伸展构造
《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
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。
构造地质学复习资料
构造地质学复习资料1．绪论1.构造变形的场的基本类型：伸展构造，压缩构造，升降构造，走滑构造，滑动构造，旋转构造。
（伸、缩、升降、减、滑、旋）。
2.朱志澄将构造层次分为：表构造层次、浅构造层次、中构造层次、深构造层次。
其中表、浅构造层次为脆性破裂域，中深构造层次为塑形流变域。
2．沉积岩岩层构造1.构造的类型、成因、规模、和形态千差万别，但是从几何学看，基本可以归纳为：面状构造和线状构造。
2.面状构造的三大产状要素：走向、倾向、倾角。
（1）走向：1.走向线：倾斜平面与水平面的交线.2.走向：走向线两端所指的方向（相差180°）（2）倾向：1.倾斜线：倾斜平面上与走向线垂直的线。
2.倾向：倾斜线(下端)在水平面上的投影所指的方向。
（3）倾角：倾斜平面与水平面的交角。
（4）视倾斜线：当剖面与岩层的走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线。
（5）视倾角（假倾角）：视倾斜线与其在水面上的投影线间的夹角。
（真倾角总是大于假倾角）3.沉积岩层的原生构造（1）原生构造：沉积、成岩过程中所形成的构造。
（2）次生构造：成岩之后，遭受地质作用变化后的构造。
（3）层理：由于岩石成分、构造和颜色的突变或者渐变所显示出来的一种成层构造。
4.原生构造鉴定岩层的顶低面（1）递变层理（韵律层理、粒序层理）递变层理的特点是：在一个单层中，从底面到顶面粒度由粗到细。
（下粗上细）（2）层面暴露标志：泥裂、雨痕泥裂：在剖面上呈“V”字型，开口示顶、尖端示底。
雨痕：凹面示顶，凸面示底。
5.倾斜岩层倾斜岩层露头界线复杂，表现为与地形等高线交切关系，并显示出一定的规律性，即在经过山脊和河谷时，均呈“V”字形态展布，即“V”字形法则。
相反相同（岩层倾向与地面坡向相反，露头线与等高线同向弯曲）相同相反（岩层倾向与地面坡向一致，岩层倾角＞地面坡角，露头线与等高线反向弯曲。
）相同相同（岩层倾向与地面坡向一致，岩层倾角＜地面坡角，露头线与等高线同向弯曲。
第二章 伸展构造(2)
底辟拱张机制：泥、盐等塑性物质底辟作用在底辟体顶部 形成局部的侧向引张，或底辟作用引起底辟体两侧岩层的 旋转而导致； 区域引张作用机制：区域引张作用导致基底断层发生伸展 位移，由于盆地内部存在的厚层软弱岩层发生韧性伸展， 将上覆岩层形成的伸展断层与基底伸展断层分隔开来。
2.2.3 形成机制
2.2 薄皮Байду номын сангаас展构造
2 伸展构造
伸展构造的基本样式 薄皮伸展构造 基底卷入的伸展构造及其演化 与伸展构造有关的油气圈闭样式
2.2 薄皮伸展构造
2.2.1 构造样式 2.2.2 相关（共生）构造变形 2.2.3 形成机制
2.2.1 构造样式
2.2 薄皮伸展构造
薄皮伸展构造是指主要由沉积盖层卷入伸展变 形的构造。 薄皮伸展构造的两种主要构造样式：铲式正断 层系和多米诺断层系。 在剖面上，铲式正断层和旋转平面式正断层一 般是在盖层中的软弱岩层（泥岩、盐岩等）中 消失，或在盆地基底顶面的不整合面上滑脱； 平面上，多为新月型断层线，可以用弓箭法则 判断伸展位移方向。
2.2.1 构造样式
2.2 薄皮伸展构造
尼日尔三角洲的正断层平面分布图
2.2.2 相关（共生）构造变形
与重力滑动成因的薄皮逆冲构造共生 与底辟构造共生 与基底卷入的伸展断层系统共生
2.2.2 相关（共生）构造变形
被动大陆边缘与重力滑动和底辟作用有关的薄皮 伸展构造剖面
2.2.2 相关（共生）构造变形
2.2.2 相关（共生）构造变形
Melut盆地构造样式-剖面样式
主剖面：多米诺式基底正断层组 多米诺式盖层正断层组 注意：基底断层与盖层断层的倾向问题
