构造地质学-逆冲推覆构造
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地质构造学课件 第十章 逆冲推覆构造
（下盘）断坪
（上盘）断坪
2.前断坡、侧断坡和斜断坡： 根据逆冲方向与断坡方位关系划分：
1）前断坡：走向与逆冲方向近垂直的断坡，主要特征是断层 面发育逆冲擦痕。
2）侧断坡：走向与逆冲方向近平行，断层面上发育近走向或 斜向擦痕。
3）斜断坡：是前断坡与侧断坡的连接部分，斜向擦痕发育。
四、端线与盲断层
端线：位移等于零的边界。侵蚀后的平面上表现为两端点。 盲断层：未出露原地表的断层，位移消失在地下。盲断层的
逆冲席体沿阶梯状断层面运动时在断层的弯曲部位被迫 发生的弯曲。弯曲的形态被动反映其下断层形态，褶皱翼部 位于上、下盘断坡之上，转折端位于断坪之上，常形成平顶 的背斜或箱状褶皱，称为褶隆。
tgθ= sin2α/(2+cos2α)
αα
θ
二、断层扩展褶皱
正在形成的逆冲断坡端线部 位形成的褶皱。端线以下部分岩 层缩短，端线以上未断部分通过 褶皱缩短以调节上下的不一致。 这类褶皱一般不对称，前翼很陡 （直立-倒转）。
三、滑脱褶皱（侏罗山式褶皱）
直接位于滑脱面（断坪）上的褶皱。这种褶皱机制需要很 软弱的滑离层，如膏盐层等。褶皱的主要特征是两翼陡立，平 顶或尖顶，核部常为最老的软弱层。
四、背（反）冲断层
逆冲席体沿拆离面运动受阻、沿断坡上升要求很大的侧向挤压力， 应力超过岩石强度时，可形成与断坡共轭的背冲断层，因其与总体逆冲 方向相反，故又称反冲断层。
2.双重构造 由底部主断层分支出若干分支断层形成叠瓦状断层，
每个分支断层向上再次合并于一个主（断层）滑动面，底 部主断层称为底板断层，上部主断层称为顶板断层，这种 由顶、底板及其间叠瓦状断层形成的构造称为双重构造。
底板断层、顶板断层、分支断层、马石（断夹块）
第十三章 逆冲推覆构造
第二节、前陆逆冲带的构造特征
一、造山带的基本结构
二、底部拆离断层（滑脱面）
逆冲断层活动时常沿前陆盆地中的软弱岩层、特别是 盖层－基底界面滑动，形成的逆冲推覆体系的底部主断层 面。底部主断层之上则发育众多叠瓦状断层，称为分支断 层。
三、阶梯形断层面
逆冲断层沿断层面 滑动时会使断层上盘的 地层缩短，当缩短量达 到一定量时，逆冲断层 常要切断强硬层向上扩 展，遇到新的软弱层再 沿其滑动，结果形成阶 梯状的断层面。
正在形成的逆冲断坡端线部 位形成的褶皱。端线以下部分岩 层缩短，端线以上未断部分通过 褶皱缩短以调节上下的不一致。 这类褶皱一般不对称，前翼很陡 （直立-倒转）。
三、滑脱褶皱（侏罗山式褶皱）
直接位于滑脱面（断坪）上的褶皱。这种褶皱机制需要很 软弱的滑离层，如膏盐层等。褶皱的主要特征是两翼陡立，平 顶或尖顶，核部常为最老的软弱层。
第 十一 章
逆冲推覆构造
Red Spring Thrust, Nevada
Paleozoic
JuБайду номын сангаасassic
Photo from Ryan Petterson, Caltech
Types of Dip-Slip Faults
• Reverse faults
– Hanging wall block moves up relative to the footwall block – Reverse faults have dips greater than 45o and thrust faults have dips less then 45o – Accommodate shortening of the crust – Strong compressional forces
第十二讲 逆冲推覆构造
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。
Hale Waihona Puke 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
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。
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
–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
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。
3逆冲推覆构造
各推覆体的对比表明，自下而上变形趋于复杂，因为 上部的推覆体比下部的推覆体运动史更长，早期的变 形则不会被下部推覆体记录。要全面认识推覆构造发 育的过程垂向变化的研究是不可忽视的环节。
