第6章-2 伸展构造.ppt

CSU Geol.Inst.GGM Structural Geology 伸展构造Extensional Tectonics 伸展构造是在岩石圈拉伸及薄化作用下形成的特殊构造组合系统。伸展构造与挤压作用形成的构造是全球构造中最为醒目的两种构造类型，在时间和空间上有密切关系，而且尚有与剪切作用联合形成的压剪及张剪构造型式伸展构造作用与某些固体矿产、有机矿产、地震等有成因上的关系，与资源、地质灾害和国民经济可持续性发展息息相关。 第一节 伸展构造型式 在大陆伸展地区，伸展构造多表现为正向滑动为主的断层、剪切带和拆离带(Detachment belt)组合型式，发育在不同的层次、尺度、区域构造背最和构造演化阶段。主要构造型式如下: 一、地堑和地垒(graben horst) 1、地堑 主要由两组走向近平行且相向倾斜的正断层构成。小型地堑在露头尺度上即可看到由两条相向倾斜正断层组成，两条断层之间的共同上盘下降，两条断层的下盘上升 (图7-1A)。 2·地垒 与地堑恰好相反，由两组走向平行背向倾斜的正断层构成(图7-1B)，在简单情况下，由两条正断层组成的地垒，中间共同的下盘上升，两侧的断层上盘下降。通常情况下，地堑和地垒相伴发育，正断层多呈阶梯状，形成盆岭型构造-地貌单元。 二、盆岭构造 盆岭构造一词源自美国西部科迪勒拉山系的盆岭区，是指由不对称的纵列单面山、掀斜构造及其间的地堑、地垒组成的构造－地貌单元。盆岭构造是在区域性伸展作用下形成的地堑、地垒、掀斜式阶梯断层控制下形成发育的，是伸展区具有典型性的构造－地貌形式。 三、断陷盆地(taphrogenic basin) 在伸展背景条件下受基底及盆缘正断层控制发育的沉积盆地，称为断陷盆地。这些盆地规模大小不一，如我国东部的华北盆地、松辽盆地和江汉盆地等大型盆地，秦岭造山带内的徽成盆地、西峡盆地和南阳盆地等中、小型盆地等。如果断陷盆地一侧断层发育，形成一侧由主干弧形或铲形正断层控制的不对称盆地，则称为箕状断陷或半地堑盆地(图7-2)。箕状断陷盆地可呈单个产出，也可以由多个箕状断陷盆地构成一个系列。一般说来，断陷盆地规模越大，盆缘及盆内构造越复杂，控制其发育的因素也越多，往往是多次 (正或负)构造反转甚至与大型走滑作用联合形成的复合盆地。 图7－2 箕状构造 (据原石油工业部) A、箕状断陷构造结构，Ⅰ、断阶带;Ⅱ、深凹带；Ⅲ、斜坡带 B、 山东济阳坳陷中的箕状断陷构造 四、裂谷(Rift valley) 裂谷是区城性伸展隆起背景上形成的巨大窄长断陷，切割深，发育演化期长，常具有地堑型式。 按照裂谷发育的区域构造部位及其地质构造特征，可分为大洋裂谷、大陆裂谷和陆间裂谷。大西洋中央海岭上的裂谷是大洋裂谷的典型，东非裂谷是大陆裂谷的典型，红海裂谷是陆间裂谷的典型。人们认为大洋裂谷、陆间裂谷和大陆裂谷共同构成全球裂谷系。大陆裂谷 陆间裂谷 大洋裂谷是一演化系列，就是大陆开裂、漂移、海底扩张的过程。不过，并非所有的大陆裂谷都演化成大洋裂谷。 裂谷有一系列特征性的构造型式、岩浆活动、沉积作用、地球物理、地球化学和成矿作用特征。 在大的裂谷内部通常有大量次级张性、张扭性或扭性断裂发育，并形成次级或更次级的隆起和坳陷。 除走向构造外，还常发育横向或斜向的调整构造，局部可以出现挤压性构造。裂谷消亡后可以出现广泛的挤压，大量压性构造可以掩盖原来的张性构造。 1、 裂谷深部构造的主要特征是:莫霍面隆起、地壳变薄、软流圈埋藏较浅和下面有异常地幔。 2、裂谷主要的构造作用是:引张、伸展应变、岩石圈破裂和深部地幔热柱上涌。 3、 裂谷火山岩中常有深源包体，表明其岩浆来自深部。大陆裂谷的火山喷发以基性为主并具双峰式。岩浆岩通常富碱性，富轻稀土和不相容元素，铷和锶的初始值高，铷、锶和铅的同位素比值变化范围较宽。产生这类岩浆的地幔的分熔程度低，分熔深度大，属原始地幔或富集型地幔。 大洋裂谷的火山岩不具双峰式特征，以拉斑玄武质为主，侵入和喷出岩低硅、低钾和低钛，锶的初始值、放射成因铅和稀土含量都低，铅同位素组成比较固定，轻稀土略亏损或呈球粒陨石型分布。产生大洋玄武岩浆的地幔属分熔程度较高、分熔深度浅、长期贫化或耗损了的地幔。 4、 陆内裂谷的沉积主要为陆相红层，夹含碳地层、火山岩及火山碎屑岩，晚期可以有海相沉积。沉积相及厚度变化大，在生长断层旁常发育浊积岩、滑塌堆积和角砾岩，常有厚的类磨拉石等发育。 陆间裂谷的陆棚区发育巨厚的蒸发