當(dāng)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)進(jìn)展與前沿研究生課程羅金海

1、當(dāng)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)進(jìn)展與前沿,2004年10月,羅金海,E-mail: luojh@nwu.edu.cn,本多媒體主要為內(nèi)部教學(xué)使用，其中使用了他人尚未出版的資料，不可出版和翻印。如果出現(xiàn)任何違反知識(shí)產(chǎn)權(quán)事件，責(zé)任由非法使用者承擔(dān)。,作者聲明,一、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)二、 斷層相關(guān)褶皺理論三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率四、伸展斷層相關(guān)褶皺五、前陸基底卷入型構(gòu)造六、平衡地質(zhì)剖面技術(shù) 以上是中-小尺度構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要進(jìn)展,主

2、要內(nèi)容,一、當(dāng)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要發(fā)展趨勢(shì),從定性向定量 有限應(yīng)變測(cè)量、古地磁測(cè)量、古應(yīng)力測(cè)量、生長(zhǎng)地層測(cè)定、遙感遙測(cè)、衛(wèi)星定位、重磁測(cè)量、地震測(cè)量、層析成像技術(shù)和超深鉆技術(shù)，等2. 研究范圍從巖石圈上部向巖石圈下部、地幔，甚至地核擴(kuò)展,,一、當(dāng)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要發(fā)展趨勢(shì),從宏觀到微觀 從微觀尺度考察地質(zhì)構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)學(xué)4. 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與全球環(huán)境變化 地質(zhì)災(zāi)害（地震、地裂縫、地面沉降、滑坡）與工程

3、地質(zhì)等；青藏高原的隆升與全球環(huán)境、氣候變化，等5. 盆地與造山帶耦合動(dòng)力學(xué)研究,,斷層相關(guān)褶皺理論是揭示褶皺與斷層之間相互關(guān)系的理論，主要包括斷層轉(zhuǎn)折褶皺作用（fault-bend folding)、斷層傳播褶皺作用（fault-propagation folding）和滑脫褶皺作用（detachment folding）三種端元模型。,二、斷層相關(guān)褶皺理論,,斷層相關(guān)褶皺理論的三種端元模型,二、斷層相關(guān)褶皺理論,,斷層轉(zhuǎn)折褶皺作用

4、上盤(pán)斷塊沿非平板狀斷面滑動(dòng)時(shí)發(fā)生彎曲而形成褶皺的過(guò)程。由于巖石的強(qiáng)度不允許上盤(pán)斷塊與斷面之間存在較大的空洞，上盤(pán)在滑動(dòng)時(shí)必與斷面緊密接觸，從而使上盤(pán)斷塊在斷層轉(zhuǎn)折處（斷坡）上方發(fā)生扭曲變形而形成褶皺。由這種方式形成的褶皺往往呈具平頂?shù)膶捑忨薨櫋?二、斷層相關(guān)褶皺理論,,一個(gè)簡(jiǎn)單斷坡上斷層轉(zhuǎn)折褶皺的運(yùn)動(dòng)學(xué)演化活動(dòng)軸面：相對(duì)于下盤(pán)固定，上盤(pán)物質(zhì)通過(guò)其向前陸方向運(yùn)動(dòng)不活動(dòng)軸面（固定軸面）：相對(duì)于上盤(pán)固定，同上盤(pán)物質(zhì)一起向前陸方向運(yùn)動(dòng)

5、,一個(gè)簡(jiǎn)單斷坡上斷層轉(zhuǎn)折褶皺的運(yùn)動(dòng)學(xué)演化褶皺隨著膝折帶變寬而生長(zhǎng)。,龍門(mén)山前茂縣正河地區(qū)石炭系灰?guī)r中的斷層轉(zhuǎn)折褶皺,二、斷層相關(guān)褶皺理論 1.斷層轉(zhuǎn)折褶皺作用,,由地震剖面揭示的斷層轉(zhuǎn)折褶皺,二、斷層相關(guān)褶皺理論 1.斷層轉(zhuǎn)折褶皺作用,,多轉(zhuǎn)折斷層轉(zhuǎn)折褶皺模型（據(jù)Medwedeff等，1997）,二、斷層相關(guān)褶皺理論 1. 斷層轉(zhuǎn)折褶皺作用,,多轉(zhuǎn)折斷層轉(zhuǎn)折褶皺：在斷面發(fā)生多次轉(zhuǎn)折的情況下，斷面的每一次轉(zhuǎn)折都會(huì)在上盤(pán)巖層中形成相應(yīng)

