走滑及其伴生构造
第十二章走--滑--断--层
走滑断层
圣•安德列斯断层
第一节、 走滑断层旳基本特征和构造
一、一般特征
走滑断层产状一般近直立,断层面较平直,两盘总体沿 断层走向相对滑动。按所处旳构造背景可分为两类:一类规 模较小,延伸一般不超出几十公里,深度一般不超出几公里, 限于地壳上部;走向与造山带主要褶皱轴向斜交(30-45°) 或垂直(撕裂断层),常共轭出现。另一类走滑断层呈单组出 现,规模巨大,延伸几百到上千公里,向下贯穿整个地壳, 位移高达几百公里。其中许多构成古、今板块旳边界和强烈 旳地震带。常伴有雁列状褶皱和断裂、拉分盆地、和花状构 造等。
4.压剪裂(P),逆冲-同向剪切断裂,与主干断层交角约 -15°,与R断裂近对称;
5.反向走滑断裂(X),与主干断层交角约-75°, 与R’断 裂
近对称; 6.平行主干断层旳同向走滑断层
阶步旳形成
正阶步
反阶步
第三节、 挤压性走滑与拉张性走滑
走滑断层是不同取向旳有关断裂,尤其是R和P断裂旳 沟通、连接而成,断层面经常弯曲,因而走滑运动过 程中,在这些断层弯曲部位或叠接部位(桥区)形成 局部旳挤压和拉张区。
板块斜向汇聚或离散时,因为变形分解形成平行俯冲 带或离散带旳走滑断层,有关旳剪切作用为一般剪切, 形成总体旳挤压走滑或拉张走滑。
第四节、走滑断层控制旳构造
一、拉分盆地:走滑体系中拉伸形成旳盆地 1. 形成过程
2. 几何特征: 松弛断弯部位呈S形或Z形, 拉张桥区旳呈菱形,为一般意义上旳拉分盆地,其长边为走 滑断层,短边为正断层限制 当菱形盆地两端旳正断层原为同一断层时,盆地旳长边等于 走滑位移量。
二、左行和右行走滑断裂
著名旳实例是美国西部旳圣安德列斯断层、我国东部 旳郯城-庐江断层和西部旳阿尔金断层,红河断裂等。
盆地分析-走滑盆地
含油气盆地分析
构造学分析
2003
2、走滑断层的位移 根据走滑断层两盘的相对位移的方向可分为左行和右行。 根据走滑断层两盘的相对位移的方向可分为左行和右行。当 观察者站在断层的一盘而观测到另一盘向自己左侧的位移时称为 左行或左旋,反之称为右行或右旋。左旋也称为逆时针旋转, 左行或左旋,反之称为右行或右旋。左旋也称为逆时针旋转,右 旋也称为顺时针旋转。 旋也称为顺时针旋转。 断层两侧的断块沿断层走向将发生伸展和收缩变形。 断层两侧的断块沿断层走向将发生伸展和收缩变形。断块的 伸展变形可能导致地面沉降,收缩变形则引起地面隆升, 伸展变形可能导致地面沉降,收缩变形则引起地面隆升,于是断 层的走滑位移就转换成为断层两盘的升降位移。 层的走滑位移就转换成为断层两盘的升降位移。 沉降 隆起
2003
含油气盆地分析
构造学分析
2003
3、走滑带两侧Hale Waihona Puke 质界线的水平错开含油气盆地分析
构造学分析
2003
3、走滑带两侧地质界线的水平错开
含油气盆地分析
构造学分析
2003
3、走滑带两侧地质界线的水平错开
含油气盆地分析
构造学分析
2003
4、海豚效应和丝带效应 海豚效应( 海豚效应(dolphin effect)系指在走滑断 effect) 层面倾斜方向相同的情 况下, 况下,在一个横切剖面 上显示为正断层, 上显示为正断层,而在 另一个剖面上显示为逆 断层,即相邻剖面的相 断层, 对升降盘、 对升降盘、滑距类型和 方向不同。 方向不同
含油气盆地分析
构造学分析
2003
走滑断层的板 块构造环境
含油气盆地分析
构造学分析
2003
含油气盆地分析
走向滑动构造
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。
高等构造地质学-7走滑构造
右行右阶-拉伸、 右行左阶-挤压、
拉分盆地
断块隆起,pop up
自 行 分 析 转 弯 处 的 应 力 状 态
思考转弯处应力 状态和相应构造 类型
走滑断层的应力状态(三)
交切走滑断层引起的应力状态(1):以小角度相交 且滑向相反,会出现两种情况:两条走滑断层一 致滑向楔尖引起挤压隆升;一致背离楔尖滑动, 则引起拉伸断陷。
走滑断层与转换断层
走滑与块体旋转
•常伴生由褶皱、断裂及断块隆起和断陷盆地 等构造;
•断层两侧地层-岩相带呈递进式依次错移, 时代越老移距越大;
•断裂带常呈直线延伸,甚至穿过起伏很大的 地形仍保持直线型,航、卫片上显示清楚。
走滑断层的阶式(一) 左阶式:各次级断层沿走向依次向左错列。
左行左阶 式。重叠 部位为拉 伸区域
右行左阶 式。重叠 部位为挤 压区域
走滑造
走滑断层(strike-slip fault)即走向滑动断层,一般 指大型平移断层,两盘沿直立或近于直立断层面 相对水平剪切滑动。走滑断层和兼具倾向滑动的 大型走滑断层相当普遍,并在区域构造活动中具 有主要意义。
基本特点
