走滑构造-读书报告
- 格式:doc
- 大小:3.08 MB
- 文档页数:9
走向滑动构造走向滑动断层一般是指大型平移断层,两盘顺直立断层面相对水平滑动。
走滑断层和兼具倾向滑动的走滑断层是相当普遍的,并在区域构造活动中具有重要意义。
基本特征走向滑动断层的基本特征(一)主要特点走滑断层常具以下特点:1、走滑断裂带常由一系列次级断层组成,单条断层一般延伸不远,各级断层分叉交织;2、常常伴生有雁列式褶皱和断裂,断块隆起和断陷盆地等构造;3、长期活动走滑断层两侧地层-岩相带成递进式依次错移,时代愈老,移距愈大;4、断层面平直,在航卫片上显示良好的线性。
左行平移断层断面陡立,断层平直,一侧广泛碎裂岩化;旁侧分支断裂及牵引现象都指示为左行走滑。
(河南信阳,王桂梁等)(二)左阶式和右阶式雁列式走滑断层系中,左阶式指各次级断层顺断层走向观察依次向左错列,右阶式则指各次级断层依次向右错列(右图)。
(三)离散性走向滑动和收敛性走向滑动平移滑动的应力场常具双重力学性质,常常是以剪切为主,同时兼具拉张或挤压,表现为张剪性或压剪性,即拉张-剪切和挤压-剪切。
张剪性走滑断层即离散性走向滑动断层,压剪性走滑断层即收敛性走向滑动断层,相应形成张剪性和压剪性构造。
<回到顶部>内部应力状态和相关构造走向滑动断层的内部应力状态及相关构造(一)走滑断层的应力应变场右图表示右行走滑断层的应力状态和可能发生的构造及其方向。
矢量 C (compresion) 和 E(extension) 表示由剪切力偶派生出来的局部应力场中主应力的方向。
其中C表示主压应力方向;E 表示主张应力方向。
注意沿着椭球长轴方向的褶皱成S型,表示非共轴递进变形的影响。
(二)走滑断层弯曲引起的应力应变场走滑断层沿着断层走向的弯曲,会在弯曲部位产生收敛性的挤压区和离散性的拉张区(图A)。
在右行右阶走滑断层的弯曲部位可形成拉张盆地;右行左阶走滑断层的弯曲部位可导致挤压隆起(图B,C)。
<回到顶部>走向滑动断层伴生褶皱走向滑动断层伴生的褶皱走滑断层两侧的地层在剪切作用下常形成一系列褶皱构造。
地球科学学院《区域构造分析》报告学生姓名:崔维龙专业:地质学学号: 61110110指导教师:刘志宏走滑构造的识别及其作用—郯庐断裂实例崔维龙摘要:走滑构造是重要的构造类型,它的研究意义并不亚于碰撞构造和伸展构造,但总体上其研究程度相对较低。
郯庐断裂带郯庐断裂带于早白垩世发生了大规模的左行平移。
这一早白垩世构造—岩浆事件是伊泽纳崎板块突然发生高速、斜向俯冲的结果。
晚白垩世—早第三纪郯庐断裂带转变成巨型的伸展构造,普遍控制发育了断陷盆地。
太平洋板块的高角度正向俯冲使中国东部出现软流圈上涌、岩石圈拆沉,从而造成了郯庐断裂带与整个中国东部卷入了强烈的伸展活动。
晚第三纪初期起动的挤压活动,使郯庐断裂带上的断陷盆地同步抬升和闭合;断裂带的逆冲活动则断续延至今日,成为中国东部最大的近代地震活动带。
郯庐断裂带晚第三纪以来的挤压活动是西太平洋弧后扩张的响应,而印度板块碰撞的构造挤出起着辅助作用。
关键词:走滑构造;走滑断层;郯庐断裂;郯庐断裂演化引言Zechariah(公元347年)可能是描述走滑断层第一人:“奥利菲斯山将从中分别向东西方向裂开,形成一个巨大山谷,山的一半将移至北边,另一半移至南边”。
Arbold Escher(瑞士)可能是发现和正确解释走滑断层的第一位地质学家,1850年告诉Suess.地震发生时走滑断层的最早报道(1857,美国加洲圣安德烈斯断层;1888,新西兰希望断层;1891,日本;1892,巴基斯坦),这些认识都没有在有影响的刊物发表。
40年代末50年代初,几乎几篇文章同时对世界各地的不同走滑断层的大规模位移提出证据。
直到60年代,板块构造理论假说产生以后,人们才逐渐认识到走滑断层的重要性。