6、的褶皺構(gòu)造，由不同斷面轉(zhuǎn)折端形成的褶皺構(gòu)造必然會(huì)發(fā)生相互干擾，由此將導(dǎo)致褶皺形態(tài)復(fù)雜化。,二、斷層相關(guān)褶皺理論 1. 斷層轉(zhuǎn)折褶皺作用,,在多轉(zhuǎn)折斷層轉(zhuǎn)折褶皺作用（multi-bend folding）理論中，褶皺軸面數(shù)（m）與斷面轉(zhuǎn)折點(diǎn)數(shù)（n）之間具有如下關(guān)系（Medwedeff等，1997）：可見(jiàn)軸面數(shù)是斷面轉(zhuǎn)折次數(shù)的四次方函數(shù)，說(shuō)明褶皺構(gòu)造的總體形態(tài)將極大地受到斷面轉(zhuǎn)折次數(shù)的影響。,二、斷層相關(guān)褶皺理論 1. 斷層轉(zhuǎn)折褶皺作用

7、,,,2. 斷層傳播褶皺作用正在向上擴(kuò)展的沖斷層前端上方地層由于吸收了下伏沖斷層的位移量而形成褶皺的過(guò)程。,二、斷層相關(guān)褶皺理論,,穩(wěn)定層厚斷層傳播褶皺作用（據(jù)Suppe，1983）,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用,,簡(jiǎn)化的厚度不變模型（據(jù)Suppe，1983）,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用,,斷層傳播褶皺的形成過(guò)程厚度不變模型,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用,,在厚度不變的情況下斷層傳播褶

8、皺的形成過(guò)程相同位移量不同斷層轉(zhuǎn)折角斷層傳播褶皺的形態(tài)對(duì)比可見(jiàn)斷面轉(zhuǎn)折角度明顯地影響著斷層傳播褶皺的形態(tài),二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用,,斷層傳播褶皺,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用,,突破斷層對(duì)斷層傳播褶皺的改造在斷層傳播褶皺形成之后，如果斷層的位移量繼續(xù)增加，則斷層可能成為突破斷層（breakthrough fault），對(duì)先期形成的斷層傳播褶皺進(jìn)行改造。,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用

9、,,經(jīng)典的斷層傳播褶皺模型,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用,,突破斷層沿背斜軸面突破,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用—突破斷層,,突破斷層沿前翼高角度突破,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用—突破斷層,,突破斷層沿向斜軸面突破,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用—突破斷層,,美國(guó)Elk盆地中Greybull砂巖油藏剖面 具有突破構(gòu)造的特點(diǎn),二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用—突破

10、斷層,,美國(guó)Elk盆地中的突破構(gòu)造剖面,二、斷層相關(guān)褶皺理論 2.斷層傳播褶皺作用—突破斷層,,3. 滑脫褶皺作用強(qiáng)硬巖層由于下伏塑性層中的斷層滑動(dòng)而形成褶皺的過(guò)程。,二、斷層相關(guān)褶皺理論,,瑞士侏羅山經(jīng)典的滑脫褶皺,二、斷層相關(guān)褶皺理論 3. 滑脫褶皺作用,,塔里木盆地地震剖面揭示的滑脫褶皺,二、斷層相關(guān)褶皺理論 3. 滑脫褶皺作用,,生長(zhǎng)提離褶皺,二、斷層相關(guān)褶皺理論 3. 滑脫褶皺作用,,秘魯東部烏卡亞利盆地Cashiriari

11、背斜和圣馬丁背斜地震剖面（據(jù)Shaw等，1999）斷層傳播褶皺和斷層轉(zhuǎn)折褶皺,秘魯東部烏卡亞利盆地Istmo背斜地震剖面（據(jù)Shaw等，1999） 斷層轉(zhuǎn)折褶皺與反沖斷層,4. 斷層相關(guān)褶皺的組合型式,二、斷層相關(guān)褶皺理論,,（1）斷層轉(zhuǎn)折褶皺與構(gòu)造楔斷層轉(zhuǎn)折褶皺與反沖的斷層轉(zhuǎn)折褶皺聯(lián)合形成構(gòu)造楔,構(gòu)造楔的發(fā)育過(guò)程,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (1)構(gòu)造楔,,由斷層轉(zhuǎn)折褶皺和反沖斷層構(gòu)成構(gòu)