第12章伸展构造
地堑和地垒：由两组走向近平行，但倾向相反的正断层
构造，相向倾斜构成地堑，相背倾斜构成地垒，它们常相 伴出现。出现在壳浅层，造成上部地壳的减薄。
半地堑
济阳坳陷109测线地质剖面图
在大区域上，一系列的地堑和地垒
可以形成盆岭构造。
第十章 伸展构造
伸展构造型式
伸展构造成因模式 伸展构造发育的位置
伸展构造型式
伸展构造是在岩石圈水平方向上拉伸或薄化作用 下形成的构造组合系统。 伸展构造可以发育在不同地壳层次，具有不同的 尺度。在地壳浅层次表现为正断层，深层次表现 为拆离带。 伸展构造的型式主要有：
适用于大陆地壳浅层次的几何模式
多米诺式正断作用(Domino-style normal faulting): 平面状正断层旋转逐渐变缓，原来水平的地层随 之发生旋转逐渐变缓，造成地壳的减薄。
铲形正断作用(Listric normal faulting): 断层面呈 凹面向上的铲形，断层不旋转，岩层旋转，伴 随逆牵引构造。
拆离断层的特征
1、将年轻的变质变形程度轻微的 浅构造层次岩石叠置于强烈变质 变形的深构造层次岩石之上; 2、规模巨大，一般具有区域性； 3、位移量大，可达数10km；
4、上盘以正断层形式伸展，这些 正断层呈铲状或多米诺状，向下 归并入拆离断层； 5、拆离断层具有特征的构造岩系， 即由下部往上：糜棱岩—绿泥石 化角砾岩—微角砾岩和假熔岩 带—拆离断层面—断层角砾岩和 断层泥，且各类构造岩的发育厚 度也依次变薄。
盆岭构造：山岭（往往为单面山）
及其间列的盆地组成的构造-地貌 单元。它是由区域伸展作用下形成 的地堑、地垒组成。
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。
构造分析-伸展构造
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
构造地质学复习笔记
绪论地质构造：是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。
构造尺度的分类：一般分为巨型构造、大型构造、中型构造、小型构造、微型构造、超微型构造。
构造变形场可概括为六中：伸展构造、压缩构造、升降构造、走滑构造、滑动构造、旋转构造。
伸展构造：是水平拉什形成的构造，或垂向隆起导生的水平拉伸形成的构造。
压缩构造：是水平挤压形成的构造。
升降构造:是岩石圈或地幔物质垂向运动体现，表现为地壳的上升和下降，区域性的隆起和坳陷。
走滑构造：是顺直立剪切面水平方向滑动或位移形成的构造。
直立剪切面可以是区域剪切扭动形成的走滑断层，也可以是区域压缩引起的两组交叉走滑断裂。
滑动构造：滑动构造主要是重力失稳引起的重力滑动构造，也包括某些大型平缓正断层。
旋转构造：是指陆块绕轴转动形成的构造。
岩石圈可分为大陆岩石圈和大洋岩石圈。
大陆岩石圈包括地壳和软流圈以上的地幔顶部，地壳可分为上地壳、中地壳和下地壳。
上地壳又分为由沉积岩、火山岩和相应中、浅变质岩组成的盖层及结晶基底，后者包含花岗岩类侵入岩和片麻岩、结晶片岩等。
中地壳主要是闪长岩类岩石及物性上相近的片麻岩和部分片岩。
下地壳主要是玄武质的辉长岩类及相应的变质岩等岩石。
根据深度变化引起岩石物性物态的变化将构造层次划分为：表构造层次、浅构造层次、中构造层次和深构造层次。
构造观：是指对全球构造和岩石圈构造的总体结构、形成和演化、铸成构造的构造运动性质和动力来源的基本认识和观点。
构造叠加：指已变形的构造又再次变形而产生的复合现象。
构造置换：是岩石中的一种构造在后期变形中或通过递进变形过程被另一种构造所代替的现象。
构造继承：如果前期构造控制或影响了后期构造的形成和发展，后期构造保留了前期构造的某些主要特点，即为构造继承。
构造新生的两重含义：1、后期构造不受前期构造的影响或制约，形成一套在方位、几何形态、类型和样式上完全不同的构造；2、后期构造改造并使前期构造的一部分或全部卷入到后期构造之中，形成一套完全服从后期变形的全新构造。
