第14章_走向滑动构造

郯 庐 断 裂 两 侧 印 支 燕 山 期 的 牵 引 式 褶 皱
-
死海的牵引式褶皱
2、主要型式——雁列式地堑系
三、走滑断层的动力学

1、剪切断裂带应力状态 2、走滑带弯曲部和尾部的应力状态 3、两条相交走滑断层引起的应力状态
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1、剪切断裂带应力状态
派生的伸展应力
S R’ T R PDZ P
1733 890
1748 874
1762 859
1778 842
1793 826
1808 811
1823 795
1838 778
1853 762
1868 747
1883 731
1899 714
1913 698
1928 682
1943 666
1959 650
1973 634
1988 619
2004 601
1762 859
1778 842
1793 826
1808 811
1823 795
1838 778
1853 762
1868 747
1883 731
1899 714
1913 698
1928 682
1943 666
1959 650
1973 634
1988 619
2004 601
2019 585
L X L 0
2、主要型式——花状构造
花状构造(Flower Structure):一条走滑断层在剖 面上自下而上呈花状撒开的现象。
•正花状构造：聚敛性走滑断层派生的压 剪性应力场中形成的构造样式。以逆断层 组成背冲构造，断层下陡上缓，凸面向上， 向下交汇到主走滑断裂，被切断的地层多 成背形。也称为Palm tree structure
请判断不同转折部位的应力场
同 一 条 断 裂 不 同 部 位 的 应 力 场
3、两条相交走滑断层引起的应力状态
•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。
•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
2019 585
L X L 0
Z40 Z29
Z701 Z31 Z72 Z93 Z4 Z11
0.50
0
1.00
1
1.50
1
2.00
2
2.50
2
3.00
3
3.50
3
2、主要型式——走滑双重构造
•走滑双重构造(strike-slip duplex)：在平面上表现 出的，由两条走滑断层围限的断块中产出的一套 与主断层斜交的雁列式走滑断层。
拉分盆地(pull-apart
basin):由走 滑断层系形成的，具有拉伸成 因的断陷盆地。

B.C. Burchfiel 1966研究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。
拉分盆地的演化图示（Atilla Aydlin等，1982）

拉分盆地(pullapart basin)形状与 雁列走滑断裂的 位移、间隔和重 叠、断层长度、 活动持续时间和 切割深度等密切 相关。
走 向 滑 动 断 层 的 伴 生 构 造
Cb4
Cb36 Cb5 Cb21
T2-T1
Cb307 Cb305
埕东断裂带 N
Cb155
Cb304
（ 主 要 是 和 ） 构 造 层 活 动 断 裂 及 其 断 距 沿 走 向 的 变 化
Es1
L21
T2 -T1
L35 L2
L11
Z124 Zg18 Zg30 Z103 Z104
1、基本结构 2、主要型式
拉分盆地 花状构造 走滑双重构造 雁列式褶皱 牵引褶曲 雁列式地堑系