12、造楔,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (1)構(gòu)造楔,,構(gòu)造楔的疊置樣式,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (1)構(gòu)造楔,,疊瓦狀構(gòu)造楔的實(shí)際剖面,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (2)干涉構(gòu)造,,干涉構(gòu)造模型,（2）干涉構(gòu)造：不同方向的構(gòu)造相互干擾現(xiàn)象。,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (2)干涉構(gòu)造,,實(shí)驗(yàn)?zāi)M得到的干涉構(gòu)造,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的

13、組合型式 (2)干涉構(gòu)造,,實(shí)際的干涉構(gòu)造,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (2)雙重構(gòu)造,,逆沖雙重構(gòu)造的演化（動(dòng)畫(huà)）多個(gè)斷層轉(zhuǎn)折褶皺的復(fù)合構(gòu)成了雙重逆沖構(gòu)造,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (2)雙重構(gòu)造,,多轉(zhuǎn)折的疊瓦狀逆沖構(gòu)造的演化（動(dòng)畫(huà)）多個(gè)斷層轉(zhuǎn)折褶皺的復(fù)合構(gòu)成了雙重逆沖構(gòu)造,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (2)雙重構(gòu)造,,一個(gè)堆垛式逆沖構(gòu)造的演化（動(dòng)畫(huà)）多個(gè)斷層

14、轉(zhuǎn)折褶皺的復(fù)合構(gòu)成了雙重逆沖構(gòu)造,二、斷層相關(guān)褶皺理論 4.斷層相關(guān)褶皺的組合型式 (2)雙重構(gòu)造,,一個(gè)對(duì)沖式逆沖構(gòu)造剖面的演化（動(dòng)畫(huà)）多個(gè)斷層轉(zhuǎn)折褶皺的復(fù)合構(gòu)成了雙重逆沖構(gòu)造,生長(zhǎng)地層是在沖斷層活動(dòng)的同時(shí)沉積的地層，又稱同沉積地層。由于褶皺的生長(zhǎng)主要是通過(guò)膝折帶（翼寬）遷移的方式生長(zhǎng)的，褶皺的翼長(zhǎng)將隨著褶皺的生長(zhǎng)而增加，同時(shí)翼傾角保持不變。如果在褶皺生長(zhǎng)期間有沉積作用發(fā)生，則在生長(zhǎng)地層范圍內(nèi)，褶皺的翼長(zhǎng)將向上減?。ㄒ?yàn)橄虏康貙?/p>

15、的增加幅度比上部地層的增加幅度大），因而形成一個(gè)三角形的生長(zhǎng)地層區(qū)域，稱為生長(zhǎng)三角（growth triangle）。生長(zhǎng)三角是在地震剖面上鑒別生長(zhǎng)地層的重要標(biāo)志。,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率 1.生長(zhǎng)地層與生長(zhǎng)三角,,一個(gè)簡(jiǎn)單斷坡上斷層轉(zhuǎn)折褶皺的運(yùn)動(dòng)學(xué)演化褶皺隨著膝折帶變寬而生長(zhǎng)。,地震剖面揭示的生長(zhǎng)三角,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率1. 生長(zhǎng)地層與生長(zhǎng)三角,,斷層轉(zhuǎn)折褶皺及相關(guān)的生長(zhǎng)地層與前生長(zhǎng)地層、生長(zhǎng)三角箭頭指示質(zhì)點(diǎn)位移

16、方向,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率1. 生長(zhǎng)地層與生長(zhǎng)三角,,斷層轉(zhuǎn)折褶皺及相關(guān)的生長(zhǎng)地層與前生長(zhǎng)地層、生長(zhǎng)三角的演化模型,斷層傳播褶皺及相關(guān)的生長(zhǎng)地層與前生長(zhǎng)地層、生長(zhǎng)三角的演化模型,在滑脫褶皺的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型中，由于下伏滑脫斷層位移量的增加而引起的不對(duì)稱膝折型滑脫褶皺的漸近演化過(guò)程（據(jù)Poblet等，1996）請(qǐng)注意：雖然運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程不一樣，但終構(gòu)造的形態(tài)則是完全一樣的。,不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程可以形成幾何形態(tài)完全相同的終構(gòu)造，但生長(zhǎng)地層的特征

