逆沖推覆構(gòu)造(2)專題培訓(xùn)課件

RedSpringThrust,NevadaPaleozoicJurassicPhotofromRyanPetterson,CaltechReversefaultsHangingwallblockmovesuprelativetothefootwallblockReversefaultshavedipsgreaterthan45oandthrustfaultshavedipslessthen45oAccommodateshorteningofthecrustStrongcompressionalforcesTypesofDip-SlipFaultsThrustfaults-Aspecialcaseofreversefault.HangingwallblockmovesuprelativetothefootwallblockThrustfaultsarecharacterizedbyalowdipangle(lessthen45o).AccommodateshorteningofthecrustStrongcompressionalforcesTypesofDip-SlipFaultsFig.11.17aW.W.Norton第一節(jié)、基本概念逆沖推覆構(gòu)造：由逆沖斷層和推覆體組成的一種擠壓性構(gòu)造，通稱逆沖推覆體系，是造山帶中最常見的構(gòu)造現(xiàn)象。逆沖斷層：廣義指上盤相對下盤上升，較老的巖層逆沖到較新的巖層之上的斷層，由水平擠壓作用形成?，F(xiàn)一般指低角度（傾角低于30度）的大規(guī)模逆斷層。推覆體：經(jīng)遠距離位移的規(guī)模巨大的近水平或平臥褶皺巖席，也稱外來體或逆沖席體。是逆沖斷層的上盤。逆沖推覆構(gòu)造的組合型式疊瓦式：一系列逆沖斷片上下疊置由若干條產(chǎn)狀基本一致的逆掩斷層組成，各條斷層的上盤依次向同一方向向上逆沖，平面上構(gòu)成疊瓦式(狀)。疊瓦狀逆沖斷層系臺中地區(qū)疊瓦斷層帶疊沖(瓦)式逆掩斷層

疊瓦狀構(gòu)造常常表現(xiàn)為前(上)陡后(下)緩，各條斷層向下常匯集成一條主斷層。對沖式由兩條傾向相背傾斜、相對逆沖的逆掩斷層組成，兩條斷層有一共同的下(降)盤。小型的對沖式斷層常與背斜伴生；而大型對沖式斷層?？刂茢嘞?前陸)盆地邊界。背沖式逆掩斷層

由兩條傾向相向傾斜、相背(反)逆沖的逆掩斷層組成，兩條斷層有一共同的上(升)盤。對沖式斷層常與復(fù)背斜伴生，分別發(fā)育在背斜兩翼，總體構(gòu)成扇型。楔沖式斷層這類斷層組合有點類似疊瓦式構(gòu)造，所不同在于斷層傾角較陡，斷層之間的斷片呈楔形體而故名。它的發(fā)育與基底大斷層活動有關(guān)。4.雙重逆沖構(gòu)造由頂板逆沖斷層與底板逆沖斷層及夾于其中的一套疊瓦式逆沖斷層和斷夾塊組成。底板逆沖斷層頂板逆沖斷層斷夾塊中巖層呈膝折狀彎曲斷夾塊中巖層呈拉長的背斜-向斜對逆沖斷層根據(jù)形成的深度和產(chǎn)狀可分為兩大類：厚皮構(gòu)造：深層高角度并進入基底的逆沖斷層。傾角一般高于45°，一般出現(xiàn)在造山帶的內(nèi)部。薄皮構(gòu)造：淺層低角度只涉及蓋層而不影響基底的逆沖，產(chǎn)狀一般低于45°，一般出現(xiàn)在造山帶的前沿，通常稱為前陸褶皺沖斷帶。第二節(jié)、前陸逆沖帶的構(gòu)造特征一、造山帶的基本結(jié)構(gòu)二、底部拆離斷層（滑脫面）逆沖斷層活動時常沿前陸盆地中的軟弱巖層、特別是蓋層－基底界面滑動，形成的逆沖推覆體系的底部主斷層面。底部主斷層之上則發(fā)育眾多疊瓦狀斷層，稱為分支斷層。三、階梯形斷層面逆沖斷層沿斷層面滑動時會使斷層上盤的地層縮短，當縮短量達到一定量時，逆沖斷層常要切斷強硬層向上擴展，遇到新的軟弱層再沿其滑動，結(jié)果形成階梯狀的斷層面。階梯形斷層面的構(gòu)造要素1.斷坪－斷坡構(gòu)造：斷坪是斷層面與巖層面大致平行的部分；斷坡是斷層切斷巖層面的部分。斷坪、斷坡一般指斷層下盤而言。更嚴格地可以分為：1)下盤斷坪：與下盤巖層平行的部分2)下盤斷坡：切割下盤巖層的部分3)上盤斷坪：與上盤巖層平行的部分4)上盤斷坡：切割上盤巖層的部分（下盤）斷坪（下盤）斷坡（上盤）斷坪（上盤）斷坡2.前斷坡、側(cè)斷坡和斜斷坡：根據(jù)逆沖方向與斷坡方位關(guān)系劃分：1）前斷坡：走向與逆沖方向近垂直的斷坡，主要特征是斷層面發(fā)育逆沖擦痕。2）側(cè)斷坡：走向與逆沖方向近平行，斷層面上發(fā)育近走向或斜向擦痕。3）斜斷坡：是前斷坡與側(cè)斷坡的連接部分，斜向擦痕發(fā)育。五、位移轉(zhuǎn)移帶、疊接區(qū)或橋區(qū)：

