第12章 伸展構(gòu)造

第十二章伸展構(gòu)造

伸展構(gòu)造廣泛發(fā)育于不同構(gòu)造環(huán)境，類型眾多，根據(jù)構(gòu)造層次主要分為地塹、地壘、階梯狀斷層、箕狀構(gòu)造、盆嶺構(gòu)造、斷陷盆地、裂谷、剝離斷層、變質(zhì)核雜巖以及巖墻群等。第一節(jié)伸展構(gòu)造型式1.正斷層的組合型式----地塹與地壘地塹地壘地塹與地壘地塹由兩組走向近平行且傾向相向（或相對）的正斷層組成，兩個正斷層擁有一個共同的上盤（下降盤）。地壘由兩組走向平行且傾向相反（或相背）的正斷層組成，兩個正斷層擁有一個共同的下盤（上升盤）。地塹盆嶺構(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。是在區(qū)域性的地塹、地壘、掀斜式階梯斷層控制下形成發(fā)育的。斷陷盆地：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。二斷陷盆地

松遼盆地為我國最大的產(chǎn)油氣盆地、從盆地結(jié)構(gòu)來看，呈明顯的雙重結(jié)構(gòu)的“牛頭式”。下部侏羅系主要為斷陷，白堊系以上為坳陷型。大慶長垣處在中央古隆起帶上。

箕狀構(gòu)造：在伸展區(qū)所發(fā)育的盆地一側(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。三裂谷

裂谷是區(qū)域伸展隆起背景上形成的巨大狹長斷陷，兩側(cè)由正斷層限定，切割深，發(fā)育演化時間長，常具地塹型式。按照裂谷發(fā)育的區(qū)域構(gòu)造部位及其地質(zhì)構(gòu)造特征，可分為大洋裂谷、大陸裂谷和陸間裂谷。裂谷在大陸裂解與大洋擴張方面具有十分重要的意義。紅海-陸間裂谷位于非洲東北部與阿拉伯半島之間，長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,其水面低于海平面400米。美國科羅拉多大峽谷板塊構(gòu)造與裂谷的對應(yīng)關(guān)系大陸裂谷陸間裂谷洋中脊裂谷大陸裂解大陸漂移海底擴展大陸裂谷主要特征：

(1)裂谷是由一系列以正斷層為主的地塹、半地塹組成的復(fù)雜地塹系，通常發(fā)育于區(qū)域性隆起的軸部，表現(xiàn)為斷陷谷和斷陷盆地等構(gòu)造一地貌景觀，反映巖石圈的伸展作用。

(2)裂谷中往往沉積一套巨厚的包括磨拉石之類的碎屑沉積，常伴有蒸發(fā)巖、火山熔巖和火山碎屑沉積。裂谷沉積中常包含重要的沉積礦產(chǎn)。

(3)裂谷往往是淺源地震帶和火山帶。裂谷帶內(nèi)的地球物理場一般表現(xiàn)為巨大的負布格重力異常和負磁異常，或者為負背景值上的正異常。裂谷的邊界一般表現(xiàn)為明顯的重力梯度帶和磁力梯度帶。大陸裂谷熱流值一般較高，且變化幅度較大。

(4)大陸裂谷帶發(fā)育的巖漿巖有兩類共生組合:①大陸溢流玄武巖，主要為拉斑玄武巖，也包括堿性玄武巖及其深成侵入巖體;②雙峰系列，可以是拉斑玄武巖-流紋巖套，也可以是堿性玄武巖-響巖或粗面巖套。四拆離斷層和變質(zhì)核雜巖拆離斷層：區(qū)域性伸展形成的大規(guī)模低角度正斷層。拆離斷層將年輕或淺構(gòu)造層次的巖石直接疊覆于古老和深構(gòu)造層次的巖石之上。通常是，拆離斷層上盤為不變質(zhì)或極低級變質(zhì)巖，下盤為具有糜棱巖結(jié)構(gòu)的高級變質(zhì)巖。拆離斷層的特征：1)區(qū)域或亞區(qū)域規(guī)模，至少可達數(shù)十公里。2)超過10公里的巨大位移量。3)上盤因伸展而發(fā)育一組或多組正斷層，它們向下合并于拆離斷層，而下盤則很少發(fā)育類似的斷層。4）具有特有的斷層構(gòu)造巖組合序列，具有早期韌性變形后期脆性變形的變形歷史，其先后形成不同性質(zhì)的構(gòu)造巖并在一個窄帶上依次疊加。典型的構(gòu)造巖組合由老到新依次為：(a)糜棱狀巖石；(b)綠泥石化角礫巖；(c)微角礫巖（常含有假熔巖）；(d)斷層角礫和斷層泥。

