伸展构造

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《油区构造解析》4-伸展构造解析

《油区构造解析》4-伸展构造解析

伸展变换构造
伸 展 变 换 构 造 位 置
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
1
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
2
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
3
伸展变换构造 样式 – 4,5
伸 展 断 层 模 型
伸 展 断 块 构 造 与 圈 闭
伸展断块构造与圈闭地震剖面
伸展构造地震剖面
伸 展 构 造 圈 闭
同向调节断层
反向调节断层
铲式扇
正双重构造
(a)
变换断层 变换断层
(e)
宽缓背斜
构造鼻 构造鼻
构造鼻
(b)
变换断层
走向斜坡
地垒凸起
地垒凸起
宽缓背斜
(c)
(d)
斜向斜坡
(f)
(g)
(i)
走向斜坡
二、裂陷盆地的伸展构造样式
地堑与半地堑构造 铲式正断层上盘半地堑族系 变换构造带
剖面图
铲式正断层下盘三维模型
第四讲 伸展构造
正断层的基本特征 裂陷盆地的伸展构造样式 薄皮伸展构造
一、正断层的基本特征
1. 正断层类型 2. 正断层的组合 3. 正断层的相关构造变形
正断层
正断层是在水平引张力作用下形成的。按照安 德森断层形成模式,在σ1垂直、σ2以及σ3水 平纯剪切应力场中,岩层破裂将形成一对共轭 的正断层,正断层的倾角为60°±,共轭正断 层的交线为σ2方向。但是,自然界的正断层并 非都是共轭出现,其产状也并非总是60°±
变换断层 — 1
变换断层 — 2
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
5
渤海湾盆地铲式正断层剖面

伸展构造

伸展构造

四. 构造反转概念
1) 正反转构造: 盆地由早期 张性或者张扭性转变为后 期的压性或者压扭性. 2) 负反转构造: 盆地由早期 压性或者压扭性转变为后 期的张性或者张扭性. 3) 推广之, 凡是区域应力场 发生性质反转的构造就是 反转构造.
思考题:
试述伸展构造样式与形成机制.
34造山带伸展机制1加厚作用形成势能差2造山根对流拆离作用3板块深俯冲断离作用1加厚作用形成势能差汇聚造山导致壳层加厚和地表隆升当汇聚趋于停止时加厚壳层就会在变形与未变形岩石圈之间引发势能差高势能柱体总会向低势能柱体施加水平挤压力由此促发造山带变形柱体伸展塌陷
13 伸展构造
一. 伸展构造概念
二. 伸展构造样式
2)造山根对流拆离作用
在岩石圈根部, 热边界层随汇聚缩 短发生显著加厚并向下运移,它在地 幔对流驱使下失稳、拆离、快速沉陷 进入软流圈,而软流圈热物质随之上 涌补偿使得残留岩石圈甚至壳底直接 暴露与软流层接触,由此引发强烈熔 融、高温变质、区域伸展与岩浆作用.
3)板块深俯冲断离作用
持续汇聚促使低密大陆 岩石圈随同高密大洋岩石圈 运移至俯冲带深处,这时显 著密度差就会使得俯冲板块 陆壳部分强烈上浮而高密洋 壳部分向下拖曳,这时俯冲 板块就会张裂、断离和沉陷 作用,热软流层上涌引发构 造伸展、区域隆升、岩浆活 动以及热变质作用。
2.3 断陷盆地
在伸展背景下受基底及盆缘正断裂控制发育的沉积盆地. 地堑盆地 半地堑盆地
半地堑盆地叠加
2.4 裂 谷
裂谷是区域伸展隆 起背景下形成的巨 大狭长断陷,切割深, 发育演化期长,常具 有地堑型式. 包括大洋裂谷, 大陆 裂谷以及陆间裂谷.
大陆裂谷陆间裂谷大洋 裂谷构成一演化系列,即大 陆开裂、海底扩张的过程。 不过,并非所有的大陆裂谷 都能演化为大洋裂谷。

