第十三章 逆冲推覆构造

2.双重构造 由底部主断层分支出若干分支断层形成叠瓦状断层， 每个分支断层向上再次合并于一个主（断层）滑动面，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、底板及其间叠瓦状断层形成的构造称为双重构造。
底板断层、顶板断层、分支断层、马石（断夹块）
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
背冲式逆掩断层 由两条倾向相向倾斜、相背(反)逆冲的逆掩断层组成， 两条断层有一共同的上(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。
楔冲式断层 这类断层组
合有点类似叠瓦式构造， 所不同在于断层倾角较陡， 断层之间的断片呈楔形体 而故名。它的发育与基底 大断层活动有关。
1.背驮式或前展式：每一 新的逆冲断层发育在先存 逆冲断层的下面，各逆冲 岩席依次向逆冲方向或前 陆扩展，并增生在前进中 的逆冲岩席的前锋。
2.后展或上叠式：每一新的逆冲断层发育在先存逆冲断层的 上面，各逆冲岩席依次向逆冲来源方向或腹陆扩展，并增生 在前进中的逆冲岩席的后缘。 3.违序式。
前展式中位置最高或最后侧的逆冲席发生最早，后展式中 位置最高的逆冲岩席发生最晚。根据野外观察及模拟实验和理 论分析，确证绝大多数逆冲推覆构造均以前展式扩展
阶梯形断层面的构造要素
1.断坪－断坡构造：断坪是断层面与岩层面大致平行的部分； 断坡是断层切断岩层面的部分。 断坪、断坡一般指断层下盘而言。更严格地可以分为： 1) 下盘断坪：与下盘岩层平行的部分 2) 下盘断坡：切割下盘岩层的部分 3) 上盘断坪：与上盘岩层平行的部分 4) 上盘断坡：切割上盘岩层的部分
逆冲推覆构造的组合型式
1. 叠瓦式：一系列逆冲断片上下叠置由若干条产
状基本一致的逆掩断层组成，各条断层的上盘 依Leabharlann Baidu向同一方向向上逆冲，平面上构成叠瓦式 (状)。
叠瓦状逆冲断层系
叠冲(瓦)式逆掩断层 叠瓦状构造常常表现为前(上)陡后(下)缓，各条断层向下 常汇集成一条主断层。
台中地区叠瓦断层带
对冲式 由两条倾向相背倾斜、相对逆冲的逆掩断层组成， 两条断层有一共同的下(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。
第二节、前陆逆冲带的构造特征
一、造山带的基本结构
二、底部拆离断层（滑脱面）
逆冲断层活动时常沿前陆盆地中的软弱岩层、特别是 盖层－基底界面滑动，形成的逆冲推覆体系的底部主断层 面。底部主断层之上则发育众多叠瓦状断层，称为分支断 层。
三、阶梯形断层面
逆冲断层沿断层面 滑动时会使断层上盘的 地层缩短，当缩短量达 到一定量时，逆冲断层 常要切断强硬层向上扩 展，遇到新的软弱层再 沿其滑动，结果形成阶 梯状的断层面。
4. 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 逆冲断层和断夹块组成。
断夹块中岩层呈膝折状弯曲
顶板逆冲断层
底板逆冲断层 断夹块中岩层呈拉长的背斜-向斜对
逆冲断层根据形成的深度和产状可分为两大类：
厚皮构造：深层高角度并进入基底的逆冲断层。倾角一般 高于45°，一般出现在造山带的内部。 薄皮构造：浅层低角度只涉及盖层而不影响基底的逆冲， 产状一般低于45°，一般出现在造山带的前 沿，通常称为前陆褶皱冲断带。
四、背（反）冲断层
逆冲席体沿拆离面运动受阻、沿断坡上升要求很大的侧向挤压力， 应力超过岩石强度时，可形成与断坡共轭的背冲断层，因其与总体逆冲 方向相反，故又称反冲断层。
五、冲起构造
反冲断层与同时形成的逆冲断层所围限的部位，因强烈挤压而上冲， 形成变形强烈的隆起构造，表现为断层切割岩层扭曲的背斜形式。
判别：变形强度； 平面形态
二、逆冲断层系
由上述逆冲断层序列产生的由主断层和分支断层形成逆冲断 层构造称为逆冲断层系。最常见的为叠瓦状构造和双重构造。 1.叠瓦状构造： 由一个底部拆离断层分支出多个分支断层，并形成一个不对 称扇形构造，这样的构造称为叠瓦状构造。
根据主断层的位置 首叠瓦扇（前展） 尾叠瓦扇（后展）
六、构造三角带
在反向逆冲断层与其后侧的逆冲断层汇聚部位，形成以反冲断层、分支逆 冲断层和底部拆离断层限定的三角带，其构造变形十分强烈。
第四节、 逆冲断层系
