第六章-2 伸展构造讲解
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伸展构造
Extensional Tectonics
伸展构造是在岩石圈拉伸及薄化作用 下形成的特殊构造组合系统。伸展构造与 挤压作用形成的构造是全球构造中最为醒 目的两种构造类型，在时间和空间上有密 切关系，而且尚有与剪切作用联合形成的 压剪及张剪构造型式伸展构造作用与某些 固体矿产、有机矿产、地震等有成因上的 关系，与资源、地质灾害和国民经济可持 续性发展息息相关。
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第一节 伸展构造型式
在大陆伸展地区，伸展构造多表现为正向 滑动为主的断层、剪切带和拆离带(Detachment belt)组合型式，发育在不同的层次、尺度、区 域构造背最和构造演化阶段。主要构造型式如 下:
一、地堑和地垒(graben & horst)
1、地堑 主要由两组走向近平行且相向倾 斜的正断层构成。小型地堑在露头尺度上即可 看到由两条相向倾斜正断层组成，两条断层之 间的共同上盘下降，两条断层的下盘上升 (图71A)。
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2·地垒
与地堑恰好相反，由两组走向平行背 向倾斜的正断层构成(图7-1B)，在简单情况 下，由两条正断层组成的地垒，中间共同 的下盘上升，两侧的断层上盘下降。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。
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图7-1 地堑(A)与地垒(B)
(据原石油工业部) A、箕状断陷构造结构，Ⅰ、断阶带;Ⅱ、深凹带； Ⅲ、斜坡带
B、 山东济阳坳陷中的箕状断陷构造
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四、裂谷(Rift valley)
裂谷是区城性伸展隆起背景上形成的巨大
窄长断陷，切割深，发育演化期长，常具有地 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
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4、 陆内裂谷的沉积主要为陆相红层， 夹含碳地层、火山岩及火山碎屑岩，晚 期可以有海相沉积。沉积相及厚度变化 大，在生长断层旁常发育浊积岩、滑塌 堆积和角砾岩，常有厚的类磨拉石等发 育。
陆间裂谷的陆棚区发育巨厚的蒸发 岩，形成红层－熔岩－蒸发岩组合。
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5、现代裂谷带大多数为负布格重力异常 和负磁异常带，局部有正的重磁异常， 边界为明显重、磁梯度带。地震频繁， 热流值高。地幔上拱，壳幔界面模糊。 通常认为下面有密度较小、温度较高的 异常地幔。
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二、盆岭构造 盆岭构造一词源自美国 西部科迪勒拉山系的盆岭区，是指由不 对称的纵列单面山、掀斜构造及其间的 地堑、地垒组成的构造－地貌单元。盆 岭构造是在区域性伸展作用下形成的地 堑、地垒、掀斜式阶梯断层控制下形成 发育的，是伸展区具有典型性的构造－ 地貌形式。
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大洋裂谷的火山岩不具双峰式特 征，以拉斑玄武质为主，侵入和喷出 岩低硅、低钾和低钛，锶的初始值、 放射成因铅和稀土含量都低，铅同位 素组成比较固定，轻稀土略亏损或呈 球粒陨石型分布。产生大洋玄武岩浆 的地幔属分熔程度较高、分熔深度浅、 长期贫化或耗损了的地幔。
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裂谷是重要的成矿场所，许多超大型矿床 与它密切相关，如:南部非洲的原生金刚石矿床; 赞比亚、扎伊尔、波兰鲁宾、俄罗斯乌多坎的 层控铜矿床;北美 (沙利文、红狗)、北澳 (芒 特艾萨、麦克阿瑟河)、德国 (麦根)等地的沉 积岩容矿的(或叫页岩型)块状硫化物铅锌矿床; 澳大利亚布罗肯山铅锌银矿床;朝鲜检德的碳酸 盐岩容矿的铅锌矿床;南非金铀砾岩矿床;美国 西部与偏碱性流纹斑岩有关的克莱麦克斯斑岩 铝矿床;巴西、澳大利亚、加拿大的一部分前寒 武纪硅铁建造;西非、红海等地的蒸发盐类矿床 等
在大的裂谷内部通常有大量次级张性、 张扭性或扭性断裂发育，并形成次级或 更次级的隆起和坳陷。
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1、 裂谷深部构造的主要特征是:莫霍面隆 起、地壳变薄、软流圈埋藏较浅和下面有异常 地幔。
