走滑断裂带几何学特征现状

走滑断裂带几何学特征现状

中国的走滑构造研究最早始于李四光，20 世纪 30 年代以来李四光进行一

系列有关旋扭构造的研究。20 世纪 60 年代以后，随着我国一些著名的走滑断

层的查明，有关走滑构造的研究开始在我国全面展开。上世纪 80 年代开始，走

滑构造的研究在东部和西部取得了一系列重要的认识和成果。90年代以来国内关

于走滑断裂研究主要集中在几条大的走滑断裂带及其相关构造系统的研究上即郯

庐断裂带、阿尔金大型走滑断层、红河-哀牢山断层。

（1）走滑构造概念

由扭应力或剪应力引起地壳或岩石圈沿着某些构造边界或特定的构造带发生

走滑变形的构造作用，可以称为走滑作用。走滑作用产生的各种构造变形组合称

为走滑构造，走滑断层是走滑构造中最重要的构造要素。

（2）走滑断层分类

根据断层两盘相对运动方向将走滑断层划分为左旋走滑断层和右旋走滑断层。即当观察者站在断层一盘面向另一盘时，确信断层另一盘向左侧位移是称为左旋

走滑断层，确信断层另一盘向右侧位移时称为右旋走滑断层。

姚继峰等（1995）通过对辽河盆地走滑构造研究，从构造几何学的角度对走

滑构造进行分类。辽河盆地走滑断层的剖面几何形态可以划分为：直立式、正冲

式和逆冲式三种；走滑断层的剖面组合类型划分为：负花状、正花状和半花状三种；走滑断层的平面组合类型划分为：曲线状、树枝状和辫状三种。

池英柳等（2000）对渤海湾盆地新生代走滑构造与油气聚集的关系进行探讨时，将渤海湾盆地内的主干走滑断裂带划分为成熟走滑断裂带和不成熟走滑断裂带。成熟走滑断裂带主要指深部和浅部的走滑断裂上下贯通，伴随大规模岩浆活动；不成熟走滑断裂带指没有贯穿浅部地层，分段隐伏在盆地基底中的走滑断裂。

许志琴等（2004）根据走滑断裂和周缘断裂关系将走滑断裂分为主动型走滑

断裂和被动型走滑断裂。主动型走滑断裂是指主断裂两侧伸展或挤压构造受走滑

断裂控制;被动型走滑断裂是由于大规模伸展或挤压作用所形成的连接一系列正

断层或逆冲断层的走滑断裂。

夏义平等（2007）从油气勘探的角度出发, 倾向于根据断层规模将走滑断层

分为板块级走滑断层、盆地级走滑断层、区带级走滑断层、圈闭级走滑断层和显

微级走滑断层等 5个级别。

（3）走滑断层平剖面组合样式及识别

走滑构造变形过程中常形成一些特征性识别标志作为认识走滑构造变形基础。

①剖面标志

I.花状构造

在剖面上，走滑断裂带内的所有分支断裂可以向地壳深部收敛到相对狭窄、

近于直立的主位移带上，整个剖面显示出一种特征性的走滑构造样式—花状构造。有负花状和正花状两种花状构造类型。负花状构造中向上延伸的分支断层为正断层，有时上覆一向斜或地表凹陷；正花状构造向上延伸的分支断层为逆断层，上

覆背斜或地表隆起。

Ⅱ.向上剖面上断层两侧地层不连续现象

地层被走滑断层错断发生位移后，在剖面上可以造成不同层序的地层、不同

岩性的地层或同类岩性不同厚度的地层对接在一起，观测时破坏了地层在剖面上

的连续性。

②平面标志

I. 线性延伸和带状分布

大型走滑构造带中的主位移带往往在平面上是线性延伸的，所形成的走滑构

造组合都只分布在主位移带附近有限的区域内，使整个走滑构造在平面上呈带状

展布。

Ⅱ.走滑断层两侧地质界线的水平错开

走滑断层两侧的各种地质界线和地质体被错开是重要的依据。这些特征包括

地层界线、不整合面、尖灭线、等厚线、相带、特征层位、礁带、古河道、侵入体、岩脉、火山岩体、变质带、构造单元、矿体带和地貌标志等等。

Ⅲ.滑断拉分地堑

剪切箱实验表明，拉分盆地在构造上类似于产生在粘土实验材料上的雁行式

伸展破裂，随着变形的继续，剪切破裂连接形成拉分盆地。这类盆地表现为菱形

断陷。

IV. 斜列的盖层断层（或褶皱）

有些走滑断层是断至地表，而有些是隐伏活动，它们在地表没有显示，只能

依靠地球物理资料的综合解释和基底与盖层的关系的知识来判断。大陆内部的许

多变形是沿着先存软弱的破裂带发生的。当深部的基底发生走滑滑动时，如果盖

层属于非能干岩层且厚度大，通常沿基底走滑断层形成雁列的盖层断层（或褶皱）。例如，著名的北美圣安德烈断裂旁侧伴生一系列雁列褶皱。

V.马尾断层

平面上，在走滑断层的尾端，走滑位移可以分散到一系列与主走滑断层斜交

的次级分支断层上，走滑断层逐渐消失。这些次级断裂与主走滑带相连构成扇形

或马尾状断层，是走滑断裂带最常见的消失方式（Kim and Sanderson, 2006）。这些马尾断层可以是正断层也可以是逆断层，这主要取决于主干断层的走滑方向

以及这些断层相对于主断层走滑方向的相对旋转方向。

③空间标志

I.走滑构造带内部构造和夹块

走滑断层在地震剖面上可以造成垂直的杂乱反射带或者空白区，这可能由于

走滑带的剧烈变形造成复杂构造或糜棱岩带所致。夹于走滑带中的各种透镜或杏

仁状夹块，在剖面上呈垂直分布，在平面上呈带状延伸，其中包括从深层来的块体。

Ⅱ.滑断海豚效应和丝带效应

一条正断层，在其整个延伸范围内的任何一点做横剖面，它都表现为正断层，逆断层的情况也一样。但是对于走滑断层则不然，同一条走滑断层，从剖面上看

既是正断层又是逆断层，时而正时而逆。断层的两盘不像倾向断层那样可以十分

明确地分为上升盘和下降盘，而是此起彼伏，高低错落，由此导致走滑断裂带在

平面上典型的辨状交织延伸的特点。海豚效应是指在走滑断层面倾斜方向相同的

情况下，在一个横切面上显示正断层，而在另一剖面上显示为逆断层，即相邻剖

面的相对升降盘、滑距类型和方向不同。丝带效应是指走滑断层总的看来是近于

直立的，但是沿其走向其倾向有变化，造成有正断层有逆断层的表现。

④其他识别手段

除了利用走滑断裂典型的平面、剖面以及空间特征标志识别之外，还可以利

用地震成像技术、断层强化处理技术以及蚂蚁追踪算法、重磁电等非震技术与方法。

I.地震成像技术

对于复杂走滑断裂地震成像关键技术，主要包括高密度采集技术（两宽一高）、宽频处理技术（低频拓展）、精细速度建模技术和RTM（逆时偏）技术。

Ⅱ.逆时断层强化处理技术

主要通过地震资料相似性分析处理，根据相似性大小设定断层的门槛值，在

大于该门槛值（相似性强）时利用构造导向体中值滤波技术对地震资料进行去噪

处理，提高其连续性，在小于该门槛值（相似性差，断层位置）时采用异常赋值

处理，从而强调断层的不连续性，达到断层边缘强化处理的目的。