现代构造地质学—花状构造

断层总是平直
发生弯曲(上凹)
不再形成III级反向分支断层
形态满足lV级断层可形成IV级反向分支正 断层 , 如此下去可形成对称性正断层组合
III级分 某种原因变弯 支断层
（SNFG）
形态不满足形成IV级断层条件, 仅形成若 干条 III 级断层 , 便形成非对称性正断层组 合（ANFG）
主断层形态的重要因素 , 主断
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花状构造（Flower Structure）
一般认为，前者是压剪性的 , 有逆倾滑分量 , 后者是张剪性的 , 有 正倾滑分量 ,但是要确定一个剖上形 状像“花”或“半花”一样的构造 是否与走滑作用有关 , 还必须根据组 成“花状”的断裂的平面分布 (如雁 列或瓣状) 即断裂的空间几何特征来 判断 ,不能将剖面上“花状”构造全 归因于走滑作用 ,因为许多剖面上的 “负花状”的构造是拉张作用的产 物,与走滑作用完全无关。中国诸多 新生代盆地盖层大量存在“负花状” 的构造多属拉张的结果。
花状构造（Flower Structure）
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花 状 构 造 （ Flower Structure ） 是走滑-拉分盆地的 一种特有构造，往往反映了区域的走滑作用， 走滑断层自下而上散发为若干条次级断层，在 剖面上呈花状形态，花状构造多发于在未发生 强烈变形和构造叠加的地区。 花状构造根据剖面形态、断层力学性质可分为： 正花状构造（棕榈树构造）、负花状构造（郁 金香构造）和复合型花状构造。
3.复合型正断层组合(CNFG)
该组合是SNFG和ANFG的复合(Complex Normal
Faultr Goup:CNFG)。主干断层和各级次级正断层在小
范围内可以是对称或不对称的,而在更大范围内又显 示不对称或对称的(图2左)。事实上 CNFG是更常见 的“花”,而SNFG或ANFG不过是其特例。
层一般是卷入基底的大型断层 , 它
之所以呈铲形是由于浅部地壳岩 石破裂强度大 , 内磨擦大 , 向深部 变小 ,在高导性层内磨擦角接近零 , 相应的断层倾角变化可用摩尔圆 的应力极(Stress pole)技术进行 分析 , 设图 3 中摩尔圆 1 和摩尔圆 2
分别为上下两不同深度的极限应
力状态 , 按图中所给参数上下两岩 石内正断层倾角分别为61°和 39.5°即造成上陡下缓的铲形。
在此就形似“负花”状的构造成因作简略介绍, 将这类构造称之为拉张性“花状”构造。
据“花”的对称性,可将拉张性花状构造细分成三类(亚样式)。
1.对称性正 断层组合(SNFG) 主断层 (I 级 ) 上部发育一条反向 分支正断层(II级),II级断层再发育一 条更次一级 (lII 级 ) 的反向分支正断 层,III级断层又有 IV级反向分支正断
层如此反复,此种正断层组合所组成
的“花”总体上是对称的(图1),故称 之为对称性正断层组合 (Symmestrie
Normal FaultGroup),简称SNFG。
2.非对称性正断层组合(ANFG)
主断层发育一条II级反向分支正断层,II级断层有
若干条 lII 级反向分支正断层 , 而 III 级反向分支断层没 有更次一级分支正断层,此种正断层组成的“半花” 总体上是不对称的(图2右),故称之为非对称性正断层 组合(Asymmestri Normal Fault Group)。简写ANFG。
异常地层在沉积层内十分
普遍,它是造成Fra Baidu bibliotek层弯曲的重
要原因之一,设岩石力学性质 相同,摩尔圆1为正常流体压力
的岩石极限应力状态,则摩尔
圆2为异常高压流体的岩石极 限应力状态,据应力极限技术 分析,前者中断层倾角大于后
者(图4),复杂的地层压力分布
必然导致断层形状复杂。
(4)局部应力状态 沉积压实是沉积盖层内造成断层
弯曲的重 要原因,在地表倾角α为0的 断层,埋深至Z时,倾角α(Z)满足关系 下式。 铲形断层上盘如果在形成反向正 断层前形成滑动背斜 , 则反向断层可 能是上凸的 , 因为滚动背斜中最大主 应力口。不是垂直的 , 而是向下趋向 于平行断层的曲线 , 将形成的反向断
层随之弯曲(图6)。
式中ψ(Z)为孔隙度函数,复杂的ψ(Z) 必然形成复杂的α(Z)。如下图：
性“花状”构造。
请老师批评指正！
2016年10月
(5) 后期变形 沉积盖层内已形成的断层后期作为一个 面,发生被动变形弯曲也是较常见的,如泥拱。
盆地内拉张性“花状” 构造组合可以分为SNFG和 ANFG和CNFG三种亚样式,它们与负花状构造有许多相似 之处,但成因有本质的不同,它们的各级断层是依次形成 的,其亚样式主要取决于断层几何形态,而几何形态主要 受控于沉积压实、异常压力及岩石力学性质、局部应力 场和被动变形等特征,正是这些因素造成各种各样拉张