第十二讲 逆冲推覆构造
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Structural Geology
Fault and faulting
思考与讨论题
• • • • 断层效应 怎样确定断层的形成时间？ 简述Anderson断层应力模型。 现代活动断层的判别标志。
第六章 断层与断层作用
• 断层概论 • 断层作用 • 逆冲推覆构造 • 伸展构造 • 走向滑动断层
三、逆冲推覆构造 （Thrust faults）
逆冲推覆构造研究取得 重大进展的原因
–大规模位移与力学解释问题 –影响矿床或油气资源的分布—20世纪70年代 以来对于逆冲推覆体下油气资源的勘探。
（一）基本特征及术语
characteristics
1-逆冲推覆构造概念 (The concept of thrust fault) 低角度逆冲断层（<30O)和上盘推覆体组 成的构造，位移大于5km。 – 几百米的地层重叠
一个小型逆冲断层的实例
2- 飞来峰、构造 窗—最小推覆距 离
3-断坡与断坪：
逆冲断层通常为台阶式，长而平缓为断坪，平行软弱 岩层发育；短而陡的部位为断坡，断坡以高角度切 割强硬岩层。
4-反冲断层（Back-thrust）与冲起构造（突发构造 pop up ）
冲起构造:逆冲断层与反冲断层构成背冲式构造的汇合部位
5-构造三角带（ Triangle zone）
6-双重构造（Duplex)
（二）组合型式Thrust sequences
1-单冲型：由产状相近，向一个方向逆冲的数条逆冲断 层构成。 叠瓦状构造、叠瓦扇（ Imbricate Fan）— —前导主叠瓦扇（Leading-edge Imbricate Fan)、尾叠 瓦扇（ Trailing-edge Imbricate Fan ）
前导叠瓦扇
尾叠瓦扇
（二）组合型式
Thrust sequences
2- 背冲型——自一个构造单元的中部分别向外缘逆 冲的两套叠瓦式逆冲断层，构成背冲型逆冲断层系。 同一应力场形成的。
（二）组合型式
Thrust sequences
3- 对冲型——两套叠瓦式逆冲断层向着一个中心 相对逆冲。
（三）逆冲断层的扩展方式(Thrust propagation)
1-前展式（背驮式） （piggy-back thrust sequence）：
每一新的逆冲断层发育在先存在逆冲断层的下面，依次向 逆冲方向（前陆）扩展。
2--后展式（上叠式） （break-back sequence）： 每一新的逆冲断层发育在先存在逆冲断层的上 面，各逆冲岩席依次向逆冲来源方向（腹陆） 扩展。
（四）逆冲推覆构造的成因
1-侧向水平挤压 • 要点:
– 侧向挤压——根部推动力 – 强烈缩短——巨大位移
（四）逆冲推覆构造的形成
• 侧向水平挤压 • 问题：
– 推覆体的重力、巨大的推动力与长距离运移 – 为什么有的逆冲推覆构造带没有褶皱伴生
（四）逆冲推覆构造的形成
2--重力滑动说 • 要点：
– – – – 重力存在——高度差异——位能出现 软弱层存在 低角度正断层 平卧翻卷褶皱形成
•实例：嵩山
（四）逆冲推覆构造的形成
3--重力扩展说（W. H. Bucher, 1956) • 要点：
–重力作用导致垂向压扁——降低高度 –岩石或岩体向静岩压力小的方向流动扩展
（四）逆冲推覆构造的形成
4-孔隙液压的效应
• 要点：
–高孔隙液压对岩石起浮力作用 –降低上覆推覆岩块的有效重力 –减小推覆体与下伏岩块之间的摩擦力
思考、讨论题
1-逆冲推覆构造、断坡与断坪、飞来峰与构造窗、 突发构造、构造三角带、双重构造 2-绘图说明逆冲断层的扩展方式。 3-简要说明逆冲推覆构造的形成机制。
Fault and faulting
思考与讨论题
• • • • 断层效应 怎样确定断层的形成时间？ 简述Anderson断层应力模型。 现代活动断层的判别标志。
第六章 断层与断层作用
• 断层概论 • 断层作用 • 逆冲推覆构造 • 伸展构造 • 走向滑动断层
三、逆冲推覆构造 （Thrust faults）
逆冲推覆构造研究取得 重大进展的原因
–大规模位移与力学解释问题 –影响矿床或油气资源的分布—20世纪70年代 以来对于逆冲推覆体下油气资源的勘探。
（一）基本特征及术语
characteristics
1-逆冲推覆构造概念 (The concept of thrust fault) 低角度逆冲断层（<30O)和上盘推覆体组 成的构造，位移大于5km。 – 几百米的地层重叠
一个小型逆冲断层的实例
2- 飞来峰、构造 窗—最小推覆距 离
3-断坡与断坪：
逆冲断层通常为台阶式，长而平缓为断坪，平行软弱 岩层发育；短而陡的部位为断坡，断坡以高角度切 割强硬岩层。
4-反冲断层（Back-thrust）与冲起构造（突发构造 pop up ）
冲起构造:逆冲断层与反冲断层构成背冲式构造的汇合部位
5-构造三角带（ Triangle zone）
6-双重构造（Duplex)
（二）组合型式Thrust sequences
1-单冲型：由产状相近，向一个方向逆冲的数条逆冲断 层构成。 叠瓦状构造、叠瓦扇（ Imbricate Fan）— —前导主叠瓦扇（Leading-edge Imbricate Fan)、尾叠 瓦扇（ Trailing-edge Imbricate Fan ）
前导叠瓦扇
尾叠瓦扇
（二）组合型式
Thrust sequences
2- 背冲型——自一个构造单元的中部分别向外缘逆 冲的两套叠瓦式逆冲断层，构成背冲型逆冲断层系。 同一应力场形成的。
（二）组合型式
Thrust sequences
3- 对冲型——两套叠瓦式逆冲断层向着一个中心 相对逆冲。
（三）逆冲断层的扩展方式(Thrust propagation)
1-前展式（背驮式） （piggy-back thrust sequence）：
每一新的逆冲断层发育在先存在逆冲断层的下面，依次向 逆冲方向（前陆）扩展。
2--后展式（上叠式） （break-back sequence）： 每一新的逆冲断层发育在先存在逆冲断层的上 面，各逆冲岩席依次向逆冲来源方向（腹陆） 扩展。
（四）逆冲推覆构造的成因
1-侧向水平挤压 • 要点:
– 侧向挤压——根部推动力 – 强烈缩短——巨大位移
（四）逆冲推覆构造的形成
• 侧向水平挤压 • 问题：
– 推覆体的重力、巨大的推动力与长距离运移 – 为什么有的逆冲推覆构造带没有褶皱伴生
（四）逆冲推覆构造的形成
2--重力滑动说 • 要点：
– – – – 重力存在——高度差异——位能出现 软弱层存在 低角度正断层 平卧翻卷褶皱形成
•实例：嵩山
（四）逆冲推覆构造的形成
3--重力扩展说（W. H. Bucher, 1956) • 要点：
–重力作用导致垂向压扁——降低高度 –岩石或岩体向静岩压力小的方向流动扩展
（四）逆冲推覆构造的形成
4-孔隙液压的效应
• 要点：
–高孔隙液压对岩石起浮力作用 –降低上覆推覆岩块的有效重力 –减小推覆体与下伏岩块之间的摩擦力
思考、讨论题
1-逆冲推覆构造、断坡与断坪、飞来峰与构造窗、 突发构造、构造三角带、双重构造 2-绘图说明逆冲断层的扩展方式。 3-简要说明逆冲推覆构造的形成机制。