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逆冲推覆构造的结构 推冲器

2021-03-09知识2

逆冲e799bee5baa6e997aee7ad94e4b893e5b19e31333433616235推覆构造一般是由叠瓦扇或双重构造构成,而构成叠瓦扇或双重构造的各条逆冲断层并非是同时形成的,而是按照一定顺序向一个方向扩展。逆冲推覆构造中各个逆冲断层的发育顺序是解释冲断带构造变形的几何学、运动学特征的重要参数,对平衡剖面和复原剖面的编制也是十分重要的。前陆逆冲带中的逆冲推覆构造总是自腹陆向前陆方向逆冲,其中各条逆冲断层的逆冲序列主要有两种:①向后破裂序列(Break-back Sequence)指新(年轻)的逆冲断层发育在老的逆冲断层上盘,并与老的逆冲断层倾向一致的逆冲序列(图7-19A);②向前破裂序列(Forward-breaking Sequence)又称为背驮式逆冲序列(Piggy-back Thrust Sequence),是指新(年轻)的逆冲断层发育在老的逆冲断层下盘,并与老的逆冲断层倾向一致的逆冲序列(图7-19B)。图7-19 逆冲推覆构造的逆冲序列(据K.R.McClay,1992)图中的数字指示断层的发育顺序向后破裂序列和向前破裂序列都是在一个方向上按照一定的顺序发生逆冲的序列,所以又将其称为有序逆冲作用(In Sequence Thrusting)。与有序逆冲作用相反,既不遵守向后破裂序列也不遵守向前破裂序列的逆冲作用,就称为无序逆。

逆冲推覆构造典型实例 6.2.1 兴隆鹰手营子逆冲推覆构造燕山地区兴隆县鹰手营子一带由于赋存丰富的晚古生代煤炭资源,地质研究程度很高。在鹰手营子至荞麦岭一带至少发育了3条区域规模的逆冲断层系,这些逆冲断层平行排列,主断面平面呈弧形展布,北东向延伸,向东变为东西走向,倾向南东或南,倾角20°~50°,一般表现为上陡下缓的弧形曲面。逆冲断层呈叠瓦状单冲式,前锋断面陡倾,向下逐渐变缓,后缘根带显示清楚,逆冲断裂长度大于20 km,宽约3~5 km,逆冲推覆系统岩层由中元古界至古生界构成,总体表现为蓟县系雾迷山组逆冲碾掩于石炭系和二叠系之上,逆冲推覆构造的运动方向由南东向北西推移。逆冲推覆断面及其反层序现象为大量的煤田钻探资料所证实(图6-1)。6.2.2 宣化杏林堡—下花园—王家楼逆冲推覆构造该逆冲推覆构造的中下段在下花园鸡鸣山出露极为清楚,葛肖虹教授(1989)对此有详细论述。逆冲断层总体走向为北东50 °~70 °,倾向南东,倾角20 °~60 °不等,断层地表出露总长度约60 km,宽大于6 km。总起来看,露头上由断续发育平行排列的3~4 条高角度逆冲断层系构成,逆冲断面倾角在露头上较陡的原因是逆冲推覆过程前锋受阻,逆冲岩片顺层扬起所致,断面向深部。

逆冲推覆构造基本概念 众所周知,地壳的厚度只是地球半径的1/200,虽然地壳在地球中仅仅是一个薄薄的表壳,但是,表壳构造仍然是我们认识岩石圈以至全球动力学的基础和窗口。逆冲推覆构造是一种表部构造,地壳中广泛存在挤压应力和大规模造山运动时期的挤压作用,必然造成地壳的大规模水平运动。地壳中发现了大量的逆冲推覆构造,不管是“飞来峰”、“构造窗”,还是大量的叠瓦式推覆岩片,它们均脱离了地质体的正常次序,形成地层的断失或叠覆,是构造运动的结果。正是如此,逆冲推覆构造的发现改变了传统的地质认识,对于拓宽找矿思路,寻找隐伏矿床具有重要的指导意义。逆冲推覆构造是地壳中广泛发育的重要构造现象。这一构造形式首先在造山带得到肯定,接着在地台区相继发现了大量逆掩断层和席状岩片,进而人们才逐渐认识到板内逆冲推覆构造具有重要意义。实际上,地壳的盖层中存在有大量的低缓角度的逆冲推覆构造,是地壳浅层次构造的重要表现形式,带有普遍意义。在华北板块上,早在20世纪20年代我国著名地质学家翁文灏先生(1928)、王竹泉先生(1928)就在燕山地区和内蒙地轴西段发现了逆冲断层。1949年以后,特别是随着大面积1∶5万区域地质调查的全面展开,基础地质研究程度日益。

