黔东南隔槽式褶皱成因分析

隔槽式褶皱与隔档式褶皱构成侏罗山式褶皱。传统观点认为,侏罗山式褶皱是滑脱作用所形成,其典型实例是在刚性岩体(基底)之上有一层软弱岩层,在软弱层之上的岩层发生“台布式”滑动而形成隔档隔槽式褶皱。黔东南地区隔槽式褶皱实地调查发现：（1）隔槽式向斜核部的地层比两翼和背斜核部的地层厚;（2）沿隔槽式向斜核部发育多期次活动的纵向断层,断层走向与褶皱枢纽一致;（3）背斜产状平缓变形弱而向斜产状急变变形强,背斜与向斜相间出露构成典型的强弱应变域,复杂变形发生在向斜核部。在湘黔交界处的寒武系内发育了典型的露头尺度隔槽式褶皱。通过隔槽式褶皱的露头尺度解析与宏观变形分析,认为黔东南隔槽式褶皱的形成受多期活动的断层控制,早期沉积阶段的正断层,控制了隔槽式褶皱紧闭向斜的发育位置,构造反转之后,先期断层是应力集中区,正断层转为平移或逆冲断层,在隔槽式褶皱向斜核部发育复杂变形。其次,正断层对隔槽式褶皱发育与逆断层对断弯褶皱发育的控制不同,前者断层发育早,后者断层发育晚。     

川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究

川东地区发育一系列NE走向的侏罗山式褶皱构造,按照褶皱的组合形态,自东向西发育隔槽式褶皱和隔档式褶皱,齐岳山断裂是二者的分界线。本文采取物理模拟手段对川东侏罗山式褶皱形成的控制因素进行实验研究,选取硅树脂模拟滑脱层,石英砂和微玻璃珠模拟沉积盖层,改变盖层与基底之间摩擦力、盖层的物性、滑脱层的埋藏深度等因素。模拟实验研究表明,滑脱层的深度和盖层性质是川东侏罗山式褶皱形成的主要控制因素。齐岳山断裂以东地区主要是下寒武统膏页岩充当滑脱层,滑脱层埋深较大,地表构造形态表现为隔槽式褶皱;齐岳山断裂以西地区,下二叠统泥质灰岩充当滑脱层,埋深较浅,盖层表现为隔档式褶皱。微玻璃珠是模拟侏罗山式褶皱较好的实验材料,推测川东薄皮构造带形成时候以塑形变形为主。     

长江中下游南部逆冲变形样式及其机制

长江中下游长江以南地区发育燕山早期(J1-J2)逆冲推覆事件,形成的断裂-褶皱构造在纵向和横向上都表现出了鲜明的特征。纵向上,逆冲变形具有分带性,本文将长江以南的中下扬子逆冲变形划分成根部带、中部带、前锋带三个次级分带,它们的运动学特征是由南向北的逆冲,变形从根部带的厚皮构造变为中部带、前锋带的薄皮构造。野外考察和地球物理资料揭示,根部带断裂陡,叠瓦式逆断层为主,向下收敛于基底和盖层之间的深部滑脱层;中部带逆冲断裂具叠瓦式和双冲式特征,断裂产状相对较缓,深部滑脱层较根部带变浅,浅部的志留系滑脱层也十分发育,带内构造不对称性不明显,褶皱样式Ω为""和"Ω"型为主;前锋带断裂组合为叠瓦状,发育大量反冲断层及倒转褶皱,其滑脱层主要是志留系或三叠系内部的软弱层。横向上,逆冲变形具有不均一性,体现在中下扬子的差异变形上:中扬子逆冲构造在中部带、前锋带卷入变形主体地层为志留系-三叠系,而下扬子中部带和前锋带却大量出露震旦-寒武系;中扬子在前锋带主要为向北倒转的不对称褶皱,前锋带Ω到根部带都是隔槽式褶皱组合,而下扬子逆冲构造前锋带为""和"Ω"式褶皱,前锋带、中部带、根部带分别为上古生界-三叠系体现的隔档式、下古生界体现的隔档式、隔槽式褶皱组合。另外,中、下扬子深部滑脱层的深度也有显著差别。在变形的动力学上,中、下扬子燕山早期逆冲作用同古太平洋板块向东亚大陆下俯冲有关。中、下扬子逆冲变形的差异性表现可能是由于J3-K1后期赣江断裂走滑逆冲造成的不均一的隆升导致的。赣江断裂以东的下扬子逆冲抬升剥蚀严重,导致深部层次构造剥露,而中扬子保留了J1-J2时期逆冲构造的浅部构造原始样式。这种模式也符合在J3-K1东亚属于安第斯型大陆边缘的观点。     

中上扬子地区构造变形带成因机制及有利油气勘探区域预测

中上扬子地区构造变形带的形成,与扬子、华夏板块的碰撞有关,其内部岩层中4个滑脱层的存在为本构造带的形成提供了物质基础;在其形成过程中,隔挡式褶皱首先形成,然后逐步完成向隔槽式褶皱的转变,并最终在造山带根部形成基底挤出式变形带。受构造带控制,各变形区的油气勘探应有所差别：隔挡式褶皱带内次级背斜、具备较好盖层的隔槽式褶皱带及逆冲推覆体之下具有较好石油地质条件地区成为有利勘探靶区。     

黔东南地区褶皱构造样式及其断层突破模式

黔东南地区发育隔槽式褶皱组合和逆冲断层.通过对褶皱和地层的平面展布、断层的产状和性质以及滑脱层的分析, 结合典型地震剖面解释和平衡剖面恢复, 对黔东南地区构造特征及其成因进行了探讨.结果表明, 隔槽式褶皱的发育不仅与滑脱深度和剥蚀差异有关, 而且与逆冲断层的推覆距离、逆冲断层的产状、断坪断坡长度比、断层突破方式和多层次滑脱等方面存在着密切联系.结合区域构造演化和推覆距离的制约, 建立了黔东南地区的隔槽式褶皱构造样式的几何学和运动学模型, 确定其主要影响因素是断坪断坡长度比较小、多种方式断层突破和多层次滑脱.      