目前,国际上走滑断层研究较好的有:1 苏格兰大谷断层(Great Glen fault,1946)2 圣安德列斯断层(San Andress fault,1952、1963)3 新西兰阿尔平断层(Alpin fault,1956)4 菲律宾断层(Philippin fault,1956)5 阿富汗恰曼断层(Chaman fault,1958)6 加勒比海巴特勒特断层(Bartlett fault,1957)7 阿拉斯加迪那里断层(Denali fault,1957)8 中国郯庐断裂(1960)1 走滑构造1-1走滑构造的基本概念是指岩石圈或地壳在剪应力作用下产生的各种构造变形,包括:(1)走向滑动断层:泛指断层两盘的相对运动平行于断层走向的断层,规模可大可小;(2)平移断层:形成于较深的构造层次,产状近于直立,具有区域尺度,涉及岩浆及变质结晶基底以及上地壳盖层沉积岩的走向滑动断层;(3)横推断层:切割深度只涉及地壳层次的走向滑动断层;(4)转换断层:切割了整个岩石圈、直接构成了板块的部分边界并调节整个岩石圈板块尺度的相对运动的走向滑动断层。
1-2走滑构造的判识标志因为产生于独特的应力背景之下,走滑构造具有一系列独特的几何学特征,这也是识别其是否存在的重要标志。
(1)断层断面陡直,直插基底,倾向断层的断面产状基本都呈上陡下缓的犁状,形态相对较复杂的坡坪式断层的总体趋势也是如此(如图1)。
而走滑断层的情形与此相反,其断面大多表现为上缓下陡,到深部近于直立,深深插入沉积基底。
这是走滑断层在剖面上的最典型特征之一,见到这样的剖面特征,基本就可以认定为走滑断层。
但并非所有的走滑断层都具有这一特点,已知的两个特例分别是调节断层和继承性走滑断层。
调节断层的断面铲状一般较简单,多呈直立状,但调节断层是主构造变形的“副产品”,它的切割深度受控于主变形的主滑脱面的深度,不会深入到沉积基底。
另外一种情况是走滑作用在早期倾向断层的基础上发生,它继承了倾向断层的断面,因此在断层展布的绝大部分,其剖面特征与倾向断层十分相似。
当然,它会在其他方面产生一些与走滑有关的构造现象。
图1 霍多莫尔走滑断层带三维地震剖面特征(2)剖面上可能发育花状构造,花状构造是走滑断层产生的最典型的变形构造样式,在横切走滑带的剖面上由一条主干断层(走滑断层)和若干派生断层共同组成一个类似“花”的结构(如图2)。
图2 花状构造主干断层一般倾角较陡,在深部近于垂直,向上有一定的倾斜。
派生断层自浅向深汇集,分别相交于主干断层,每一条派生断层就是一片“花瓣”。
由走滑作用产生的褶皱带的宽度通常较与倾向断裂伴生的褶皱带窄,且褶皱形态较为对称。
构成花状构造的最外侧的两个“花瓣”(派生断层)基本限定了褶皱变形的范围,在“花”的内部,地层产状发生强烈而复杂的变化;而在“花”的两侧,地层产状通常不会或很少受到走滑作用的影响。
物理实验表明,基底走滑断层对盖层变形的影响范围(宽度)取决于断层活动阶段、盖层厚度和能干性、扭动性质(张扭还是压扭)、断层走向与应力方向的角度大小等因素。
持续走滑在不同阶段对变形的影响有较大差异,深部断裂走滑活动早期对两侧变形的影响更大,随着走滑活动的继续,盖层相继破裂、并进而连通后,走滑活动对变形的影响迅速减弱;盖层厚度和能干性对基底断裂走滑活动导致盖层变形的响应也有较大差异,较薄、较能干岩层构成的盖层在深部断裂走滑活动时的变形宽度相对较小;在其他条件相同的情况下,斜向挤压走滑(压扭)比斜向引张走滑(张扭)对两侧变形的影响更大;同样是斜向挤压,斜压角度愈大,走滑隆起带的宽度愈大。
花状构造一定是走滑的产物,所以花状构造是识别走滑断层的标志性构造样式。
但在实际地震剖面上解释花状构造时,一定要注意排除各种陷阱。
正花状构造在剖面上的几何特征与冲起构造、底辟构造、反转构造有相似之处;负花状构造在剖面上与正断层牵引构造、断陷边界的断阶带有时难以区分。
一定要结合其他方面的特征,从空间上全面分析,正确识别出真正的花状构造。
(3)平面上断层形迹十分丰富从平面上看,断层形迹十分丰富,可以是一条光滑的连续线,也可以是由多条走滑断层构成的雁列状断层组,甚至呈现更复杂的形态。
走滑构造中主干断层与分支断层构成的马尾状(帚状)断层组合也十分常见(如图3)。
图3贝尔凹陷层断层纲要图(4)走滑断层在空间上可见“海豚效应”或“丝带效应”同是一条倾向断层的性质在横向上是一致的。
也就是说,一条正断层,在其整个延伸范围内的做横剖面,都表现为正断层。
而走滑断层则不然,有一定规模的走滑断层的轨迹通常长都不是一条光滑的直线,而是弯曲的。
有事轨迹形态还很复杂。
