高级构造地质学课件12

二、基本特征
1.初看起来是层状叠置的岩层的层序是杂乱的。 既有伸展剥离形成的地层的缺失；又有推覆构 造造成的地层的叠置。根据岩性特征和化石认 真确定地层的时代及其顺序是关键。 2.变质相系也是杂序的。 3.各个不连续的岩性层的界面常是构造面，在露 头上表现为与上、下的‘层’（不同性质的面 理）近于平行，在地质图上可以看到与其有小 的交角。
第四节 构造混杂岩（melange）带
在造山带的一些相当大的区域里，展布着 由受剪切和破碎了的岩层组成的地质体，其 中岩层的垂向和侧向连续性已被数不清的非 填图规模的错动面所破坏，不同成因和年代 的岩石被彻底混合，呈漂浮在泥质基质中杂 乱排列的岩块。这种地质体被称为melange 。 Wales Angelsey 的Gwna Group （G Liguria的鳞片泥岩， Frasciscan混杂岩等， 分布面积达数千k㎡。
西藏日喀则群板岩的褶皱和轴面劈理
山西滹沱群的构造（据徐朝雷等）
3. 经常发育大致平行于板劈理的一组逆断 层或韧性剪切带。位移幅度差异很大， 从位移几㎜的剪切带到几km的逆冲断层。 如南秦岭的S-D的板岩带。平行剪切带发 育褶劈理。
4. 经常可见后期的褶劈理或膝折带叠加于板 劈理之上。它们与第二世代的褶皱或逆冲 断层有关。如果这种褶皱规模很大，则过 渡为多期变形带组合。 构造作用的晚期常可见小型的缓倾膝折带 （kink band）或褶劈理
逆冲－推覆构造（thrust and nappe structures)是由逆冲断层 thrust及其上盘推覆体 nappe 或逆冲岩席thrust sheet组合而成的构造。 逆冲-推覆构造主要涉及两个基本参数，即断层面 倾角（＜30）和推覆体位移距离（＞5㎞）。
• 因为它们是造山带前陆地区由基底之上 近水平沉积盖层的正常层序的岩层中发 育的断层，所以冲断层总是将较老的岩 层推到较新的岩层之上。只有当先已褶 皱或断裂的地层中发育的冲断层，才会 将新岩层带到较老的岩层之上，如漏顶 构造。
Gralus Nappe 的两种构造解释 双向褶皱；推覆构造
Gralus Nappe
的 地 质 图
英 国 西 北 部 莫 因 逆 冲 带 平 面 图
Moine Thrust belt
Moine thrust
构 造 简 图
1974年，美国成立了大陆反射剖面协调组织 COCORP，发现PC 组成的阿巴拉契亚山脉主峰 的蓝岭之下，是一条巨大的近水平的（≤3） 断层，使PC逆于Pz之上。外来岩席厚5—15km。 自东南向北西推移，逆冲达260km。 称为Decouple 拆离构造，说明大规模层圈式拆 离的可能，
第十二章 几种大陆收缩构造
• 地壳水平收缩构造是造山带的主体，包括 板块的俯冲、碰撞，地壳的缩短和增厚， 岩层的褶皱和逆冲等构造。 • 上世纪70年代美国COCORP揭示了南 Appalachians主脉蓝岭之下的巨大近水平 （＜3°）位移达260km的逆冲拆离构造。 • 本章介绍几种常见的构造组合
一、Frasciscan混杂岩带的基本特征（许靖 华，1965～1971） 1.区域构造位置 沿美国西海岸旧金山附近分布，宽约150km， 长达300km。东为不变质的J3～K1的碎屑岩系 （Great Valley系）。更向东是内华达岩基带 及中生代的高温低压变质带，和其上的新生代 火山岩带。