•走滑断裂带包括一系列与主断裂带相平行或 以微笑角度相交的次级断层,单条断层一般延 伸不远,各级断层分叉交织,构成发辫式;
交切走滑断层引起的应力状态(2):两条相交且滑 向相同的走滑断层,聚敛者(压剪)引起挤压、隆 升,离散者(张剪)引起拉伸、沉降。
离散
聚敛
拉分盆地(一)
拉分盆地(pullapart basin):走 滑断层系中拉 伸形成的断陷 盆地。B.C. Burchfiel 1966 圣安德列斯走 滑断层控制的 死谷盆地时提 出,后来建立 了相应模式。
走滑断层的阶式(二) 右阶式:各次级断层沿走向依次向右错开。
走滑拉分构造及意义
走滑拉分构造及其地质意义摘要走滑拉分作用普遍存在于盆地构造体系中,控制着盆地的形成和成藏作用。
本文主要阐述了右旋走滑系统模式、走滑构造的形成机制以及走滑作用的证据。
剖面上的花状构造、平面上的雁列式断层、走滑带两侧地质界线的水平错开以及走滑构造带内部构造和夹块均可作为走滑作用存在的证据。
以渤海湾盆地济阳坳陷东部为例,主要介绍了郯庐断裂带东西两支断裂以及垦东凸起的走滑构造特征,这些走滑断层基本呈NEE-NE-NNE方向延伸和展布,在平面上都有平直性、彼此平行分布、分段延伸的特点,剖面上主要表现为花状构造和平行断裂。
走滑拉分作用对油气成藏起到了非常重要的作用,它影响烃源岩的热演化与分布,改善断裂带附近地层的储集物性,影响盖层的形成和油气的疏导体系。
关键词:走滑拉分作用,走滑构造,济阳坳陷,油气成藏第1章引言1.1研究目的和意义走滑拉分作用可形成复杂的构造系统,是构造地质学研究的前沿问题之一,它可以形成重要的油气圈闭,在油气勘探中具有重要意义。
自扭动断层概念提出以来,扭动构造的研究得到了很大的进展,油气勘探中也发现了越来越多与走滑拉分作用有关的圈闭,其在油气勘探中的意义得到了广泛关注[1]。
中国大陆广泛广泛存在走滑拉分作用,东部的郯庐断裂带与渤海湾含油气盆地的形成和走滑作用有一定的关系。
渤海盆地是我国重要的海上含油气盆地,以新生代为主要成盆期,形成于太平洋板块、印度板块和西伯利亚板块非正向汇聚及中国东部岩石圈伸展东移的右旋扭张背景[2]。
走滑活动在渤海湾盆地形成演化和油气成藏等各方面都有重要的作用,走滑构造作用影响着盆地的形成演化,盆地构造体系的形成与走滑扭动作用有关,对油气赋存具有重要意义的局部构造受走滑作用控制,郯庐断裂及与之相关的走滑作用与渤海盆地构造形成和油气聚集具有紧密的联系。
济阳坳陷是渤海湾盆地内的一个重要的次级坳陷,著名的郯庐断裂带从其东部穿过,使得走滑构造在济阳坳陷东部非常普遍。
同时,济阳坳陷东部是重要的油气富聚区,目前在沾化凹陷中东部的孤岛、孤东和桩海地区、埕北低凸起、埕南凸起、垦东凸起、黄河口凹陷、潍北凹陷等部位发现了一批大中型油气藏,这些油气藏的形成与走滑拉分作用有着密切的关系。
走滑及其伴生构造
R剪切断裂雁行排列 走 滑 强 度 T张性断层产生,形成羽列
强
P剪切断裂产生,T张性断裂 消亡,剪切透镜体形成
•同沉积走滑断裂自下而上走滑强度由强变弱,导致同一断裂 不同层系的断裂组合样式的差异
雁列构造样式
羽列构造样式 花状构造样式
主走滑带 (辫状构造样式)
花状构造是同沉积走滑断裂自下而上走滑强度由强变弱的结果
走向与张性破裂断层t的走向垂直?剪切应力场可产生不同性质不同走向的断裂类型走滑及其伴生构造产生的力学机制剪切应力场应变椭球体走滑及其派生构造的理论研究压挤压?走滑断裂末端与走滑双重构造的挤压与拉?弯曲走滑断裂不同段的局部应力场的差异?块体活动的改变与断层方向的变化造成平行聚敛和离散扭动的差异走滑及其派生构造的理论研究走滑及其伴生构造的类型与样式同一走滑应力场之下不同位置局部应力场差异不同方向应变差异导致了走滑及其伴生构造发育类型与样式的多样性走滑及其派生构造的类型区划走滑应变构造拉张应变构造挤压应变构造平直走滑带弯曲走滑带走滑带尾端走滑叠接带盆地区隆起带尾端叠瓦扇构造走滑双重构造转换带雁列羽列构造正负花状构造走滑及其派生构造发育位置应力特征构造样式构造单元平直走滑带r剪切断裂雁行排列t张性断层产生形成羽列p剪切断裂产生t张性断裂消亡剪切透镜体形成?不同演化阶段不同走滑强度的断裂结构存在差异?同沉积走滑断裂自下而上走滑强度由强变弱导致同一断裂不同层系的断裂组合样式的差异雁列构造样式羽列构造样式花状构造样式辫状构造样式花状构造是同沉积走滑断裂自下而上走滑强度由强变弱的结果增压或挤压弯曲restrainingbend释压或伸展弯曲releasingbend拉分盆地隆升或推起构造伸展走滑双重构造挤压走滑双重构造woodcockfischer1986?弯曲与叠接方式的不同导致同一走滑背景下不仅可以形成走滑构造样式同时也可产生拉张构造样式挤压构造样式盆地与凸起shankarmitra2011timdooley1997走滑叠接带形成的盆地与凸起走滑弯曲带形成的盆地与凸起atilla1982走滑的弯曲带与叠接带均可发育盆地或凸起但形态特征存在差异不同叠接长度的走滑释压叠接发育的走滑拉分盆地存在差异lisa1997?走滑双重构造倾向滑移的逆冲双重构造双重构造duplex
