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1、第四章 走滑構(gòu)造 走滑斷層構(gòu)造變形的一般特征走滑斷層構(gòu)造變形的一般特征 走滑構(gòu)造的識別標(biāo)志走滑構(gòu)造的識別標(biāo)志 薄皮走滑構(gòu)造薄皮走滑構(gòu)造 基底卷入的走滑構(gòu)造基底卷入的走滑構(gòu)造 走滑構(gòu)造的演化趨勢走滑構(gòu)造的演化趨勢 走滑構(gòu)造的解釋陷阱走滑構(gòu)造的解釋陷阱 一、走滑斷層變形的一般特征 走滑斷層是指兩盤斷塊體以相對走滑位移走滑斷層是指兩盤斷塊體以相對走滑位移為主要運(yùn)動特征的斷層為主要運(yùn)動特征的斷層 走滑斷層位移過程中也會進(jìn)一步引起兩盤走滑斷層位移過程中也會進(jìn)一步引起兩盤斷塊或走滑斷層上覆地層的變形,所有這斷塊或走滑斷層上覆地層的變形,所有這些與這些變形與位移矢量近水平的剪切作些與這些變形與位移矢量近水平
2、的剪切作用有關(guān)的構(gòu)造變形統(tǒng)稱為走滑構(gòu)造用有關(guān)的構(gòu)造變形統(tǒng)稱為走滑構(gòu)造 走滑斷層的位移方向 位移矢量向左的斷層稱為右旋走滑斷層位移矢量向左的斷層稱為右旋走滑斷層(right-lateral strike-slip fault,right-slip fault)或右旋平移或右旋平移斷層斷層(dextre),位移矢量向右的斷層稱為左旋走滑,位移矢量向右的斷層稱為左旋走滑斷層斷層(left-lateral strike-slip fault,left-slip fault)或或左旋平移斷層左旋平移斷層(senestre) 左旋走滑斷層右旋走滑斷層走滑斷層的位移方向 斷層的兩盤相對位移矢量通常是斜向的,
3、當(dāng)走滑斷層位移矢量中有較大的傾向位移分量時(shí)可分別稱為“正走滑斷層”(傾向位移分量為正斷層)或“逆走滑斷層”(傾向位移分量為逆斷層) 斷層走向線逆斷層正斷層左旋走滑斷層右旋走滑斷層斷層走向線斷層傾斜線正斷層逆斷層左旋走滑斷層右旋走滑斷層正左旋走滑斷層逆左旋走滑斷層正右旋走滑斷層逆右旋走滑斷層左旋走滑逆斷層左旋走滑正斷層右旋走滑逆斷層右旋走滑正斷層斷層傾斜線走滑斷層的形成力學(xué)條件 按照安德森斷層模式,在2直立、1和3水平的應(yīng)力狀態(tài)下的兩個共軛破裂面分別相當(dāng)于左旋走滑斷層和右旋走滑斷層。因此,走滑斷層相當(dāng)于位移矢量近水平的剪切破裂 走滑應(yīng)變橢圓 走滑應(yīng)變橢圓 里 德 爾 共 軛 剪 切 破 裂里 德
4、 爾 共 軛 剪 切 破 裂(RiedelRiedel shearshear) (R R)同向走滑斷層:與同向走滑斷層:與主位移帶小角度主位移帶小角度(一般一般1515o o相交相交、剪切方向與主剪切方向與主位移帶一致位移帶一致、角頂指向本角頂指向本盤斷塊位移方向盤斷塊位移方向 (R R)反向走滑斷層:反向走滑斷層:與主位移帶呈大角度相交與主位移帶呈大角度相交、并且剪切位移方向相反的并且剪切位移方向相反的次級走滑斷層次級走滑斷層 走滑應(yīng)變橢圓 同向同向(P P)剪切破裂:與主剪切破裂:與主位移帶相交夾角一般位移帶相交夾角一般1010o o 局部張性局部張性(T T)破裂:破裂:與與主位移帶大角