1、基本结构——阶式
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
右阶式：各次级断层沿走向依次向右错开。 左行右阶式。 重叠区域为 挤压区域
雪峰山花状构造
秦岭造山带中的花状构造
Cb4
Cb36 Cb5 Cb21 Cb305 Cb155 Cb304
Cb307
N
L21
T2 -T1
L35 L2
L11
Z124 Zg18 Zg30 Z104
济阳坳陷桩西地区
Amplit ude
Z119
Z126
L28 Z103 L5
-100.000
-50.000
Z85 Zg9
咸7
咸中3
727.5m 3 N21 N2
2 N23 N2 半正花状构造 3452.0m N21 N1 4001.5m E1+2 E3 MZ
•负花状构造：离 散性走滑断层派 生的张剪性应力 场中形成的构造。 由一系列凹面向 上的正断层构成 地堑式构造，向 下交汇到主走滑 断裂。也称为 tulip structure
50.000
Zg11
北西向三维地震剖面反映的花状构造
zh104
100.000
L4 Cg5 L X L 0.00 Cg9 Z35 Z894
Z128 Z19
1642Z8341657Z64 1673 987 971 954
Z111
1688 939
1702 923
Z423
1718 906
1733 890
1748 874
派生的挤压应力
派生的挤压应力
派生的伸展应力
剪切断裂带的应力状态
里德尔剪切，R，R’；压剪性剪切，P；张裂，T；挤压构造，S
S
R’
T
R PDZ P
请判断各 种构造要 素可能产 生的位置
S
R’
T R PDZ P
请判断各 种构造要 素可能产 生的位置
压性构造区
长堤断裂
埕东断裂
该时期山头正式形成
济阳坳陷桩西潜山T6三维可视化图及潜山形成的应力状态
聚敛
形成于一个走滑断裂带中的不同类型盆地示意图（据Montenat等，1999）
张扭性盆地：1－拉分盆地或菱形地堑；2－正弦曲线状菱形地堑；3－前缘楔地堑；4－侧向脱逸地堑； 5－沿着扭断裂的伸展地堑；6－在一条走滑断层端部的伸展“马尾” 压扭性盆地：①在两条扭断层之间的“槽状向斜”；②沿着一条走滑断层的“槽状向斜”；③在一个负花状构造 之上的走滑纵长凹陷带；④沿着正花状构造两侧的沉降区；⑤由一套宽扭动走廊中的块体旋转或掀斜产生的盆地； ⑥在两条扭断层交汇处的沉降块体；⑦与松弛张开有关的沉降区；⑧在挤压转换带或扭断层端部的倾斜状向斜； ⑨“雁行”同沉积褶皱
Cb307
N
L21
T2 -T1
L35 L2
L11
Z124 Zg18 Zg30 Z103 Z104
L28
Z119
Z126
L5 Z85 127 130
Zg11
Zg9 L4 Cg5 Z834 Z64
Z128 Z19
Cg9 Z35 Z894
Z111
Z40 Z29
Z423
Z701 Z31 Z72 Z93 Z4 Z11
Cb4
Cb36 Cb5 Cb21
T2-T1
Cb307 Cb305
埕东断裂带 N
Cb155
Cb304
（ 主 要 是 和 ） 构 造 层 活 动 断 裂 及 其 断 距 沿 走 向 的 变 化
Es1
L21
T2 -T1
L35 L2
L11
Z124 Zg18 Zg30 Z103 Z104
L28
Z119
Z126
岩浆岩
Cb4
Cb36 Cb5 Cb21 Cb305 Cb155 Cb304
Cb307
N
L21
T2 -T1
L35 L2
L11
Z124 Zg18 Zg30 Z104
济阳坳陷桩西地区
Amplit ude
Z119
Z126
L28 Z103 L5
-100.000
-50.000
Z85 Zg9
0.000
127 130
2、走滑带弯曲部和尾部的应力状态
•在平直剪切带的终端，主断裂往往分叉为一套马 尾状次级断裂，一般在滑动指向的终端形成压性 断裂扇；在滑动指向的背离端形成张性断裂扇。
走滑断层四象限应力状态示意图
•弯曲部的应力状态：弯曲部位的应力状态也受 走滑的左、右行和平直段的左、右阶的组合关 系控制。 •因此可形成四种弯曲和相应的四种应力场。 •左行剪切带的左向弯曲部和右行剪切带的右向 弯曲部，引起拉伸和断陷；右行剪切带的左向 弯曲部和左行剪切带的右向弯曲部，引起挤压 和断隆。
A
岛弧
B
碰撞造山带 前陆盆地 前陆盆地
大 洋岩 石圈
圈 石 岩 陆 大
?
C
科迪勒拉型造山带
走滑断层发育 的构造位置
断距沿走向的变化 被传递断层
传递断层
传递带
被传递断层
传递带（传递断层）主要表现为走滑断裂带 和走滑断层
, 1
1
2 2
,
1
, 1
2
2
,
A雁列式断层组合
B垒嵌式断层组合
传递带内部的两种基本构造
圣安德列斯走滑双重构造
•走滑断层转弯处 形成的伸展式双 重构造－－右行 右阶式
•走滑断层转弯处 形成的挤压式双 重构造－－右行 左阶式
2、主要型式——雁列式褶皱
•走滑断层派生 的，褶皱轴与 主走滑断层小 角度相交一组 褶皱轴相互平 行的褶皱构造。 •锐角指示对盘 运动方向。
2、主要型式——牵引式褶曲
随着拉分位移的 不断增加，拉分 盆地从窄的纺锤 形－S(Z)形－菱 形地堑－槽谷 (troughs)。