17、則是不相同的。,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率 1.生長(zhǎng)地層與生長(zhǎng)三角,,不同斷層相關(guān)褶皺形成的生長(zhǎng)地層,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率1. 生長(zhǎng)地層與生長(zhǎng)三角,,2. 構(gòu)造生長(zhǎng)速率利用生長(zhǎng)地層可以確定構(gòu)造的生長(zhǎng)速率。,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率 2.構(gòu)造生長(zhǎng)速率,,沖斷斷坡之上向上變窄的膝折帶或生長(zhǎng)三角模型（據(jù)Suppe等，1992和Shaw等，1996）,生長(zhǎng)三角內(nèi)部地層單元的形成時(shí)代和翼寬可以用來(lái)測(cè)算翼部的擴(kuò)展速率和褶皺生長(zhǎng)速

18、率(Suppe等，1992)。在滑脫面之間有簡(jiǎn)單斷坡的情況下，斷層滑動(dòng)速率在傾向方向的分量等于翼寬變化量與形成該翼寬變化量的時(shí)間之比。在同一生長(zhǎng)三角中至少兩套地層（如X層和Y層）的形成時(shí)代已知的情況下，褶皺翼部加寬的速率（ΔL/ΔT，或平均斷層滑動(dòng)速率）是可以測(cè)定的，平均斷層滑動(dòng)速率為由于兩側(cè)地層厚度不同，生長(zhǎng)軸面不平分褶皺翼間角。,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率 2.構(gòu)造生長(zhǎng)速率,,,在生長(zhǎng)三角內(nèi)部，在時(shí)間t內(nèi)，翼長(zhǎng)L除以生長(zhǎng)地

19、層厚度Tb即可得到一個(gè)無(wú)量綱的生長(zhǎng)速率G： 。對(duì)每一生長(zhǎng)地層段? Tb 有 。若能確定生長(zhǎng)地層中標(biāo)志層的時(shí)間范圍??t，則褶皺的絕對(duì)生長(zhǎng)速率（Ga）為： （式中 為沉積速率）。這說(shuō)明，在生長(zhǎng)地層沉積期間，褶皺的絕對(duì)生長(zhǎng)速率Ga是褶皺生長(zhǎng)速率的幾何表述。,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率 2.構(gòu)造生長(zhǎng)速率,,沖斷斷坡之上向上

20、變窄的膝折帶或生長(zhǎng)三角模型（據(jù)Suppe等，1992和Shaw等，1996）,,,,,生長(zhǎng)地層應(yīng)用舉例① 美國(guó)加利福尼亞圣巴巴拉海峽一個(gè)構(gòu)造的翼長(zhǎng)為2.5km，生長(zhǎng)地層厚2.1km，無(wú)量綱生長(zhǎng)速率（G）為1.2，生長(zhǎng)地層的時(shí)間范圍為2~4Ma，則絕對(duì)褶皺生長(zhǎng)速率（Ga）約為0.6~1.3mm/a（Suppe等，1992）。② 對(duì)阿根廷中部貝爾梅霍前陸盆地中與沖斷相關(guān)的生長(zhǎng)地層的研究表明，沖斷帶東部的前科迪勒拉構(gòu)造開(kāi)始于2.7Ma之

21、前，尼奎威爾背斜的抬升速率約為0.3mm/a，拉斯薩里拉斯背斜的抬升速率約在0.6mm/a與0.38mm/a之間（Zapata等，1996）。,三、生長(zhǎng)地層與構(gòu)造變形速率 2.構(gòu)造生長(zhǎng)速率,,,,,,關(guān)于伸展背景下的正斷層與逆牽引構(gòu)造在伸展背景下通常會(huì)發(fā)育正斷層，長(zhǎng)期活動(dòng)的正斷層的上盤(pán)往往會(huì)發(fā)育逆牽引構(gòu)造，這種逆牽引構(gòu)造實(shí)際上也是一種斷層相關(guān)褶皺作用，被稱為伸展斷層相關(guān)褶皺作用。可以利用斷層相關(guān)褶皺的一般理論來(lái)分析伸展斷層相關(guān)褶皺作

22、用。,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,,,,,正斷層相關(guān)褶皺作用的一般特點(diǎn),（1）張性環(huán)境中主張應(yīng)力軸近于水平，主壓應(yīng)力軸近于垂直；（2）張性環(huán)境中巖石強(qiáng)度較弱，易于沿庫(kù)侖剪面發(fā)生破裂變形；（3）分割不同傾斜域的軸面由庫(kù)侖剪切破裂準(zhǔn)則限定；（4）庫(kù)侖剪裂面的傾角取決于巖石特征，多數(shù)巖石介于60º和70 º之間；（5）正斷層相關(guān)褶皺作用期間地層的層厚和層長(zhǎng)可以不守衡，但面積守衡；（6）正斷層相關(guān)褶皺的軸面不平分翼間角