走滑断层研究进展—以阿尔金断裂为例
177管理及其他M anagement and other走滑断层研究进展—以阿尔金断裂为例范勃然(河北地质大学 地球科学学院,河北 石家庄 10077)摘 要:根据前人对走滑断层进行的一系列研究,本文通过一些分析方法对走滑断层现状进行整理。
走滑构造影响着盆地的形成与演化,走滑扭曲也与盆地构造体系的形成有关。
因而,在地质研究中走滑断层具有重要的研究意义。
本文主要从走滑断裂的断层效应、识别方法、派生伴生构造和分类方案进行阐述,但其分类方案还不太成熟,还需进一步研究。
在此基础上,以阿尔金断裂为例,详细描述阿尔金断裂的发生时间和新生代活动模式。
关键词:走滑断层;分类;阿尔金断裂中图分类号:P542 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)22-0177-2收稿日期:2021-11作者简介:范勃然,女,生于1997年,汉族,河北石家庄人,硕士研究生,研究方向:构造地质学石油。
1 走滑断层研究历程1.1 最早研究成果 17世纪末期的旧金山地震致使断层发生大规模滑动,地质学家因圣安德烈斯断层突然滑落至400多米这一地质现象开始研究,在20世纪的30~40年代,西方学者提出了走滑断层的一些基础概念。
例如Sonder 在1946年提出的全球剪切断层格架,Kennedy 开始提出平移断层及其基本定义,国外学者认为区域走滑断层是地壳主要运动之一。
20世纪50年代,中国东部的郯庐断裂带也开始被地质学家们所认知,Moody 和Hill 在中亚、北美、阿富汗和西太平洋地区发现并对许多大型平移断层进行了研究[1-3]。
地质学家们一开始并没有涉及大区域内甚至达到全球范围内关于走滑断裂的研究,小范围的偏多。
由于无法解释旧金山地震导致的断层大规模滑动,国外一些地质学家开始研究大区域范围内的走滑构造及其发生机制,并发表了举世闻名的文章《Wrench fault tectonics》,在该篇文章中还讨论了走滑断层的遗传模式,并在此基础上,提出了平移断层结构的基本原理,这是研究走滑断层的一个进步点。
走滑构造
构造演化(图5-10)。当印度和亚洲大 陆碰撞并挤入时,第一期(距今50~20 Ma)东南亚块体被挤出800~1000 km, 南海也随红河断裂左旋活动而张开。第 二期时(距今20~10Ma)使华南地块包 括西藏沿着阿尔金-甘肃-渭河断层向 东移动达几百公里。
1906年旧金山大地震期间,圣安德烈斯断层突然发生4.7米的右行滑 动,向世人证明了走滑断层的现象。
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。
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) 8 阿拉斯加迪那里断层(Denali fault,1957)
胶莱盆地是一个白垩纪
走滑拉分盆地,其发展受郯 -庐断裂带左行走滑活动和 五莲-荣城断裂带右行走滑 活动的控制。在挤压分力作 用下,两条走滑断裂带间的 楔形断块向NE伸展和逃逸, 胶北地块向NE方向移动形成 走滑盆地并伴有岩浆活动。 白垩纪末,随着郯-庐断裂 带转变为右行走滑活动,地 块隆起,结束了走滑盆地演 化历史。
亚 丁 湾 拉 分 盆 地
中国的走滑拉分盆地
l)与郯一庐断裂带有关的走滑拉分盆地 郯-庐断裂带切割深,延伸长,位移量大。其山东沂沐断裂段 由四条大断层组成“两堑一垒”组合。这四条断裂向下延伸至20 km左右变为两条。在下扬子、胶南、沈阳都有NE向断裂与之斜交 ,构成了以郯-庐断裂为主干的分支走滑断裂系统。 郯-庐断裂带具有长期复杂的活动历史。在中生代早期,可能
《油区构造解析》第五章 走滑构造 (1)
4000
沧东断层
6000
(a)
Ek
J-K PC
PC
O
O C
18320
J-K P C O
SEE
0
1000 2000m
35015剖面局部
深度(m)
16720 2000
4000
17120 Ed
Es
Ek J-K
P C
6000
沧东断层
(b)
KG4 KG7
17520
17920
Ek J-K
P C
CO O
18320
J-K P
C
O C
0
1000
33735剖面局部
SEE
O
2000m
深度(m)
16720 2000
4000
17120
17520 KG3 17920
18320
Ed Es
Ek J-K
沧东断层
PC
Ek
J-K
P C O
O O
O
O
