经典地质图集,彻底搞明白逆冲推覆构造!
旺德府y18
2024年05月09日 09:59:41
来自于地质勘察
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逆冲推覆构造或推覆构造 是由逆冲断层及其上盘推覆体 或逆冲岩席组合而成的 大型至巨型的构造。 逆冲推覆构造(图源@Dr. Jack Share ) 逆冲推覆构造不仅 广泛发育在造山带及其前陆, 在地台盖层中也广泛发育。


逆冲推覆构造或推覆构造
是由逆冲断层及其上盘推覆体
或逆冲岩席组合而成的
大型至巨型的构造。

逆冲推覆构造(图源@Dr. Jack Share )

逆冲推覆构造不仅
广泛发育在造山带及其前陆,
在地台盖层中也广泛发育。
造山带内的逆冲推覆构造,
变形极其强烈复杂。

逆冲推覆构造(图源@Andrew )

前陆带的逆冲推覆构造
变形虽也强烈,
但比起造山带内部的
逆冲推覆构造,
往往保存了
更完整的固有特点。





01


逆冲断层 是指岩石
沿可观察到的或可推断出的低角
(倾角一般在30°左右或更小 )
位移面产生大于
5km水平位移的逆断层。

断层分类 (图源@image.baidu.com )

覆盖在逆冲断层面上
被推移距离在5km以上的
外来体被称为
推覆体或逆冲岩席

推覆体(图源@Prazak)

产状相近的若干条
逆冲断层经常成束产出。
多条产状相近 并向
同一方向逆冲的断层,
构成叠瓦式逆冲断层系。

叠瓦式逆冲断层系(图源@文献[2])

一定构造单元中的
逆冲推覆构造,
除了表现为向一个方向的
叠瓦式逆冲外,还可表现出
背冲式、对冲式和楔冲式


自一个构造单元的两侧
分别向外缘逆冲的
两套叠瓦式逆冲断层,
构成了背冲式逆冲构造。

背冲式逆冲断层系(图源@文献[1])

大型背冲式逆冲断层常与
造山带复背斜共同产出,
如天山大复背斜南北两翼上
各产出一套逆冲断层系,
分别向塔里木盆地和
准噶尔盆地逆冲。

天山大型背斜(图源@James Erjavec)

一些较小规模的与背斜伴生的
背冲式逆冲断层,
可形成于背斜核部,
并分别自核部向两翼逆冲,
或以大型古隆起为
中心向两侧拗陷逆冲。

小规模背冲式逆冲断层(图源@文献[1])

当两套叠瓦式逆冲断层
向着一个中心相对逆冲时,
构成对冲式逆冲构造。
对冲式逆冲断层常与盆地伴生,
自盆地两缘向盆地中心逆冲。

四川广元明月峡背斜对冲断层(图源@文献[1])

产状相近的一套逆冲断层和
一套正断层共同构成
上宽下窄的楔状冲断体。
这类型式的逆冲断层多产于
盆地内或两盆地之间。
楔冲式逆冲断层或楔状冲断体
具有相当的普遍性。

(图源@文献[3])




02



逆冲推覆构造的几何结构
是研究逆冲推覆构造的基础,
由逆冲推覆作用形成,
可以从以下几个方面进行描述。



逆冲推覆构造的台阶式


 

台阶式 是逆冲推覆构造
的基本格架。
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。

台阶式(图源@文献[1])

断坪顺层发育,产出于
岩性软弱的岩层之中或
岩性差异显著的界面上。
断坡切层发育,
产出于较强硬岩层中。
总体上则构成下缓上陡
凹面向上的铲状。

断坡与断坪(图源@geology concepts)

由于逆冲断层的递进变形,
确定断坪、断坡的主要依据为:
上、下盘岩层产状与
逆冲断层产状一致的部段为断坪。
上、下盘岩层产状与
逆冲断层产状交切,
即断层切层部段为断坡。

逆冲断层实际构造(图源@Leez)

