第六章逆冲推覆构造-PPT.pptx

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1、第六章逆冲推覆构造第六章逆冲推覆构造一、一、逆冲推覆构造得组合型式逆冲推覆构造得组合型式 1、叠瓦式叠瓦式 逆冲断层虽然可以单条产出逆冲断层虽然可以单条产出,更常见得就是产更常见得就是产状相近得若干条逆冲断层成束产出状相近得若干条逆冲断层成束产出,一条条产一条条产状相近并向同一方向逆冲得断层状相近并向同一方向逆冲得断层,构成叠瓦式构成叠瓦式(图图13-1、图、图11-3)。叠瓦式就是逆冲断层系得。叠瓦式就是逆冲断层系得最具代表性得基本型式。最具代表性得基本型式。图图13-1 叠瓦式逆冲断层系叠瓦式逆冲断层系(扇扇)2、背冲式背冲式 自一个构造单元得自一个构造单元得中心中心分别向外缘逆冲分别向外

2、缘逆冲得两套叠瓦式逆冲断层得两套叠瓦式逆冲断层,乃构成背冲式逆冲构造。乃构成背冲式逆冲构造。背冲式中两套分别向相反方向逆冲得逆冲断层背冲式中两套分别向相反方向逆冲得逆冲断层就是在统一构造应力场中形成得就是在统一构造应力场中形成得,并且与所在褶并且与所在褶皱同时形成。皱同时形成。大型背冲式逆冲断层常与造山带得造山作用有关大型背冲式逆冲断层常与造山带得造山作用有关(图图13-2)。如天山大复背斜南北两翼上各产出一。如天山大复背斜南北两翼上各产出一套逆冲断层系套逆冲断层系,分别向塔里木盆地与准噶尔盆地分别向塔里木盆地与准噶尔盆地逆冲。逆冲。一些较小规模得与背斜伴生得逆冲断层一些较小规模得与背斜伴生得

3、逆冲断层,可产出于可产出于背斜核部背斜核部,分别自核部向两翼逆冲分别自核部向两翼逆冲,或以大型古或以大型古隆起为中心向两侧坳陷逆冲隆起为中心向两侧坳陷逆冲(图图13-3)。图图13-213-2背冲式逆冲断层系背冲式逆冲断层系图图13-3 13-3 江西萍乐坳陷带中段得对冲式构造江西萍乐坳陷带中段得对冲式构造与武功山隆起得背冲式构造与武功山隆起得背冲式构造 3 3、对冲式、对冲式 两套叠瓦式逆冲断层对着一个中心两套叠瓦式逆冲断层对着一个中心相对逆冲乃构成对冲式。对冲式逆冲断相对逆冲乃构成对冲式。对冲式逆冲断层常与盆地伴生层常与盆地伴生,自盆地两缘向盆地中心自盆地两缘向盆地中心逆冲。如江西萍乐坳陷

4、带中西段得南北逆冲。如江西萍乐坳陷带中西段得南北两缘两缘,分别发育了一套逆冲断层分别发育了一套逆冲断层,北缘得南北缘得南昌昌-宜丰逆冲推覆构造自北向南逆冲宜丰逆冲推覆构造自北向南逆冲;南缘南缘得武功山北缘逆冲断层自南向北逆冲得武功山北缘逆冲断层自南向北逆冲(图图13-3)。4 4、楔冲式、楔冲式 产状相近得一套逆冲断层与一套正产状相近得一套逆冲断层与一套正断层共同构成上宽下窄得楔状冲断体。断层共同构成上宽下窄得楔状冲断体。这种型式得逆冲断层一般产于盆地之中这种型式得逆冲断层一般产于盆地之中或两个盆地之间。湖南衡阳盆地中这类或两个盆地之间。湖南衡阳盆地中这类楔状冲断体构成三条楔状冲断体构成三条N

5、E一一NNE向构造带向构造带(图图13-4)。苏南茅山也就是一条楔状冲断。苏南茅山也就是一条楔状冲断体体(图图13-5)。楔冲式逆冲断层或楔状冲断。楔冲式逆冲断层或楔状冲断体具有相当得普遍性。体具有相当得普遍性。图图13-4 13-4 湖湖南衡阳坛子南衡阳坛子山楔状冲断山楔状冲断体体(据湖南地质据湖南地质局局417417队队)图图13-5 13-5 楔楔状冲断体构状冲断体构造造(据江苏煤据江苏煤田地质探公田地质探公司司);A A、苏南茅山南段、苏南茅山南段花山剖面花山剖面B B、茅山北段顶宫、茅山北段顶宫剖面剖面二、二、逆冲推覆构造得几何结构逆冲推覆构造得几何结构 逆冲推覆构造得几何结构就是研

