基底卷入型构造的几何学与运动学剖析.ppt

基底卷入型构造分析 ?基本概念 ?在盖层或盖层—基底分界面（包括少量基底岩石）附近由基底断层的位移向上传递而形成的构造 ?同时卷入了盖层和基底两套地层 ?褶皱形态主要在盖层中表现出来 ?导致构造发生的原因是基底断层（主断层)的活动 基底卷入型构造分析 ? 特点 ?与一条错断基底并进入盖层的主断层有关，该断层可以消失于盖层中 ?在地表通常呈单斜构造 ?在横剖面上通常具有较大的构造起伏，而沉积盖层可能连续 ?当主断层的上盘被抬升时，覆盖在基底错断边缘之上的盖层形成褶皱的陡翼，陡翼地层可能倒转 ?盖层的变形集中在陡翼，陡翼可以缩短，也可以伸长 ?在主断层的上盘，盖层与基底在变形过程中可以固结在一起，也可分离 ?基底可呈刚性块体，也可被褶皱或剪切 ?变形主要存在于盖层内部向上变宽的三角带内 基底卷入型构造分析 基底卷入型构造分析 ?几何学与运动学模型 ?基底卷入型构造在地表的一般表现：不完整，多解性 ?导致几何学与运动学模型复杂性的原因 ?基底可以变形，也可不变形 ?盖层与基底可以分离，也可以不分离 ?基底断层的断面可以弯曲，也可以不弯曲 ?主断层位移量向变形带传递的可能机制 ?盖层中三角变形带 ?基底中次级冲断层 ?基底中三角变形带 ?基底卷入型构造的几何学与运动学端元模型 ?刚性基底 ?部分刚性基底 ?基底卷入型断层传播褶皱模型 ?混合模型 ?基底卷入型断层转折褶皱模型 基底卷入型构造分析 ?实例分析 ?美国西部犹因塔(Uinta)盆地的柳溪背斜(Willow Creek Anticline) ?Narr和 Mitra(1994)解释：基底卷入+反冲断层 ?Mitra和Mount(1998)的解释：基底卷入型构造 ?美国西部大角(Bighorn)盆地东草溪构造(East Grass greek Structure) 美国西部德拉威尔盆地South Coyanosa背斜 柴达木盆地柴北缘构造 6-17 * 6-2 三角变形带发育于基底断层末端上方的沉积盖层中 Erslev,1991 6-2 Spang,1985 6-2 Narr Suppe,1994 6-4 基底被错断,沉积盖层均匀并且在变形过程中 被焊接在基底之上 这种构造的发育取决于基底与盖层的相对 刚性强度,基底的组成和变形的物理条件 6-5 基底被错断,沉积盖层均匀并且在变形过程中 被焊接在基底之上:变形带早期生长模型 变形带加宽是通过新轴面的发育和在 较老变形带中地层的额外旋转实现的 沉积盖层中三角变形带内部图解 离散断层 次级断层的扇形组合 以透入性脆性或韧性变形为 特征的剪切带 6-7 基底被错断,沉积盖层与基底分离 并且被褶皱的模型 基底被错断并且具有内部变形的模型 6-4 6-8 混合型基底卷入型构造(1)演化的运动学模型 6-9 由断层转折作用与断层传播作用 联合形成的完整的基底卷入型构造 的演化过程 固定枢纽断层传播褶皱模型几何图解 McConnell(1994) (a)断层倾角?=30 o,端点位于基底/沉积盖层界面上. 背斜轴面(A-A’)与向斜轴面(S-S’)用双断线表示, 相交于断层端点. (b)T0=原始层厚;S端点=断层端点所在的地层面 (断线);?=未断前翼的倾角;?a+?a’=背斜翼间角; ?s+?s’=向斜翼间角 McConnell(1994)的模型: 轴面向上离散;褶皱枢纽固定在岩石中; 断层端线之上地层单元随下伏断层位移增加发生旋转与厚度变化. 初始模型:倾角不变的初始断层切入基底;断层端线开始时位于基底 和未断的沉积盖层之间 将“运动学模型预测”—落基山前陆区基底卷入构造进行对比 6-20 6-14 Mitra Mount,1998 *