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)
（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)
构造第十三章 伸展构造
岩墙群
岩墙群是横切围岩构造的板状侵入体，平面上常常成群出现 呈平行带状或放射状排列，是伸展构造的另一种表现型式。
第二节 构造反转
构造反转
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。 一般来说，盆地越大，构造越复杂，控制因素也就 越多。因而，大型盆地往往是多次构造反转作用形 成的复合盆地。
伸展构造是在岩石圈水平方向拉伸及垂向 薄化作用下形成的构造组合系统。
第十三章
伸展构造
第一节 伸展构造型式
地堑和地垒
地堑：由两组走向近平行且相向倾斜的正断层构成。
地垒：由两组走向近平行且相背倾斜的正断层构成。
断陷盆地及箕状断陷
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。 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。
裂谷
裂谷构造是区域伸展背景下形成的巨大窄长断陷，切割深， 发育演化期长的大－特大型正断层地堑组合型式。
贝加尔裂谷
东非裂谷
变质核杂岩
变质核杂岩是被构造上拆离及伸展的未变质沉积盖层所覆基底和盖层之间是低角度正断层，一般上 陡下缓呈铲状产出，称拆离断层。其浅处是脆性断层，到深 处转变为韧性剪切带。
伸展构造与变质核杂岩课件
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。
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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
伸展与重力滑动构造3
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
裂
谷
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，
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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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。
阶梯状断层中各条断层可以是平面状，也可以是弧形的。
根据各条断层的倾向与所夹岩层的倾向，可以分为倾向一致的同向断层组和倾向相反的反向断层组。
阶梯状断层中断层限定的断块一般均发生过旋转。
在同向断层组中，每条断层的总滑距都小于未发生旋转时的总滑距(图A)。
在反向断层组中，每条断层的总滑距均大于未发生旋转时的总滑距(图B)。
2、阶梯状断层、箕状构造和盆岭构造（2）
箕状构造
如果地堑中一侧断层发育，形成一侧由主干正断层控制的不
对称构造，称之为箕状构造或半地堑。
箕状构造可以单个产出，
也可由几个箕状构造组成一个系列，类似弧形阶梯状断层。
但是
箕状构造规模大，主干断层一般为同沉积断层，而且可以呈独立
单元产出。
箕状构造在我国东部中新生代盆地中广泛发育，与油气储聚有密切的关系。
盆岭构造
在地壳伸展区，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而成的构造－地貌单元，即为盆岭构造。
美国西部科迪勒拉山系的盆岭区，是建立盆岭构造的经典地区。
3、大型断陷盆地
大型断陷盆地是以边界断层控制的区域性沉陷单元，呈菱形、带状或等轴状盆地产出，如华北盆地、松辽盆地、江汉盆地、萍乐拗陷带等。