逆冲推覆构造的扩展方式(一) 前展式或背驮式 (piggy-back propagation): 在已存 逆冲断层的下盘依次 发育较新的逆冲断层， 下部逆冲断层运载着 上部逆冲断层进一步 位移。在逆冲系列中， 上部的断层反映早期 的位移，下部的断层 代表后期的位移。
逆冲推覆构造的分层：各推覆体或同一推覆体 的不同部位的变形强度、变形性状、应力状态 和围压状态在垂向上的变化规律。区域性逆冲 推覆构造往往是长期多次活动形成的，一次次 逆冲作用形成的推覆体互相叠臵形成推覆体堆 垛(nappe stack)或推覆体堆柱(nappe pile)。早期 形成的推覆体一般位于上部。
逆冲推覆构造的扩展方式(二) 后展式或上叠式 (overstep propagation): 在 已有逆冲断层的 上盘依次发育新 的逆冲断层，即 逆冲系统沿着与 推覆的反方向演 化。
Boyer和Elliott (1982), Woodward (1985)在分析了 世界上主要造山带后指出，自然界的逆冲系统一 般为背驮式演化模式。并强调，duplex只能由背 驮式产生，它是背驮式发展演化的特有产物。
重力滑动 质疑 基底冲断面的坡度能否足以引起重 力滑动。
观 点 M.K. Hubbert and W.W. Rubey (1959)提出用异常 空隙压力来解释推覆体的承受能力问题。异常 空隙压力的存在降低了围压，抵消了部分负荷 重力，起着浮力的作用，从而降低了断层面上 的压应力，降低了摩擦阻力。因此，较小的动 力可以将巨大的逆冲岩席推移前进而不破碎。
逆冲推覆构造概述
逆冲推覆构造概述逆冲推覆构造前言：对逆冲推覆构造的研究自19世纪晚期以来已有100多年的历史，期间曾掀起过2次高潮，第一次在19世纪末期，以研究造山带内逆冲推覆构造为中心。
第二次在20世纪70-80年代，以研究前陆冲断带为中心，进入90年代，逆冲推覆构造研究已将造山带内结晶基底逆冲构造与造山带外带即前陆褶皱冲断带结合起来，不再区分成并不相关的2类构造带[1]。
逆冲推覆构造对于矿床的形成具有重要的控制作用，以不同方式，从不同的构造部位控制了矿床主、次矿体的产出和分布，为成矿流体的运移、聚集、沉淀提供了空间，成为某些金、铜、铅、锌等矿床的重要控矿要素。
区域性逆冲推覆构造是成矿前、成矿期还是成矿后的构造，其精细程度如何，是否具有控矿作用，如果是破矿作用，是否造成矿体的重复增大或隐伏、缺失等问题，严重影响着地质找矿的效果[2]。
此外，逆冲推覆构造在前陆盆地（含油气盆地)中发育普遍，具有较好的油气聚集及保存条件，在生、储、盖层匹配较好的条件下有较好的油气显示，是我国未来的油气的勘探方向[3]。
近些年，逆冲推覆构造在煤田勘探中应用日益广泛，相继在安徽、河北、福建、河南及其他一些地区发现，根据前人在辽西彰武-黑山区对逆冲推覆构造的研究发现，逆冲断层和伸展断层对煤层具有明显的控制作用，逆冲断层常将含煤地层压在老地层之下。
逆冲推覆构造与伸展构造的几何形态、分布规律和组合型式，对寻找新的煤炭资源具有重要意义[4]。
因此，逆冲推覆构造近年来已成为研究的重点，成为能源矿产找寻取得突破的关键，具有重要的经济意义。
1逆冲推覆构造的概念逆冲推覆构造是由逆冲断层及其上盘推覆体或逆冲岩席组合而成的大型至巨大型挤压构造。
主要产于挤压构造背景下的大陆造山带与相邻沉积盆地的边界过渡地带，主动大路边缘弧前盆地构造带也发育逆冲推覆构造。
此外，压型沉积盆地内部也不同程度发育逆冲推覆构造，为挤压或压缩作用的结果。
逆冲推覆构造断层倾角较小（一般小于30o），位移在数千米以上。
构造地质学-第11章 逆冲推覆构造
沿冲断方向可以分为后缘带、根带、中带、锋带和
外缘带，各带的力学性质和变形特点不尽相同。
大喜马拉雅
S
苏博喜马拉雅
5 0km -5 -10
外 缘 带
小喜马拉雅
达代尔图拉冲断席
DT
青藏喜马拉雅 ST DS
5 0km -5 -10 -15
T MC
DT RT T MB
MFT
锋带
中带
根带
后缘带
尼泊尔西部喜拉雅褶皱-冲断带的区域构造剖面 用以说明沿冲断方向的分带性
2018/8/20 构造地质学 10
逆冲推覆构造各带变形特征表
后缘带 应力状态
拉伸为主
根带
中带
锋带
外带
挤压、渐变弱
挤压为主 单剪为主 挤压为主 地堑式等 平行逆断层或发 辫状高角度断层；叠瓦扇和双 叠瓦扇；反 次级断裂 正断层、张 菱块式网结状结 重逆冲构造 冲断层 节理 构 斜歪-倒转 两翼紧闭， 的拉长的背 轴面陡立， 两翼紧闭轴面陡 向斜对；膝 产状常不稳 不发育 立的复杂多级褶 次级褶皱 折式褶皱； 定 皱 冲起构造和 构造三角带 构造 不明显 显示定向性 定向明显 较明显 定向性 劈理发育程度降低 劈(节)理发育 板劈理或褶劈理 张节理 发育 状况 变形性状 2018/8/20 脆性 塑性、弹塑性 构造地质学 塑性降低