如此一来,玩去的断层轨迹的不同位置,段层面与走滑方向的夹角是不同的,那么在不同的弯曲处倾向应力分量的性质也会有所不同。
表现为挤压(收紧弯曲)或拉张(松开弯曲)。
在收紧弯曲处的剖面特征表现为逆断层,在松开处表现为正断层。
也就是说,同一条断层从剖面上看既是正断层又是逆断层,时而正时而逆。
断层的两盘不像倾向断层那样可以十分明确地分为上升盘和下降盘,而是此起彼伏,高低错落,就如同在海上嬉戏的海豚此起彼落一样,所以称之为“海豚效应”。
同一条倾向断层的断面产状(倾向)在横向上是一致的,倾角大小会有所不同,但倾向一定不会反,要么东倾,要么西倾。
走滑断层则无此规律。
走滑断层一般产状较陡,向深部达到近直立的程度,上部会有一定的倾角,但倾向是不固定的。
可能会出现时而东倾、时而西倾的现象,如同一条柔软的丝带一样,因此称之为“丝带效应”(如图4)。
图4海豚效应和丝带效应一条断层如果具有了“海豚效应”和(或)“丝带效应”,那么毫无疑问它一定是走滑断层。
但如果没有可以在平面上连续分析断层特征的三维地震资料,人们会更倾向于把一条这样的走滑断层切断,解释成数条性质、产状不同的小型倾向断层。
如果在较小范围内出现一系列走向基本一致,但性质、产状无规律变化的小断层时,我们应该首先考虑走滑断层的可能性。
(5)走滑断层的断层两侧地层厚度、沉积相和产状不协调,除个别情况(比如同沉积断层)外,倾向断层两侧的地层厚度、沉积相应该是基本相同的(如图5)。
但当走滑断层切割沉积厚度、沉积环境迅速变化的陆相地层时,由于两盘块体的运动以走向滑动为主,会造成断层两侧同一套地层的厚度不匹配、沉积相突变的现象。
另外,倾向断层两侧地层界面与断层面的夹角一般是互补的,也就是说两个夹角之和应该等于或近似于180°。
而对于走滑断层,这两个夹角之和往往明显小于(正花状构造)或大于(负花状构造)180°。
这一点,可以作为在地震剖面上识别走滑断层的一个重要标志。
岩浆活动与断层之间有着密切的联系。
在板块构造的框架下,断层和岩浆活动是一对孪生兄弟。
有些研究者把岩浆活动分为主动型和被动型两种。
前者指岩浆活动在前,由于岩浆上拱造成地层破裂;后者指断裂活动在前,由于断裂向地壳深部发育,从而引起岩浆活动并上升到地表。
大洋中脊广泛存在的传递断层就是在岩浆上涌、冷却到海底扩张这一板块增生过程中产生的。
这种环境下应该是典型的主动型岩浆活动。
大型走滑断层切割深度大,可达下地壳到上地幔,因此往往会引起被动型的岩浆活动,在地表形成有规律的火成岩发育带,这在挤压和拉张环境下都可能存在。
反过来说,我们也可以通过分析地表的火成岩发育带来确定走滑构造的存在。
图5 玉门地区走滑断层地震剖面图2郯庐断裂的演化过程郯庐断裂带南起长江北岸湖北广济,经安徽庐江、江苏宿迁、山东郯城和渤海,过沈阳后分为西支的依兰-伊通断裂带和东支的密山-抚顺断裂带,总体呈缓S状北北东向延伸,中国境内长达2400km。
断裂带南部(皖、苏和鲁南)将大别造山带与苏鲁造山带左行错开达550 km,其间牵引残留的北北东向造山带部分为张八岭隆起,并构成了华北板块与扬子板块的边界。
断裂带山东段(即沂沭断裂带)醒目的断裂特征为四条北北东向的大型伸展断裂,控制出现了两堑一垒的格局。
渤海地区的郯庐断裂带被莱州湾—渤中—辽东湾盆地所覆盖。
依兰—伊通断裂带在松辽盆地东部切过张广才岭地块后进入三江盆地。
密山—抚顺断裂带(也称敦密断裂带)构成了兴凯地块与张广才岭地块、佳木斯地块和那丹哈达岭地块之间的边界。
由于郯庐断裂带的多期演化,目前断裂带内走滑、伸展和逆冲构造交互出现。
根据对前人文献的总结和归纳,当前被广泛接受的郯庐断裂的演化主要包括以下三个过程:早白垩世的大规模左旋平移、晚白垩世-古近纪的右旋伸展活动及新近纪以来的逆冲活动。
2-1 早白垩世的大规模左旋平移关于该断裂带的平移构造前人已进行过大量的研究和总结,总体上,在断裂带内的走滑构造表现为北东—北北东向左旋走滑韧性剪切带和脆性的左行平移断裂。
韧性剪切带出现在高级变质岩中,产状陡立,其中普遍出现近水平的拉伸线理。
在大别造山带东缘、张八岭隆起带上及沂沭断裂带内,左旋走滑韧性剪切带广泛出现,其中的糜棱岩、超糜棱岩多属于低绿片岩相糜棱岩。
而脆性的左行平移断裂主要出现在中生代岩浆岩中。