23、。,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,同沉積正斷層上盤(pán)的伸展斷層相關(guān)褶皺以往把這種褶皺籠統(tǒng)地稱之為逆牽引構(gòu)造（或滾動(dòng)褶皺，rollover fold),四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,伸展斷層相關(guān)褶皺作用的一般模型所謂的犁式斷面實(shí)際上是由斷面的多次轉(zhuǎn)折形成的，斷面轉(zhuǎn)折的結(jié)果在上盤(pán)中形成活動(dòng)的剪切軸面和不活動(dòng)的軸面，這兩種類型的軸面決定著上盤(pán)褶皺的形態(tài)與演化。,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,滾動(dòng)背斜的術(shù)語(yǔ),活動(dòng)剪切面(活動(dòng)軸面)、前生

24、長(zhǎng)不活動(dòng)軸面、生長(zhǎng)軸面、生長(zhǎng)地層和前生長(zhǎng)地層,,,斷層滑動(dòng)速率,沉積速率,在不同沉積速率與斷層滑動(dòng)速率情況下伸展褶皺的形態(tài)特征請(qǐng)注意：生長(zhǎng)地層厚度變化和褶皺形態(tài)變化a、c、e和g中褶皺形態(tài)類似， b、d、f和h中褶皺形態(tài)類似?？梢?jiàn)斷層滑動(dòng)速率對(duì)伸展褶皺的構(gòu)造樣式影響顯著。,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,兩次轉(zhuǎn)折的伸展斷層轉(zhuǎn)折褶皺模型兩個(gè)滾動(dòng)翼（膝折帶，rollover)在水平方向?qū)挾认嗟龋⑶业扔谒缴煺沽?。滾動(dòng)翼的寬度也等于任一前生長(zhǎng)

25、地層（如X層）的水平錯(cuò)斷量,沉積沉降比率(EPTD)：靠近斷層測(cè)得的上盤(pán)厚度除以斷層滑動(dòng)量的垂直分量，即：沉積厚度/沉降量=上盤(pán)厚度/斷層滑動(dòng)量的垂直分量。,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,Expansion ratio(擴(kuò)充率 PRINCETON):區(qū)域上盤(pán)厚度除以下盤(pán)厚度，即：Expansion ratio =上盤(pán)厚度/下盤(pán)厚度,Expansion rate（SED）：靠近斷層測(cè)得 的上盤(pán)厚度除以下盤(pán)厚度，Expansion rate =上

26、盤(pán)厚度/下盤(pán)厚度,上凸、上凹斷層形成的不同生長(zhǎng)地層,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,伸展斷層相關(guān)褶皺實(shí)例,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,下凹和上凸型斷面轉(zhuǎn)折處伸展斷層相關(guān)褶皺的軸面分析,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,下凹和上凸型多轉(zhuǎn)折斷面轉(zhuǎn)折處伸展斷層相關(guān)褶皺的軸面分析,多轉(zhuǎn)折伸展斷層相關(guān)褶皺作用實(shí)例,上一頁(yè)地震剖面的運(yùn)動(dòng)學(xué)演化模型斷層的幾何形態(tài)、剪切（軸面）方位、地層厚度是從上一頁(yè)下圖（7B）中獲得的，并被用于反演運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程。

27、初始階段反映區(qū)域上早于斷裂作用的掀斜，后續(xù)階段反映了槽地內(nèi)構(gòu)造和地層幾何學(xué)的演化過(guò)程。最后階段（階段5）顯示褶皺的同構(gòu)造沉積樣式（生長(zhǎng)三角和一個(gè)角度不整合），這種構(gòu)造樣式與上一頁(yè)地震剖面上觀察到的構(gòu)造樣式類似。,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,箕狀盆地（半地塹盆地）中滾動(dòng)背斜的軸面趨近,實(shí)際的箕狀盆地及上盤(pán)的滾動(dòng)背斜（軸面分析見(jiàn)下頁(yè)）,對(duì)上一頁(yè)箕狀盆地中滾動(dòng)背斜的軸面分析,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,多轉(zhuǎn)折伸展斷層相關(guān)褶皺