2.岩性 以普遍含有破碎的岩层及不同时代、 不同成因类型的岩石并存为特征：深海 成因 蛇绿岩套及其上的远洋沉积，包 括蛇纹岩（及橄榄岩残体）、 （蚀变） 辉长岩、枕状玄武岩、放射虫硅质岩、 海下热泉锰沉积及远洋灰岩。如巨厚的 熔岩－集块岩和薄层远洋灰岩的海山组 合，超镁铁岩的无根岩体等； 陆缘碎屑沉积 长石砂岩和杂砂岩及泥质岩， 具明显的浊积岩特征。
4. 构造 巨大的异地岩板或断片（如黑山岩板 35×10km2） 大大小小的透镜体与受剪切的基质并存。
混 杂 岩 露 头 素 描
5. 地层的上下叠置律和侧向连续律不适用。 6. 特殊的填图方法： 岩性分布图及岩性组合图 7. 形成模式 双行线模式
二、雅鲁藏布江混杂岩带
大致沿雅鲁藏布江南岸线状分布，长达2000km。 北带以蛇绿混杂岩为主，超镁铁岩巨大透镜体 或断片(如罗布莎铬铁矿），岩体内不同相之 间均为构造接触，经历过韧性剪切及糜棱岩化； 枕状熔岩；基性岩墙群；远洋灰岩和放射虫硅 质岩等。 南带混杂岩以浊积岩为主，不同时代的外来岩 块大小不一、形态各异分布于强烈剪切的基质 中。
• 二、基本概念
• Reverse fault 逆断层：上盘相对于下盘上升， 无或只有很小的走滑位移分量，倾角通常＜ 45°。 • （逆）冲断层thrust：低角度逆断层（ ＜ 45°）。在挤压造山带外带的浅层次的沉积 岩中特别发育，而且常常看来是这些地区中 首先形成的主要构造。如北美西海岸的落基 山的前陆冲断褶皱带（foreland thrust-fold belt)和美国东部的applachian的谷岭区的前陆 冲断带。
雅鲁藏布江混杂岩带构造简图
三、变质愈合的混杂岩带
如大别山及苏鲁变质带。沉积时代和变质时代的多 样性。有元古代的变质岩，其中找到了古生代的 化石。如陶湾组大理岩中找到了三叶虫碎片。浒 湾组大理岩中找到了腕足类碎片。商城组大理岩 中找到了古生代化石。雁岭沟组大理岩 中找到了 放射虫化石。江西板溪系中找到了古生代放射虫 化石等。 基质早期受强烈剪切而糜棱岩化，后期被混合岩化 或高级变质成混合片麻岩或二云二长片麻岩，包 体为高压或超高压变质的榴辉岩、大理岩等，两 者间为愈合的构造接触。 大理岩是很好的构造润滑剂
中条山胡蓖型铜矿的中条群的综合剖面
• 1 zh5大理岩；2 zh4片岩；3 zh3大理岩；4 zh2钙质片 岩；5 zh1石英岩；6 变基性岩席；7 铜矿体
四川西部李伍铜矿构造剖面
李伍群云母石英片岩的构造型式
四川西部江浪构造示意剖面
4.一般发育多期面理，主期面理（露头上 最显著的劈开面）可以是S1 、S2或S3。 S1多为伸展阶段形成的褶叠层的顺层面 理。S2或S3是褶劈理或分异条带 （layering）。可以是褶皱的轴面面理或 韧性剪切带的面理 5.早期的面理或断层可以被褶皱。一般发 育共轴叠加褶皱。
Morcles
推 覆 体 地 质 图
瑞士alps morcles nappe
第二节 板岩带
在造山带中常呈平行条带沿造山带走向分布， 如南秦岭的泥盆系，但在N.Wales的下古 生界和川西的西康群呈等轴形和三角形分 布，与其边界条件有关， 低级变质岩，绿片岩相，常位于黑云母等变 度以下，原岩多为大陆斜坡深处的浊流沉 积。典型的板岩由粉砂质、泥质、泥灰质 沉积岩变质而成，常夹有凝灰质岩石或杂 砂岩等夹层。