伸展构造——精选推荐

伸展构造——精选推荐

伸展构造伸展构造伸展构造的类型--伸展构造的模式--剥离断层和变质核杂岩伸展构造是区域引张作⽤下形成的⼀套具有特⾊的构造系统。

马杏垣曾指出:“引张作⽤也造就了全球范围的构造现象,其规模甚⾄⽐挤压变动还要⼤。

”伸展构造是在区域性引张作⽤下形成的⼀套独具特⾊的构造系统。

从全球构造及其演化的观点,挤压作⽤(如造⼭带)与引张作⽤(如洋中脊、拉张带)是构造作⽤在时间和空间上紧密相关的两个⽅⾯。

由于构造研究源于造⼭带,造⼭带⼜以挤压变形为特⾊,以致曾长期忽视引张伸展作⽤及其形成的伸展构造。

关于伸展构造的重要性,马杏垣教授曾精辟地指出:“其实,引张作⽤也造就了全球范围的构造现象,其规模甚⾄⽐挤压变动还更⼤”。

从构造应⼒状态和变形体制看,伸展作⽤和挤压作⽤可概括为“开”与“合”。

“开”与“合”乃地壳的⽔平运动,在⼀定条件下⽔平运动与升降运动⼜相互转化。

升降运动中的上升隆起往往导致重⼒势的变化和重⼒不稳,引起地壳表层的顺坡下滑⽽形成重⼒滑动构造。

所以,伸展、降起与重⼒滑动具有相对统⼀性。

⼀、伸展构造类型地堑和地垒--阶梯状断层、箕状构造和盆岭构造 (⼀)(⼆)--⼤型断陷盆地--裂⾕--剥离断层伸展区构造,以正断层为主构成各种组合类型。

1、地堑和地垒地堑主要由两条⾛向基本⼀致的相向倾斜的正断层构成。

两条正断层之间是⼀个共同的下降盘(图A)。

巨型地堑系称作裂⾕。

这⾥主要讨论⼀般规模的地堑。

构成⼤中型地堑边界的正断层常常是由数条产状相近的正断层构成同向倾斜的阶梯式断层系列。

两侧正断层可以均等发育,也可以是⼀侧更为发育。

地垒主要由两条⾛向基本⼀致的反向倾斜的正断层构成(图B)。

两条正断层之间是⼀个共同的上升盘。

组成地垒的正断层可以呈单条产出,也可以是数条产状相近的正断层组成的依次断落的阶梯状断层带。

从区域地质构造看,地堑⽐地垒具有更重要的地质意义。

2、阶梯状断层、箕状构造和盆岭构造(1)阶梯状断层由若⼲条产状基本⼀致的正断层组成,各条断层的上盘依次向同⼀⽅向断落,构成阶梯式。

伸展构造3

伸展构造3

简单剪切伸展(simple shear extinsion)模式
Wernicke(1981,1985)在研究美国西部盆岭区伸展构 造的基础上提出了简单剪切伸展(simple shear extinsion )模式。他认为地壳浅层所见的由脆性块断构成的伸展 构造是地壳或岩石圈尺度的大型低角度正断层的剪切滑 动引起的。简单剪切伸展模式很好地解释了一些裂陷盆 地区(如美国西部盆岭构造区)的构造非对称性,而且 将盆内构造和盆缘及隆起区构造(如变质杂岩核的形成 与隆起机制)有机地联系在一起,因而无论是在研究伸 展盆地区,还是研究伸展造山带中均得到广泛的应用, 在八十年代伸展构造研究热潮中这种伸展作用模式倍受 推崇(Lister,etal,1986;Ma etal,1987)。
“反转构造”是针对构造类型本身来说的,当同 一断层出现伸展和挤压两期力学性质和运动方向 都相反的构造活动时,该断层称为反转断层 (inverted fault),反转的断层及其伴生的褶皱 合称为反转构造。如果反转断层早期为伸展正断 层活动、晚期为挤压逆断层活动,则被称为正反 转构造(positive inverted structure);相反, 早期为挤压逆断层活动、晚期为伸展正逆断层活 动 , 则 被 称 为 负 反 转 构 造 (negative inverted structure)。
以Murphg(1991)为代表的石油地质学家将反转构造 限定为大陆裂谷环境内早期正断层上盘的逆向活动所形 成的构造;Glennie等(1981)最早的定义对构造环境未加 限制,只要同一地区发生过构造沉降和隆起的转变均可 以称为构造反转;Graciansky(1989)认为反转作用还包 括如阿尔卑斯那样的造山带,认为这对于认识造山带的 演化具有重要意义。可见,反转构造、构造反转、反转 作用等有关概念是既有联系又有区别的,且目前的用法 并不统一。