28、作用的演化模型（一）,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,多轉(zhuǎn)折伸展斷層相關(guān)褶皺作用的演化模型（二）,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,多轉(zhuǎn)折伸展斷層相關(guān)褶皺作用的演化模型（三）,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,多轉(zhuǎn)折伸展斷層相關(guān)褶皺作用的演化模型（四）,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,多轉(zhuǎn)折伸展斷層相關(guān)褶皺作用的演化模型（五）,渤海裂谷盆地實(shí)例,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,渤海裂谷盆地實(shí)例,四、伸展斷層相關(guān)褶皺,,South Rift盆地地震測(cè)線和解釋

29、剖面示犁式正斷層作用，犁式斷層實(shí)際上是斷面的多次轉(zhuǎn)折,五、前陸基底卷入型構(gòu)造,,前陸基底卷入型構(gòu)造（foreland basement-involved structure)是山前沖斷構(gòu)造帶中常見(jiàn)的一種構(gòu)造類型，常以狹長(zhǎng)的不規(guī)則鏈狀隆起帶的形式出現(xiàn)在前陸盆地中，它是在蓋層或蓋層-基底分界面附近（包括少量基底巖石）由基底主斷層的位移向上傳遞而形成的構(gòu)造。由于同時(shí)涉及到基底和蓋層兩套巖石力學(xué)性質(zhì)差異較大的地層，基底主斷層的位移量在向上傳

30、遞過(guò)程中，蓋層和蓋層-基底分界面附近對(duì)主斷層位移量的響應(yīng)比較復(fù)雜。,五、前陸基底卷入型構(gòu)造,,在前陸基底卷入型構(gòu)造中，把主斷層位移量轉(zhuǎn)移到變形帶的可能機(jī)制,在前陸基底卷入型構(gòu)造中，基底主斷層位移量向上傳遞的可能機(jī)制主要有3種：（a）三角變形帶發(fā)育于基底斷層末端上方的沉積蓋層中；（b）以基底中大量次級(jí)斷層為特征的變形帶；（c）三角變形帶發(fā)育于特定深度的基底中。,五、前陸基底卷入型構(gòu)造,,關(guān)于前陸基底卷入型構(gòu)造成因的主要模型,在前陸基底卷入

31、型構(gòu)造中，主變形帶往往呈一個(gè)向上變寬的三角形區(qū)域，由于該帶內(nèi)地層傾角通常較大，對(duì)地震波的反射不明顯。因此，前陸基底卷入型構(gòu)造在地震剖面上通常具有多解性。,平衡地質(zhì)剖面技術(shù)簡(jiǎn)介前提：在垂直構(gòu)造走向的剖面上，地層長(zhǎng)度或面積（2D）、體積（3D）在變形前后守恒。變形主要是以平面應(yīng)變的方式實(shí)現(xiàn)的。目的：利用數(shù)學(xué)手段對(duì)構(gòu)造剖面進(jìn)行正演或反演模擬，驗(yàn)證剖面的正確性，再現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造的初始形態(tài)，恢復(fù)變形過(guò)程，計(jì)算縮短量主要的計(jì)算機(jī)軟件：GEOSEC

32、,六、平衡地質(zhì)剖面技術(shù),,平衡地質(zhì)剖面的基本流程點(diǎn)編輯 對(duì)圖形中的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行增刪、移動(dòng)、調(diào)整等線編輯 對(duì)線進(jìn)行截?cái)?、抽稀、刪除等斷距消除 平衡剖面技術(shù)的核心，校正壓實(shí)量，消除斷距層拉平 地層的斷距被完全消除（平衡）之后，地層恢復(fù)到原始的沉積狀態(tài)，應(yīng)該是水平的復(fù)制和移動(dòng) 對(duì)某特定地層平衡并拉平之后，需要把該標(biāo)準(zhǔn)模型復(fù)制一份作為平衡下部地層、斷層的源地質(zhì)模型。

33、,六、 平衡地質(zhì)剖面,,伊朗Kashan地區(qū)S6760測(cè)線平衡地質(zhì)剖面（據(jù)宋來(lái)亮等，2003） 該區(qū)QOM組地層的最大位移量為9800m，其中斷層的橫向位移為5900m，褶皺縮短量為3900m,六、 平衡地質(zhì)剖面,,對(duì)平衡剖面技術(shù)的限制★ 在平面應(yīng)變的前提下，不平衡的剖面是錯(cuò)誤的；但平衡的剖面未必是正確的?！?在非平面應(yīng)變的前提下，平衡的和不平衡的剖面既可能是正確的，也可能是錯(cuò)誤的。★ 地質(zhì)觀察與綜合分析是不替代的