一、逆冲序列： 逆冲断层沿底部拆离断层运动，并切断强硬层向 上扩展，这种的向上切断强硬层并与底部拆离断层相 连的断层称为分支断层，断层活动中往往是依次发育 许多分支断层，形成逆冲断层系。 逆冲断层中分支断层形成的先后顺序称为逆冲 序列，可分为三类：
Fig. 11.17a
W. W. Norton
第一节、基本概念
逆冲推覆构造：由逆冲断层和推覆体组成的一种挤压性构造， 通称逆冲推覆体系，是造山带中最常见的构造现象。 逆冲断层：广义指上盘相对下盘上升，较老的岩层逆冲到较新 的岩层之上的断层，由水平挤压作用形成。现一般指低角 度（倾角低于30度）的大规模逆断层。 推覆体：经远距离位移的规模巨大的近水平或平卧褶皱岩席， 也称外来体或逆冲席体。是逆冲断层的上盘。
第三节、 逆冲作用与褶皱作用
一、断弯褶皱
逆冲席体沿阶梯状断层面运动时在断层的弯曲部位被迫 发生的弯曲。弯曲的形态被动反映其下断层形态，褶皱翼部 位于上、下盘断坡之上，转折端位于断坪之上，常形成平顶 的背斜或箱状褶皱，称为褶隆。 tgθ = sin2α /(2+cos2α )
αα
θ
二、断层扩展褶皱
被动顶板双重构造：前陆逆冲带前沿部分常出现的一种 特殊的双重构造。为叠瓦断层堆垛在盲逆冲前沿的双重 构造，特征是顶板断层是由于下盘的挤入所致，顶板处 于被动地位。
盲 断 层
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。
冲断层
飞来峰
逆冲推覆断层与飞来峰构造示意图
思考题
1. 逆冲推覆构造有哪几种组合型式？ 2. 什么是双重逆冲构造？ 3. 什么是反冲断层与构造三角带？ 4. 逆冲推覆构造沿冲断方向可以分成哪几个带？ 5. 逆冲推覆构造有哪些几种扩展方式？ 6. 断层作用与褶皱作用有何联系？ 7. 如何区别挤压推覆与重力滑覆？
正在形成的逆冲断坡端线部 位形成的褶皱。端线以下部分岩 层缩短，端线以上未断部分通过 褶皱缩短以调节上下的不一致。 这类褶皱一般不对称，前翼很陡 （直立-倒转）。
三、滑脱褶皱（侏罗山式褶皱）
直接位于滑脱面（断坪）上的褶皱。这种褶皱机制需要很 软弱的滑离层，如膏盐层等。褶皱的主要特征是两翼陡立，平 顶或尖顶，核部常为最老的软弱层。
端线：位移等于零的边界。侵蚀后的平面上表现为两端点。 盲断层：未出露原地表的断层，位移消失在地下。盲断层的 位移消失在断坪区时，逆冲前缘表现为单斜挠曲。断层消 失在断坡部位时，地面表现为一对背、向斜。
五、位移转移带、叠接区或桥区：
断层沿走向不总是一线贯 通，常表现为消失和再现。两 断层的叠接部位有一桥区，称 为位移转移带，即一断层的位 移通过该带转移到另一断层上。
Types of Dip-Slip Faults
• Thrust faults - A special case of reverse fault.
– Hanging wall block moves up relative to the footwall block – Thrust faults are characterized by a low dip angle (less then 45o). – Accommodate shortening of the crust – Strong compressional forces
第 十一 章
逆冲推覆构造
Red Spring Thrust, Nevada
Paleozoic
Jurassic
Photo from Ryan Petterson, Caltech
Types of Dip-Slip Faults
• Reverse faults
– Hanging wall block moves up relative to the footwall block – Reverse faults have dips greater than 45o and thrust faults have dips less then 45o – Accommodate shortening of the crust – Strong compressional forces
（上盘）断坪 （下盘）断坪
2.前断坡、侧断坡和斜断坡： 根据逆冲方向与断坡方位关系划分： 1）前断坡：走向与逆冲方向近垂直的断坡，主要特征是断层 面发育逆冲擦痕。 2）侧断坡：走向与逆冲方向近平行，断层面上发育近走向或 斜向擦痕。 3）斜断坡：是前断坡与侧断坡的连接部分，斜向擦痕发育。
四、端线与盲断层