1500
T3x
1
四家槽
NEE
（须家河组第一段） 1000
T3 x
2
（须家河组第二段） 500
T3x
2
T3x
3
（须家河组第三段）
T3 x
3
J1-2 J2
J2
J3
四川省彭州市龙门山前天台山-白鹿顶飞来峰构造剖面图
外缘带，各带的力学性质和变形特点不尽相同。
大喜马拉雅
S
苏博喜马拉雅
5 0km -5 -10
外 缘 带
小喜马拉雅
达代尔图拉冲断席
DT
青藏喜马拉雅 ST DS
5 0km -5 -10 -15
T MC
DT RT T MB
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锋带
中带
根带
后缘带
尼泊尔西部喜拉雅褶皱-冲断带的区域构造剖面 用以说明沿冲断方向的分带性
2018/8/20 构造地质学 10
逆冲推覆构造各带变形特征表
后缘带 应力状态
拉伸为主
根带
中带
锋带
外带
挤压、渐变弱
挤压为主 单剪为主 挤压为主 地堑式等 平行逆断层或发 辫状高角度断层；叠瓦扇和双 叠瓦扇；反 次级断裂 正断层、张 菱块式网结状结 重逆冲构造 冲断层 节理 构 斜歪-倒转 两翼紧闭， 的拉长的背 轴面陡立， 两翼紧闭轴面陡 向斜对；膝 产状常不稳 不发育 立的复杂多级褶 次级褶皱 折式褶皱； 定 皱 冲起构造和 构造三角带 构造 不明显 显示定向性 定向明显 较明显 定向性 劈理发育程度降低 劈(节)理发育 板劈理或褶劈理 张节理 发育 状况 变形性状 2018/8/20 脆性 塑性、弹塑性 构造地质学 塑性降低
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四家槽
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（须家河组第一段） 1000
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四川省彭州市龙门山前天台山-白鹿顶飞来峰构造剖面图
推覆构造
3．揳冲型：产状相近的一套逆冲断层和一套正 断层共同构成上宽下窄的揳状冲断体。一般产于 造山带与盆地之间和盆地内部。 如，湖南衡阳谭子山揳状冲断体
二．逆冲推覆构造的几何结构 1、逆冲推覆构造的台阶式
断层面首先沿弱层发育， 形成顺层面的断坪，到一 定距离后斜向穿过强岩层 （阶梯状上升）到另一个 弱岩层，此时形成短的陡 倾斜断层面，称断坡。断 坡与断坪连结，就形成了 总体平缓的台阶状结构。 断坪：断层与上、下盘产 状平行的部位； 断坡：断层与上、下盘产 状相顶（不一致）部位 。
断坪
断坡
根据断坡与岩层产状的关系，断坡又分为上盘 断坡和下盘断坡。
上盘断坡：断层面与 下层面一致而切割上 盘岩层的位置； 下盘断坡：断层面与 上盘层面一致而切割 下盘岩层的位置
上盘断坡
下盘断坡
从平面上看。有前断坡、侧断坡和斜断坡。 前断坡：逆冲方向与断坡走向垂直，逆倾向滑 动，处于挤压状态； 侧断坡：逆冲方向 与断坡走向平行， 走向滑动，处于剪 应力状态； 斜断坡：逆冲方向 与断坡走向斜交， 斜向滑动，处于压 剪状态。
三、大型逆冲推覆构造的分带性 大型逆冲断层常具分带性，即顺逆冲方向分为 根部（后缘带）、中带和前锋带（前缘带）。
从以下几个方面考虑分带性： 同一时代同一岩性，从根带到前锋，褶皱特 征、变质、变形强度等不同。
根带： 1. 产状变陡；2. 构造强化，劈理发育； 3.岩 系热活动，强烈糜棱岩化；4．分布有构造窗。 锋带： 1．产状变陡；2. 出现剧烈碎裂岩化；3.零星 分布着飞来峰； 4．前锋的前缘往往是与其它构造的分界线。
A
B
断滑褶皱作用－发 育的褶皱与断展褶皱 作用相似，产出于断 层终端，不同的是与 下伏逆冲断层的断坡 无关，是顺层滑脱的 结果（B）。
逆冲推覆构造的特征
逆冲推覆构造的特征、研究方 逆冲推覆构造的特征、 法和重要进展
一、逆冲推覆构造的概念和组合类型分类 逆冲推覆构造是断层倾角较小（一般在30° 逆冲推覆构造是断层倾角较小（一般在30° 左右或更缓），位移在数公里以上的构造。 根据一个构造单元逆冲断层的组合及其逆 冲方位，逆冲推覆构造的组合类型大致包 括：单冲型、背冲型、对冲性和楔冲型。
2、应变测量技术
根据变形岩石中各种应变标志物变形状态 的多种测量数据与其原始未变形状态比较， 定量给出构造变形区各点岩石的应变状态 。
