第六章-2 伸展构造讲解
《油区构造解析》4-伸展构造解析
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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——精选推荐
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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。
伸展构造样式
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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。
2伸展与重力滑动构造
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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,
e
e = dcosϕ
ϕ
s = dsinϕ
d s s = etgϕ
伸展构造与重力滑动构造\
7.2.3 剥离断层与变质核杂岩
剥离断层:Armstrong(1972)根据北美
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
褶皱是塑性变形,断层是脆性变形,二者
为何可以同时出现?
岩石力学性质 岩体(岩层)变形性状 时间-应变速率 流体 温度、压力
第七章 断 层
断层概论 伸展构造及重力滑动构造 逆冲推覆构造 走滑断层 韧性剪切带
7.2 伸展构造及重力滑动构造
伸展构造是岩石圈基本构造形式之一,与
挤压构造具有同等的重要性
“开”(伸展)与“合”(挤压)具有对立统一
的关系,一定条件下两者可以发生互相转 换
重力滑动构造与伸展构造既有联系又有区
别,是一种重要的构造现象,对区域构造 研究具有重要意义
7.2 伸展构造及重力滑动构造
伸展构造类型 伸展构造模式 剥离断层与变质核杂岩 重力滑动构造
伸展构造与重力滑动构造\伸展构造模式\据断层活动方式
7.2.2.3.1 旋转伸展
断层倾角
已知断层和岩层产状,可以求得伸展量
伸展构造与重力滑动构造\伸展构造模式\据断层活动方式
构造分析-伸展构造
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变质核杂岩的主要特点
• mcc由强烈变形、变质的基底(下盘)和 轻微变形(变质)的盖层(上盘)构成。 • 外形呈圆形或椭圆形,直径一般十余公里 或数十公里,呈孤立分散的穹隆状产出。
变质核杂岩的主要特点
• 基底与盖层之间以规模巨大的低角度拆离断层 分隔;
Metamorphic core complexes
51
岩浆作用引起的伸展作用
岩浆作用
地壳增厚导致失稳作用 热及流体作用引起拆离断层作用 岩浆作用 热窿 滑覆
伸展
拆沉作用
俯冲-增厚 拆 沉
软流圈的上涌 岩石圈的反弹 伸 展
-岩石圈伸展
High and low convergent rates
伸展拆离-
断陷部分熔融-
均衡补偿
刘俊来等,2006
4. 区域伸展构造组合
欧亚大陆东部地区早白垩世伸展构造系
(四) 盆岭构造
美国西部内华州盆岭区构造
在伸展区,掀斜构造、阶梯状断层、地堑、地垒等共同 产出,形成由不对称的纵列单面山、山岭及其间宽广盆 地组合成的构造-地貌单元,即盆岭构造。
5. 大陆伸展模式
• Lister(1986):
– 纯剪模式 – 单剪模式 – 分层剪切模式
Gueydan et al., 2008
Buck, 1991
• 要点:
– – – –
(1) 纯剪切伸展模式 (Pure shear model)
共轭高角度正断层系、对称地堑、裂谷盆地 岩石物理状态与岩石圈变形 水平拉伸纯剪变形与非旋转应变 上部地壳至下部地幔的均匀变形
四、伸展动力来源
造山带垮塌
造山带挤压缩短 增厚的不稳定造山带楔体 不稳定根部 伸 展
伸展构造
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3.3 裂谷带伸展机制
陆内裂谷常常是异常地幔柱底辟的产 物, 这种底辟可以来自软流圈, 也可以来 自核幔边界热流循环.
3.4 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。
二. 伸展构造样式
2.1 阶梯状构造 2.2 地堑与地垒 2.3 断陷盆地 2.4 裂谷 2.5 变质核杂岩 2.6 岩墙群
2.1 阶梯状构造
由若干产状基本一致的 正断裂组成,各断裂上盘依 次向同一方向断落形成阶梯 状构造,断落常伴随旋转.
A)同向断层组
B)反向断层组
2.2 地堑与地垒
1)地堑,由两组走向近平行且相向 倾斜的正断裂组成, 巨型地堑属于裂 谷. 小型地堑由两条相向倾斜正断裂 组成, 断裂间共用一下降盘.
大陆裂谷特征
1)由一系列地堑、半地堑组成复杂地堑系,通常发育于区域隆 起的轴部,显现断陷谷或者断陷盆地等构造地貌;
2)裂谷中沉积一套巨厚碎屑岩,常伴有蒸发岩及火山岩; 3)裂谷带都发育浅源地震与火山,裂谷带表现出负布格异常与 负磁异常,而且热流值也高; 4)大陆裂谷包括两类岩浆岩共生组合,即大陆拉斑玄武岩、以 及拉斑玄武岩-流纹岩双峰组合。
2)主拆离断裂带,一种上陡下 缓的大型铲状正断裂产出于盖 层与基底之间, 上盘为一系列 脆性正断裂组合,断裂向下逐 渐汇入韧性糜棱岩带中.