伸展构造样式

伸展构造样式

伸展构造样式伸展构造样式是一种常见的地质构造样式,指的是地壳中岩石层在地质运动的作用下发生展伸的构造形态。

这种构造样式在地球历史上普遍存在,对于地球科学的研究具有重要意义。

伸展构造样式的形成是由于地壳内部的构造力学作用。

当地壳中存在应力集中的地方,岩石层在受到压力的作用下发生断裂和展伸,形成伸展构造样式。

这种构造样式通常表现为地壳的延展和拉伸,造成地壳的裂谷、断块和低陷等地质形态。

伸展构造样式在地质历史上具有重要的地质意义。

首先,伸展构造样式是地球板块运动的重要表现形式之一。

地球板块在运动过程中,常常会发生伸展构造样式,这对于理解板块运动的机制和过程具有重要意义。

其次,伸展构造样式是多种矿产资源形成的重要条件。

在伸展构造样式下,地壳中的岩石层发生断裂和展伸,使得地下的矿质物质得以上升和聚集,形成矿床和矿区。

因此,伸展构造样式是矿产资源勘探和开发的重要指示标志。

此外,伸展构造样式也对地球表面地貌的形成产生了重要影响。

伸展构造样式使得地壳表层发生断裂和拉伸,形成山脉、河谷、湖泊等地貌形态。

伸展构造样式具有多种形态和特征。

其中最常见的是裂谷和断块。

裂谷是指在地壳中形成的狭长的裂隙,通常伴随着地壳下降和地壳延展。

裂谷常常形成河谷和湖泊,对水资源的储存和利用具有重要作用。

断块是指在地壳中形成的相对稳定的板块,通常伴随着地壳抬升和地壳收缩。

断块的形成对于地震活动和地壳变形具有重要影响。

伸展构造样式是地球科学领域的一个重要研究方向。

通过对伸展构造样式的研究,可以深入了解地球板块运动的机制和过程,揭示地球内部的构造力学作用,指导矿产资源的勘探和开发,以及预测地震活动的发生。

因此,对伸展构造样式的研究具有重要科学意义和应用价值。

伸展构造样式是地球地壳中岩石层在地质运动的作用下发生展伸的构造形态。

它对地球科学研究和资源勘探具有重要意义。

伸展构造样式的研究不仅可以加深对地球板块运动和地震活动的认识,还可以为矿产资源的勘探和开发提供重要参考。

第12章 伸展构造

第12章  伸展构造

地垒
地垒由两组走向平行且倾 向相反(或相背)的正断 层组成,两个正断层拥有 一个共同的下盘(上升 盘)。
地堑
地堑与地垒
地堑
盆岭构造:在伸展区,由倾斜岩块、阶梯状断层 或控盆正断层共同产出,形成由山岭和拉张盆 地构成的地貌单元。是在区域性的地堑、地垒、 掀斜式阶梯断层控制下形成发育的。
二 断陷盆地
垂向上岩墙群发育伸展 变形
岩墙群
第二节
伸展构造发育模式
常见有旋转作用,剪切作 用和拆沉作用等三种基本 模式 1. 旋转作用模式:由 沃尼克(B.Wennicke,1982) 提出,该模式认为:地壳 浅部构造层次和盆地内部 断层的形成,与这些场所 出现或具有的旋转、非旋 转变形环境、变形条件有 直接关系。
四 拆离断层和变质核杂岩
拆离断层:区域性伸展形成的大规模低角度正断层。
拆离断层将年轻或浅构造层次的岩石直接叠覆于古老 和深构造层次的岩石之上。通常是,拆离断层上盘为 不变质或极低级变质岩,下盘为具有糜棱岩结构的高 级变质岩。
拆离断层的特征:
1) 区域或亚区域规模,至少可达数十公里。 2)超过10公里的巨大位移量。 3)上盘因伸展而发育一组或多组正断层,它们向下合并于 拆离断层,而下盘则很少发育类似的断层。
4)上盘由低级变质或不变质的上地壳岩石组成。 5) 变质核杂岩(MCC)的变形行为与上盘完全不同, MCC-韧性变形;上盘-脆性正断层。 6)变质核杂岩顶部剪切带的运动学特征与上盘相同,说明 它们是在同一递进变形过程中形成的。
国内大量的变质核杂岩的特征表明,中国变质 核杂岩除个别缺失中间层外,其他均具有三层结 构,即盖层(上部脆性变形层)、滑脱层(固态流 变中间韧性层)、核部(变质核、同构造侵入岩)

大地构造学-裂陷盆地

大地构造学-裂陷盆地

伸展构造(extensional tectonics)是指裂 陷作用(或区域引张作用)下形成的一切使 地壳或岩石圈沿水平方向发生伸长变形的构 造总称。
裂谷(rift valley)是引张作用使整个岩 石圈破裂而形成的狭长沉降带。 地堑(graben):地壳浅层次的规模相对 小一些的构造。
一、主动裂陷和被动裂陷
简单剪切几何模型中,发育有贯穿整个岩石圈并 一直延伸到软流圈内低角度滑脱断层,将岩石圈 分为上下两部分,即上盘和下盘,下岩石圈的减 薄沿滑脱面发生转移,因此表示岩石圈伸展作用 的横剖面是极不对称的形状。
上地壳破裂带
张性异地岩体
重要的上地 壳扩展界限
莫霍面 枢纽带
差异剪切带
大陆简单剪切伸展模式图(Wernicke,1981)
主动裂陷和被动裂陷不是彼此孤立的,而是 相互转化和影响的。
主动裂陷
●软流圈物质主 动上涌→水平扩 张
●裂陷过程是深 部物质上涌的反 映
主动裂陷:裂陷过程是深 部热物质主动上涌的反映
●● 裂力被 陷源动 作是裂 用区陷 导域: 致水 热平 物引 质张 的力 被, 动与 动走 上滑 涌有 。关 。
当地壳较薄(约45km)、热流密度较 低(约80mW/m2)时,岩石圈伸展速率 非常快(约1-10cm/a),岩石圈的地壳 部分和上地幔部分都发生大范围的裂陷, 出现“宽裂陷模式”。 当地壳更薄(约30-35km)、热流密 度更低(约60mW/m2)时,岩石圈伸展 速率也较小(一般小于1cm/a),岩石圈 产生“细颈化”,出现“狭裂陷模式”。
第六章
裂陷盆地
裂陷盆地泛指那些由于盆地的形成和演化而导致 岩石圈或地壳发生伸展构造变形的沉积盆地,也可称 为伸展型盆地。 地壳或岩石圈的伸展变形通称为伸展构造,裂陷 盆地就是地壳伸展构造的一种表现形式。 裂陷作用:引张力作用于整个岩石圈并导致地壳 或岩石圈发生大规模的开裂和裂陷的地质作用过程, 或造就岩石圈“伸展构造”的既“裂”又“陷”的构 造过程,它与英文的 taphrogenesis 和 rifting 的地质含 义大致相当。

伸展构造与走滑断层

伸展构造与走滑断层

三、走滑断层的特征 1、主要特点 ①、走滑断层包括一系列与主干断裂平行或以微小 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,常构成发辫状。 ②、常伴有雁列式褶皱、断裂、断块隆起和断陷盆 地等构造。 ③、断层两侧的地层—岩相带呈递进式依次错移, 时代愈老、依距愈大。 ④、断层常呈直线延伸,甚至穿过起伏很大的地形 亦然。
如一套迭瓦状逆冲断层体系(imbricate thrust system)向上没有联结成顶板逆冲断层,这种迭瓦 状构造称之为迭瓦扇(imbricate fan)。 在双重构造和迭瓦扇中,次级迭瓦状逆冲断层与主干 断层或底板逆冲断层的交点称之为断叉点或断叉线 (brach line);次级迭瓦状逆冲断层的前缘称之为 断端线或断尖线(tip line)。
二、伸展构造类型 1、地堑和地垒 (1)、地堑:由两条走向基本 一致的相向倾斜的正断层构成, 两条正断层之间有一个共同的下 降盘。巨型的地堑系为裂谷。确 切的讲,大型地堑的边界断层往 往为多条,即由数条产状相近的 正断层构成一个倾斜的阶梯式断 层系列。 (2)、地垒:由两条走向基本 一致的相背倾斜的正断层构成, 两条正断层之间有一个共同的上 升盘。
第九节 走滑断层
一、基本概念 走滑断层即走向滑动断层,一般指大型平移断层,断 层两盘顺直立的断层面作相对的水平滑动。人类认识 走滑断层要晚于正断层和逆断层。19世纪初,地质学 家就认识了正断层和逆断层,而走滑断层到20世纪初 才被人们认识。其原因如下有三个: ①、作为研究断层位移的参考面(线),在走滑断层 中相对较少; ②、走滑断层产状陡立,不易与正断层区分; ③、走滑断层的结构较为复杂,查明断层的性质较为 困难。
六、花状构造 花状构造是走滑断层系中的一种 特征性构造,其在剖面上为一条走滑 断层自下而上呈花状撒开,称之为花 状构造。 根据花状构造的结构和力学性质,可 将花状构造如下两种。 1、正花状构造 正花状构造是收敛型走滑断层派 生的在压扭性应力状态中形成的构造。 其表现为一条陡立的走滑断层向上分 叉撒开,成逆断层组成的背冲构造, 断层面下陡上缓,凸面向上,被切断 地层多组成背形,但不具弯滑性质。