拆離斷層的構(gòu)造巖組合系列是拆離斷層正斷抬升作用的結(jié)果。拆離斷層作用過程中，在不同的構(gòu)造層次上形成不同的構(gòu)造巖。隨著拆離斷層作用的抬升，形成于深部的糜棱狀巖石逐漸向上運移，依次經(jīng)歷退化變質(zhì)剪切作用（角礫巖－綠泥石化角礫巖）、脆性碎裂作用（微角礫巖）。這些巖石依次疊加，最終形成特定的斷層構(gòu)造巖序列。變質(zhì)核雜巖:

由拆離斷層限定的孤立穹隆狀地質(zhì)體，由經(jīng)歷了韌性變形的中－高級變質(zhì)巖和巖漿侵入體組成，其上被低級變質(zhì)或不變質(zhì)、淺構(gòu)造層次（拆離斷層）上盤以構(gòu)造關(guān)系覆蓋，并且上盤經(jīng)歷了長距離的位移。實際上，變質(zhì)核雜巖就是拆離斷層的下盤，它經(jīng)歷了拆離斷層的正斷抬升作用，并由于均衡調(diào)節(jié)作用和巖漿上窿作用而形成穹隆狀態(tài)。變質(zhì)核雜巖的特征

1）空間上為孤立穹隆狀地質(zhì)體，平面呈近圓形或長圓形，其中經(jīng)常具有一翼陡一翼緩的幾何特征。.2）由從深部（中下地殼）出露到地表的中－高級古老變質(zhì)巖組成，通常具有較晚期的巖漿巖侵入體。3）頂部發(fā)育含糜棱狀巖石的大型剪切帶，剪切帶頂部被拆離斷層切割，并引起脆性變形和蝕變作用，形成綠泥石化角礫巖、微角礫巖甚至假熔巖。4）上盤由低級變質(zhì)或不變質(zhì)的上地殼巖石組成。5）變質(zhì)核雜巖（MCC）的變形行為與上盤完全不同，MCC－韌性變形；上盤－脆性正斷層。6）變質(zhì)核雜巖頂部剪切帶的運動學(xué)特征與上盤相同，說明它們是在同一遞進變形過程中形成的。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

國內(nèi)大量的變質(zhì)核雜巖的特征表明,中國變質(zhì)核雜巖除個別缺失中間層外,其他均具有三層結(jié)構(gòu),即蓋層(上部脆性變形層)、滑脫層(固態(tài)流變中間韌性層)、核部(變質(zhì)核、同構(gòu)造侵入巖）喜馬拉雅造山帶構(gòu)造剖面圖（據(jù)李德威，1992）

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。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)換拆離斷層上盤滑來峰OPt-聶拉木群O-甲村組灰?guī)r垂向上巖墻群發(fā)育伸展變形

五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)向上涌動的產(chǎn)物。巖墻群第二節(jié)伸展構(gòu)造發(fā)育模式常見有旋轉(zhuǎn)作用，剪切作用和拆沉作用等三種基本模式

1.旋轉(zhuǎn)作用模式：由沃尼克(B.Wennicke,1982)提出，該模式認為：地殼淺部構(gòu)造層次和盆地內(nèi)部斷層的形成，與這些場所出現(xiàn)或具有的旋轉(zhuǎn)、非旋轉(zhuǎn)變形環(huán)境、變形條件有直接關(guān)系。2.剪切作用模式：該模式認為：大陸伸展構(gòu)造的發(fā)生與大陸地殼的剪切應(yīng)力作用相關(guān)，具體提出了純剪、單剪和分層剪切滑動作用的模式。3.拆沉作用模式：所謂拆沉作用，是指溫度較低，密度較密大的巖石圈地幔下沉到相對溫度較高密度較密小的軟流圈中的作用。該模式認為：拆沉作用可導(dǎo)致擠壓體制向伸展體制轉(zhuǎn)化，并足以驅(qū)動大規(guī)模伸展構(gòu)造的發(fā)育。拆沉軟流圈的上涌巖石圈的反彈伸展俯沖－增厚巖漿作用地殼增厚導(dǎo)致失穩(wěn)作用熱及流體作用引起拆離斷層作用伸展

巖漿作用熱窿滑覆巖漿作用引起的伸展作用造山帶的山根示意圖造山帶的根部介入密度較大的地幔之中獲得浮力，該浮力支撐著地表的造山帶。沉入地幔中的部分就是造山帶的山根。地幔地殼莫霍面山根去除—拆沉作用

——導(dǎo)致造山帶伸展

第三節(jié)構(gòu)造反轉(zhuǎn)斷層的性質(zhì)在不同的時間段內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象就是構(gòu)造反轉(zhuǎn)。早期的張性或張扭性斷層后期轉(zhuǎn)變?yōu)閴盒曰驂号ば詳鄬臃Q為正反轉(zhuǎn)構(gòu)造。早期的擠壓系統(tǒng)部分地轉(zhuǎn)變?yōu)檎龜鄬臃Q為負反轉(zhuǎn)構(gòu)造。正反轉(zhuǎn)構(gòu)造第四節(jié)伸展構(gòu)造的鑒別一般來說，