3、地震法、电算法、电镜法和推覆 地震法、电算法、 体之间的对比
除以上两种方法外，还有地震法、电算法、 电镜法和推覆体之间的对比等方法
五、逆冲推覆构造的重要进展
创立新型逆冲推覆构造几何体系 发展平衡构造剖面的研究方法，用于计算 造山缩短量并检验构造解释 发现韧性推覆产生糜棱岩、混杂岩、花岗 岩三位一体的成岩作用和对矿产的控制作 用等 建立褶皱冲断带增生楔力学模式 建立了薄皮构造体系
谢谢
2、双重逆冲构造
图2 双重逆冲构造
3、冲断褶隆
简称冲隆 是指逆冲岩席从一断坪经断坡爬升至更高 层位断坪时，在断坡之上形成的顶部宽平 的箱状背斜或穹状褶皱。
4、反冲断层
指逆冲断层系中出现的与总体逆冲方向相 反的次级逆冲断层。 它是逆冲岩席在前进滑动中因调节在断坡 或锋缘前侧所受的阻抗而形成的。
三、逆冲推覆构造的动力学机制
逆冲推覆构造的组合类型
图1 逆冲推覆构造组合类型(据朱志澄，1991) 逆冲推覆构造组合类型(据朱志澄， a，b为单冲型； c，d为背冲型； e为对冲性 f为楔冲型 为单冲型； 为背冲型；
二、 逆冲推覆构造的构造模式
根据逆冲推覆构造的内部变形和各种构造案 件的内在联系总结出以下几种构造模式 台阶式逆冲推覆构造 双重逆冲构造 冲断褶隆 反冲断层
一、逆冲推覆构造的概念和组合类型分类 逆冲推覆构造是断层倾角较小（一般在30° 逆冲推覆构造是断层倾角较小（一般在30° 左右或更缓），位移在数公里以上的构造。 根据一个构造单元逆冲断层的组合及其逆 冲方位，逆冲推覆构造的组合类型大致包 括：单冲型、背冲型、对冲性和楔冲型。
2、应变测量技术
根据变形岩石中各种应变标志物变形状态 的多种测量数据与其原始未变形状态比较， 定量给出构造变形区各点岩石的应变状态 。
3、地震法、电算法、电镜法和推覆 地震法、电算法、 体之间的对比
除以上两种方法外，还有地震法、电算法、 电镜法和推覆体之间的对比等方法
五、逆冲推覆构造的重要进展
创立新型逆冲推覆构造几何体系 发展平衡构造剖面的研究方法，用于计算 造山缩短量并检验构造解释 发现韧性推覆产生糜棱岩、混杂岩、花岗 岩三位一体的成岩作用和对矿产的控制作 用等 建立褶皱冲断带增生楔力学模式 建立了薄皮构造体系
谢谢
2、双重逆冲构造
图2 双重逆冲构造
3、冲断褶隆
简称冲隆 是指逆冲岩席从一断坪经断坡爬升至更高 层位断坪时，在断坡之上形成的顶部宽平 的箱状背斜或穹状褶皱。
4、反冲断层
指逆冲断层系中出现的与总体逆冲方向相 反的次级逆冲断层。 它是逆冲岩席在前进滑动中因调节在断坡 或锋缘前侧所受的阻抗而形成的。
三、逆冲推覆构造的动力学机制
逆冲推覆构造的组合类型
图1 逆冲推覆构造组合类型(据朱志澄，1991) 逆冲推覆构造组合类型(据朱志澄， a，b为单冲型； c，d为背冲型； e为对冲性 f为楔冲型 为单冲型； 为背冲型；
二、 逆冲推覆构造的构造模式
根据逆冲推覆构造的内部变形和各种构造案 件的内在联系总结出以下几种构造模式 台阶式逆冲推覆构造 双重逆冲构造 冲断褶隆 反冲断层
逆冲推覆构造
第三节逆冲推覆构造自19世纪中期发现第一条逆冲断层以来的一百年间，逆冲推覆构造一直是构造地质学家的重要研究对象，人们对这类构造的几何特征、形成机制、发育演化及形成背景诸方面有了深入、全面的认识。
尤其在20世纪70年代中期，大陆反射剖面协调组织在南阿巴拉契亚山区发现了巨型逆冲推覆构造以来,扩大了找油气远景，使逆冲推覆构造研究取得了重大突破。
我国早在20世纪初，翁文灏（1928）和王竹泉（1928）等就在燕山和内蒙中西部发现了逆冲推覆断层，之后，在北京西山和四川龙门山等地也发现了巨大推覆构造。
20世纪70年代以来，马杏垣等对嵩山重力滑动构造及其伴生的逆冲断层的研究，推动了我国地质界对重力滑动、滑覆构造的深入研究。
80-90年代，我国在逆冲推覆构造研究方面又取得了巨大成就，尤其在克拉通沉积盖层中发现了许多大型逆冲推覆构造（郑亚东，1990；1998；朱志澄，1991），并对这些逆冲推覆构造类型和特征进行了深入研究。
中国地处欧亚板块东南部，夹持于太平洋板块、印度洋板块和西伯利亚板块之间，处于一个特殊的、强烈活动的大地构造位置，无论是在造山带，还是在克拉通内，均发育了规模不等的逆冲推覆构造，为逆冲推覆构造的深入研究提供了有利场所。
一、逆冲推覆构造的基本概念和组合型式（一）逆冲推覆构造的基本概念逆冲推覆构造是由逆冲断层及其上盘推覆体或逆冲岩席组合而成的构造。
逆冲推覆构造不仅广泛发育在造山带及其前陆，在地台盖层中也广泛发育。
１．逆冲断层：是指岩石沿可观察到的或可推断出的低角（<30 °）位移面产生大于5km水平位移的断层。
