断裂组成的断裂簇。每个断裂簇 中,断 裂的间距疏密 不 等,但近 于平行,而断裂的深度也不尽

2、相同。这些断裂簇一般都是低序 次构 造,是 统一 应力 作用下 的产物,已反映 了高序 次构造的特征与发育进程。同向断裂与反向断裂,就原来 的含义讲,是指断裂倾 向与所在地层9或地块=倾斜方 向的 相 对关 系而 言,即断裂倾向与所在地层9或地块=倾向相 同的或 相近的称同向断裂,反之则称为反向断裂9图4=。断裂簇将地块切割成许多块体,同向断裂簇 将地块分割成阶梯状断块,反 向断裂簇将地块分割成掀斜断块,这 种断块组 合 同时反 映断块存在 左旋 或右旋 的旋 转 运动。有时反向断裂簇分布在隆起上或背斜顶部9或盐 丘、泥丘上拱的 顶部=,断裂簇在平而上断断续续,构成近于同心园 的反 向断裂簇,

3、在剖面上 表现为扇状排 列。一没稿日期? ?一: 一;杨承 先,男,?9岁,了上4 4%加!:地晨研究?卷后来同向与反向断裂的含义 引伸到伸展断裂系中的主干断裂上盘的 次级或低序次小型张性断裂中,主干断裂大多为铲式正断裂或缓倾斜面状正断裂94助如 47 4 =。由于主干断裂的伸展作用,导生出一系列低序次的小断裂,而小断裂倾向与主干断裂倾向相同的称为同向断裂,相反的称为反向断裂。所以同向与反向断裂有两 种 含义,一为指低序次小断裂的倾 向与所在地层9或地块=倾向之间的相对关系而言,另一为指低序次小断裂的倾向与主干断裂倾向之间 的相对关系而言。由主干断裂导生出来的低序次断裂为同向或反向,与所在地层

4、的倾向无关,即小断裂倾向与高序次主干断裂倾向户厂、户穿图?同向断裂与反向 断裂以及它们控制的断块补同向断裂 与阶梯状断块5反向断裂与掀斜断块。?5+8口 幻 址圭几让4如七如?七433示 3 44妙扣3直二士五 74。相同的,与所在地层倾向可以是同向的也可以是反向的,与高序欢主干断裂倾向相反的,与所在地层倾向可以是反向的也可以是同向的。一般情况下,主干断裂上盘的小断裂倾向与所在地层倾向是反向的,而同向的则较少。低序次小断裂与分枝断裂不同,其区别在于前者与主干断裂不一定联接,往往排列有序,而分枝断裂则是 由主干断裂上“分支”出来的,一定与主干断裂联接,其交角为锐角。?5同向与反向断裂的特征同向与

5、反向断裂在沉积盆地或裂谷盆地中较发育,在华北平原的早第三纪裂谷盆地,环绕鄂尔多斯隆起的新生代裂谷盆地中极其发育。它们均受控于高序次构 造。这些同向或反何断裂簇,在平面上为一 系 列大致平行9多数情况下=于盆地长轴、断断续续延伸不远的小型张断裂,在剖面上,其存在也只限于某一时段,最大探度不超过主干一人 夕?圣丫咐了一,一文留背针! ?地震测 线地质解释剖面图9据石 油部资料=45?阵,、?牡卿姗舰酬图渐余矛统 十/牙第四 系及上第三系,。一卜第三系二岩盐符号。侧4叹 3 二,只尽忿于娜3红3:?!?哭三日垃即4 3舒总4 执烧代叨拜盯4 池4全7立4?,9 飞姗,此3协 3血 ? 七呈地军恤刀=