C
0
KG6 18720 SEE
1000 2000m
6000
(c)
33455剖面局部
基底卷入的走滑构造中的盆地基底与沉积盖层 一起发生走滑构造变形。
基底卷入的走滑构造并不意味着主干走滑断层 一定要从盖层岩层切入到基底岩层中。通常盆 地基底岩层中发育主干走滑断层,主干走滑断 层可以向上直接切割所有盖层岩层,也可以在 基底顶面或盖层岩层内部尖灭。
基底走滑断层与盖层之间也可以产生滑脱,但 是这种滑脱并为破坏基底与盖层在走滑构造变 形方面的统一性。
J-K T
P C
O
_C
_C
构造地质13走滑构造
褶皱轴
2、拉分盆地发育
多数拉分盆地的发育是受雁列式走滑断层控制, 左行左阶(A)或右行右阶(B)走滑断层系是形成拉分 盆地的控制因素,前者使拉分盆地呈S形,后者拉分盆 地为Z型。
在规模上,变化很大。大者长逾百公里, 宽达十余km,小者数百米。 世界上已查明拉分盆地的长宽比统计,比 值为3,达到3即停止发育
拉 分 盆 地 的 演 化
一个大型拉分盆地内部可能存在次级走滑 断层和次级拉分盆地…,雁列走滑断层控制下发 育的拉分盆地,各盆地先单独发育后,相互联接 组成复合盆地。
2、拉分盆地的地质特点:
4、走滑断层交切引起的挤压和拉伸
(1)当两条走滑断层一致滑向楔尖而引起挤压隆升( A); (2)当两条走滑断层一致背离楔尖滑动,则引起拉伸断 陷(B)。 旋向不同(组合不同)
共轭(伴生)
如果两条相交走滑断层滑向相同,聚敛引起 挤压,离散引起拉伸
派生
聚敛 离散 旋向不同(次级断层交切方向不同)
三、拉分盆地
第13章
走向滑动断层
概述: 走向滑动断层,简称走滑断层,即大型平移断 层,两盘沿直立断层面相对水平滑动。 根据走滑断层的相对运动方向,分为左旋或右 旋。又称左行或右行两类
走滑断层有各种规模,除了与褶皱或推覆体伴生的 局部平移断层系之外,更重要的是在地壳中发育的区 域性走滑断层系。我国有名的郯-庐断裂系。 世 界 著 名 的 四 大 走 滑 断 层 系
(1) 与其它盆地相比,发育快、沉降快、沉 积厚度大、沉积相变化迅速。 ( 2)在长期拉伸的大型拉分盆地中,地壳相 对减薄,发生火山活动,热流值较高。 (3)在富含有机物的海相和湖相沉积→易形 成生油层。(高热流值作用) ( 4)伸展扭动背景中的拉分盆地,也是地震 的多发场所。
走滑反转构造
走滑与反转构造
定义 基本特点
走滑构造
伴生构造 识别标识 与油气关系
走滑反 转构造
定义、分类 定义、 识别 形成条件
反转构造
与其他构造对比 与油气关系
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走滑构造
走向滑动断层( 走向滑动断层(走滑断 层),一般是指大型平 ),一般是指大型平 移断层,两盘顺直立断 移断层, 层面相对水平滑动。 层面相对水平滑动。
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走滑构造
(1)雁列构造 ) 沿走滑断裂走向, 两侧的褶皱或断裂呈雁列状排布。 沿走滑断裂走向 两侧的褶皱或断裂呈雁列状排布。
根据雁列断层的相互排列和重叠的关系, 根据雁列断层的相互排列和重叠的关系, 又可将其分为左阶式和 又可将其分为左阶式和右阶式 左阶式走滑 断裂拉分盆地( 断裂拉分盆地(滇西剑川 -大理和宾川等第四纪裂 陷盆地群) 陷盆地群)
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走滑构造
走滑构造的识别标识 (1)剖面标志 ) 花状构造 海豚效应和丝带效应 走滑带内部构造和夹块 剖面上的地层不连续现象 (2)平面标志 ) 线性延伸或带状展布 走滑带两侧地质界线的水平错开 斜列的盖层褶皱
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走滑构造
走滑构造与油气关系 走滑作用可以是瞬时的, 也可以是长期活跃的;既可以切 走滑作用可以是瞬时的 也可以是长期活跃的 既可以切 至地壳深处, 也可以仅沟通浅部地层。 至地壳深处 也可以仅沟通浅部地层。这些活动对走滑区油 气成藏动态要素具有非常大的影响作用。 气成藏动态要素具有非常大的影响作用。 (1)促进烃类的生成 促进烃类的生成 规模较大的、基底卷入型的走滑断裂是岩浆、 规模较大的、基底卷入型的走滑断裂是岩浆、水、气的 直接通道 岩浆的上涌可提高浅部地层的地温梯度 通道,岩浆的上涌可提高浅部地层的地温梯度, 直接通道 岩浆的上涌可提高浅部地层的地温梯度 为生油物 质向油气转化提供动力。据无机成因学说 岩浆、 质向油气转化提供动力。据无机成因学说, 岩浆、地壳和地 幔中有CO2 和烃类气体大量存在 并沿断裂带上升 , 只要其 和烃类气体大量存在, 幔中有 圈闭和封闭盖层即可形成油气藏 上有好的圈闭和封闭盖层即可形成油气藏。 上有好的圈闭和封闭盖层即可形成油气藏。
