正断层与伸展构造.ppt

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1、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）。σσσσ1133σ3σ12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。σ3σ1σ3σ1σ3σ1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

2、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1234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

3、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。φθφi水平伸长度SS=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/sinφl/l0=sin(180°-φi)/sinφ=sin(φ+θ)/sinφc.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。LaminarFlow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、

4、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

5、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，有时断层会切入某一地层的下部而不切穿整个地层，这时该地层在断层两侧的厚度会有截然的不同但。2)地层断距随深度增大而增大。3)绝大多数生长断层为铲式断层4)铲式断层上盘同断层活动沉积地层厚度向断层方向增厚5)断层的运动速度会由于

6、沉积的加载而加速，从而沉积中心的地层厚度会向上增大6)在铲式断层中上盘因为重力作用而产生反牵引现象d裂谷裂谷：伸展作用形成的，由地堑、半地堑及其他与正断层相关构造组成的区域性狭长构造带，一般表现为以断层为边界的狭长谷地。裂谷一般由地幔上涌（地幔柱）或区域性伸展形成，其进一步发展可演化成大洋盆地。裂谷系统:根据裂谷发育的位置可划分为：大陆裂谷：大陆裂解的开始，如东非裂谷带陆间裂谷：新洋盆的初始阶段，如红海洋中脊裂谷：海底扩张的中心，如大西洋洋中脊裂谷板块构造与裂谷的对应关系大陆裂谷陆间裂谷洋中脊裂谷大陆裂解大陆漂移海底扩展大陆裂谷的特征1）地貌表现为狭长线

7、状盆地2）构造形式为由地堑、半地堑及其他与正断层相关构造3）发育含有蒸发岩类的厚层陆源碎屑沉积4）发育大量的岩浆岩：高原或溢流玄武岩，特别是双峰式火山岩及其相关的侵入岩系。5）活跃的地震与火山活动－所以是一种板块边界6）线性负重力异常，高地热梯度，边界上为陡立的重力、磁性梯度带。7）软流圈上涌、地壳减薄、具有低速的壳幔过渡带。e拗拉谷拗拉谷：与大陆边缘高角度相交，向洋盆方向张开而向大陆方向消亡的裂谷。其特征与大陆裂谷相同。拗拉谷起源于地幔柱之上洋中脊－洋中脊－洋中脊三联点。其中三联点的两支发展成新洋盆，但第三支停止发展而停留于初始的裂谷阶段。所以，拗拉谷

8、又称为盲支。f岩墙群岩墙：一种截切围岩层理、面理等，呈板状或似板状的侵人岩体。岩