6、断裂面。? 5?断裂倾向与所在地层倾向祖同或 相反的张性断裂9简称地层型同向或反向断裂=。现以实例叙述于下文留盐丘背斜,位于华北的东淮裂谷盆地的中央隆起带上,渐新统地层中的岩盐层由于上拱形成盐丘,致使盐丘 顶部的渐新统地层出现平经的背斜及一系列低序次的反向正断裂,因盐止垂向上拱使上覆地层横向拉伸,导生 出在背斜轴部相向分布的反向正断裂,在背斜的北翼,地层向北倾斜而断裂向南倾斜,在南翼,地层向南倾斜而断裂污明汤承先卜 #向肛裂,反向灿心生向北倾 斜,断 要 与5 池层的交 角在:“一; :“。在剖面 上 呈扇形展布,且断 裂 使抽部构成小型掀斜断块图=盐 丘是渐新世 沉积 过程 中形 成 的生

7、长构造,所以其顶部 的反向断裂簇也5是同生断裂。另一实例是 下部的中新统泥岩作 塑性流 动,形成水 平 剪力,导致 上都 地 层 伸展,产生了 同向、反向的张性小断裂,如 图!所示,下部泥岩朝南西 方 向流 动,在 图的左面形成 坳折,所以在图的右面产生了一 系列近于平行的反向正断裂,而左面由于 坳折,产生了同 向与反向正断裂,构成 相向展布的 扇形。显然,以上实例表明,同向、反向小型 张性断裂分别受盐丘背斜 或泥 岩流 动及其造成的坳折所 控制,如 果将盐丘背斜、泥岩流动作为第一序次构造。则 同向、?乏向断裂是第二 序 次的构 造。?6、_一介一图!下部泥岩流动导生出上部的张 性小断裂注图

8、中箭头 表 示泥岩流 动 方向有此5!5?一五。4 4刀3 七/主9据#554344,3 ; 佗几3 。4呛。3 73口。43土三43 4士下、艺 33士十?:们3 ,上3 4359八 3 士:#55)34 4,?: ;!中更新统4下更 新统)新 统4一,!中 新统一渐 新统(五 台群5峨5 3、。93 3 3 亡 4习+ 44。一8, /+4 。士37 9、。 448,+刀3 59( 3士:. 3卜843刀 3卜=约? :”左右,这些小断裂近于平行,与主干 的马西铲式正断裂倾向相反,构成反向断裂簇9图04?73913; 31? 9 4?1/3从还有山东济阳裂谷系中的东营裂谷的近南北向的东一辛

9、地震反射剖面也揭示 了类似的小型断裂簇。东营裂谷 主要受其北缘的陈南陈家庄隆起南缘缓倾斜正断裂的控制,在其上 盘发育了一系列反向及同向张性小断裂。在接近陈南断裂处,反 向与同向断裂,相向倾斜,构成扇形,反映紧靠主干断裂面的上盘有滚动背斜。这些同向、反向断裂就其倾向与所在地层倾向的关系均属于反向断裂。构成许多掀斜断块图.。上述同向与反向断裂的形成,是由于边缘主干断裂的逐渐成熟,断裂渐次旋转,倾角变缓,上盘地层进一步拉伸,出现垂直裂隙,随着主干断裂的旋转,上盘地层 也相应旋转,而垂直裂隙一张性断裂也随之旋转,渐变成反向或同向断裂。而同向、反向断裂杨 承 先同向断 裂反 向断裂是可以相互转 化 的,

10、如东一辛剖面的同向断裂就可 能是反向断裂随着滚 动背斜的发育 转化而来,有些同向断裂 因主 干断裂的伸展率渐次增大,逐渐逆转为反向断裂。主干 断裂如果是起主 导5 作用 的第一序 次断裂,则上述同向、反向断裂是第二序次断裂,自然,还可产生第三、第四乃至更低序 次的断裂连。图?东营裂谷中部东辛剖面图,卜新统 明 化镇纠中新 统馆陶 组同向正断裂增强构造的垂向幅度,而反向正断裂大多是降低构造的垂 向幅度。前者如 内蒙大青山山前美岱召一带的同向正断裂簇,构成自大青山向呼和浩特平原倾斜的阶梯状断裂带,增大了大幼地震研究比卷青山隆起与沉降的呼和浩特平原之 间的构造幅度,进而 使断裂本身更具有 重 力成