第十讲 伸展构造、走滑断层(三)

第十讲 伸展构造、走滑断层(三)

(二)与走滑断层相关的构造
1-雁列式走滑断层重叠区构造
A-重叠区受挤压而形成次级褶皱和逆冲断层;B-重叠区受拉伸 而形成次级正断层和沉积盆地。
2-主断层面弯曲产生的构造
在主断层面弯曲的情况下,沿断层的局部剪切位移,产生 局部挤压与拉张。形成挤压脊和拉分盆地。
3-两条走滑断层相交切引起的构造
当走向不同且滑向相反的两条走滑断层相互交切时,形 成平面上的楔形岩块。若楔形岩块向楔顶滑动则引起挤压, 并使楔形岩块隆起;若楔形岩块离开楔顶方向滑动则引起拉 伸。
)、变质核杂岩 (4)、变质核杂岩 )、
70年代研究美国西部Cordillera 造山带时发现 的一种特殊构造单元,并提出变质核杂岩的 概念,80年代以来研究甚广,并掀起大陆伸 展构造研究的高潮。
• 变质核杂岩
– 由于岩石圈的伸展、拆离、基底隆升和地表 的剥蚀作用使地壳深部的变质岩和深成岩逐 渐上升而出露地表,这套深部岩石称为变质 核杂岩。
挤压上升 拉伸下降
(4)走滑断层伴生的褶皱
• 雁列式褶皱
–褶轴小角度交于断层 –远离断层逐渐消失 –产于断层一侧或二侧, 或带内
1 2 3 4 5 N
思考、 思考、讨论题
1-拆离断层及特征 拆离断层及特征 2-裂谷的基本特征 裂谷的基本特征 3-变质核杂岩的主要特征 变质核杂岩的主要特征 4-走滑断层的特征。 走滑断层的特征。 走滑断层的特征 5绘图说明走滑断层所伴生的破裂构造。 绘图说明走滑断层所伴生的破裂构造。 绘图说明走滑断层所伴生的破裂构造
二、伸展构造 (extensional tecto• 以正滑断层、剪切带和拆离断层为主要滑动系 统形成的构造型式,包括: (1)地垒—地堑(Horst and Graben)

伸展构造与变质核杂岩课件

伸展构造与变质核杂岩课件
(5)板内伸展区。如云蒙山变质核杂岩 (ZhengYadong et al.,1988,1989; Davis et al.,1988)、 中条山变质核杂岩(傅昭仁,1992)、武功山变质核杂 岩(Faure et al., 1996;舒良树等, 1998; Wang Dezi et al.,2001;楼法生等,2002a)等。
伸展构造
伸展构造是在岩石圈拉伸变薄过程中形成的 构造组合型式。伸展构造与挤压构造是全球 构造中最为醒目的两大构造型式,具有同样 重要的意义,它们在时间和空间上有密切关 系。广义的伸展构造包括地堑和地垒、断陷 盆地、裂谷、拉分盆地等。
研究进展与现状
自70年代末Davis等在北美盆-岭区(Basin and Range province)确立大型伸展构造以来, 造山带伸展构造引起了地质界的极大关注并 形成了一个研究热点。
1. 空间上呈穹隆状或长垣状孤立隆起,通常具有一 翼陡一翼缓的特征;
2. 由深部隆升的中、下地壳古老的中深变质岩组成, 常见晚期的中酸性岩浆侵入体;
3. 核杂岩顶部和周缘为以糜棱岩状岩石为特征的韧 性剪切带,糜棱岩带的顶部被拆离断层切割,使早 期的糜棱岩发生脆性变形;
4. 拆离断层上盘为变形变质较轻的上地壳岩 石,以脆性变形为主;
拆离断层
拆离断层(detachment fault) 最早 由Pierce于1963年提出,当时是指 叠瓦状逆冲断层的底板断层,即滑 脱面。Davis 1980年将其应用于伸 展构造,定义为“结晶变质基底杂 岩与上覆沉积盖层之间的大型低角 度正断层或伸展断层”。即分割变 质核杂岩与上盘岩石的并将这两种 构造层次相差很大的岩石单元叠置 于一起的大规模低角度正断层。
(2)陆—陆碰撞带构造背景。如东阿尔卑斯的中新世 变质核杂岩(Ratschbacher et al.,1991)等。

