地學(xué)院構(gòu)造課件第12章伸展

第十二章伸展構(gòu)造伸展構(gòu)造型式伸展構(gòu)造模式伸展構(gòu)造發(fā)育背景構(gòu)造反轉(zhuǎn)伸展構(gòu)造的應(yīng)用第一節(jié)

伸展構(gòu)造型式

地塹與地壘斷陷盆地裂谷拆離斷層與變質(zhì)核雜巖巖墻群

地壘地塹兩條或兩組斷層面相向的正斷層大致平行排列，中間的斷盤(pán)下降，稱之為地塹（Graben）。兩條或兩組斷層面相背的正斷層大致平行排列，中間的斷盤(pán)上升，稱之為地壘（Horst）

。AdepressedblockboundedbynormalfaultsAnelevatedblockboundedbynormalfaults東大灘-西大灘地塹青藏高原南北向地塹2、盆嶺構(gòu)造：在伸展區(qū)，由傾斜巖塊、階梯狀斷層或控盆正斷層共同產(chǎn)出，形成由山嶺和拉張盆地構(gòu)成的地貌單元。3、斷陷盆地：在伸展背景下，受基底及盆緣正斷層控制發(fā)育的沉積盆地（邊界為高角度正斷層控制的區(qū)域性沉降地區(qū)）。斷陷盆地多呈菱形、帶狀、等軸狀產(chǎn)出。如松遼盆地、華北盆地和江漢盆地等。這種盆地的形成與盆地邊緣發(fā)育的斷裂構(gòu)造具有密切的時(shí)空關(guān)系，“邊沉積、邊斷裂”是這一盆地發(fā)展演化的基本特點(diǎn)。南北向地塹中斷陷湖盆-打加錯(cuò)青藏高原南北向伸展構(gòu)造南北向地塹中斷陷湖盆-納木錯(cuò)庫(kù)賽湖拉分盆地

松遼盆地為我國(guó)目前最大的產(chǎn)油氣盆地、從盆地結(jié)構(gòu)來(lái)看，呈明顯的雙重結(jié)構(gòu)的下部侏羅系主要為拉張斷陷盆地，上部為擠壓坳陷型。珠江口盆地與鶯歌?！倴|南盆地也屬于東部裂谷系，為新近紀(jì)拉張斷陷盆地，早期擠壓抬升，晚期斷拉張斷陷。隆起控制了油氣分布

4、箕狀構(gòu)造：在伸展區(qū)所發(fā)育的紅盆、一側(cè)發(fā)育階梯狀正斷層（半地塹），另一側(cè)斷層不發(fā)育，沉積中心靠近斷層發(fā)育的一側(cè)，其空間形態(tài)似“箕”形。

5、拆離斷層（detachmentfault）：大規(guī)模低角度正斷層，常呈拱形或波形，常使地層缺失而具有伸展構(gòu)造特點(diǎn)。拆離斷層面之上巖層常向同一方向旋轉(zhuǎn)，形成迭瓦狀正斷層系。在伸展構(gòu)造體系中，拆離斷層可以隨著發(fā)展而逐漸上升，形成淺層低溫狀態(tài)下的脆性斷層，相應(yīng)地出現(xiàn)斷層泥-碎裂巖-糜棱巖-糜棱片麻巖。因此拆離斷層可能是切割整個(gè)地殼的斷坡的一部分，成為有根斷層組合。大田高星鐵礦拆離斷層及伴生構(gòu)造P1qP1w安慶椅形山拆離斷層與礦體安徽銅陵新橋銅硫鐵金礦床層狀礦體與拆離斷層李德威，1992安慶蛇形嶺拆離斷層與礦床

變質(zhì)核雜巖是大陸伸展構(gòu)造的重要形式，它比較客觀地解釋了大陸板塊內(nèi)大大小小古老變質(zhì)雜巖體零星出露的原因（單文瑯等，1991）。