一个复杂的大型拉分盆地内部可能存在次 级拉分盆地，形成盆中盆或堑中堑。
郯 庐 断 裂 和 沿 江 断 裂 之 间 的 拉 分 盆 地
拉分盆地的特点：



（1）发育快，沉降快，沉积厚度大，沉积 相变化迅速； （2）伸展环境中的拉分盆地，地壳相对减 薄，热流值较高，常发生火山活动； （3）可以产生较好的油气条件； （4）也常是地震发育的场所。
第十四章 走向滑动断层


一、走滑断层概念 二、走滑断层的几何学和运动学 三、走滑断层的动力学 四、走滑断层的地质背景
一、走滑断层概念
走滑断层(strike-slip
fault)：即走向滑 动断层，两盘顺直立或近于直立的 断层面做相对水平剪切滑动的构造。
基本特点：
1、走滑断层带常由与主断层平行
0.000
127 130
50.000
Zg11
北西向三维地震剖面反映的花状构造
zh104
100.000
L4 Cg5 L X L 0.00 Cg9 Z35 Z894
Z128 Z19
1642Z8341657Z64 1673 987 971 954
Z111
1688 939
1702 923
Z423
1718 906
Z40 Z29
Z701 Z31 Z72 Z93 Z4 Z11
0.50
0
1.00
1
1.50
1
2.00
2
2.50
2
3.00
3
3.50
3
•鉴别花状构造应平面、剖面以及区域应力场特征 等相结合。 •花状断层向下汇聚为一条陡立的走滑断层是一个 重要的标志。 •在变形较强烈的大陆内部和造山带中都有花状构 造的发育。
正花状构造
负花状构造
正花状构造
阿尔金山前南北向地震地质结构剖面 (014)
Q N23 N22 N21 N1 E32 E1+2+ E31 MZ
红沟子构造 小 梁 山 构造 受晚期构造运动改造 的反冲单斜带 N23
N
2000 0 -2000 -4000
阿尔金 半花状隆起带
小梁山次凹
咸8
2000 0 -2000 -4000
右行右阶式。 重叠区域为 拉伸区域
请判断：？行？阶
1、基本结构——伴生构造


（1）R和R′剪破裂：为与走滑断层半生的、 两组共轭的剪切破裂，R为低角度里德尔剪 切，与走滑断层运动方向一致，R′为高角度 里德尔剪切，与走滑运动方向相反。 （2）褶皱：挤压构造，常呈雁列状和S型。 （3）张性破裂：张性构造，常呈雁列状和 S型。 （4）逆断层：挤压构造，与褶皱伴生，产 状一致。
L5 Z85 127 130
（ 断 裂 分 布 基 于 T1′ 断 裂 分 布 ）
Ed
Zg11
Zg9 L4 Cg5 Z834 Z64
Z128 Z19
Cg9 Z35 Z894
Z111
Z40 Z29 长堤断裂带
Z423
Z701 Z31 Z72 Z93 Z4 Z11
Cb4
Cb36 Cb5 Cb21 Cb305 Cb155 Cb304
长堤断裂 的性质
第 一 级 形 分 形 特 征
S
第 二 级 形 分 形 特 征
的或微角度相交的次级断层组成； （2）伴生有雁列状褶皱、断块隆 起或断陷盆地； （3）断层常直线状延伸； （4）由走滑断层控制的沉积盆地， 表现为时代愈老，移距越大。
郯庐断裂与郯庐断裂系
安徽
山东
遥感图上的 郯庐断裂带
郯庐断裂带上的郯城大地震
二、走滑断层的几何学和运动学


L28
Z119
Z126
L5 Z85 127 130
（ 断 裂 分 布 基 于 T1′ 断 裂 分 布 ）
Ed
Zg11
Zg9 L4 Cg5 Z834 Z64
Z128 Z19
Cg9 Z35 Z894
Z111
Z40 Z29 长堤断裂带
Z423
Z701 Z31 Z72 Z93 Z4 Z11
2、主要型式——拉分盆地