6、究逆冲逆冲推覆构造得几何结构就是研究逆冲推覆构造得基础。逆冲推覆构造得主要结构形推覆构造得基础。逆冲推覆构造得主要结构形式有式有:(一一)、逆冲推覆构造得台阶式、逆冲推覆构造得台阶式 台阶式就是逆冲推覆构造得基本格架。台阶式就是逆冲推覆构造得基本格架。由长而平得断坪由长而平得断坪(Flat)与连接其间得短而陡得与连接其间得短而陡得断坡断坡(Ramp)交替构成交替构成(图图13-6)。断坪顺层发育断坪顺层发育,产出于岩性软弱得岩层之中产出于岩性软弱得岩层之中或岩性差异显著得界面上或岩性差异显著得界面上,断坡切层发育断坡切层发育,;产出产出于较强硬岩层中。于较强硬岩层中。图图13-6 13-6 逆

7、冲断层得台阶式结构图示逆冲断层得台阶式结构图示f f、断坪断坪;r;r、断坡断坡;断层面上盘揭去断层面上盘揭去 台阶式就是逆冲断层发育之初岩层处于台阶式就是逆冲断层发育之初岩层处于水平产状时表现得型式。在递进变形与水平产状时表现得型式。在递进变形与持续变形中其初始台阶式会发生变化。持续变形中其初始台阶式会发生变化。所以确定断坪、断坡主要就是根据上、所以确定断坪、断坡主要就是根据上、下盘岩层产状与逆冲断层产状之间得关下盘岩层产状与逆冲断层产状之间得关系。上、下盘岩层产状与逆冲断层产状系。上、下盘岩层产状与逆冲断层产状一致得部段一致得部段,为断坪。上、下盘岩层产状为断坪。上、下盘岩层产状与逆冲断层

8、产状交切与逆冲断层产状交切,即断层切层部段即断层切层部段,为为断坡。断坡。图图13-7 13-7 南阿巴拉契亚松树山断层南阿巴拉契亚松树山断层及其发展形成过程图示及其发展形成过程图示(据据Horris;1977)注意断层得台阶式结构与无根背斜得发育注意断层得台阶式结构与无根背斜得发育(二二)、双、双重重逆冲构造逆冲构造(双双重重推覆构造推覆构造)双重逆冲构造双重逆冲构造又简称双冲构造又简称双冲构造(Duplex)。就是逆冲推覆构造中具有普遍性得重要结构型式。就是逆冲推覆构造中具有普遍性得重要结构型式。双重逆冲构造就是由顶板逆冲断层与底板逆双重逆冲构造就是由顶板逆冲断层与底板逆冲断层及夹于其中得

9、一套叠瓦式逆冲断层与断夹冲断层及夹于其中得一套叠瓦式逆冲断层与断夹块组合而成块组合而成(图图13-11)。双重逆冲构造中得次级叠瓦式逆冲断层向上相双重逆冲构造中得次级叠瓦式逆冲断层向上相互趋近并且相互连接互趋近并且相互连接,共同构成顶板逆冲断层共同构成顶板逆冲断层;各各次级逆冲断层向下相互连接次级逆冲断层向下相互连接,构成底板逆冲断层。构成底板逆冲断层。各次级逆冲断层围限得断块叫各次级逆冲断层围限得断块叫断夹块断夹块(Horse)。双重逆冲构造中得顶板逆冲断层与底板逆冲断层双重逆冲构造中得顶板逆冲断层与底板逆冲断层在前锋与后缘汇合在前锋与后缘汇合,构成一个封闭块体。构成一个封闭块体。图图13-

10、1113-11双重逆冲构造双重逆冲构造A、断夹块中岩层成膝折弯曲断夹块中岩层成膝折弯曲;B、断夹块中岩层成拉长得断夹块中岩层成拉长得背斜背斜-向斜对向斜对 如果一套叠瓦式逆冲断层向上没有如果一套叠瓦式逆冲断层向上没有连接成顶板逆冲断层连接成顶板逆冲断层,这套叠瓦式逆冲断这套叠瓦式逆冲断层可称之为层可称之为叠瓦扇叠瓦扇。如果确定一条双重。如果确定一条双重逆冲构造逆冲构造,必须鉴别与确定出顶板逆冲断必须鉴别与确定出顶板逆冲断层与底板逆冲断层。层与底板逆冲断层。双重逆冲构造与叠瓦扇得次级逆冲双重逆冲构造与叠瓦扇得次级逆冲断层自主干逆冲断层或底板逆冲断层分断层自主干逆冲断层或底板逆冲断层分叉产出。主干

11、逆冲断层与分支逆冲断层叉产出。主干逆冲断层与分支逆冲断层得交线称得交线称断叉线断叉线或分叉线或分叉线(Branch Line)(图图13-13)。分支逆冲断层得前缘称。分支逆冲断层得前缘称断端线断端线或或断尖线断尖线(Tip line)(图图13-13)。图图13-13 叠瓦扇剖面叠瓦扇剖面A、立体图立体图;B、剖面图剖面图(三三)、反冲、反冲断断层层 在向一定方向逆冲得逆冲断层系中在向一定方向逆冲得逆冲断层系中,往往往往出现与总体逆冲方向相反得逆冲断层出现与总体逆冲方向相反得逆冲断层,这种这种反反向逆冲断层称为反冲断层向逆冲断层称为反冲断层(Back thrust)(图图13-14)。反冲断

