第10章 伸展构造 构造地质学 课件

早期的挤压系统部分地转变为正断层称为负反转构造。
正反转构造
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练习题
1、伸展构造主要有哪些表现型式？ （答题要点：见教材P172第8行～ P175倒5行。）
2、伸展构造的形成机制主要有哪些？
3、伸展构造与挤压构造有哪些主要的 差别？
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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）
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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。
素
4 剥离断层(detachment fault=low-angle normal fault)
5 脆性高角度断层(brittle high-angle normal faults system)
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庐山变质核杂岩构造十分出众，与世界标型变质核杂岩具 有对比性，庐山南麓出露有25—18亿年前的早元古代“星 子群”变质杂岩地层，载入了《中国地层典》。
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
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
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变质核杂岩基本特征： （1）圆形、椭圆形、孤立的穹隆，
中间变质岩，周围沉积岩 （2）规模巨大、低角度拆离正断
层、糜棱岩带分隔基地与盖层；基底 塑性变形强烈，中间为岩体
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• 地壳表层：地堑、地垒， 阶梯状正断层系，犁式 正断层，箕状凹陷
• 中部构造层次：石香肠 构造、顺层掩卧褶皱
• 深构造层次：水平韧性 剪切带，岩墙群
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二、伸展构造的形成模式
1. 大陆伸展模式
纯剪模式
脆性上地壳
韧性地壳
Moho
软流圈
岩石圈地幔
单剪模式
(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、火山熔岩和火山碎屑沉积。裂谷沉积中常包含重要的沉积矿产。
(3) 裂谷往往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， 且变化幅度较大。
科罗拉多大裂谷 位于美国西南部
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皖西大裂谷 位于安徽六安，属大别山脉
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大陆裂谷
大陆裂谷导致 大陆地壳裂解， 在一些情况下 会最终演化成 新的大洋。
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一 个 大 陆 裂 谷 理 想 的 演 化 模 式
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东 非 大 裂 谷
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时间
造山阶段 时 间
构造环境
实例
活动大陆边缘
碰撞阶段 （主要碰撞阶段）
碰撞后阶段 （陆内阶段）
亚洲东部大陆边缘 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 500M a后 非 洲 主 体
造山带演化的时间序列（据Liegeois，1998）
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断 陷 盆 地 举 例
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辽东湾海域绥中36-1油田地质解释横剖面
渤海湾盆地济阳坳陷的J-K-E箕状坳陷
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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。
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
地堑
盘）。
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地堑与地垒
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地垒、地堑
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美西南部 Nevada州 的新生代 盆岭构造 地貌图
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(4) 大陆裂谷带发育的岩浆岩有两类共生组合:①大陆溢流玄武岩，主 要为拉斑玄武岩，也包括碱性玄武岩及其深成侵人岩体;②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。
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东非大裂谷
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（3）拆离断层近水平，上盘发育 多米诺式断层
（4）拆离断层为一强烈破碎的构 造岩带
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变
质 核
杂
岩 构
造
1 变质的核（片麻岩、花岗片麻岩）
组 成
2 糜棱岩化片麻岩（mylonitic gneiss)
要
3 绿泥石化角砾岩(chloritic breccias)
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莫霍面
地壳
地幔
造山带的山根示意图
造山带的根部介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。
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山根去除—拆沉作用 ——导致造山带伸展
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
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。
裂谷在大陆裂解与大洋扩张方面具有 十分重要的意义。
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大陆裂谷主要特征：
(1) 裂谷是由一系列以正断层为主的地堑、半地堑组成的复杂地堑系， 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一地貌景观， 反映岩石圈的伸展作用。
第十章 伸展构造
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乘热气球游览东非大裂谷
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一、伸展构造的表现形式
伸展构造是在岩石圈拉伸与减薄背景下形成的特殊构造组合系统。
1. 正断层的组合型式----地堑与地垒
地堑由两组走向近平行且 倾向相向（或相对）的正 断层组成，两个正断层拥 有一个共同的上盘（下降 盘）。
• 形成时代有：元古代，中生代，第三纪。
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5. 岩墙群
• 阿尔金拉配泉北侵入于元古 界中的基性岩墙群
直立、平行排列的岩墙群是伸展构造的 重要样式，利用岩墙群可计算伸展量。
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岩 墙 群
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我国的一些变质核杂岩的特点
• 北京云蒙山、房山、内蒙亚干、呼和浩 特、山西中条山、湖南幕阜山、河北阜 平、赞皇、辽宁医巫闾山、江西武功山、 四川扬子西缘江浪和丹巴等。
分层滑动 模式
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岩浆
岩浆
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2. 造山期后伸展模式----岩石圈拆沉作用
造 山
地壳 岩石圈地幔
期
伸展前增厚的地壳
后
伸
展
模
非均匀地壳变形和区域尺度流动
式
岩石圈剪切带 均匀的纯剪伸展
不对称非均匀的岩石圈伸展
Moho拆 沉 作 用
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大洋裂谷
洋壳的构造
蛇绿岩的三个组分在洋中 脊裂谷中的形成过程
大洋岩石圈模型
洋中脊中央裂谷处新生洋壳的形成模型
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4. 变质核杂岩
变质核杂岩是构造上被拆离的、被未变质沉积层所覆盖的、 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。
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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
带
深凹带
斜坡带
箕状断陷
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半地堑盆地
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