4、裂谷是区域性伸展隆起背景上形成的巨大窄长断陷，切割深，演化历史长。
裂谷包括大洋裂谷、大陆裂谷和陆间裂谷。
大西洋中央裂谷，东非裂谷，红海裂谷分别是大洋裂谷、大陆裂谷和陆间裂谷的典型代表。
大洋裂谷、陆间裂谷和大陆裂谷共同构成全球裂谷系。
大陆裂谷→陆间裂谷→大洋裂谷构成的演化系列反映大陆开裂、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。
大陆裂谷的主要特征有：
1、裂谷由一系列正断层为主的地堑、半地堑组成复杂地堑系，通常发育于区域性隆起的轴部，表现为断陷谷和断陷盆地等构造－地貌景观，反映了岩石圈的伸展作用。
2、裂谷中常常沉积巨厚的包括磨拉石在内的碎屑沉积，常伴有蒸发岩、火山熔岩和火山碎屑沉积。
裂谷沉积中常常包含重要的沉积矿产。
3、裂谷常常是浅源地震带和火山带。
裂谷带内的地球物理场一般表现为巨大的负布格重力异常和负磁异常，或者为负背景值上的正异常。
裂谷的边界一般表现为明显的重力梯度带和磁力梯度带。
大陆裂谷热流值一般较高，但变化幅度较大。
4、大陆裂谷的岩浆岩有两类共生组合。
一类是大陆溢流玄武岩，主要是拉斑玄武岩，也包括碱性玄武岩及其深成侵入岩体。
另一类为双峰系列，可以是拉斑玄武岩－流纹岩套；也可以是碱性玄武岩－响岩或粗面岩套。
5、深部结构上，裂谷之下地幔升高，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。
5、剥离断层
剥离断层是一种上陡下缓的大型铲状正断层，主要产出于盖层与基底之间，上盘包括一套正断层组合。
剥离断层发生于区域隆起背景上，是岩石圈多层次拆离盖层在基底上滑脱的具体表现（详见本章“剥离断层与变质核杂岩”一节）。
剥离断层和变质核杂岩
剥离断层是伸展构造区一种平缓产出的铲状大型正断层。
往往使地壳浅层次年轻地层直接覆盖在深层次的老地层之上。
剥离断层是重要的构造界面，一般产出于基底与盖层之间，往往与变质核杂岩体相伴产出。
其上为剥离上盘，下为剥离下盘。
上剥离盘是一套浅层次的正断层组合，下剥离盘为变质核杂岩。
剥离断层
低角度正断层中厚达6m的黄色断层泥，向上为断层角砾岩，都
属于脆性变形域，断层泥层之下为长英质碎裂糜棱岩，是变质核杂岩进入浅部后叠加脆性变形的产物。
剥离断层与变质核杂岩（2）
变质核杂岩是古老片麻岩等组成的穹状隆起，外形近圆形，以剥离断层为界与沉积盖层分开。
变质核杂岩变质变形强烈，其顶部是糜棱岩组成的韧性剪切带。
糜棱岩带厚度由数十米至数公里，岩石组成自下而上由片麻岩→糜棱岩化片麻岩→糜棱岩，上部糜棱岩常常叠加以脆性破裂。
糜棱岩带中除发育糜棱面理外，还常常发育与剥离断层倾斜一致的a线理和鞘褶皱。
糜棱面理和片麻理常向周缘平缓倾斜而构成穹状。
变质核杂岩中常有岩体侵入，更深部则常有基性岩和岩墙群贯入。
剥离断层与变质核杂岩体（3）
自糜棱岩带至剥离断层，断层岩常显示序列变化：糜棱岩→碎裂绿泥石化糜棱岩→掺有糜棱岩碎粒的碎粉岩和碎斑岩→角
砾岩。
剥离断层发育时期长，常与区域隆起和伸展同时进行，断层活动也并不限于同一层位或同一接触带上。
上剥离盖层中常常发育顺层滑脱和构造剥离，以至地层减薄或缺失。
确定剥离断层和变质核杂岩(体)的主要标志是：
1、成穹状产出的古老岩系及其与覆盖层接触处的糜棱岩带。
2、盖层与基底间的滑脱断层现象，如盖层底部地层缺失和各种断层岩。
3、盖层中的顺层断层，表现在地层减薄、缺失和滑动破碎等。
剥离断层往往是金属矿产，尤其是低品位大型金矿的重要成矿带。
剥离断层上剥离盘温度低，构成氧化环境下的低温水溶液循环系统；超碎裂岩和部分糜棱岩组成了致密遮挡层隔离的下剥离盘温度高，构成还原环境的高温水溶液循环系统。
伸展作用和深部上隆为岩浆和热液上升提供了良好条件。
在上、下剥离盘接触部位，即两个水溶液循环系统的汇合处，形成一个含矿溶液沉淀聚积的有利场所。
如果剥离面破碎强烈，则成为容矿空间。
矿质可来源于深部或上下剥离盘本身，由水溶液循环系统带到该带来。