6、變質(zhì)核雜巖(metamorphiccorecomplex)是美國(guó)學(xué)者Crittenden和Coney以及Davis等在研究北美西部科迪勒拉山伸展構(gòu)造基礎(chǔ)上提出的,主要指從破裂和伸展的上地殼巖石下被拉出來(lái)的、位于大規(guī)模緩傾的正斷層之下的、由中下地殼巖石組成的地質(zhì)體。Coney（1980）提出：科迪勒拉變質(zhì)核雜巖是一群由異常變形的變質(zhì)巖和侵入巖組成的穹形孤立隆起，其上為構(gòu)造滑脫和擴(kuò)張的不變質(zhì)蓋層?？频侠绽冑|(zhì)核雜巖具有雙層結(jié)構(gòu)的特征：基底與蓋層。雪峰山變質(zhì)核雜巖董嶺變質(zhì)核雜巖彭山變質(zhì)核雜巖星子變質(zhì)核雜巖大田變質(zhì)核雜巖桃溪變質(zhì)核雜巖蒲洋變質(zhì)核雜巖武功山變質(zhì)核雜巖老君山變質(zhì)核雜巖撮科變質(zhì)核雜巖華南中生代變質(zhì)核雜巖的分布幕阜山變質(zhì)核雜巖云開(kāi)變質(zhì)核雜巖大云山變質(zhì)核雜巖伸縮轉(zhuǎn)換核部變質(zhì)雜巖上部盆嶺構(gòu)造上部剝離斷層頂部剝離斷層上部正斷層系糜棱巖帶

變質(zhì)核雜巖一般為三層結(jié)構(gòu)型式：（1）變質(zhì)核（基底變質(zhì)雜巖，同構(gòu)造花崗巖侵入巖）（2）拆離斷層系（滑脫層）:圍繞變質(zhì)核順“層”分布的多層次拆離斷層，具有韌脆性轉(zhuǎn)換特征；是強(qiáng)烈變形和變質(zhì)的基底巖系與蓋層之間發(fā)育基底拆離斷層。（3）蓋層（上部脆性變形層）:具有弱變質(zhì)和輕微變質(zhì)的沉積蓋層。變質(zhì)核雜巖的特點(diǎn)（1）平面上呈近圓形或橢圓形?；撞痣x斷層圍繞變質(zhì)核呈圓弧形分布。（2）基底與蓋層之間以拆離斷層分割。（3）拆離斷層多呈鏟（犁）式，造成地層拉伸流變和強(qiáng)烈減薄，局部地段出現(xiàn)地層構(gòu)造缺失和巖層構(gòu)造減薄。（4）拆離斷層帶是脆韌性轉(zhuǎn)換帶，發(fā)育不同類型的斷層巖，并出現(xiàn)斷層巖垂直分帶現(xiàn)象，從上到下為斷層泥、碎裂巖、碎裂糜棱巖和糜棱巖系列。

喜馬拉雅造山帶構(gòu)造剖面圖

YZS-雅魯藏布江縫合帶；LMCC-拉軌崗日變質(zhì)核雜巖；BDF/STD-基底拆離斷層(藏南拆離系)；HHMCC-高喜馬拉雅變質(zhì)核雜巖；MCT-主中央逆沖斷層；MBT-主邊緣逆沖斷層；MFT-主前鋒逆沖斷層。喜馬拉雅造山帶（25Ma以來(lái)）雅魯藏布江地塹伸展帶拉軌崗日熱隆伸展帶定日-崗巴拆離斷層帶高喜馬拉雅變質(zhì)核雜巖喜馬拉雅造山帶同步伸縮轉(zhuǎn)換垂向上巖墻群發(fā)育伸展變形

（據(jù)Helgason等，1985）7、巖墻群：是橫切圍巖的板狀侵入體，平面上常常成群出現(xiàn)，呈平行帶狀或放射狀排列。巖墻群尤其是鐵鎂質(zhì)巖墻群是區(qū)域伸展的重要型式。典型裂谷的下面，常常發(fā)育一套直立巖墻群，是深部裂谷基底與淺層斷陷槽聯(lián)系的紐帶。另一類巖墻是以隆起為中心的放射狀巖墻群，是深源物質(zhì)向上涌動(dòng)的產(chǎn)物。巖墻群9、裂谷

在區(qū)域隆起伸展背景下形成的、巨大窄長(zhǎng)的斷陷構(gòu)造或裂開(kāi)構(gòu)造，切割深，發(fā)育期長(zhǎng)，常見(jiàn)為地塹型式?？砂ù箨懥压取㈥戦g裂谷和大洋裂谷。由大陸裂谷、陸間裂谷和大洋裂谷共同構(gòu)成全球裂谷系，它們經(jīng)歷了由大陸裂谷－陸間裂谷－大洋裂谷的演化序列，即大陸開(kāi)裂、大陸漂移、海底擴(kuò)張的旋回過(guò)程。例如，著名的東非大裂谷，又如，大西洋中央海嶺上的裂谷。美國(guó)科羅拉多大峽谷紅海-陸間裂谷位于非洲東北部與阿拉伯半島之間，長(zhǎng)1900公里。巖石圈尺度伸展.死海-裂谷位于以色列和約旦之間。地球表面的最低點(diǎn),其水面低于海平面400米。10、重力滑動(dòng)構(gòu)造