根据断坡走向与
逆冲位移方向的关系可分为:
前断坡,走向与逆冲方向直交,
表现为逆倾向滑动,
前断坡可出现在
逆冲席体的任何部位,
不限于最前端。

(图源@geology concepts)

侧断坡, 走向与
逆冲方向平行,表现为走滑;
斜断坡, 走向与逆冲方向斜交,
兼具走滑和逆倾向滑动分量。

断坡分类三维图(图源@文献[2])


双重逆冲构造


 



双重逆冲构造
逆冲推覆构造中具有普遍性的
重要结构型式,由顶板逆冲断层与
底板逆冲断层及夹于其中的
一套叠瓦式逆冲断层和
断夹块组合而成。

双重逆冲构造(图源@文献[1])

双重逆冲构造中的
次级叠瓦式逆冲断层向上
相互趋近并且相互连接,
共同构成 顶板逆冲断层
各次级逆冲断层向下相互连接,
构成 底板逆冲断层

(图源@google.com)

各次级逆冲断层围限的 断块
断夹块(Horse)
双重逆冲构造中的顶板逆冲断层和
底板逆冲断层在前锋和后缘汇合,
构成一个封闭块体。

断夹块(Horse)(图源@文献[2])



反冲断层


 



在向一定方向逆冲的
逆冲断层系中出现的,
与与总体逆冲方向相反的次级
逆冲断层被称为 反冲断层

反冲断层 (图源@google.com)

在逆冲作用中,
反冲断层与同时形成的
逆冲断层围限部位,
因强烈挤压而上冲,
形成变形强烈的隆起构造,
被称为 冲起构造(pop-up)

冲起构造形成(图源@Tdonahoe)

冲起构造与底辟或
刺穿构造相似。
冲起构造常表现为
断层切割岩层扭曲的背斜形式。

模拟复杂冲起构造(图源@文献[4])

在反向逆冲断层与其后侧的
逆冲断层汇聚部位,
会形成以反冲断层、
分支逆冲断层和底板逆冲断层
三向限定的三角带,
即为 构造三角带
其构造变形十分强烈。

构造三角带(图源@文献[1])



03



逆冲推覆构造一般呈
叠瓦扇或双重逆冲构造。
在一次构造作用中形成的
各条逆冲断层和各个推覆体,
都是有顺序发育的。

造山带逆冲推覆构造(图源@marlimillerphoto)

褶皱造山带前陆中的
逆冲推覆构造,
总是自造山带或腹陆向前陆运移,
其中各条逆冲断层或
各个推覆体的扩展,
有以下两种可能的方式。

(图源@文献[1])

前展式中每一新的逆冲断层
发育在先存逆冲断层之下,
各逆冲岩席依次向
逆冲方向或前陆扩展,
并增生在前进中的
逆冲岩席的前锋。

前展式(图源@文献[2])

后展式中每一新的
逆冲断层发育在先存逆冲断层之上,
各逆冲岩席依次向
逆冲来源方向或腹陆扩展,
并增生在前进中的
逆冲岩席的后缘。

后展式(图源@文献[2])

逆冲推覆构造总有褶皱伴生。
贾米森(w. R. Jamison, 1987)
根据逆冲推覆带中
褶皱与 断层的相互关系,
将褶皱作用分为如下三类。


断弯褶皱作用
(Fault-bendfolding)
是逆冲岩席在爬升断坡过程中
引起的褶皱作用,
褶皱发生在断坡形成之后。

断弯褶皱作用 (图源@cambridge.org)

断展褶皱作用
(Fault-propagation folding)
中褶皱形成于逆冲断层终端,
是在断坡形成同时或
近于同时发生。

断展褶皱作用 (图源@cambridge.org)

断滑褶皱作用
(Detachment folding)
 中发育的褶皱与
断展褶皱作用中的相似,
也产出于断层终端。
不同的是与
下伏逆冲断层的断坡无关,
而是顺层滑脱的结果。

断滑褶皱作用 (图源@cambridge.org)

这三种作用既可以
以一种起主控作用,
也可以是两种或三种共同作用,
或因终止的阶段不同而
只显示为某种作用。

三种作用对比(图源@cambridge.org)
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