2、裂谷主要的构造作用是:引张、伸展应 变、岩石圈破裂和深部地幔热柱上涌。
3、 裂谷火山岩中常有深源包体，表明其 岩浆来自深部。大陆裂谷的火山喷发以基性为 主并具双峰式。岩浆岩通常富碱性，富轻稀土 和不相容元素，锶的初始值高，锶和铅的同位 素比值变化范围较宽。产生这类岩浆的地幔的 分熔程度低，分熔深度大，属原始地幔或富集 型地幔。
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古代裂谷大多已不具现代裂谷的上述 特征，但有时保留了某些特点。例如华北 (白垩纪－第三纪)、滇黔桂 (泥盆纪－三叠 纪)的古裂谷在今天其深部仍存在地幔上拱 现象。
裂谷进一步发展，可以出现不同结果。 包括:张开成洋，遵循威尔逊旋回向前发展; 张开形成弧后盆地、小洋或多岛海;由引张 应力场变为挤压应力场，发生褶皱、推覆 逆冲、甚至造山;停止发育，被沉积物填满 而消失等。
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三、断陷盆地 (taphrogenic basin)
在伸展背景条件下受基底及盆缘正断层控制
发育的沉积盆地，称为断陷盆地。这些盆地规模
大小不一，如我国东部的华北盆地、松辽盆地和
江汉盆地等大型盆地，秦岭造山带内的徽成盆地、
西峡盆地和南阳盆地等中、小型盆地等。如果断
Байду номын сангаас
陷盆地一侧断层发育，形成一侧由主干弧形或铲
谷。大西洋中央海岭上的裂谷是大洋裂谷的典
型，东非裂谷是大陆裂谷的典型，红海裂谷是
陆间裂谷的典型。
大陆裂谷—陆间裂谷 — 大洋裂谷是一演化系 列，就是大陆开裂、漂移、海底扩张的过程。 不过，并非所有的大陆裂谷都演化成大洋裂谷。
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裂谷有一系列特征性的构造型式、 岩浆活动、沉积作用、地球物理、地球 化学和成矿作用特征。
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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(图7-2)。箕状断陷盆地可呈单个产
出，也可以由多个箕状断陷盆地构成一个系列。
一般说来，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
的复合盆地。
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图7－2 箕状构造
Extensional Tectonics
伸展构造是在岩石圈拉伸及薄化作用 下形成的特殊构造组合系统。伸展构造与 挤压作用形成的构造是全球构造中最为醒 目的两种构造类型，在时间和空间上有密 切关系，而且尚有与剪切作用联合形成的 压剪及张剪构造型式伸展构造作用与某些 固体矿产、有机矿产、地震等有成因上的 关系，与资源、地质灾害和国民经济可持 续性发展息息相关。
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第一节 伸展构造型式
在大陆伸展地区，伸展构造多表现为正向 滑动为主的断层、剪切带和拆离带(Detachment belt)组合型式，发育在不同的层次、尺度、区 域构造背最和构造演化阶段。主要构造型式如 下:
一、地堑和地垒(graben & horst)
1、地堑 主要由两组走向近平行且相向倾 斜的正断层构成。小型地堑在露头尺度上即可 看到由两条相向倾斜正断层组成，两条断层之 间的共同上盘下降，两条断层的下盘上升 (图71A)。
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2·地垒
与地堑恰好相反，由两组走向平行背 向倾斜的正断层构成(图7-1B)，在简单情况 下，由两条正断层组成的地垒，中间共同 的下盘上升，两侧的断层上盘下降。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。
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图7-1 地堑(A)与地垒(B)
(据原石油工业部) A、箕状断陷构造结构，Ⅰ、断阶带;Ⅱ、深凹带； Ⅲ、斜坡带
B、 山东济阳坳陷中的箕状断陷构造
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四、裂谷(Rift valley)
裂谷是区城性伸展隆起背景上形成的巨大
窄长断陷，切割深，发育演化期长，常具有地 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
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4、 陆内裂谷的沉积主要为陆相红层， 夹含碳地层、火山岩及火山碎屑岩，晚 期可以有海相沉积。沉积相及厚度变化 大，在生长断层旁常发育浊积岩、滑塌 堆积和角砾岩，常有厚的类磨拉石等发 育。