第七章-4 断层---走滑断层
把复杂对象分解后进行具体分析
• 断坪/断坡
总体分析、解释,建立构造模型 实验验证
• 主控因素、约束条件,要解决的关键问题
地质验证 逆冲断层台阶式结构动画
7.4
走 滑 断 层
转换断层 走滑断层
1.标志层的平错断距基本稳定不变 (Ⅰ) 2.标志层的错位与断层剪切方向相反 (Ⅰ) 3.剪切滑动只限于标志层之间(Ⅰ中 的bc之间),地震只发生于该段上 4.变质带和断层岩带在断层两盘不对 称,除标志层间两盘发育外,其余 部分只一盘发育(ⅠC) 5.如有两条断层,两条断层的位移方 向可以一致,也可以不一致(ⅠA) 6.沿整个断层位移量均相等 7.断层端点或压缩或拉伸
走滑断层的应力应变场
7.4.3.2
花状构造(Flower Structure)
走滑断层自下而上发散为若干条次级断层,在 剖面上呈花状形态 根据剖面形态、断层力学性质分为正花状和负 花状 花状构造多发育在未发生强烈变形和构造叠加 的地区
7.4.3.2.1
正花状构造
压扭性应力状态
背冲式逆断层组合 断面下陡上缓,凸 面向上 地层呈背形,但非 弯滑褶皱
7.4.2.1
走滑断层的应力应变场
7.4.2.2
断层弯曲引起的应力应变场
7.4.2.2
断层弯曲引起的应力应变场
7.4.2.3
断层交切引起的挤压、拉张
up
down
二条平移断层相交引起的隆升(左)和下陷(右)
7.4.2.4
走滑断层端部应力状态 +++++ +++++ +++++
第三章 走滑盆地
Burke等(1985)将由于弧-陆碰撞或陆陆碰撞而产生的走滑作用和由此产生的地 块被挤出的现象称作构造逃逸或脱逸 (tectonic escape)。
二、走滑构造组合及特征
1.走滑构造组合
共轭里德尔(R’) 剪切破裂
里德尔(R) 剪切破裂
同向(P)剪 切破裂
主位移带
右行力偶产生的走滑应变椭圆(Harding,1974)
走滑构造组合:走滑作用形成的各种构造要素的组合,包括 走滑主位移带及各种由于断层走滑位移引起的伴生构造。
右旋力偶作用下,可能的平面断层组合
2.走滑构造的识别标志
(1)线型延伸或带状展布
伊通地堑重力异常分布图
(伊丹凸起这一名词最早来自重力资料解释,实际上,重力高的位置位于地堑 之外,称之为伊丹隆起较为合适,重力高可能是深部高密度物质的反映)
Ⅱ3捩断层(调节某一外来体内或外来体和相邻构造单元 间的差异位移) Ⅱ4变换断层
走滑断层的板块构造环境(Woodcock,1986)
走滑断层的位移示意图
走滑断层的排列
走滑断层的左阶和右阶排列型式 (a)左阶左行式;(b)右阶左行式;(c)左阶右行式;(d)右阶右行式; 细点-伸展区;格线-聚敛区
第三部分 走滑盆地及走滑构造
陈书平
中国石油大学(北京)资源与信息学院
内容
一、相关概念 二、走滑构造组合及识别标志
三、走滑盆地演化及实例
四、旋扭构造
一、相关概念
走向滑移变形(走滑变形):如果板块 或断块在剪切作用下发生沿边界的走向 滑移,这时在垂直于板块或断块边界的 剖面上所表现出来的变形并不造成地壳 的伸长或缩短,这种变形称为走滑变形。 在走滑变形过程中形成的盆地统称为走 滑盆地。
走滑拉分构造及意义
走滑拉分构造及其地质意义摘要走滑拉分作用普遍存在于盆地构造体系中,控制着盆地的形成和成藏作用。
本文主要阐述了右旋走滑系统模式、走滑构造的形成机制以及走滑作用的证据。
剖面上的花状构造、平面上的雁列式断层、走滑带两侧地质界线的水平错开以及走滑构造带内部构造和夹块均可作为走滑作用存在的证据。
以渤海湾盆地济阳坳陷东部为例,主要介绍了郯庐断裂带东西两支断裂以及垦东凸起的走滑构造特征,这些走滑断层基本呈NEE-NE-NNE方向延伸和展布,在平面上都有平直性、彼此平行分布、分段延伸的特点,剖面上主要表现为花状构造和平行断裂。
走滑拉分作用对油气成藏起到了非常重要的作用,它影响烃源岩的热演化与分布,改善断裂带附近地层的储集物性,影响盖层的形成和油气的疏导体系。
关键词:走滑拉分作用,走滑构造,济阳坳陷,油气成藏第1章引言1.1研究目的和意义走滑拉分作用可形成复杂的构造系统,是构造地质学研究的前沿问题之一,它可以形成重要的油气圈闭,在油气勘探中具有重要意义。
自扭动断层概念提出以来,扭动构造的研究得到了很大的进展,油气勘探中也发现了越来越多与走滑拉分作用有关的圈闭,其在油气勘探中的意义得到了广泛关注[1]。
中国大陆广泛广泛存在走滑拉分作用,东部的郯庐断裂带与渤海湾含油气盆地的形成和走滑作用有一定的关系。
渤海盆地是我国重要的海上含油气盆地,以新生代为主要成盆期,形成于太平洋板块、印度板块和西伯利亚板块非正向汇聚及中国东部岩石圈伸展东移的右旋扭张背景[2]。