12、层主要发生于逆冲断层得前锋。反冲断层主要发生于逆冲断层得前锋部位与断坡后侧。反冲断层就是因逆冲滑动中部位与断坡后侧。反冲断层就是因逆冲滑动中受断坡或锋缘前侧阻抗而反向逆冲形成得。受断坡或锋缘前侧阻抗而反向逆冲形成得。构造三角带与冲起构造构造三角带与冲起构造 在这些部位逆冲断层反复穿插在这些部位逆冲断层反复穿插,构造强烈复杂构造强烈复杂;前锋带上反冲断层产出部位常形成储油构造。前锋带上反冲断层产出部位常形成储油构造。冲起构造冲起构造 在逆冲作用中在逆冲作用中,反冲断层与同时形成得逆冲反冲断层与同时形成得逆冲断层围限部位断层围限部位,因强烈挤压而上冲因强烈挤压而上冲,形成变形强烈形成变形强烈得隆起

13、构造得隆起构造,即为冲起构造即为冲起构造(Pop up)(图图3-14)。冲。冲起构造常表现为断层切割岩层扭曲得背斜形式。起构造常表现为断层切割岩层扭曲得背斜形式。构造三角带构造三角带 在反向逆冲断层与其后侧得逆冲断层汇聚在反向逆冲断层与其后侧得逆冲断层汇聚部位部位,会形成以反冲断层、分支逆冲断层与底板会形成以反冲断层、分支逆冲断层与底板逆冲断层三向限定得三角带逆冲断层三向限定得三角带,即为构造三角带即为构造三角带(图图13-14),其构造变形十分强烈。其构造变形十分强烈。图图13-14 逆冲断层系中反冲断层、逆冲断层系中反冲断层、冲起构造与构造三角带图示冲起构造与构造三角带图示图图13-15

14、 13-15 台湾中央褶皱带前陆逆冲断层台湾中央褶皱带前陆逆冲断层系前锋得反冲断层系前锋得反冲断层(据据SuppeSuppe,1985)1985)三、逆冲推覆构造得分带三、逆冲推覆构造得分带 逆冲推覆构造得分带主要表现在自逆冲推覆构造得分带主要表现在自根带至锋带得逆冲方向上。在逆冲方向根带至锋带得逆冲方向上。在逆冲方向上可分为根带、中带与锋带三个主带上可分为根带、中带与锋带三个主带,以以及相关得后缘带与外及相关得后缘带与外(前前)缘带。后缘带位缘带。后缘带位于根带后侧于根带后侧,外缘带位于锋带前侧外缘带位于锋带前侧,这两带这两带也受逆冲推覆作用得影响也受逆冲推覆作用得影响,留下逆冲作用留下逆冲

15、作用得变形烙印。得变形烙印。根带根带就是逆冲作用起始发育部位。根就是逆冲作用起始发育部位。根带得研究对确定逆冲推覆构造在区域构造带得研究对确定逆冲推覆构造在区域构造中得地位、活动与运移规律、变形性状及中得地位、活动与运移规律、变形性状及形成作用上具有重要意义。可就是形成作用上具有重要意义。可就是,由于大由于大型逆冲推覆构造得根带常被隐蔽型逆冲推覆构造得根带常被隐蔽,或位于一或位于一条宽阔得多期变形带中条宽阔得多期变形带中,具体位置常不明显。具体位置常不明显。因此因此,应结合构造总体特征认真观测应结合构造总体特征认真观测,予以确予以确定定 根据对我国一些挤压逆冲推覆构造根据对我国一些挤压逆冲推覆

16、构造得观察得知得观察得知,根带一般表现为根带一般表现为强烈挤压强烈挤压,面理、小褶皱轴面与小断层等面理、小褶皱轴面与小断层等构造产状构造产状陡峻以至直立陡峻以至直立;变形性状上变形性状上塑性塑性增高增高,有有时出现韧性剪切带时出现韧性剪切带;劈理尤其就是流劈理劈理尤其就是流劈理与褶劈理相对发育。自根带向中带断层与褶劈理相对发育。自根带向中带断层开始出现分叉且产状变缓。开始出现分叉且产状变缓。自根带进入自根带进入中带中带,断层常常分叉构成断层常常分叉构成叠瓦扇与双冲构造叠瓦扇与双冲构造;应力状态以单剪为主应力状态以单剪为主;次级断裂与褶皱产状相对稳定次级断裂与褶皱产状相对稳定,倾向根带。倾向根带。自根带向锋带塑性降低而脆性提高自根带向锋带塑性降低而脆性提高,劈理劈理化减弱而愈稀疏化减弱而愈稀疏,进而以密集节理为主进而以密集节理为主,该该带中定向性构造发育带中定向性构造发育,如倒向与逆冲方向如倒向与逆冲方向一致得中小型褶皱系、膝折、与小型双一致得中小型褶皱系、膝折、与小型双冲构造等。冲构造等。锋带上挤压作用再度增强。岩层倾角增锋带上挤压作用再度增强。岩层倾角增大大,包括邻近断层面得下伏岩系

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