构造地质复习资料 44整理版
或腹陆扩展,并增生在前进中的逆冲岩席的后缘
二、逆冲断层系
逆冲断层系:由底部拆离断层、分支断层及推覆体形成逆冲断层构造体系。 1.叠瓦状构造:由一个底部拆离断层及其分支断层形成不对称扇形构造。 据逆冲序列分为:首叠瓦扇(前展)、尾叠瓦扇(后展)
反冲断层:与总体逆冲方向相反的分支逆冲断层。在较大侧向压力作用下形成的与断坡共轭的断层。
冲起构造:反冲断层与前断坡所围限的部位,强烈挤压上冲,形成隆起构造,表现为背斜形式。 构造三角带:反冲断层与其后侧逆冲分支断层及和底部拆离断层限定的构造变形强烈部位。
2.双重构造
由底部主断层分出若干分支断层形成叠瓦状断层,分支断层向上再次合并于一个主断层;底部主
断层称为底板断层,上部主断层称为顶板断层,这种由顶、底板及其间叠瓦状分支断层形成的构造称为双重构造。
根据分支断层的产状,双重构造还可分为: 1) 前倾式双重构造-腹地倾向双重构造 2) 后倾式双重构造-前陆倾向双重构造 3) 背形堆垛式双重构造 3.背冲式和对冲式断层系 4.飞来峰和构造窗
逆冲断层上盘被剥蚀,使下盘岩石出露,如果上盘岩石被剥蚀成孤岛状,则称为飞来峰;如果下盘岩石以天窗式出露,周围被上盘岩石封闭则称为构造窗。 三、前陆盆地:
位于造山带与稳定克拉通之间的狭长型盆地,主要是由于造山带楔体加载导致岩石圈挠曲沉降形成。 几何特征:楔状剖面,靠近造山带一侧最深,向克拉通方向尖灭。
沉降特征:双层结构,下部为造山初期深海相复理石沉积;上部造山带隆起,磨拉石沉积。 形成:造山带逆冲席体叠置加载,沉降填充加载。
第五节、平衡剖面
平衡剖面:将剖面中的变形构造通过几何原理和方法全部复原的剖面。也就是将变形(褶皱、断层)的剖面恢复到变形前的原始状态。
第十一章:正断层与伸展构造
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构造地质复习资料 44整理版 第一节、基本概念 1.定义:
正断层:上盘相对于下盘向下滑动的倾向滑动断层。
伸展构造:由于正断层造成岩石单元的水平伸展,故正断层又可称为伸展构造。 2. 应力状态及形成机制
应力条件:最大主应力(σ1)在竖直方向上增大,或最小主应力(σ3)在水平方向上减小,或上述两种过程同时作用。
正断层作用发生的地质背景是:经历水平拉伸(伸展)或垂向穹隆和抬升的地区
第二节 正断层的一般特征
a. 断层上盘相对于下盘向下运动
b. 被断岩石单元产生水平伸长(伸展)效应
c. 在同一高程剥蚀面上,上下盘的对比性:上层较新,变质程度较低,构造层次较浅。
地层时代 变质程度 构造层次 上盘 较新 较低 较浅 下盘 较老 较高 较深 第三节、正断层的几何形态
根据断层面的几何特征以及断层面和被断岩石的旋转性质,正断层可被划分为三种类型: a. 非旋转平面正断层:
? 平面状断层面,断层面和被断岩层均不发生旋转,说明所有的运动为平移运动。 ? 一般形成地堑和地垒构造 ? 是共轴变形的产物
b. 旋转平面正断层(掀斜断层):
平面状断层面,断层面和被断岩层均发生旋转。 ? ? ?
掀斜断块:由正断层围限的旋转了的岩石块体。
掀斜盆地,半地堑,箕状盆地:在掀斜断块上发育的不对称盆地,其一侧由正断层控制。 多米诺或书斜式构造:由一系列旋转平面正断层和掀斜断块组成的构造。
第四节、正断层的构造样式
a. 地堑与地垒 ? ? ? ?