走滑活动在渤海湾盆地形成演化和油气成藏等各方面都有重要的作用,走滑构造作用影响着盆地的形成演化,盆地构造体系的形成与走滑扭动作用有关,对油气赋存具有重要意义的局部构造受走滑作用控制,郯庐断裂及与之相关的走滑作用与渤海盆地构造形成和油气聚集具有紧密的联系。
济阳坳陷是渤海湾盆地内的一个重要的次级坳陷,著名的郯庐断裂带从其东部穿过,使得走滑构造在济阳坳陷东部非常普遍。
同时,济阳坳陷东部是重要的油气富聚区,目前在沾化凹陷中东部的孤岛、孤东和桩海地区、埕北低凸起、埕南凸起、垦东凸起、黄河口凹陷、潍北凹陷等部位发现了一批大中型油气藏,这些油气藏的形成与走滑拉分作用有着密切的关系。
构造地质学-第12章 走向滑动断层
1.在特殊的伸展性或收缩性构造处 突然终止 2.沿断层位移相等 3.位移量无限制 4.相邻平行断层可以有相反位移方 式 5. 形成于板块接触处,并见于洋 — 洋,洋—陆和陆—陆板块边界
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构造地质学
练习题
1、走滑断层有哪些基本特点?
2、走滑断裂带弯曲部位和端部有哪些应力状态?
4、走滑双重构造与逆冲双重构造有何差别?
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构造地质学
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3、两条相交走滑断层引起的应力状态
如果两条走滑断层以小角度相交且滑向相反,会出现两种情况: (1)当两条走滑断层一致滑向楔尖而引起挤压隆升; (2)当两条走滑断层一致背离楔尖滑动,则引起拉伸断陷(图14-8)。
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如果两条相交走滑断层滑向相同,聚敛引起挤压,离散引起拉伸(图14-9)。
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四、一种特殊的走滑断层—转换断层
大西洋洋中脊地貌
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大洋中脊处 转换断层模 式图
断层的位移 沿着断面走 向方向突然 中止的断层 就是转换断 层,存在于 板块边界处
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走滑断层与转换断层
• 走滑断层与转换断层:相似性与重要区别
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构造地质学
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8. 雁列式褶皱
美国洛杉矶 盆地西南部 的雁列式褶 皱
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三、走滑断层的应力状态
形成于非共轴的挤压与拉伸环境。
所谓离散性走滑断层与聚敛性走滑断层。
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构造地质:走滑断层伴生构造
走滑断层伴生构造
01. 雁列式褶皱 02. 雁列式断层 03. 拉分盆地与横向隆起 04. 走滑双重构造
4.走滑双重构造
4.走滑双重构造
构造地质学
走滑断层伴生构造
走滑断层伴生构造
01. 雁列式褶皱 02. 雁列式断层 03. 拉分盆地与横向隆起 04. 走滑双重构造
1. 雁列式褶皱
1. 雁列式褶皱
1. 雁列式褶皱 02. 雁列式断层 03. 拉分盆地与横向隆起 04. 走滑双重构造
2.雁列式断层
2.雁列式断层
2.雁列式断层
里德尔剪切
共轭里德尔剪切
2.雁列式断层
走滑断层伴生构造
01. 雁列式褶皱 02. 雁列式断层 03. 拉分盆地与横向隆起 04. 走滑双重构造
3. 拉分盆地与横向隆起
形成隆起断块和逆断层
形成断陷盆地和正断层
3. 拉分盆地与横向隆起
3. 拉分盆地与横向隆起
3. 拉分盆地与横向隆起
柴北缘典型右行走滑构造_柴先平
742016 年 第 5 期柴北缘典型右行走滑构造◇胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院 柴先平在构造背景分析的基础上,本文总结了四个典型构造带几何学及运动学特 征,与周缘三大构造带进行了对比,认为北西向右旋走滑是北东或近东西向左旋 走滑系统的一部分,其形成机制是祁连造山带的强烈挤压作用下,各构造单元收 差异缩量,导致了北东向左旋走滑,走滑是挤压系统的伴生构造。