覆盖在逆冲断层面上被推移距离在5km以上的外来体称之为推覆体或逆冲岩席。
逆冲岩席与推覆体常常同义使用，不过推覆体更多地用于规模大、运移远的外来岩体，而逆冲岩席的规模可大可小，而且多成平板状产出。
２．褶皱推覆体和冲断推覆体：挤压引起的岩层褶皱，由直立→斜歪发展成为倒转→平卧。
在倒转平卧褶皱的倒转翼因挤压而拉伸撕开，顺断开面运移。
第十一章逆冲推覆构造1
构造三角带（Triangle zone）逆冲断层、反冲断层和底 板逆冲断层三角围成的部位，即构成变形的构造三角带。
六、逆冲推覆构造分带
逆冲推覆构造分带特征
根带 应力状 态 次级断 层 次级褶 皱 构造定 向 劈理 变形习 性 挤压 高角度逆断层 中带 单剪 叠瓦式及双冲式 锋带 挤压 反冲构造
一、逆冲推覆构造研究历史和现状
作为推覆构造研究的开端，应推艾谢尔 （A.Escher）。 1840年 在阿尔卑斯发现的推 覆。他发现近水平的二叠系维卡诺组火山岩 盖在含货币虫的始新统复理石层之上。 Gralus 推覆体 Nappe。 1885 年 Lapworth 研 究 了 苏 格 兰 的 莫 因 Moine冲断层 Thrust。
第十一章 逆冲推覆构造
北京怀柔汤河口逆冲断层构造
第一节、研究历史简述及基本概念
自１９世纪中前期发现第一条逆冲断层 以来的一百年间，逆冲推覆构造一直是 构造地质学家的研究重要对象，并于１ ９世纪末期掀起了第一次研究高潮。随 着研究进展，人们对这类构造的几何特 征、形成机制、发育演化以及产生背景 诸方面有了深入全面认识。尤其自７０ 年代中期，逆冲推覆构造研究进入高潮。
我国1980年，长庆石油局翻译了此 理论。 80年代初，我国石油地质学家在新 疆克拉玛依的克乌断裂带下扩大了 油田，找油到得了重大突破。
• 二、基本概念 • Reverse fault 逆断层：上盘相对于下盘上升，无 或只有很小的走滑位移分量，倾角通常＜45°。 • （逆）冲断层thrust：低角度逆断层（ ＜45°）。 在挤压造山带外带的浅层次的沉积岩中特别发育 而且常常看来是这些地区中首先形成的主要构造。 如北美西海岸的落基山的前陆冲断褶皱带 （foreland thrust-fold belt)和美国东部的 applachian的谷岭区的前陆冲断带。
逆冲推覆构造
研究了苏格兰西北部Assynt发现了Moine（莫因）冲断层 。帐 篷搭在Knockan Crag，位于断层下盘。
B.N. Peach, J. Horne, C. T. Clough and H. M. Cadell试图通
过填图工作否定沿着断层可以发生大规模水平位移的发现和认识。
1884年 发表了填图和研究成果，证明了沿着Moine逆冲断层至
外来岩席厚5—15km，自东
南向北西推移，逆冲距离达 260km。
11
工业意义
1975年美国地质学家在落基山的逆冲断层带发
现了派恩维尤（ Pineview＝松景）油田，轰 动了美国石油地质界。
1980年代初，我国石油地质学家在新疆克拉玛
依的克－乌断裂带下也发现并扩大了石油储量， 找油到得了重大突破。
Vol.66: 1196-1230. Mitra, S., 1986, Duplex structures and imbricate thrust systems: Geometry, structural position, and hydrocarbon potential: AAPG Bulletin, v. 70, p. 1087-1112.
dipping (<30°）contractional fault with primarily dip-slip reverse movement.
5
1.3、逆冲推覆构造
是由逆冲断层 （thrust fault）及其上盘推覆
体 (nappe) 或逆冲岩席(thrust sheet)组合而 成的构造。逆冲推覆构造主要涉及两个基本参 数，即断层面倾角（＜30）和推覆体位移距 离（＞5㎞）。
46
逆冲推覆构造
台湾中央造山带前陆褶冲带前锋的反冲断层
逆冲推覆构造中的反冲断层、构造三角带和冲起构造 (地震时间剖面解释)
Pop up 和三角带
闽西南永安二叠系实测构造剖面
注意：逆冲断层、反冲断层、三角带和褶皱等
thanks
4 楔冲式断层
产状相近的一套逆冲断层和一 套正断层共同构成上宽下窄的 楔状冲断体。这种型式的逆冲 断层一般产于盆地之中或两个 盆地之间。
双重逆冲断层
Duplex的顶板逆 冲断层和底板逆 冲断层在前锋和 后缘汇合，构成 一个封闭块体。 断夹块内岩层可 以成膝折弯曲， 更常常形成拉长 的背－向斜对。
注意：断坪不一定水平，断坡不一定倾斜
。关键是看切层还是顺层