地堑:由两组走向近平行且相向倾斜的正断层及其所夹持的下降断块形成的构造——两组相向 倾斜的正断层。
地垒:由两组走向近平行且相背倾斜的正断层及其所夹持的抬升断块形成的构造——两组相背倾 斜的正断层。
半地堑:单侧由正断层控制的下降断块;或由一组倾向相同的正断层控制的一系列下降断块形成的构造样式。
半地垒:单侧由正断层控制的上升断块;或由一组倾向相同的正断层控制的一系列上升断块形 成的构造样式。
盆岭构造:由一系列走向近平行的地堑和地垒相间排列形成的构造。因为地堑一般形成盆地而地垒形成山岭,故称为盆岭构造。 b. 断陷盆地
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c.铲式(犁状)断层:具有下凸断层面,且断层面产状向地表变陡而向下随深度变缓的断层。
构造地质复习资料 44整理版 断陷盆地:地壳伸展作用形成的以正断层为边界的同构造盆地,如地堑、半地堑等。如果盆地只在
一侧发育正断层,则形成不对称箕状盆地,多见于铲式断层和掀斜断层。 前陆盆地-逆断层,断陷盆地-正断层,走滑拉分盆地-走滑平移断层 c. 生长断层(同沉积断层):断层活动与沉积作用同时发生而形成的断层。
特征:1) 上盘与生长地层厚度明显比下盘大,有时断层切入某一地层而不穿层,使该地层断层两侧
的厚度截 然不同。
2) 地层断距随深度增大而增大。
3) 绝大多数生长断层为铲式断层。
4) 铲式断层上盘同断层活动沉积地层厚度向断层方向增厚。
5) 断层的运动速度会由于沉积的加载而加速,从而沉积中心的地层厚度会向上增大。 d. 裂谷:
6) 在铲式断层中上盘因为重力作用而产生反牵引现象。
伸展作用形成的,由地堑、半地堑及其他与正断层相关构造组成的区域性狭长构造带 ,一
大陆裂谷: 大陆裂解的开始,如东非裂谷。 陆间裂谷: 新洋盆的初始阶段,如红海。
洋中脊裂谷: 海底扩张中心,如大西洋洋中脊裂谷。
般表现为以断层为边界的狭长谷地。裂谷一般由地幔上涌(地幔柱)或区域性伸展形成,其进一步发展可演化成大洋盆地。
根据裂谷发育的位置可划分为:
? ? ?
e. 拗拉谷:与大陆边缘高角度相交,向洋盆方向张开而向大陆方向消亡的裂谷。
地幔柱之上形成R-R-R三联点,其两支发展成新洋盆,第三支停止发展而停留于初始的裂谷
阶段,所以拗拉谷又称为盲支,和failed rift。
f. 岩墙群:近平行、放射状或同心状排列的一组岩墙。近平行排列的岩墙群一般发育于裂谷和拗拉谷。 放射状和同心状岩墙群与火山及岩浆活动相关。
岩墙群可作为前寒武纪大陆固结、大陆伸展及其伸展量的标志。还可以作为古大洋扩张方向的判别标志。
g. 拆离断层和变质核杂岩
拆离断层:区域性伸展形成的大规模低角度正断层。
将年轻或浅层次岩石直接叠覆于古老或深构造层次的岩石之上。通常,上盘为不变质或极低级变质岩,下盘为具有糜棱岩结构的高级变质岩。 拆离断层的特征:
1) 定义特征,分割基底结晶岩石和低级盖层岩石。
2) 区域或亚区域规模,至少可达数十公里。 3) 超过10公里的巨大位移量。
4) 上盘发育一组或多组脆性正断层,它们向下合并于拆离断层,下盘则很少发育类似的断层。 5) 具有特有的断层构造岩组合序列。
早期韧性-后期脆性的变形历史,先后形成不同性质的构造岩并在一个窄带上依次叠加。
典型的构造岩组合由老到新依次为: (a)糜棱状岩石; (b) 绿泥石化角砾岩; (c) 微角砾岩(常
含有假熔岩); (d) 断层角砾和断层泥
拆离断层构造岩组合系列是持续抽拉抬升的结果。
拆离断层作用过程中,不同构造层次形成不同构造岩。随拆离断层的抽拉抬升,形成于深部的糜
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棱状岩石逐渐向上运移,依次经历退化变质剪切作用(角砾岩-绿泥石化角砾岩)、脆性碎裂作用(微角砾岩)。这些岩石依次叠加,最终形成特定的断层构造岩序列。
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 (MCC)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。 变质核杂岩的特征:
1)孤立穹隆状地质体,两翼不对称。
2)由中下地壳中-高级古老变质岩及晚期的岩浆岩组成。 3)顶部为拆离断层。
4)上盘由低级变质或不变质上地壳岩石组成。 5)MCC-韧性变形;上盘-脆性正断层。 6)MCC运动学与上盘相同,是同一递进变形产物。 变质核杂岩的四要素:
1) 拆离断层(低角度及其岩石组合) 2)下盘糜棱岩化中-深变质岩 3)上盘发生正断层作用的浅层次岩石 4)在剖面上必须有明显的岩层缺失
伸展作用的动力学模式(拆离断层和变质核杂岩的形成机制) 一、区域性岩石圈伸展模式
a.
纯剪切模式:形成由两条相背倾斜拆离断层限定的对称型变质核杂岩。 b. 简单剪切模式:形成由一条拆离断层在一侧限定的不对称型变质核杂岩。 构造环境:俯冲带的次级扩张、洋中脊、大陆裂谷等 二、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和热及流体作用引起拆离断层作用→伸展 岩浆作用→热窿→滑覆(热隆模式) 构造位置:洋中脊和板内伸展区。 三、拆沉作用
俯冲-增厚→拆沉→软流圈的上涌,岩石圈的反弹→伸展 陆—陆碰撞带后造山垮塌 四、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→重力扩散(垮塌)→伸展 碰撞带后造山垮塌 五、变形分解
碰撞带,同造山期侧向逃逸构造 六、挤出构造
陆—陆碰撞带,平行汇聚方向的同造山伸展 七、走滑作用 板内走滑断层
第十二章:走滑断层
走滑断层:走向滑动断层的简称,指位移方向与断层走向相同或相近的大型平移断层。 第一节、 走滑断层的基本特征和结构 一、一般特征
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