第六章-4 走向滑动断层.ppt

CSU Geol.Inst.Structural Geology G.GM 第六章（四） 走滑断层 走滑断层，即走向滑动断层，一般是指大型平移断层。 对走滑断层的认识和研究晚于对正断层和逆冲断层的认识和研究，大型走滑断层直到20世纪初才被确认。主要原因有: ①参考面（线）相对较少; ②走滑断层产状陡立，不易与正断层区分;③结构复杂，断裂带内常包含不同力学性 质的构造，所以较难查明断层的性质。 第一节 走滑断层的基木结构 一、走滑断层的基本特点 走滑断层常具以下特点: ①走滑断裂带包括一系列与主断裂带相平行或以微小角度相交的次级断层，单条断层延伸一般不远，各级断层分叉交织，常构成发辫式; ②常伴生有雁列式褶皱和断裂，及断块隆起和断陷盆地等构造; ③断层带常呈直线延伸，甚至穿过起伏很大的地形仍保持直线性，在航空照片、卫星照片上显示良好的直线性。 二、雁列状排列方式：左阶式和右阶式 在雁列式走滑断层系中，根据雁列断层的相互排列关系，分为左阶式和右阶式。左阶式是指各次级断层顺走向依次向左错列;右阶式则指各次级断层依次向右错列(图14-1)。 两条雁列断层之间的叠复部位称为重叠，相互垂距称为间隔 (图14-2)。 根据运动方向与排列形式，分四种情况： 第二节 走向滑动断层的应力状态 走向滑动断裂带是在单剪应力状态下形成和发育的，在剪切带内部的不同方位和区间则具有特定的次级应力-应变特点和相关构造。 一、剪切断裂带的应力状态 在剪切作用下于断裂中可形成两组里德尔剪裂(R和R’)及张裂(T)，继之可形成压剪性断裂 (P)。里德尔剪裂 (R)与主走滑断层约成15°(内摩擦角的一半)相交，两者滑向一致(图14-3)。压剪性断裂(P)与主走滑断层的交角小于17°，与里德尔剪裂R倾向相反，但滑向一致。由于压剪性断裂 (P)与两组里德尔断裂 (R、R’)的连接和贯通，常常将断裂带切割成一系列菱形或近菱形块体;断层的弯曲也易切割成菱形块体。 二·走滑断裂带的弯曲部和端部的应力状态 在平直剪切带的终端，主断裂往往分叉为一套马尾丝状次级断裂，在一般滑动指向的终端，形成压性断裂扇;在滑动指向的另一端形成张性断裂扇。 走滑断层在走向往往发生弯曲。弯曲部位的应力状态也受走滑的左、右行与平直段的左、右阶的组合关系所控制。 三、离散性走向滑动和聚敛性走向滑动 如上图，受剪切作用控制下的走滑断层，往往叠加有拉张作用和挤压作用，其产出应力场则具双重力学性质。 张剪性走滑为离散性走向滑动断层，压剪性走滑为收敛性走向滑动断层。相应形成张剪性和压剪性两类构造。 第三节 走向滑动断层控制下形成的构造 在走滑断层作用中，往往形成一些特征性构造。这些构造，如拉分盆地和花状构造，不仅具有典型性，而且具有重要的理论意义和实际意义。 一、拉分盆地(Pull-apart basin) 是走滑断层系中拉伸形成的断陷盆地。 (一)拉分盆地的几何特点 拉分盆地形似菱形，曾称为菱形断陷。盆地两侧长边为走滑断层，两短边为正断层。菱形断陷盆地从形态上分为“S”型和“Z”型，左行左阶雁列式走滑断层控制下形成的拉分盆地为“S”型，右行右阶雁列式走滑断层控制下形成的拉分盆地为“Z”型(图14-10)。 拉分盆地的规模变化很大，大者长逾百余公里，宽数十公里，小者长数百米宽仅数十米。根据世界上已查明的拉分盆地的长宽比统计，比值约为3。 (二)拉分盆地的演化 拉分盆地是在两条雁列走滑断层或是在一组雁列走滑断层控制下发育形成的(图14H1)。一组雁列走滑断层控制下发育的拉分盆地，各盆地先单独发育再相互连接组成复合盆地。 拉分盆地一般窄而长，在形成演化过程中，宽度相对稳定，决定于两条边界走滑断层的间隔。初始长度决定于两条边界走滑断层的重叠距，但是随着走滑断层的持续滑动而不断增长。一般长宽比达3即停止发育。所以，决定拉分盆地发育的因素是雁列走滑断层的间隔和重叠、断层的长度、活动持续时间和切割深度。 一个大型拉分盆地内部可能存在次级拉分盆地，形成盆中盆或堑中堑构造 (图14-12)。次级地堑中又会发生断块隆起，从而构成堑中垒构造。 (三)拉分盆地的地质特点 拉分盆地与其它成因的盆地比较起来，发育快，沉降快，沉积厚度大，沉积相变化迅速。 沉积物和沉积相：取决于环境。如果拉分盆地位于大陆边缘，早期为陆相沉积，后期因强烈下降海水侵入而转为海相。也有一些拉分盆地早期为海相，后期与海隔绝变成湖相沉积，最后以河流相沉积告终。如一直处于大