210
°
A线理: 158°∠10°
根据断坡走向与逆冲运移方向的方位关系， 断坡可分为前断坡，侧断坡和斜断坡。
逆冲推覆构造的扩展
逆冲推覆构造扩展方式有两种：前展式 和后展式。前展式中每一新的逆冲岩席 发育在老逆冲岩席的下盘，各逆冲岩席 依次像腹地扩展，因此在前展式中位置 最高或最后侧的逆冲岩席形成最早，在 后展式中，位置最高的逆冲岩席形成最 晚。自然界中前展式是最常见的逆冲扩 展方式。
2 对冲式逆冲断层
对冲式逆冲断层由两条相反倾斜， 相对逆冲的逆冲断层组成，逆冲断 层有共向倾 斜，相对逆冲的逆冲断层组成，逆冲 断层有共同的上（升）盘，表现为自 一个中心分别像两个相反方向逆冲， 一般自背斜核部向外撒开逆冲。与造 山带复背斜伴生的两组逆冲断层，分 别在两翼上产出，常常总体呈扇状。
前展式(piggy-back)
后展式(over-step)
逆冲推覆构造组合形式
逆冲断层虽然可以单条产出，但 更常见的是由走向相近的若干条 逆冲断层成束产出，形成一定的 组合形式，主要有：叠瓦式逆冲 断层、对冲式逆冲断层、背冲式 逆冲断层、楔冲式断层。
构造地质学 第13章 逆冲推覆构造
二、逆冲推覆构造的几何结构
断坪、断坡 原地岩块 外来岩席 飞来峰、构造窗
台阶式结构 双重逆冲构造(双冲构造) 反冲断层，冲起构造
飞来峰与构造窗
逆冲推覆构造的几何结构
1.台阶式：逆冲推覆构造的基本形式，由断 坪和断坡体现出来。 2.双冲式：由顶、底逆冲断层和夹于其间的 叠瓦式逆冲断层及断片体现出来。 3.反冲式：逆冲断层系中出现与总体逆冲方 向相反的逆冲断层。
逆冲推覆构造，主要产出于造山带及其前陆；其次，在原稳定地块中的一些 高活动性构造单元中，也有发育（板内造山）。
逆冲推覆构造，是挤压或压缩作用的结果。即压缩体制下的产物。
叠瓦状 背冲式 对冲式 楔冲式
逆冲推覆构造的组合型式
叠瓦式逆冲断层
由若干条产状基本一致的逆冲断层组成，各条断 层的上盘依次沿同一方向向上逆冲，平面上构成 叠瓦式(状)。
前 展 式 发 育 过 程
自然界中逆冲推覆构造绝大多数为前展式。
安第斯山脉东侧 逆冲推覆带
喜马拉雅山前逆冲系
四、逆冲推覆构造的分带、分层、分段
❖ 构造分带：根带 ；中带；前锋带；后缘带； 外缘带
❖ 构造分层:表现在垂向上各推覆体叠层式的变 化，早期形成的推覆体一般位于上部。
❖ 构造分段：逆冲推覆体的逆冲断层系，在走 向上表现出分段性变化。
第十三章 逆冲推覆构造
徐海军 地球科学学院
逆断层（reverse fault）
逆断层：指断层上盘上升， 下盘相对下降的断层。根 据断面倾角的大小，又可 分为如下几种类型：
高角度逆断层：断面倾角在45° 以上。
低角度逆断层：断面倾角小于 45°。
逆冲断层：位移量较大的低角度 逆断层，倾角在30°左右。
自然界中逆冲推覆构造绝大多数为前展式。
第六章-3 逆冲推覆构造
• 构造三角带和冲起构造
• 在这些部位逆冲断层反复穿插，构造强烈复杂; 前锋带上反冲断层产出部位常形成储油构造。
16
冲起构造
• 在逆冲作用中，反冲断层与同时形成的逆 冲断层围限部位，因强烈挤压而上冲 , 形成变形 强烈的隆起构造,即为冲起构造(Pop up)(图3-14)。 冲起构造常表现为断层切割岩层扭曲的背斜形 式。 在反向逆冲断层与其后侧的逆冲断层汇聚 部位，会形成以反冲断层、分支逆冲断层和底 板逆冲断层三向限定的三角带，即为构造三角 带(图13-14)，其构造变形十分强烈。
21
•
根带是逆冲作用起始发育部位。根带
的研究对确定逆冲推覆构造在区域构造中 的地位、活动和运移规律、变形性状及形 成作用上具有重要意义。可是，由于大型 逆冲推覆构造的根带常被隐蔽，或位于一 条宽阔的多期变形带中，具体位置常不明 显。因此，应结合构造总体特征认真观测， 予以确定
22
•
根据对我国一些挤压逆冲推覆构造 的观察得知，根带一般表现为强烈挤压， 面理、小褶皱轴面和小断层等构造产状 陡峻以至直立 ;变形性状上塑性增高， 有时出现韧性剪切带 ;劈理尤其是流劈理 和褶劈理相对发育。自根带向中带断层 开始出现分叉且产状变缓。
38
(一)、B型俯冲及其相关的逆冲推覆构造
• B型俯冲(B-subduction)是大洋板块在岛弧外 侧的海沟向大陆板块下的俯冲作用，大陆板块 相应地向大洋板块仰冲。是为了纪念H.Benioff 提出的大洋板块向大陆的俯冲而命名的。 • 当两大板块相对移动并相互俯冲和仰冲时， 海沟中不同性质、不同类型、不同时代的岩石 和岛弧中的岩石及夹有洋壳组成的蛇绿岩类一 起卷入强烈的造山带构造变形。 • 逆冲推覆构造主要产于造山带中，自造山 带向原大洋板块方向逆冲。
逆冲推覆构造汇总.