11、分。而后者 如盐丘背斜轴部 的反向正断裂簇,往往构成塌陷型地堑,使垂向构造幅度降低,也可以理解为盐丘 上升的力被反向断裂簇作为一种构造应力释放了,从而 抑止了盐丘的继续升高。5与主 干断裂倾向相 关的 同向、反向断裂,反向断裂是 作 为对主干断裂发育过 程中的补偿构造 出现的,有些 反向断裂随着主 干断裂的伸展、旋转 逐 渐转变 为同向断裂。如靠近 主 干断裂的滚 动背斜翼部的同向断裂就是由反向断裂逐渐旋转 变 为 同向断裂的。在主 干断裂上盘的低序次断裂,就其与所在地层倾向相关的同 向、反向断裂而言,绝 大部 分 为反向正断裂,仅有少数为接近主干断裂处的同向正断裂,前面提及这 种断裂簇增强了

12、垂向构造 幅度,蕴育着潜在重力势能,而 铲式正断 裂 或缓倾斜面 状正断裂本身即具有重力因素艺、,一,_ 、 一一一祝万一 不 _。?这样排列有序的“书掀式”构造或“多米诺9; )2, )?”型构造,表示在“多米诺”型构造的底部存在近水平的剪力,即这种力的产生有两种可能,一种为 底部有可塑性地层9如泥岩、盐岩层等?向南东9作剪性?流动,导致上部古生代地层产生了向南东倾的反向张性断裂簇,另一是底部存在一条向北西倾的铲式正断裂或与其相联系的滑脱面,!期杨 承先司向断裂与反向断裂!:因本区的古生界地层中不存在可塑性泥岩或含盐类地层,因此前一种可能性可以排除,只有后一种可能,即探部有一条向北西倾的铲式

13、正断裂9断裂顶部有可能从田门矿东与灰岩露头之何通过=或与其相关的滑脱面,因之上述的几条正断裂应屑于低序次的反向正断裂簇,可能是受底部滑脱面的滑动所制约。参考文献4蔺殿忠,塑性流动拱张与扇形地堑断裂系,石油勘振与开 发,四助,!。#, 54 3秘杜,+ 袱士咖4 沙动就 3 ?酬血,义4优浦。,工铃乐,杨克绳,冀中坳陷断裂形成机理的探讨,石油地球 物理 助探,?公; ,念卷,!期。0 毗,改5叔,3 伪。一出的汀故, 。士耐竹呀,于5凡油?吼3 ?,扩5!,悦。以准 ,3! 币,飞 ,!七?杨承先,华北新生代裂谷的断块构造及重力滑动构造,地震,工貂一?,。了王钟堂,华非东部地区煤田构造特征,媒讯

14、地质与勘探,姆朋,。吕+丫1 ,0 ( 51,荞0(%)+介0旋 9/招城加相。?0翻+ 4夕璐跳犷“,忱批 3住过,如吹舰抓。够? 阳皿叭。 毕 7 晰 而 4旷 3记从然助派3 饥试 3 沁众珊 4 8 4 4 4 血 33 心+8 加正二 次 7 血 ? 韶5( 3 雌勿 贪。 仁访妙一3 由 讹加托。3 344二 7王饥?邵,。扣比主。每时牡五呈 7434二窗全耐韶,。恤 。3 。此3 址玩抽切红 耽8叮 7 4 ? 耐挽 4 3妞 4 此,邢 4叩的亡饥 3 4一3 盯呀 7扭 5玩比。 3似韶。,”伍。“。几川亡 扭 ?娜饱 3 3 4饮上3 比3 讹 7 , 托 址 7 4晒 4 沁拓份 祀 4