5、度相交的主位移帶大角度相交的、延伸不長的正斷層組延伸不長的正斷層組 Y Y剪切:與主位移帶平行的剪切:與主位移帶平行的斷層斷層。 局部收縮變形:雁行式褶局部收縮變形:雁行式褶皺皺(enen echelonechelon foldsfolds)和逆斷層組和逆斷層組 走滑構(gòu)造組合 所謂走滑構(gòu)造組合是指走滑作用形成的各種構(gòu)造要素所謂走滑構(gòu)造組合是指走滑作用形成的各種構(gòu)造要素的組合,包括走滑主位移帶及各種由于斷層走滑位移的組合,包括走滑主位移帶及各種由于斷層走滑位移引起的伴生構(gòu)造。引起的伴生構(gòu)造。 主位移帶(主位移帶(principal displacement zoneprincipal displ
6、acement zone):與走):與走滑構(gòu)造帶走向一致的、連續(xù)的走滑斷層位移帶,簡稱滑構(gòu)造帶走向一致的、連續(xù)的走滑斷層位移帶,簡稱PDZPDZ。 伴生構(gòu)造(伴生構(gòu)造(associated structuresassociated structures):走滑構(gòu)造帶):走滑構(gòu)造帶內(nèi)部或主要走滑位移帶附近區(qū)域,由于走滑位移引起內(nèi)部或主要走滑位移帶附近區(qū)域,由于走滑位移引起的各種構(gòu)造變形。伴生構(gòu)造的局部應(yīng)變軸方向與走滑的各種構(gòu)造變形。伴生構(gòu)造的局部應(yīng)變軸方向與走滑構(gòu)造帶的變形橢圓中的應(yīng)變方向是基本一致的。構(gòu)造帶的變形橢圓中的應(yīng)變方向是基本一致的。 走滑斷層的位移分布 水平位移變換稱為垂直升降的水平
7、位移變換稱為垂直升降的4 4象限位移分布象限位移分布 斷尖點(diǎn)斷尖點(diǎn)最大走滑位移部位走滑位移量垂直位移量沉降隆升沉降()沉降()隆升()隆升()沉降隆升走滑斷層的排列型式 右階斜列左階斜列軸線巖橋巖橋巖橋巖橋走滑拉分盆地與走滑推擠隆起 右階右旋走滑斷層帶右階左旋走滑斷層帶左階左旋走滑斷層帶左階右旋走滑斷層帶拉分盆地拉分盆地推擠隆起推擠隆起斜壓走滑盆地 斜壓走滑盆地多是在走滑擠壓主位移帶或正花狀構(gòu)斜壓走滑盆地多是在走滑擠壓主位移帶或正花狀構(gòu)造隆起邊緣發(fā)育,盆地形狀窄而長。也可能在扭壓造隆起邊緣發(fā)育,盆地形狀窄而長。也可能在扭壓作用下,產(chǎn)生向斜下彎。作用下,產(chǎn)生向斜下彎。 ABAB斜壓走滑盆地背馱式
8、小盆地平面示意圖剖面示意圖二、走滑構(gòu)造的識別標(biāo)志 剖面標(biāo)志剖面標(biāo)志 花狀構(gòu)造 海豚效應(yīng)和絲帶效應(yīng) 走滑帶內(nèi)部構(gòu)造和夾塊 剖面上的地層不連續(xù)現(xiàn)象 平面標(biāo)志平面標(biāo)志 線性延伸或帶狀展布 走滑帶兩側(cè)地質(zhì)界線的水平錯開 斜列的蓋層褶皺 網(wǎng)狀走滑斷層系統(tǒng) 走滑斷層依次發(fā)展和形成和網(wǎng)狀斷層:走滑斷層依次發(fā)展和形成和網(wǎng)狀斷層:H-高斷高斷塊;塊;L-低斷塊低斷塊 分叉分叉HLHLHHLL三、薄皮走滑斷層 通常與薄皮收縮構(gòu)造、薄皮伸展構(gòu)造共生通常與薄皮收縮構(gòu)造、薄皮伸展構(gòu)造共生 四、基底卷入的走滑構(gòu)造 基底卷入的走滑構(gòu)造中的盆地基底與沉積蓋層一起基底卷入的走滑構(gòu)造中的盆地基底與沉積蓋層一起發(fā)生走滑構(gòu)造變形。發(fā)