几何结构(二)
Duplex: C.D.A. Dalstrom于1970年提出，是逆冲推覆构造 中具有普遍性的重要结构型式。它由顶板逆冲断层(roof thrust)与底板逆冲断层(floor thrust)及夹于其中的一套叠 瓦式逆冲断层和断夹块(horse)组合而成。次级叠瓦式逆 冲断层向上互相趋近并且相互连接，共同构成顶板逆冲 断层；各次级逆冲断层向下相互连接，构成底板逆冲断 层。各次级逆冲断层所围限的断块叫断夹块或马石 (horse)。国内关于duplex 的翻译不尽一致，双重逆冲构 造、双冲构造、冲褶席等
后来发现，冲断推覆体(thrust nappe)可能更为普遍。
组合型式
叠瓦式逆冲断层系(imbricate thrust system)：逆 冲推覆构造的主要产出型式，即由一束产状相 近并具相同逆冲方向的断层构成叠瓦式逆冲断 层系。
西昆仑造山带混杂带叠瓦式逆冲推覆构造
闽西南三明大田推覆构造剖面－ 前震旦纪地层下面开煤矿 推覆构造多是老地层压新地层
台阶式逆冲断层发展形成过程。在断坡处的 上覆岩层形成无根褶皱
请识别照片中的台阶式逆冲断层
注意：断坪不一定水平，断坡不一定倾斜。关 键是看切层还是顺层
210
°
A线理: 158°∠10°
上盘断坡与下盘断坡：根据断坡上下盘岩层的 产状关系，断坡可分为上盘断坡和下盘断坡。 上盘断坡—断坡部位断层面产状与下盘岩层产 状一致而斜切上盘岩层处；下盘断坡— 与上盘 岩层产状一致而斜切下盘岩层处。
几何结构(三) 反冲断层(backthrust): 在向某一方向逆冲的逆冲 断层系中，出现的与总体逆冲方向相反的逆冲 断层。主要发生于逆冲断层的前锋部位和断坡 的后侧。因逆冲滑动中受断坡或锋缘前侧阻挡 而反向逆冲而成。
构造第十四章 逆冲推覆构造
逆冲推覆构造的台阶式
由长而平的断坪与连接其间的短而陡的断坡交替构成。断坪 顺层发育，产出于岩性软弱的岩层之中或岩性差异显著的界 面上。断坡切层发育，产出于较强硬岩层中。总体上构成下 缓上陡、凹面向上的铲状。
双重逆冲构造
顶板逆冲断层与底板逆冲断层及夹于其中的一套叠瓦式逆冲断层和断层夹块(片 顶板逆冲断层与底板逆冲断层及夹于其中的一套叠瓦式逆冲断层和断层夹块 片) 组合而成的构造。 组合而成的构造。其特点是双重逆冲构造中的各次级叠瓦状逆冲断层向上相互趋 近并且相互连接共同构成顶板逆冲断层； 近并且相互连接共同构成顶板逆冲断层；各次级叠瓦状逆冲断层向下也相互趋近 并且相互连接共同构成底板逆冲断层；由次级逆冲断层围限的岩块称为断夹块 并且相互连接共同构成底板逆冲断层；由次级逆冲断层围限的岩块称为 (Horse)。如果叠瓦状逆冲断层向上没有连接成顶板逆冲断层，这种叠瓦状逆冲 。如果叠瓦状逆冲断层向上没有连接成顶板逆冲断层， 断层称为叠瓦扇。 断层称为 。
反冲断层
在逆冲断层系中出现的与总体逆冲方向相反的逆冲断层。 在逆冲断层系中出现的与总体逆冲方向相反的逆冲断层。 反冲断层主要出现在逆冲断层系的前锋部位和断坡后侧， 反冲断层主要出现在逆冲断层系的前锋部位和断坡后侧， 是因逆冲滑动中受断坡或锋缘前侧阻抗而发生反冲作用 形成。 形成。
逆冲推覆构造的扩展
前展式或背驮式(Piggyback propagation)——自腹陆向前陆扩展。每一新产 自腹陆向前陆扩展。 前展式或背驮式 自腹陆向前陆扩展 生的逆冲断层发育在已经存在逆冲断层之下，各逆冲岩席向逆冲方向(前陆 前陆) 生的逆冲断层发育在已经存在逆冲断层之下，各逆冲岩席向逆冲方向 前陆 扩展，并增生在前进中的逆冲岩席的前锋。 扩展，并增生在前进中的逆冲岩席的前锋。 后展式或上叠式(Overstep propagation)——自前陆向腹陆扩展。每一新产生 自前陆向腹陆扩展。 后展式或上叠式 自前陆向腹陆扩展 的逆冲断层发育在已经存在逆冲断层上面，各逆冲岩席向逆冲来源方向(腹 的逆冲断层发育在已经存在逆冲断层上面，各逆冲岩席向逆冲来源方向 腹 扩展， 陆)扩展，并增生在前进中的逆冲岩席的后缘。 扩展 并增生在前进中的逆冲岩席的后缘。
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4. 外带：前锋带之外，变形较弱
第三节 逆冲推覆构造的扩展方式
1. 前展式或背驮式（Piggyback propagation） 新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之下，断层 依次向前方（前陆）扩展，增生在前锋
2. 后展式或上叠式（Overstep propagation） 新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之上，断层 依次向后方（腹地）扩展，增生在后缘
4. 叠瓦式逆冲断层：位于顶板逆冲断层和底板逆冲 断层之间封闭块体内的‘S’形的逆冲断层，向上、 下连接，渐渐向顶、底版逆冲断层过度
5. 断夹块：叠瓦式逆冲断层之间的透镜状岩块 6. 叠瓦扇：向上没有连接成顶板断层的叠瓦式逆冲断层
三、反冲断层
1. 两套逆冲方向相反的逆冲断层组合 2. 多是前缘受阻，导致反向发育的结果 3. 冲起构造—反冲断层之间的部位，因挤压而
(7)斜断坡— 走向与逆冲方向 斜交，具有走向 滑动和斜向滑动 剪切应力状态