1 构造背景 按地块划分,柴北缘所指的是赛南-绿南-锡铁山南-埃南断 裂与南祁连山山前断裂(宗务隆山南断裂)之间的区域,东、 西边界分别为鄂拉山及阿尔金山。
石油勘探特指中-下侏罗统分 布的区域,通常包括伊北凹陷-冷湖背斜带及赛什腾凹陷。
柴达木盆地周缘发育的阿尔金断裂是典型的巨型走滑断裂 体系,与郯庐断裂级别相当,是柴达木板块与塔里木板块的分 界。
根据前人研究,该断裂最早形成于中三叠世,晚侏罗世-早 白垩世为强烈走滑,新生代为左行平移断层。
前人研究认为, 柴北缘北西向断裂主要是受祁连山向南冲断作用控制 。
2 与走滑构造相关的典型构造 柴北缘的断裂可以划分为NW和近东西向两组,二者共同控 制柴北缘东西分块,南北分带的构造格局。
NW向断裂呈S型展 布,延伸范围广,被近东西向断层切割普遍具有右行压扭特 征,以绿南、埃南断裂比较典型;近东西向断裂具有左行压扭 的特征,以马仙断裂为代表。
肖安成等(2005)认为,近东西 向左行断裂是受阿尔金断裂带控制,而NW向右行断裂是属于阿 尔金左行断裂系统的一部分 。
总体上,柴北缘不具备大型走滑 构造发育的背景,但普遍发育与走滑相关的构造,个别地区见 花状构造。
2.1 埃姆尼克山地表构造 埃姆尼克山是受埃南、埃北断裂夹持的长条形断块,总体 为三高夹两低的重力异常区,呈反S型狭长展布。
地震剖面上 东、西段为断隆,中段穿山沟一带为北断南斜坡的构造特征。
根据断裂上、下盘厚度差异,埃姆尼克山的雏形可以追溯到印 支期,印支期后的构造变形应具有一致性。
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走滑伴生构造(associated structures)指主走滑带内部或附近 区域,由于走滑位移引起的各种伴生 构造变形。
走滑及其派生构造的理论研究
2. 走滑及其伴生构造产生的力学机制
•剪切应力场可产生不同性质、不 同走向的断裂类型
Y剪切带和里德尔(R)剪切破裂带:与主位 移断层平行或呈小角度(一般小于15º )相 交,剪切方向与主位移带一致,角顶指向本 盘断块位移方向。
伸展叠瓦(马尾)扇 挤压叠瓦(马尾)扇
extensional imbricate fans (horsetail splay
contractional imbricate fans (horsetail splay
L. Cabrera, 1988
走滑带临区
R、T、C相关断与离散平移断裂伴 生的构造组合
引言
同一走滑带可能形成 的不同盆地类型
(据Montenat等,1999)
引言
关键科学问题
构造样式差异
盆地结构差异
走滑及其 伴生作用
断裂类型差异
局部应力差异性
走滑及其伴生作用对盆地构造结构的控制作用
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引言
走滑及其派生构造的理论研究
走滑及其派生作用对辽东凸起及临区 构造发育特征的控制
•块体活动的改变与断层方向 的变化造成平行、聚敛和离 散扭动的差异
•弯曲走滑断裂不 同段的局部应力场 的差异
•走滑断裂侧接造 成的施压拉张与增 压挤压
•走滑断裂末端 与走滑双重构 造的挤压与拉 张
走滑及其派生构造的理论研究
3. 走滑及其伴生构造的类型与样式 同一走滑应力场之下,不同位置局部应力场差异、不同方向应 变差异导致了走滑及其伴生构造发育类型与样式的多样性
弱
R剪切断裂雁行排列 走 滑 强 度 T张性断层产生,形成羽列
强
P剪切断裂产生,T张性断裂 消亡,剪切透镜体形成
•同沉积走滑断裂自下而上走滑强度由强变弱,导致同一断裂 不同层系的断裂组合样式的差异
雁列构造样式
羽列构造样式 花状构造样式
主走滑带 (辫状构造样式)
花状构造是同沉积走滑断裂自下而上走滑强度由强变弱的结果
倾向滑移的逆冲双重构造
逆冲双重构造
走 滑 双 重 构 造
拉张双重构造
剖面双重构造
平面双重构造
弯曲走滑带产生的双重构造
增压弯曲部位会形 成挤压叠瓦扇,而 释压弯曲部位会形 成拉张叠瓦扇
释压(或伸展)弯曲 (releasing bend)
增压(或挤压)弯曲 (restraining)bend )
叠瓦扇的增生发育:
走滑及其派生构造的类型区划
盆地区 转换带 构造单元 拉张应变构造 走滑应变构造 挤压应变构造 应力特征 隆起带
平直走滑带 弯曲走滑带
走滑及其 派生构造
构造样式
发育位置
走滑叠接带 走滑带尾端
走滑带临区
尾端叠瓦扇构造
走滑双重构造
雁列、羽列构造
正、负花状构造
平直走滑带
•不同演化阶段、不同走滑强度的断裂结构存 在差异
(陈书平,2010)
理想状态下右旋走滑派生 构造的空间展布模式
Christie-Brick(1985)
走滑带相邻区伴生 构造组合及演化
