正断层与伸展构造.ppt

拆离断层的构造岩组合系列是拆离断层正断抬升作用的结果。 拆离断层作用过程中，在不同的构造层次上形成不同的构造岩。随着拆离断层作用的抬升，形成于深部的糜棱状岩石逐渐向上运移，依次经历退化变质剪切作用 （角砾岩－绿泥石化角砾岩）、脆性碎裂作用（微角砾岩）。这些岩石依次叠加，最终形成特定的断层构造岩序列。 变质核杂岩 (MCC): 由拆离断层限定的孤立穹隆状地质体，由经历了韧性变形的中－高级变质岩和岩浆侵入体组成，其上被低级变质或不变质、浅构造层次（拆离断层）上盘以构造关系覆盖，并且上盘经历了长距离的位移。 * * * 第十一章 正断层与伸展构造 第一节 基本观念 1.定义： 正断层：上盘相对于下盘向下滑动的倾向滑动断层。伸展构造：由于正断层造成岩石单元的水平伸展， 故正断层又可称为伸展构造（断层）。 σ σ σ σ 1 1 3 3 σ 3 σ 1 2 应力状态及形成机制 利于正断层形成的应力条件为： 最大主应力(σ1)在竖直方向上增大，或最小主应力(σ3)在水平方向上减小，或上述两种过程同时作用。 σ3 σ1 σ3 σ1 σ3 σ1 利于正断层作用发生的地质背景是： 经历水平拉伸（伸展）或垂向穹隆和抬升的地区 由于经历正断层作用的地壳岩石单元发生了水平方向上的伸展，所以正断层也被称为伸展断层，但伸展断层一般特指由区域性伸展形成的大规模低角度正断层，特别是指拆离断层。 第二节、 正断层的一般特征 a. 断层上盘相对于下盘向下运动 b. 被断岩石单元产生水平伸长（伸展）效应 c. 在同一高程剥蚀 面上，上下盘的 对比性 1 2 3 4 第三节、 正断层的几何形态 根据断层面的几何特征以及断层面和被断岩石 的旋转性质，正断层可被划分为三种类型： 非旋转平面正断层、旋转平面正断层和铲式断层 a. 非旋转平面正断层： 平面状断层面，断层面和被断岩层均不发生旋转，说明所有的运动为平移运动。 一般形成地堑和地垒构造 是共轴变形的产物 b. 旋转平面正断层（掀斜断层）： 平面状断层面，断层面和被断岩层均发生旋转 掀斜断块：由正断层围限的旋转了的岩石块体 掀斜盆地（半地堑）：在掀斜断块上发育的不对称盆地，其 一侧由正断层控制（箕状盆地） 多米诺或书斜式构造：由一系列旋转平面正断层和掀斜断块 组成的构造。 φ θ φi 水平伸长度 S S= l / l0 = sinφi/ sinφ= sin (φ+θ) / sinφ 伸长度： S = l / l0 =1+ e 正弦定理： l /sin( 180°-φi) = 10 / sinφ l / l0 = sin( 180°-φi)/ sinφ= sin (φ+θ) / sinφ c. 铲式（犁状）断层： 具有下凸断层面，且断层面产状向地表变陡而向下随深度变缓的断层。 Laminar Flow 一种解释铲式断层产状变化的模式 另一种解释铲式断层产状变化的模式 第四节、 正断层的构造样式 a. 地堑与地垒 地堑：由两组走向近平行且相向倾斜的正断层及其所夹 持的下降断块形成的构造 地垒：由两组走向近平行且相背倾斜的正断层及其所夹 持的抬升断块形成的构造 半地堑：单侧由正断层控制的下降断块；或由一 组倾向相同的正断层控制的一系列下降断块形 成的构造样式 半地垒：单侧由正断层控制的上升断块；或由一 组倾向相同的正断层控制的一系列上升断块形 成的构造样式 盆岭构造：由一系列走向近平行的地堑（半地堑）和地垒（半地垒）相间排列形成的构造。因为地堑一般形成盆地而地垒形成山岭，故称为盆岭构造 b. 断陷盆地: 是在地壳伸展作用下形成的以正断层为边界的盆地，如地堑、半地堑等。如果盆地只在一侧发育正断层，则形成不对称箕状盆地，多见于铲式断层和掀斜断层。 断陷盆地－正断层 前陆盆地－逆断层 走滑拉分盆地－ 走滑平移断层 c. 生长断层（同沉积断层） 断层活动与沉积作用同时发生而形成的断层称为生长断层 逆冲断层和正断层均可形成生长断层，但正断层最为常见 特征 1) 上盘与断层活动同时形成的地层厚度明显比下盘同一地层 的厚度大，有时断层会切