二、双重逆冲构造（Duplex)
1. 组合：顶板逆冲断层—叠瓦式逆冲断层 —底板逆冲断层
2. 顶板逆冲断层：次级叠瓦式逆冲断层向上趋近 相互连接，在顶部构成一条断层
3. 底板逆冲断层：次级叠瓦式逆冲断层向下趋近 相互连接，在底部构成一条断层
第十三章 逆冲推覆构造
构造窗与飞来峰
第一节 逆冲推覆构造的组合型式
1. 背冲式： （1）由两侧向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层
的构造组合 （2）断层面相向倾斜，
反向逆冲， 同时、统一应力场 （3）造山带是大型的 背冲式逆冲断层组合
2. 对冲式：
(1)由两侧向中心逆冲的两套叠瓦式逆冲断层的 构造组合
界面上，与地层产状一致 (2)断坡—短而陡，连接断坪之间切层发育，在坚硬
的岩层中，与逆冲断层产状一致 (3)上盘断坡—与下盘地层产状一致，斜切上盘地层 (4)下盘断坡—与上盘地层产状一致，斜切下盘地层
ห้องสมุดไป่ตู้
(5)前断坡—在逆冲岩席前侧，走向与逆冲方向直交， 逆倾向滑动，挤压应力状态
(6)侧断坡— 走向与逆冲方向 一致，走向滑动， 剪应力状态
(2)断层面反向倾斜，相向逆冲，同时、统一应 力场的产物
(3)盆地两缘向盘地中心逆冲（盆地构造反转）
3. 楔冲式：
(1)产状相近的一套逆断层和一套正断层组合 (2)构成上宽下窄的楔状冲断体 (3)发育在盆地中间或两盆地之间
第二节 逆冲推覆构造的几何结构
一、逆冲推覆构造的台阶式
台阶式：由长而平的断坪和断坡交替构成 (1)断坪—长而平，顺层发育，在软弱层，岩性差异
向上冲、隆起 4. 构造三角带
——反冲断层、 后侧逆冲断层、 底板断层限定 区
四、逆冲推覆构造的分带性（P.180，表13-1）：
1. 根带：逆冲断层起始部位，变形强烈，塑性高， 劈理密集，面理倾角大
2. 中带：叠瓦构造、双重构造发育，剪切滑动为主， 次级逆冲断层、褶皱产状稳定，倾向根部，
3. 峰带：挤压作用强，断层密集、褶皱紧密，产状 直立，断层有平行式、反冲式
第三节 逆冲推覆构造的扩展方式
1. 前展式或背驮式（Piggyback propagation） 新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之下，断层 依次向前方（前陆）扩展，增生在前锋
2. 后展式或上叠式（Overstep propagation） 新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之上，断层 依次向后方（腹地）扩展，增生在后缘
4. 叠瓦式逆冲断层：位于顶板逆冲断层和底板逆冲 断层之间封闭块体内的‘S’形的逆冲断层，向上、 下连接，渐渐向顶、底版逆冲断层过度
5. 断夹块：叠瓦式逆冲断层之间的透镜状岩块 6. 叠瓦扇：向上没有连接成顶板断层的叠瓦式逆冲断层
三、反冲断层
1. 两套逆冲方向相反的逆冲断层组合 2. 多是前缘受阻，导致反向发育的结果 3. 冲起构造—反冲断层之间的部位，因挤压而
(7)斜断坡— 走向与逆冲方向 斜交，具有走向 滑动和斜向滑动 剪切应力状态
二、双重逆冲构造（Duplex)
1. 组合：顶板逆冲断层—叠瓦式逆冲断层 —底板逆冲断层
2. 顶板逆冲断层：次级叠瓦式逆冲断层向上趋近 相互连接，在顶部构成一条断层
3. 底板逆冲断层：次级叠瓦式逆冲断层向下趋近 相互连接，在底部构成一条断层
第十三章 逆冲推覆构造
构造窗与飞来峰
第一节 逆冲推覆构造的组合型式
1. 背冲式： （1）由两侧向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层
的构造组合 （2）断层面相向倾斜，
反向逆冲， 同时、统一应力场 （3）造山带是大型的 背冲式逆冲断层组合
2. 对冲式：
(1)由两侧向中心逆冲的两套叠瓦式逆冲断层的 构造组合
界面上，与地层产状一致 (2)断坡—短而陡，连接断坪之间切层发育，在坚硬
的岩层中，与逆冲断层产状一致 (3)上盘断坡—与下盘地层产状一致，斜切上盘地层 (4)下盘断坡—与上盘地层产状一致，斜切下盘地层
ห้องสมุดไป่ตู้
(5)前断坡—在逆冲岩席前侧，走向与逆冲方向直交， 逆倾向滑动，挤压应力状态
(6)侧断坡— 走向与逆冲方向 一致，走向滑动， 剪应力状态
(2)断层面反向倾斜，相向逆冲，同时、统一应 力场的产物
(3)盆地两缘向盘地中心逆冲（盆地构造反转）
3. 楔冲式：
(1)产状相近的一套逆断层和一套正断层组合 (2)构成上宽下窄的楔状冲断体 (3)发育在盆地中间或两盆地之间
第二节 逆冲推覆构造的几何结构
一、逆冲推覆构造的台阶式
台阶式：由长而平的断坪和断坡交替构成 (1)断坪—长而平，顺层发育，在软弱层，岩性差异
向上冲、隆起 4. 构造三角带
——反冲断层、 后侧逆冲断层、 底板断层限定 区
四、逆冲推覆构造的分带性（P.180，表13-1）：
1. 根带：逆冲断层起始部位，变形强烈，塑性高， 劈理密集，面理倾角大
2. 中带：叠瓦构造、双重构造发育，剪切滑动为主， 次级逆冲断层、褶皱产状稳定，倾向根部，
3. 峰带：挤压作用强，断层密集、褶皱紧密，产状 直立，断层有平行式、反冲式