受重力和滑動(dòng)作用控制形成的構(gòu)造。兼具拉張（后緣）與擠壓（前緣）特征。重力滑動(dòng)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)要素1-下伏系統(tǒng)

2-潤(rùn)滑層3-滑面4-滑動(dòng)系統(tǒng)

5-前緣推擠帶（據(jù)馬杏垣、索書(shū)田等，1981）第二節(jié)

伸展構(gòu)造模式

脆性上地殼

韌性地殼

上地幔

軟流圈純剪模式：垂直壓力和水平張應(yīng)力共同作用。出現(xiàn)均勻純剪伸展，形成地塹，韌性剪切帶。單剪模式：伸展-剪切，上地殼出現(xiàn)脆性斷層，向下變?yōu)轫g性剪切。

分層剪切（滑動(dòng)）模式：在伸展作用下，出現(xiàn)分層滑動(dòng)，上地殼形成鏟式（或犁式）正斷層，進(jìn)入韌性地殼出現(xiàn)斷層剪切，顯示出圈層性的特點(diǎn)。大陸伸展模式（據(jù)Lister等，1986）造山期后伸展構(gòu)造模式（據(jù)JMalavieille，1993）A、造山作用，地殼縮短增厚（熱狀態(tài)改變），出現(xiàn)重力不穩(wěn)，伸展前增厚的地殼；B、出現(xiàn)伸展，形成犁式斷層和巖石圈剪切帶，伸展前增厚的地殼，巖石圈剪切帶；C、也可以出現(xiàn)均勻的純剪（切）伸展；

D、由于地幔密度大，產(chǎn)生重力不穩(wěn)，巖石圈地幔沉陷于軟流圈中，使巖石圈減?。ú鸪磷饔茫﹎oho拆沉作用；E、非均勻地殼變形和區(qū)域尺度流動(dòng)；F、不對(duì)稱非均勻的巖石圈伸展第三節(jié)

伸展構(gòu)造發(fā)育背景大洋中脊大陸邊緣大陸造山帶核部

大陸裂陷盆地巖石圈尺度的伸展構(gòu)造被動(dòng)大陸邊緣

喜馬拉雅造山帶構(gòu)造剖面圖喜馬拉雅造山帶（25Ma以來(lái)）雅魯藏布江地塹伸展帶拉軌崗日熱隆伸展帶定日-崗巴拆離斷層帶高喜馬拉雅變質(zhì)核雜巖喜馬拉雅造山帶同步伸縮轉(zhuǎn)換第四節(jié)構(gòu)造反轉(zhuǎn)

是指早期一個(gè)張性或張扭性的盆地后期轉(zhuǎn)變?yōu)閴盒曰驂号ば詷?gòu)造盆地（正反轉(zhuǎn)）。盆地由伸展沉降轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓上隆，正斷層轉(zhuǎn)變?yōu)槟鏀鄬拥默F(xiàn)象。反之，則稱為負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造。

一般來(lái)說(shuō)，盆地越大，構(gòu)造越復(fù)雜，控制因素也就越多。因而，大型盆地往往是多次構(gòu)造反轉(zhuǎn)作用形成的復(fù)合盆地。第五節(jié)伸展構(gòu)造的應(yīng)用伸展構(gòu)造的重要性已越來(lái)越引起人們的重視。沉積盆地是多種礦產(chǎn)的發(fā)源地和儲(chǔ)積場(chǎng)所。伸展作用在很大程度上控制了盆地的形成和演化，也控制了礦產(chǎn)的產(chǎn)狀和構(gòu)造。因此，研究并正確認(rèn)識(shí)伸展作用和伸展構(gòu)造及其控制的盆地是尋找這類盆地中賦存礦產(chǎn)的重要前提。在油氣尋找上，必須查明伸展作用下發(fā)生的沉積盆地、同沉積斷層及其產(chǎn)狀、形態(tài)等，這樣才能正確評(píng)價(jià)油氣所在的構(gòu)造部位及其儲(chǔ)量。燕山期板內(nèi)成礦區(qū)喜山期板內(nèi)成礦區(qū)燕山期與喜山期板內(nèi)成礦區(qū)三江峰期20-80Ma華北(無(wú)碰撞)多金屬礦帶190-160Ma,140Ma左右和120Ma左右膠東金礦形成于120Ma左右