第十二章 伸展构造

第十二章 伸展构造

1. 地堑和地垒
2.断陷盆地和箕状构造:盆地一边是 阶梯状断层,另一边无断层形成。
四、变质核杂岩
由被构造上拆离及伸展的未变质沉积盖层所 覆盖的,呈孤立的平缓穹隆状产出或拱形强烈的 变质岩和侵入岩构成的隆起。基底和盖层之间是 低角度正断层,一般呈铲状,称拆离断层。其浅 处是脆性断层,到深处转变位韧性剪切带。
五、岩墙群 是横切围岩构造的板状侵入体,常常成群出现呈平行状或放射状 排列,是伸展构造的一种型式。
第二节
伸展构造的模式
大陆伸展模式(据G.S.Lister,1986)
第三节
构造反转
是指早期一个张性或张扭性的盆地后期转变为压性或压扭性构造盆地
(正反转)。盆地由伸展沉降转变为挤压上隆,正断层转变为逆断层的 现象。反之,则称为负反转构造。
第十二章
伸展构造Biblioteka 第一节伸展构造的表现形式
一、地堑和地垒 1.地堑:由两组走向近平行且相向倾斜的正断层构成。 2.地垒:由两组走向近平行且相背倾斜的正断层构成。 二、断陷盆地 在伸展背景下受基底及盆缘正断层控制发育底盆地。 三、裂谷 在区域上伸展隆起背景下形成的巨大窄长断陷,切割深, 发育期长,常见地堑型式。由大陆裂谷、陆间裂谷和大洋裂 谷共同构成全球裂谷系,它们经历了由大陆裂谷-陆间裂谷 -大洋裂谷的 演化序列,即大陆开裂、漂移、海底扩张的过程。

概要说明伸展构造的类型及特点

概要说明伸展构造的类型及特点

概要说明伸展构造的类型及特点。

伸展构造是岩石圈拉伸与减薄背景下形成的特殊构造组合系统。

其类型及特点为:(1)地堑与地垒地堑由两组走向近平行且倾向相向的正断层组成,两个正断层拥有同一个上盘(下降盘)。

地垒由两组走向近平行且倾向相反的正断层组成,两个正断层拥有同一个下盘(上升盘)。

通常情况下,地堑和地垒相伴发育,正断层多呈阶梯状,形成盆岭型构造-地貌单元。

盆岭构造:由不对称的纵裂单面山、山岭及期间列的盆地组成的构造-地貌单元。

(2)断陷盆地断陷盆地是在伸展背景下受基地及边缘正断层控制发育的沉积盆地。

如果断陷盆地一侧断层发育,形成一侧由主干弧形或铲形正断层控制的不对称盆地,则称为箕行断陷或半地堑盆地。

一般来说,断陷盆地规模越大,盆缘及盆内构造越复杂,控制其发育的因素也越多,往往是多次(正或负)构造反转甚至与大型走滑作用联合形成的符合盆地。

(3)裂谷裂谷是区域伸展隆起背景上形成的巨大狭长断陷,两侧由正断层限定,切割深,发育演化时间长,常具地堑型式。

按照裂谷发育的区域构造部位及其地质构造特征,可分为大洋裂谷、大陆裂谷和陆间裂谷,它们构成一个威尔逊旋回。

大陆裂谷特征:①有一系列正断层为主的地堑、半地堑组成的复杂地堑系,通常发育与区域性隆起的轴部,表现为断陷谷和断陷盆地等构造-地貌景观,反映岩石圈的伸展作用。

②裂谷中往往沉积一套巨厚的包括磨拉石之类的碎屑沉积,常伴有蒸发岩、火山熔岩和火山碎沉积。

常包含重要沉积矿产。

③裂谷往往是浅源地震带和火山带。

④大陆裂谷带发育的岩浆岩有两类共生组合:大陆溢流玄武岩和双峰系列。

⑤深部结构上,裂谷下地幔升高,地壳变薄,玄武岩层下普遍存在着波速较低的壳-幔物质混合组成的裂谷垫。

(4)变质核杂岩变质核杂岩是构造上被低角度正断层拆离的、呈孤立的平缓穹形或拱形强烈变形的变质岩和侵入岩构成的隆起,往往出现在造山带的核部。

基本特征:①变质核杂岩由深层抽拉抬升的变质基底(下盘)和变质变形较弱的盖层(上盘)组成,外形近圆形或椭圆形,直径一般十余公里至数十公里,呈分散孤立的穹窿状和短轴背形状产出。

构造分析-伸展构造共57页文档

构造分析-伸展构造共57页文档

56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
构造分析-伸展构造
16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生

60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
ห้องสมุดไป่ตู้

伸展与重力滑动构造3

伸展与重力滑动构造3
理、断层角砾岩 中部滑动带:褶皱+逆冲断层,明显定向, 滑面多隐伏于地下 前(外)缘推挤带:侧转-平卧、叠瓦构造、 滑裂岩(似混杂堆积)
伸展构造与重力滑动构造\重力滑动构造\重力滑动构造的分带
重力滑动构造总体结构特点
后缘至前缘:拉伸剪切挤压 平面上,后缘断裂成弧形,弧顶指后方;
盆岭区特点提出,指的是伸展构造区平缓 的铲状大型正断层,其下往往伴以变质核 杂岩体 变质核杂岩:以剥离断层为界的古老穹隆 状片麻岩
伸展构造与重力滑动构造\剥离断层与变质核杂岩\剥离断层
7.2.3.1
剥离断层结构