9、生走滑構(gòu)造變形。 基底卷入的走滑構(gòu)造并不意味著主干走滑斷層一定基底卷入的走滑構(gòu)造并不意味著主干走滑斷層一定要從蓋層巖層切入到基底巖層中。通常盆地基底巖要從蓋層巖層切入到基底巖層中。通常盆地基底巖層中發(fā)育主干走滑斷層,主干走滑斷層可以向上直層中發(fā)育主干走滑斷層,主干走滑斷層可以向上直接切割所有蓋層巖層,也可以在基底頂面或蓋層巖接切割所有蓋層巖層,也可以在基底頂面或蓋層巖層內(nèi)部尖滅層內(nèi)部尖滅。 基底走滑斷層與蓋層之間也可以產(chǎn)生滑脫,但是這基底走滑斷層與蓋層之間也可以產(chǎn)生滑脫,但是這種滑脫并為破壞基底與蓋層在走滑構(gòu)造變形方面的種滑脫并為破壞基底與蓋層在走滑構(gòu)造變形方面的統(tǒng)一性。統(tǒng)一性。 基底與蓋層關(guān)
10、系對走滑構(gòu)造的影響 基底走滑位移量愈大,蓋層走滑變形也愈強(qiáng)烈?;鬃呋灰屏坑螅w層走滑變形也愈強(qiáng)烈。 蓋層厚度愈大,基底走滑位移引起的走滑變形蓋層厚度愈大,基底走滑位移引起的走滑變形帶的寬度愈大。帶的寬度愈大。 蓋層巖層中發(fā)育有較厚的軟弱巖層時(shí),基底走蓋層巖層中發(fā)育有較厚的軟弱巖層時(shí),基底走滑位移引起的蓋層走滑變形寬度愈大?;灰埔鸬纳w層走滑變形寬度愈大。 蓋層巖層中發(fā)育有較厚的軟弱巖層也容易發(fā)育蓋層巖層中發(fā)育有較厚的軟弱巖層也容易發(fā)育雁列的滑脫褶皺,而蓋層褶皺變形寬度一般比雁列的滑脫褶皺,而蓋層褶皺變形寬度一般比蓋層走滑斷層帶的寬度更大。蓋層走滑斷層帶的寬度更大。 五、走滑構(gòu)造的演化趨
11、勢 蓋層走滑變形帶的寬度在走滑構(gòu)造演化過程中也會發(fā)蓋層走滑變形帶的寬度在走滑構(gòu)造演化過程中也會發(fā)生變化。生變化。 基底走滑斷層發(fā)育早期,蓋層發(fā)育較寬的雁列褶皺帶?;鬃呋瑪鄬影l(fā)育早期,蓋層發(fā)育較寬的雁列褶皺帶。 隨著走滑位移量的增大,蓋層雁列褶皺寬度加大并在隨著走滑位移量的增大,蓋層雁列褶皺寬度加大并在遞進(jìn)變形過程中出現(xiàn)各種次級破裂。遞進(jìn)變形過程中出現(xiàn)各種次級破裂。 走滑遞進(jìn)變形使基底走滑斷層與蓋層走滑斷層連接起走滑遞進(jìn)變形使基底走滑斷層與蓋層走滑斷層連接起來之后,蓋層的走滑變形帶的寬度又變窄,走滑位移來之后,蓋層的走滑變形帶的寬度又變窄,走滑位移相對集中在貫穿基底與蓋層的主干走滑斷層上。相對集中在貫穿基底與蓋層的主干走滑斷層上。 斜列走滑斷層破裂實(shí)驗(yàn) 六、走滑構(gòu)造的解釋陷阱 正花狀構(gòu)造與沖起構(gòu)造、底辟構(gòu)造正花狀構(gòu)造與沖起構(gòu)造、底辟構(gòu)造 負(fù)花狀構(gòu)造與正斷層牽引構(gòu)造、斷陷負(fù)花狀構(gòu)造與正斷層牽引構(gòu)造、斷陷邊界斷階帶邊界斷階帶