陆间裂谷的陆棚区发育巨厚的蒸发 岩，形成红层－熔岩－蒸发岩组合。
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5、现代裂谷带大多数为负布格重力异常 和负磁异常带，局部有正的重磁异常， 边界为明显重、磁梯度带。地震频繁， 热流值高。地幔上拱，壳幔界面模糊。 通常认为下面有密度较小、温度较高的 异常地幔。
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二、盆岭构造 盆岭构造一词源自美国 西部科迪勒拉山系的盆岭区，是指由不 对称的纵列单面山、掀斜构造及其间的 地堑、地垒组成的构造－地貌单元。盆 岭构造是在区域性伸展作用下形成的地 堑、地垒、掀斜式阶梯断层控制下形成 发育的，是伸展区具有典型性的构造－ 地貌形式。
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大洋裂谷的火山岩不具双峰式特 征，以拉斑玄武质为主，侵入和喷出 岩低硅、低钾和低钛，锶的初始值、 放射成因铅和稀土含量都低，铅同位 素组成比较固定，轻稀土略亏损或呈 球粒陨石型分布。产生大洋玄武岩浆 的地幔属分熔程度较高、分熔深度浅、 长期贫化或耗损了的地幔。
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裂谷是重要的成矿场所，许多超大型矿床 与它密切相关，如:南部非洲的原生金刚石矿床; 赞比亚、扎伊尔、波兰鲁宾、俄罗斯乌多坎的 层控铜矿床;北美 (沙利文、红狗)、北澳 (芒 特艾萨、麦克阿瑟河)、德国 (麦根)等地的沉 积岩容矿的(或叫页岩型)块状硫化物铅锌矿床; 澳大利亚布罗肯山铅锌银矿床;朝鲜检德的碳酸 盐岩容矿的铅锌矿床;南非金铀砾岩矿床;美国 西部与偏碱性流纹斑岩有关的克莱麦克斯斑岩 铝矿床;巴西、澳大利亚、加拿大的一部分前寒 武纪硅铁建造;西非、红海等地的蒸发盐类矿床 等
在大的裂谷内部通常有大量次级张性、 张扭性或扭性断裂发育，并形成次级或 更次级的隆起和坳陷。
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1、 裂谷深部构造的主要特征是:莫霍面隆 起、地壳变薄、软流圈埋藏较浅和下面有异常 地幔。
2、裂谷主要的构造作用是:引张、伸展应 变、岩石圈破裂和深部地幔热柱上涌。
3、 裂谷火山岩中常有深源包体，表明其 岩浆来自深部。大陆裂谷的火山喷发以基性为 主并具双峰式。岩浆岩通常富碱性，富轻稀土 和不相容元素，锶的初始值高，锶和铅的同位 素比值变化范围较宽。产生这类岩浆的地幔的 分熔程度低，分熔深度大，属原始地幔或富集 型地幔。
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古代裂谷大多已不具现代裂谷的上述 特征，但有时保留了某些特点。例如华北 (白垩纪－第三纪)、滇黔桂 (泥盆纪－三叠 纪)的古裂谷在今天其深部仍存在地幔上拱 现象。
裂谷进一步发展，可以出现不同结果。 包括:张开成洋，遵循威尔逊旋回向前发展; 张开形成弧后盆地、小洋或多岛海;由引张 应力场变为挤压应力场，发生褶皱、推覆 逆冲、甚至造山;停止发育，被沉积物填满 而消失等。
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三、断陷盆地 (taphrogenic basin)
在伸展背景条件下受基底及盆缘正断层控制
发育的沉积盆地，称为断陷盆地。这些盆地规模
大小不一，如我国东部的华北盆地、松辽盆地和
江汉盆地等大型盆地，秦岭造山带内的徽成盆地、
西峡盆地和南阳盆地等中、小型盆地等。如果断
Байду номын сангаас
陷盆地一侧断层发育，形成一侧由主干弧形或铲
谷。大西洋中央海岭上的裂谷是大洋裂谷的典
型，东非裂谷是大陆裂谷的典型，红海裂谷是
陆间裂谷的典型。
大陆裂谷—陆间裂谷 — 大洋裂谷是一演化系 列，就是大陆开裂、漂移、海底扩张的过程。 不过，并非所有的大陆裂谷都演化成大洋裂谷。
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裂谷有一系列特征性的构造型式、 岩浆活动、沉积作用、地球物理、地球 化学和成矿作用特征。
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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(图7-2)。箕状断陷盆地可呈单个产
出，也可以由多个箕状断陷盆地构成一个系列。
一般说来，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
的复合盆地。
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图7－2 箕状构造