逆冲推覆构造的扩展方式

逆冲推覆构造的分带 逆冲推覆构造的不同部位在构造型式和变形特征上均存在差异。逆冲推覆构造在逆冲方向上可划分为根带、中带、锋带和外缘带(表7-1)。表7-1 逆冲推覆构造各带变形特征简表根带:是逆冲推覆构造开始发育的部位,一般表现为强烈挤压作用的特征。在逆冲推覆构造自腹陆向前陆方向逆冲推覆的同时,也使逆冲推覆构造发生强烈隆升而遭受剥蚀,导致地壳较深层次的变形构造出露地表。根带的变形型式主要表现为呈网状分布的韧性剪切带、紧闭褶皱及各种叶理、线理构造。中带:由于逆冲推覆构造的逆冲作用而发生强烈隆升,使部分早期形成的构造受到一定程度的剥蚀,但沉积盖层仍然得以保留。中带以发育叠瓦逆冲系统为特征,同时也发育双重构造。锋带:位于逆冲推覆构造的前锋位置,也是逆冲推覆构造活动最强烈、构造变形的几何学特征及运动学特征保留最完整的构造带。尽管部分逆冲推覆构造由于构造隆升受到一定程度的剥蚀,但绝大多数与构造隆升相伴的生长地层保留基本完整。锋带中的双重构造、三角带、突发构造及断层相关褶皱发育。外缘带:挤压作用明显减弱,构造隆升作用十分微弱,外缘带整体上处于剥蚀面之下,持续接受由根带、中带、锋带剥蚀下来了碎屑物质的沉积。其中发育。

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逆冲推覆构造的基本特征 (1)逆冲推覆构造是由低缓的逆冲断层面(倾角°)及上盘推覆体或逆冲席体构成的外来岩块(推覆距离>5km)组成的构造。(2)推覆体为远处推来的岩块(岩片),它可以与根带相连,也可以与根带脱离。飞来峰:推覆体经剥蚀之后,呈孤岛状分布在原地岩块之上,即为断层圈闭的外来岩块,称为飞来峰(图7-10)。构造窗:如果推覆体受剥蚀后露出原地岩块,那么被断层圈闭的原地岩块就称为构造窗(图7-10)。图7-10 飞来峰和构造窗(据J.G.Ramsay,1987)飞来峰前缘至构造窗后缘之间的距离为推覆构造的最小推覆距离。(3)当逆冲断层从一种岩性层进入到另一种岩性层时,常具有台阶式的几何结构,即由长而平的断坪(Flat)与连接其间的短而陡的断坡(Ramp)交替构成(图7-11)。断坪一般沿滑脱层(即软弱岩层如页岩、膏岩层、煤层等)发育;断坡则一般是由断层自断坪向上切割强硬岩层(能干层)而形成。确定断坪、断坡主要是根据断层上、下两盘岩层产状与逆冲断层产状之间的关系。上、下盘岩层产状与逆冲断层产状一致的部位为断坪,又根据断坪在台阶状逆断层中发育的部位和断层逆冲的方向,将断坪划分为前断坪、中断坪和后断坪(图4-63)。上、下盘岩层产状与逆冲断层产状不一致,即断层斜切岩层的部位为断坡。。

逆冲推覆构造的型式 逆冲推覆构造的几何学特征是研究逆冲推覆构造的基础。近年来,对逆冲推覆构造的单体型式和组合型式都提出了各种模式。除了在前面介绍的断层转折褶皱、断层传播褶皱和滑脱褶皱(见第四章)等断层相关褶皱以外,还包括突发(冲起)构造、双重构造、叠瓦逆冲系统、构造三角带等,下面分别予以介绍。(一)突发构造突发构造(Pop Up)又称冲起构造,是位于倾向腹陆的逆冲断层与倾向前陆的逆冲断层构成的背冲式构造的汇合部位,是在两条逆冲断层围限的岩层因强烈挤压而隆升的部分(图7-13,图7-14)。图7-13 突发构造图7-14 塔里木盆地库车前陆逆冲带(BC95-230)中发育的突发构造和双重构造(据刘志宏,1998)逆冲推覆构造主要发育于碰撞造山带中,大多数逆冲断层都是由腹陆向前陆盆地方向逆冲,断层主要倾向于腹陆方向,但也经常出现与逆冲方向相反、倾向前陆方向的逆冲断层,这种断层通常称为反向逆冲断层(Backthrust),将前者称为正向逆冲断层(图7-13)。反向逆冲断层是因为逆冲滑动中受到断坡或前锋带的阻抗而形成的。突发(冲起)构造就是由正向逆冲断层和反向逆冲断层的共同作用形成的。(二)双重构造双重构造(Duplex)是由底板逆冲断层和顶板逆冲断层所围限的一系列断夹块(Horse。

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