Harding,1974,1976
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引言 走滑及其派生构造的理论研究
走滑及其派生作用对辽东凸起及临区 构造发育特征的控制
走滑及其派生作用石油地质意义
引言
•郯庐断裂的走滑作用是导 致研究区乃至渤海湾盆地 内部结构差异性最主要的 控制因素
理论上,纯走向滑动断层是岩 石圈的守恒边界,不能伴生盆 地,但在拉张(或挤压)背景 下,走滑断层常伴有一定倾向 的滑动分量,加上走滑断裂并 非绝对的平直,因而可以产生 盆地或山岭,在走滑带两侧形 成不同类型的构造组合。
•对称增生:由内向外 •非对称增生:应变盘 不同,所产生的叠瓦 扇具有不同的形态。
走滑弯曲带双重构造 发育的物理模拟
Woodcock,1986
走滑叠(侧)接带产生的双重构造
挤压叠接带形成增压叠瓦 扇,而释压叠接带会形成 拉张叠瓦扇。 叠接带叠瓦扇的增生发育:
•重叠区小:叠瓦扇会多为 由内向外增生; •重叠区大:叠瓦扇则多为 由外向内增生; •同时,随着叠瓦状断层的 增生,也会呈现对称或不对 称的发育模式。 走滑叠(侧)接带双重 构造发育的物理模拟
结语
结语
先存断裂的复活性
断盘活动的主动性
构造发育 必然性
局部应力的差异性
走滑体系的伴生性
“存在就是合理”:不是世界太复杂,而是我们想法太简单
科技改变世界 创新引领发展
感谢各位领导、专家多年来的支持与 帮助,祝快乐!
走滑弯曲带形成的盆地与凸起
不同叠接长度的走滑释压叠接发育的走滑拉分盆地存在差异 (Lisa,1997)
•走滑双重构造
双重构造( duplex):由两条 边界断层及其所围限的一系 列叠瓦状断层组成的结构型 式,最初人们用于描述逆冲 构造体系(Boyer和Elliott, 1982)
走滑双重构造( strike-slip duplexes ):在走滑断裂的 弯曲、叠接和非连续里德尔破 裂等部位往往发生伸展走滑和 挤压走滑, 形成由一组次级的 同向叠瓦状排列走滑断裂和两 侧围限主走滑断层共同组成的 构造(Woodcock和Fischer, 1986)。
走滑及其派生作用
——以辽东凸起及临区为例
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引言
走滑及其派生构造的理论研究
走滑及其派生作用对辽东凸起及临区 构造发育特征的控制
走滑及其派生作用石油地质意义 结语
引言
•为什么研究区乃至整个渤海湾盆地内部存 在不同性质、不同发育方向、不同构造样式 的断裂体系? •各结构单元是如何统一于同一区域构造背 景之下?
弯曲走滑带、走滑叠(侧)接带
•弯曲与叠接方式的不同,导致同一 走滑背景下不仅可以形成走滑构造 样式,同时也可产生拉张构造样式、 挤压构造样式
释压(或伸展)弯曲 (releasing bend)
增压(或挤压)弯曲 (restraining)bend )
• 盆地与凸起
拉分盆地 隆升(或推起)构造
• 挤压走滑双重构 造与伸展走滑双 重构造
伸展走滑双重构造
挤压走滑双重构造
Woodcock and Fischer,1986
• 盆地与凸起
走滑的弯曲带与叠接带均可发 育盆地或凸起,但形态特征存 在差异
“S”形
Atilla,1982
走滑叠接带形成的盆地与凸起
拉 分 盆 地
“Z”形
Shankar Mitra,2011 Tim Dooley,1997
走滑及其派生作用石油地质意义 结语
走滑及其伴生构造的理论研究
1. 走滑及其伴生构造的定义
Dooley,2012
走滑构造是指岩石 圈或地壳在剪应力 作用下产生的各种 构造变形
拉张(或挤压)背景下,走滑断层常伴有 一定倾向的滑动分量,加上走滑断裂并非 绝对的平直可以产生盆地或山岭,在走滑 带两侧形成不同类型的构造组合。
Woodcock,1986
挤压走滑双重构造的物理模拟 (Ken,2001)
走滑尾端带
马尾状构造
走滑断裂尾端一侧,次级断裂呈撒开状展布在平面上形成叠瓦(或马尾)状 构造;根据其形成的局部力学性质和主断裂的位置,又可分为伸展和挤压叠 瓦扇(或马尾状撒开) ( Nigel H.woodcock,1986; Granier,1986)。
同向(P)剪切破裂带:与主位移带呈小角 度(一般小于10º )相交,剪切位移方向与 主位移带一致,角顶指向对盘断块位移方向。 共轭里德尔(R’)剪切破裂带:与主位移带 呈大角度相交并剪切位移方向相反的次级走 滑断层。R’剪切面与R破裂面共轭,共轭角 通常为60º ~70º 。
局部张性(T)破裂:由与主位移带呈大角 度相交的、延伸不长的一系列正断层组成, 断层走向与应变椭圆中的局部伸展方向垂直; 局部冲断层或挤压褶皱:走向与张性破裂断 层(T)的走向垂直 剪切应力场应变椭球体