上剥离盘-浅层次正断层组合 下剥离盘-变质核杂岩 盖层中常见顺层滑脱,导致地层减薄,缺失 剥离断层带宽且厚,断层岩序列可出现穿插叠覆 剥离断层发育时间长,常与区域隆起/伸展同时, 且不限于同一层位或接触带
箕状构造
半地堑,不对称
盆岭构造
掀斜构造、阶梯状断层、 地堑和地垒共同构成的 构造-地貌单元
伸展构造与重力滑动构造\伸展构造类型
7.2.1.2阶梯状断层,箕状、盆岭构造
阶梯状断层
多条断层组合成阶梯状, 断层面呈平面状或弧形 (旋转)
箕状构造
半地堑,不对称
盆岭构造
掀斜构造、阶梯状断层、 地堑和地垒共同构成的 构造-地貌单元
负重力异常,或负背景上的正异常 负磁异常 裂谷边界平行于重力梯度带(及磁异常带) 热流高
伸展构造与重力滑动构造\伸展构造类型
7.2.1.4
岩浆作用和火山活动


活跃的火山活动带 火山岩组合 大陆溢流玄武岩,碱性玄武岩及其深成侵入体 双峰系列(Bi-model)火山岩:拉斑玄武岩-流纹岩,

伸展构造区的平衡剖面恢复

伸展构造区的平衡剖面恢复

伸展构造区的平衡剖面恢复在伸展构造区中,平衡剖面可以反映地下岩层在伸展作用下的变形和演化过程。

平衡剖面的建立可以帮助我们更好地了解地下岩层的结构和特征,以及伸展构造的形成机制。

1.平衡剖面是指剖面上的构造变形、变位通过几何准则可以复原的剖面。

它遵循在封闭体系中体积守恒、面积守恒和线长守恒三项基本原则。

在资料足够充分时,这种平衡剖面所复原的构造符合实际,可信度高。

在建立平衡剖面时,需要注意以下几点:1. 建立平衡剖面需要综合考虑地质历史、地层学、古生物学、沉积学等多种因素,需要充分了解区域地质背景和地层特征。

2. 建立平衡剖面需要充分考虑沉积环境的变化,包括沉积速率、沉积相、古地理环境等因素。

3. 建立平衡剖面需要充分考虑地层变形和构造运动对沉积的影响,包括褶皱、断裂、地层错位等因素。

4. 建立平衡剖面需要充分考虑古气候和古环境对沉积的影响,包括气候变化、海平面变化等因素。

5. 建立平衡剖面需要充分考虑地球物理探测和数值模拟等方法的应用,以便更好地了解地下岩层的结构和性质。

2.伸展构造区建立平衡剖面,可以采用以下方法:1.逐层回剥法,该方法可以建立具有演化特征的平衡剖面。

2.在拉伸构造区,需要考虑同沉积、同剥蚀、同生正断层、盐构造和阶段性演化等问题,通过消除后期构造变动的改造,重塑各断块的初始形态,然后从断块→剖面→平面和空间→时间逐步恢复古地质构造,再现拉伸。

3.平衡剖面恢复中考虑压实作用伸展构造区中压实作用在平衡剖面恢复中起着重要的作用。

随着沉积物堆积,上覆水体和沉积物的负荷压力不断增加,沉积物中的孔隙度会逐渐降低,水分排出,体积逐渐缩小,这个过程就是压实作用。

压实作用可以分为机械压实作用和化学压实作用两种类型。

机械压实作用主要表现为颗粒的重新排列、塑性变形和破裂。

例如,在沉积物中,片状、针状和柱状颗粒会因为压力作用而发生重新排列,形成页岩的页理和沿页理方向的易裂性;化学压实作用也称为压溶作用,是指压力导致矿物选择性溶解的过程。

第二章 伸展构造

第二章  伸展构造

第二章伸展构造第一节、伸展构造的区域地质背景伸展构造产生的区域构造位置和构造性质有下列情况。

开始研究的,是新的课题,目前研究的热点。

造山带伸展构造的发现地是美国西部的科迪勒拉山脉,其南部是著名的盆岭山脉地区,在这里首先发现了具平缓倾角的正断层,建立了剥离断层和变质核杂岩的伸展构造模式。

目前这方面的研究正在世界各地的几个典型区开展,研究本身还有待于系统化,现在能介绍的伸展构造模式只是对个别例子的总结,尚不能证明其普遍意义。

简介北美西部造山带。

科迪勒拉山脉从加拿大西北部,经过美国西缘延至墨西哥西北部,其间分布大小25个孤立的变质杂岩体。

研究重点在美国西南部盆岭省一带和whipple山。

北美西部的板块运动是比较复杂的,第一章中曾介绍过,其过程是,北美西缘原来为俯冲带海沟,此阶段造成了北美西岸的挤压造山带。

在古生代至元古代,北美西缘一直为被动陆缘带,在古生代后才发生造山运动,表明转变为活动陆缘,可能称为拉拉米期运动。

大约在侏罗白垩纪时,中脊和转换断层相继切入海沟和北美大陆,使北美西缘的一部分,主要是西南部从俯冲海沟转变为右行剪切的转换断层带,即圣安得烈斯断层,而北部至阿拉斯加仍为俯冲海沟带。

长期的剪切位移使现今加里富利亚是从南美位移过来的地体(指断层西侧)。

现在我们关心的是大约在第三纪(15百万年),圣安得烈斯转换断层改变了原来的挤压作用而变为伸展作用。

而造山带发生塌陷,而且,这可能不仅是挤压力停止的纯重力塌陷还有伸展力的作用,由此加强了伸展构造,并持续发展到出现洋中脊成分的裂谷。

(见Howell图6.24)盆岭省和科迪勒拉山脉延伸进北美大陆1500km,但仍为大陆边缘环境,这是因为:1、确实存在稳定的大陆边缘带,一方面是长期被动陆缘的定向冒地槽沉积,另一方面是俯冲带倾角十分平缓,所以俯冲火山带深入陆内很远。