3)韧性下拆离盘,由岩浆岩与 强烈变形的片麻岩组成,从下 向上至主拆离断裂,岩石组成 包括原片麻岩糜棱岩化片麻 岩糜棱岩带。
盆地分析6伸展盆地-变换构造带
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具有一定规模和一定延伸方向的变换构造组合则组 成“变换构造带”。
构造分段作用与变换构造可普遍存在于伸展构造、 挤压构造和走滑构造区带之中。
定义: 伸展构造背景下的“变换构 造”(transition structure)是指为保持区域伸展应 变守恒,在伸展变形构造的分区、分段、叠覆或交 接等部位形成的一类起应变调节或传递、构造连 接或转换作用的构造体系,它在裂谷盆地发展过程 中对伸展构造的分段(或分块)活动起着重要的控制 作用。
Scott和Rosendahl(1989)后来将术语“低地势”和“高地 势”调节带分别修订为“干涉型(interference)”和“孤立型 (isolational)”调节带。他们也使用“走滑调节带(strike-slip accommondation zones)这个术语来描述倾向相反的半地堑和正 断层之间在没有叠覆时,而发育横向或斜向走滑断层的那些地 带。
本人认为,可将“构造分段作用” (segmentation) 和 “变换构造”(transition structure) 作为含义最广的两 个对应概念来理解。
前者指造成区域或局部构造发生分段的一种构造作 用型式,是由多方面因素引起的,它具有动力学或运动 学的含义;
后者主要指分段作用形成的结果或表现型式即变换 构造,具有几何学的含义。
正是因为这些变换构造的发育,将一个大型的裂谷盆地 分为一系列次级盆地或断陷。
但是,目前有关变换构造的概念术语很多,用法 很不统一,即使同一术语不同学者有不同的理解。
“传递带”术语开始是运用于收缩背景下叠覆的逆断 层中的。Dahlstrom(1970)用“传递带”描述逆冲-褶 皱带之间不连续、且部分叠覆地段的构造特征;认为通 过传递带可以保持逆冲断层叠覆段之间的缩短量守恒, 或者可以逐渐地、规则地改变该缩短量。
伸展构造与变质核杂岩课件
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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。
构造分析-伸展构造共57页文档
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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
拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
ห้องสมุดไป่ตู้
伸展构造区的平衡剖面恢复
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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。
伸展构造的形成机制
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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。
高等构造地质学(3)-伸展构造
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引张裂陷作用于岩石圈或地壳,产生了许多沟、槽,使地壳或岩 石圈剖面长度增加,区域面积增大,这些沟、槽称为伸展构造 (Extensional tectonics)。 马杏垣教授(1981)根据伸展构造发育于岩石圈演化的不同阶段 和不同构造环境,将大型伸展构造划分为:地堑、裂谷、半地堑、 盆~岭构造、大型断陷盆地、裂陷槽、滑脱断层及其相关的韧性流 动带、岩墙群等,它们构成了不同尺度、不同层次的伸展构造典 型样式。 含油气盆地无论是裂陷或拗陷成因,都是一种大中尺度的伸展构 造,小尺度的构造是盆地内的伸展构造,它们往往是油气聚集的 有利圈闭场所。
3、背倾式构造组合:是以多个 主干铲形正断层背向倾斜,上 盘岩体相背水平狠展,并背向 旋转掀斜,形成背向倾斜的半 地堑群。背倾式构造组合是在 水平伸展作用下,岩体发生破 裂,产生背向倾斜的铲形正断 层,断层上盘岩体旋转掀斜, 形成半地堑群,半地堑以背向 倾斜为特征。背向倾斜的半地 堑间为高凸起,以垂直上升作 用来调节两侧的水平伸展量, 以求达到新的平衡。
2、反帚状构造组合:是由一 主干铲形正断层与反倾向的正 断层以顿角相交组合而成。此 类组合通常由两个世代的正断 层组合而成。主干铲形正断层 上盘岩体沿主干铲形正断层面 滑脱旋转掀斜、水平伸展,形 成第一世代断陷。上盘岩体掀 斜旋转滑移过程中必然释放应 力,以求达到新的平衡,即二 次纵张,产生第二代铲形正断 层,并反向旋转掀斜、水平伸 展,形成了第二世代半地堑断 陷。
4、同向倾斜串联式伸展构造调 节带:半地堑一端与同向倾斜 的另一半地堑相联,在相互联 接端形成了高垒带或鼻状构造, 成为两个半地堑伸展应变调节 带。
5、S型伸展构造调节带:两个半地堑倾斜相反,伸展正断层呈 “S”统相联,两者之间高隆或横断层为伸展应变调节带。
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2019/8/3
2
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。
2019/8/3
3
图7-1 地堑(A)与地垒(B)
12
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。
2019/8/3
13
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。
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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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)。
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
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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
陷盆地一侧断层发育,形成一侧由主干弧形或铲
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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
(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
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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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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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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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。