湖北武当群的构造（据蔡学林等）
吕梁群的构造剖面（据1/5万区调）
五台群的构造剖面
（据徐朝雷等）
第三节 堆垛层构造
一、涵义 在（造山带的）浅、中变质岩区常见到的堆叠岩片式 的构造组合， 傅昭仁等（1996)：堆垛层（stacking layer）指在地 壳较深构造层次中，在收缩挤压体制下，先存的变 质沉积－火山岩层在韧性流层内发生近水平剪切流 变和韧性推覆，并在递进变形过程中，经强烈纵向 构造置换而形成的一套杂序的变质构造地层单 元。…发育有以等斜平卧褶皱和韧性冲断构造为主 体的流变构造群落的构造滑断堆垛，最终造成造山 带巨厚的成层变质岩系
扬 子 地 台 西 缘 的 板 岩 带
一、板岩带的基本构造特征
1 板劈理发育，常发育倾向线理，可由变形 砾石、退色斑、化石以及压力影构造表现 出来，代表了水平缩短、垂向伸长的应变 状态。
2.褶皱通常是轴面直立的紧密到等斜的， 但构造的叠加和置换并不复杂。
• 板岩带中的褶皱形态
褶皱岩层的层序可用原生构造或附属小构 造来判断。如：斜层理、递变层理、底 面印模、包卷层理、泥裂；寄生褶皱、 劈理与层理的关系等。 小褶皱的幅度与岩层的厚度有关，板岩层 较厚的，幅度可达数十米；在夹有不同 岩性薄层（㎝级）的岩系中，幅度常以 ㎝计。 在均匀的板岩中发育轴面劈理，在能干性 差异的互层中发育劈理折射，呈正和反 扇形劈理。
5. 退色斑是有限应变测量的最好标志，一 般垂直于板劈理的缩短多＞50％，在垂 向上伸长（倾向线理）。一般褶皱枢纽 方向平行板岩带的延长方向。反映垂直 板岩带的强烈缩短。
6.由于纵向构造置换，新生劈理取代了原生 层理，形成陡倾单斜岩系的假象。
西康群的构造（示意性的，据许志琴等）
二、板岩带地质制图要点
早期用几个巨大推覆体的叠置来解释造山带变 质岩层及其缓倾片理带的形成。 苏格兰莫拉尔背形变质岩层中的构造堆垛
实质上是一套经历了多种构造体制（伸展、挤压 或近水平的剪切）的多期变形，且可能经历了 多次的面理置换，岩石的原始结构发生了比较 彻底的改组。既有以使地层缺失、地壳柱变薄、 但上下层序依然的剥离断层和顺层韧性剪切带 以及褶叠层等为代表的伸展构造；又有使地层 重复的大规模的推覆构造的堆垛岩片组成。 是一套杂序的堆垛系统。 堆垛层构造在造山带及板内的中、浅变质岩系中 普遍存在，过去常被作为层状构造组合而划分 成不同的岩组或岩群。
1975年美国地质学家在落基山的逆冲断层 带发现了派恩维尤（Pineview）油田，轰 动了美国石油地质界。 1980年代初，我国石油地质学家在新疆克 拉玛依的克乌断裂带下扩大了油田，找油 到得了重大突破。 本世纪初，在甘肃酒泉南的祁连山下找到 了新油田。
Appalachains 谷岭区剖面
江南古陆是否类似蓝岭式的大推覆
1. 在填图中，追索标志层（连续的或不连续 的）是关键。 2. 利用各种标志判断岩层层序是露头地质最 基本的手段。典型区域和剖面的详细地质 调查。 3. 露头的连续程度决定了构造分析的可靠性。 4. 在弱变形部分寻找化石
层理包络面和劈理的关系（据徐朝雷等）
陕西汉阴南秦岭构造剖面
1元古界 2基性岩席 3钙质糜棱岩（z） 4石英片岩 5，6 含大理岩的云母石英构造片岩和片岩（C－O） 7，8 二 云母石英构造片岩和片岩（S）9 含大理岩的二云母石英 片岩（D）