2、转换断层---圣安得烈斯断层切入陆内,从南美剪切位移来新的地体,拼贴了新的大陆边缘造山带,把原来的俯冲陆缘移到了陆内位置。

伸展构造的形成机制

伸展构造的形成机制

伸展构造的形成机制
伸展构造是地球上的一种地壳变形方式,主要由地壳板块间的相对运动引起。

它的形成机制可以通过以下几个方面来解释:
1. 板块推力:地球上的岩石板块在地震带和板块边界处相互碰撞或相互挤压,这会导致板块之间产生巨大的推力。

当推力超过岩石强度的限制时,板块会发生挤压、褶皱和断裂,从而形成伸展构造。

2. 引力滑移:地球上存在着不平衡的引力场,特别是在板块边界附近。

这些引力作用会导致板块沿着断层面滑动,形成伸展构造。

例如,东非大裂谷就是由于东非板块和阿拉伯板块之间的引力滑移而形成的。

3. 火山活动:火山活动可以促使地壳板块发生伸展构造。

当岩浆从地幔上升并穿过地壳时,它会导致地壳板块分离和伸展。

这种火山活动常见于洋中脊系统中,其中新的地壳正在形成。

4. 地壳薄ning和热胀冷缩:地壳的厚度在不同地区是
不均匀的,而且地壳中的岩石会受到热胀冷缩的影响。

当地壳较薄或当地温度发生变化时,岩石会发生收缩或膨胀,从而导致地壳板块发生伸展构造。

总之,伸展构造的形成机制是多种因素共同作用的结果,包括板块推力、引力滑移、火山活动以及地壳薄ning和热胀冷缩等。

这些机制可以通过地球动力学和构造地质学的研究来解释和理解。

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喜马拉雅山地区 西藏
东南亚地区
造山后阶段 非造山阶段
板内阶段
撒哈拉地区 5 0 0 M a后 非 洲 主 体
造山带演化的时间序列(据Liegeois,1998)
热-应力模拟研究表明,造山带从同碰撞的挤压应力场转换到碰撞后伸展阶段 的时间不应超过60Ma(England等,1989)
三、构造反转
断层的性质在不同的时间段内发生转变的现象就是构 造反转。 早期的张性或张扭性断层后期转变为压性或压扭性断 层称为正反转构造。 早期的挤压系统部分地转变为正断层称为负反转构造
Q
N2 N1+E3 Ar1-2
SE
恒山
马营庄
2
Ar1-2
0
-2
-4
东观 Q
N2
T
SE
0 T2 -2
-4
嵯峨山 N
0
N2
-4
-8
h/km
一、伸展构造的表现形式
河套地堑
盆地边界


一级构造 单元边界 二级构造 单元边界
磴口
B A
太临狼阳庙北山河部中临南深河央部凸浅凹临凹探起陷乌1陷岩石圈
岩石圈山根
岩石圈

软流圈
软流圈

B. 去山根作用(拆沉作用)

导致造山带伸展


岩石圈
岩石圈

软流圈 软流圈物质上涌 软流圈

C. 变质核杂岩出露

古老的变质岩

和岩浆岩出露 变质核杂岩

岩石圈
岩石圈
软流圈 软流圈物质上涌 软流圈
一、伸展构造的表现形式
5. 岩墙群
阿尔金拉配泉北侵入于 元古界中的基性岩墙群
-5000
海原凹陷
六盘山盆地的正反转构造
Z448剖面
T74
C3-O1+2
T81
C1-2
T82?
T90
Z T10
塔里木盆地中央隆起下部正断层,上部逆断层
思考题
• 伸展构造主要有哪些表现型式? • 伸展构造的形成机制主要有哪些? • 伸展构造与挤压构造有哪些主要
的差别?
岩墙群
主拆离断层
绿泥石角砾岩
糜棱岩
岩株式变形花岗岩
拆离断层和变质核杂岩结构示意图
一、伸展构造的表现形式 4. 变质核杂岩
图兹盆地
软流圈上涌导致区域抬升和变质核杂岩出露
大理岩
片岩和片麻岩
混合岩
土耳其中央安纳托利亚薄皮伸展构造和克尔 谢西尔(Kirsehir)变质核杂岩出露机制
A. 碰撞造山带形成
碰撞造山带
正反转构造
三、构造反转
海拔(m) 2000 1000
0 -1000 -2000 -3000 -4000 -5000
0
2
4km
Q+N E
K1l K1h-K1s J (?) P2
六盘山盆地LP99-123测线地震地质解释剖面
K1n-K1m
海拔(m)
Q+N
2000 1000
0
石 峡 口 断

-1000 -2000 -3000 -4000

深凹带
斜坡带
箕状断陷
华北油田束鹿 凹陷构造剖面
一、伸展构造的表现形式 2.断陷盆地
断 陷 盆 地 举 例
海拔(m) 0
C+O -4
-8
广饶凸起
辽东湾海域绥中36-1油田地质解释横剖面
通古1
河78
营10
坨8
Q+N
Ed+Es1
AnZ变C质+岩O
Es2+3 Es4+Ek
C+OC+P J+K
Es2+3 AnZ变质岩
0
E3d
Qp+N1g E3d
-4
泥 E3s Mz
-8