斷層沿走向不總是一線貫通，常表現(xiàn)為消失和再現(xiàn)。兩斷層的疊接部位有一橋區(qū)，稱為位移轉(zhuǎn)移帶，即一斷層的位移通過該帶轉(zhuǎn)移到另一斷層上。四、端線與盲斷層端線：位移等于零的邊界。侵蝕后的平面上表現(xiàn)為兩端點。盲斷層：未出露原地表的斷層，位移消失在地下。盲斷層的位移消失在斷坪區(qū)時，逆沖前緣表現(xiàn)為單斜撓曲。斷層消失在斷坡部位時，地面表現(xiàn)為一對背、向斜。第三節(jié)、逆沖作用與褶皺作用一、斷彎褶皺tgθ=sin2α/(2+cos2α)θαα逆沖席體沿階梯狀斷層面運動時在斷層的彎曲部位被迫發(fā)生的彎曲。彎曲的形態(tài)被動反映其下斷層形態(tài)，褶皺翼部位于上、下盤斷坡之上，轉(zhuǎn)折端位于斷坪之上，常形成平頂?shù)谋承被蛳錉铖薨?，稱為褶隆。二、斷層擴展褶皺

正在形成的逆沖斷坡端線部位形成的褶皺。端線以下部分巖層縮短，端線以上未斷部分通過褶皺縮短以調(diào)節(jié)上下的不一致。這類褶皺一般不對稱，前翼很陡（直立-倒轉(zhuǎn)）。三、滑脫褶皺（侏羅山式褶皺）直接位于滑脫面（斷坪）上的褶皺。這種褶皺機制需要很軟弱的滑離層，如膏鹽層等。褶皺的主要特征是兩翼陡立，平頂或尖頂，核部常為最老的軟弱層。五、沖起構(gòu)造

反沖斷層與同時形成的逆沖斷層所圍限的部位，因強烈擠壓而上沖，形成變形強烈的隆起構(gòu)造，表現(xiàn)為斷層切割巖層扭曲的背斜形式。六、構(gòu)造三角帶在反向逆沖斷層與其后側(cè)的逆沖斷層匯聚部位，形成以反沖斷層、分支逆沖斷層和底部拆離斷層限定的三角帶，其構(gòu)造變形十分強烈。四、背（反）沖斷層

逆沖席體沿拆離面運動受阻、沿斷坡上升要求很大的側(cè)向擠壓力，應(yīng)力超過巖石強度時，可形成與斷坡共軛的背沖斷層，因其與總體逆沖方向相反，故又稱反沖斷層。一、逆沖序列：逆沖斷層沿底部拆離斷層運動，并切斷強硬層向上擴展，這種的向上切斷強硬層并與底部拆離斷層相連的斷層稱為分支斷層，斷層活動中往往是依次發(fā)育許多分支斷層，形成逆沖斷層系。

逆沖斷層中分支斷層形成的先后順序稱為逆沖序列，可分為三類：1.背馱式或前展式：每一新的逆沖斷層發(fā)育在先存逆沖斷層的下面，各逆沖巖席依次向逆沖方向或前陸擴展，并增生在前進中的逆沖巖席的前鋒。第四節(jié)、逆沖斷層系前展式中位置最高或最后側(cè)的逆沖席發(fā)生最早，后展式中位置最高的逆沖巖席發(fā)生最晚。根據(jù)野外觀察及模擬實驗和理論分析，確證絕大多數(shù)逆沖推覆構(gòu)造均以前展式擴展

2.后展或上疊式：每一新的逆沖斷層發(fā)育在先存逆沖斷層的上面，各逆沖巖席依次向逆沖來源方向或腹陸擴展，并增生在前進中的逆沖巖席的后緣。3.違序式。判別：變形強度；平面形態(tài)根據(jù)主斷層的位置首疊瓦扇（前展）尾疊瓦扇（后展）二、逆沖斷層系由上述逆沖斷層序列產(chǎn)生的由主斷層和分支斷層形成逆沖斷層構(gòu)造稱為逆沖斷層系。最常見的為疊瓦狀構(gòu)造和雙重構(gòu)造。1.疊瓦狀構(gòu)造：由一個底部拆離斷層分支出多個分支斷層，并形成一個不對稱扇形構(gòu)造，這樣的構(gòu)造稱為疊瓦狀構(gòu)造。2.雙重構(gòu)造由底部主斷層分支出若干分支斷層形成疊瓦狀斷層，每個分支斷層向上再次合并于一個主（斷層）滑動面，底部主斷層稱為底板斷層，上部主斷層稱為頂板斷層，這種由頂、底板及其間疊瓦狀斷層形成的構(gòu)造稱為雙重構(gòu)造。底板斷層、頂板斷層、分支斷層、馬石（斷夾塊）根據(jù)分支斷層的產(chǎn)狀，雙重構(gòu)造還可分為：1)前傾式雙重構(gòu)造－腹地傾向雙重構(gòu)造2)后傾式雙重構(gòu)造－前陸傾向雙重構(gòu)造3)背形堆垛式雙重構(gòu)造盲斷層被動頂板雙重構(gòu)造：前陸逆沖帶前沿部分常出現(xiàn)的一種特殊的雙重構(gòu)造。為疊瓦斷層堆垛在盲逆沖前沿的雙重構(gòu)造，特征是頂板斷層是由于下盤的擠入所致，頂板處于被動地位。3.背沖式和對沖式斷層系4.飛來峰和構(gòu)造窗逆沖斷層上盤被剝蝕，使下盤巖石出露，如果上盤巖石被剝蝕成孤島狀，