E3s AnZ Pz
(E3s-沙河街组,E3d-东营组,N1g-馆陶组)
莱州湾凹陷 垦东凸起 黄河口凹陷 渤南凸起
E3d Qp
E3s
AnZ Pz-Mz
渤中凹陷
渤中13 E3d
Mz E3s
N 海拔(km)
0
Pz Pz-AnZ -4
-8
石臼坨 凸起
秦南凹陷
上图:美国西部 盆地—山岭省地 表照片,近平行 的山脉与谷地相 间排列
下图:伸展模式, 单面山
一、伸展构造的表现形式
2. 断陷盆地
断陷盆地是在伸展背景下受基底及边缘正断层控制发育的沉积 盆地。
如果断陷盆地一侧断层发育,形成一侧由主干弧形或铲形正 断层控制的不对称盆地,则称为箕状断陷或半地堑盆地。
断 隆起 阶
Moho拆沉作用
一、伸展构造的形成模式 2. 造山期后伸展模式——岩石圈拆沉作用
莫霍面
地壳
地幔
造山带的山根示意图
造山带的根部伸入密度较大的地幔之中获得浮力, 该浮力支撑着地表的造山带。沉入地幔中的部分就 是造山带的山根。
一、伸展构造的形成模式 2. 造山期后伸展模式——岩石圈拆沉作用
山根去除—拆沉作用 ——导致造山带伸展
4 4
J Pz 4
中央坳陷区
4 Pt
Q+N
K1q K1d
E 北2 海拔(km)
5 0
5
5
-2
J 4 4 4
K2m-明水组
-4
K2s-四方台组
K2n-嫩江组
K2y-姚家组 K1qs-青山口组
-6
K1q-泉头组
K1d-登娄库组
东南隆起区
松辽盆地J-K期间的地堑与地垒
S
海拔(km)
渤中28-1-6
磴口
隆起
0

脉 固阳
区陷 乌拉山


西包部头隆断块呼起区
包头






40km
青 山 呼和浩特

凹 呼参1

坳坡
斜 托克托
海拔(m)
吉吉参兰1 泰坳 陷
A
0
-4000
Q N2
于嘴陶
-8000
N1
E3 Pre K1
K1
Pre K1
E3 K1
N1 Pre K1
B
E3
K1
0
1000m
河套盆地构造区划图与剖面图
拆沉作用(delamination) 泛指由于重力的不稳定性 导致岩石圈地幔、大陆下 地壳或大洋地壳沉入下伏
软流圈或地幔的过程
一、伸展构造的形成模式 2. 造山期后伸展模式----岩石圈拆沉作用
时间
造山阶段 时 间
构造环境
实例
活动大陆边缘
亚洲东部大陆边缘
碰撞阶段 (主要碰撞阶段)
碰撞后阶段 (陆内阶段)
汾渭地堑系
渭河盆地断 陷幅度达 8100m,盆 38 N 地沉积厚度 6000m,盆 地形成于始 新世以来 34 N
111 E
渭河断陷盆地 临汾断陷盆地 太原断陷盆地
大同
怀来
忻定断陷盆地
大同断陷盆地
延怀断陷盆地 峨眉断块隆起 灵石断块隆起
忻州 定襄 太原
3
石岭关断块隆起
恒山断块隆起 南口—干儿岭
断块隆起
一、伸展构造的表现形式
软流圈 软流圈
美国盆地山岭省的 成因模式(1)
上图:大洋板块近 水平的俯冲导致盆 地山岭省的挤压应 力和地壳加厚;
下图:大洋板片下 沉,软流圈上涌, 热物质的浮力导致 地壳上部的挠曲和 伸展破裂,伴随着 火山作用和近150 km的东西向伸展量。
一、伸展构造的表现形式
美国盆地山岭省 的成因模式(2)
10km
陶乐地区01695地震剖面
陶 乐
1

陶 乐 2 号




陶 乐
3 号
断 层
E
K J2-3 J1y T3y T1-2 C3t上-P2s ∈Pt-2 O-C3t下
AnPt2
西缘逆冲带
天环坳陷
银川盆地与鄂尔多斯盆地西缘逆冲构造带 之间的过渡关系
双程走时(秒)
一、伸展构造的表现形式
英国北海地堑系
Es2+3
N AnZ变质岩
东营凹陷
渤海湾盆地济阳坳陷的J-K-E箕状坳陷
陈家庄凸起
一、伸展构造的表现形式
3. 裂谷 裂谷是区域伸展隆起背景上形成的巨大狭
长断陷,两侧由正断层限定,切割深,发育演 化时间长,常具地堑型式。
按照裂谷发育的区域构造部位及其地质构 造特征,裂谷可分为大陆裂谷、陆间裂谷和大 洋裂谷,它们构成一个威尔逊旋回。
灰岩高原
变质岩区
达科他 砂岩岭
哈尼峰
片麻岩 花岗岩
一、伸展构造的表现形式 4. 变质核杂岩
变质核杂岩是晚造山阶段的产物,经历过早期 挤压造山和地壳增厚过程,其最重要的特征是 普遍出露一套中地壳(高温—低中压)变质— 变形岩石、部分熔融岩石和花岗岩体。
5km
5km
半地堑
脆性上拆离盘
年轻正断层 糜棱岩带 韧性下拆离盘
秦南 凸起
渤海盆地古近纪的地堑与地垒
一、伸展构造的表现形式
鄂尔多斯盆地周边 被新生代地堑系环 绕 南部-东部:汾渭 地堑系 北部:河套地堑系 西部:银川地堑系

吕 梁 山

鄂尔多斯地 块及其周边 地区构造纲 要图
(据嵇少丞 ,2008)
鄂尔多斯地块目前以2-4 mm/a的速率向北东方向运动,同时 逆时针旋转使其东部和西部边缘受力拉张分别形成山西地堑 系(汾河地堑系)和银川地堑。 鄂尔多斯地块的南渤北海两盆侧地分老别第是三渭纪河的地地堑堑和与河地套垒地堑
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