鄂西渝东区构造裂缝发育特征及力学机制

针对鄂西渝东区隔档式褶皱发育的构造特点,结合区域构造演化史,分别以隔档式褶皱和正弦曲线几何形态的褶皱建立模型,用有限元法模拟了褶皱不同构造部位的应力场分布特征。褶皱外侧为张应力集中区,内侧为压应力集中区,且应力矢量与地层产状平行,二者以中部既无明显挤压、亦无明显拉张的中和面为分界。通过野外露头和岩心观察,总结了鄂西渝东区构造裂缝发育的三种形式:具多层介质的非能干层中发育顺层裂缝;向斜内侧、背斜外侧的能干层中发育高角度剪切缝;背斜外侧、内侧具多层介质的非能干层中发育顺层裂缝与高角度缝共生的网状缝。这种特征与模拟结果呈现较高程度的一致性,可根据应力场模拟成果和裂缝发育地层的能干性进行合理解释。复向斜中的隆起区可作为页岩气勘探的重要目标。     

上扬子北部褶皱带的构造应力场演化规律

在对大量逆冲与平移断层运动学详细分析与观测的基础上,本文利用实测断层擦痕矢量数据组进行了区域应力场反演,根据对断层叠加关系的分析及叠加褶皱的验证,划分出上扬子北部经历过3期挤压构造应力场演化,从早到晚分别为:第1期北西—南东向挤压应力场,第2期近东西向挤压应力场和第3期北东—南西向挤压应力场。结合相关的地质现象,认为在这3期挤压应力场作用下分别形成了晚侏罗世末—早白垩世初的湘鄂西隔槽式褶皱带、早白垩世末—晚白垩世初的川东隔档式褶皱带和南大巴山弧形褶皱带。由此表明,上扬子北部褶皱带的形成顺序为湘鄂西隔槽式褶皱带→川东隔档式褶皱带→南大巴山弧形褶皱带。     

青海省木里煤田弧山矿区东部找煤预测

通过对区内褶皱特征、控煤断层及沉积环境的分析研究，预测在木里煤田弧山矿区东部仍有煤系地层赋存。预测区内构造为一宽缓向斜，与弧山向斜共同构成隔档式（梳状）褶皱。含煤地层为中下侏罗统江仓组，成煤环境属中生代断陷盆地内河湖、沼泽相沉积。F2为弧山矿区南部边界断层，在前期控制了煤系地层的沉积，后期又控制了煤系地层的埋深和保存，预测区所处位置其煤系地层埋藏较浅，较有利于煤层的开发和利用。     

川东多套滑脱层褶皱构造带形成物理模拟

川东地区发育典型的"侏罗山式"褶皱构造带,以北东走向的齐岳山断裂为界,南东侧为隔槽式褶皱,北西侧为隔挡式褶皱.中生代川东地区经历了自南东向北西的陆内递进变形,受多套滑脱层（基底拆离面、下寒武统页岩、志留系泥页岩和三叠系膏盐）的共同控制.但是,关于川东褶皱带的形成机制及其整体和分段形成时间仍存在较大争议.应用构造物理模拟方法,再现了川东"侏罗山式"褶皱带的形成过程,并分析了先存断裂及其倾角对川东褶皱构造变形的影响.模拟结果表明,川东褶皱带是齐岳山断裂、华蓥山断裂、志留系滑脱层和基底拆离面组成的阶梯状体系在构造挤压下发生断层相关褶皱作用的结果.基底拆离面（深度约16 km）控制隔槽式褶皱的发育,志留系页岩主要控制隔挡式褶皱的形成.中生代（165~75 Ma）川东地区的构造缩短率约为32%.齐岳山断裂是隔槽式褶皱向隔挡式褶皱过渡的重要枢纽,是先存高角度断裂浅部向北西迁移后的产物.华蓥山断裂的倾角控制着隔挡式褶皱的波长,当倾角较陡时（45°）更有利于发育典型的隔挡式褶皱.      

川东高陡构造成因地质模式与含气性分析

川东高陡构造位于四川盆地东部，由一系列NE－NNE向的事挡式褶皱组成，其构造变形经历了由隔槽式褶皱到“两背一断”，最终形成隔挡式褶皱的演化过程，在“两背一断”先存构造研究基础上，按继承发展的观点，综合运用伸展构造，反转构造，断层相关褶皱等构造新理论，系统探讨了川东高陡构造形成演化的成因地质模式，结合志留系主力生烃层的生气高峰期，对地膜不同成因类型的构造圈闭含气性进行了分析。     

湘东南印支期褶皱特征及形成机制

湘东南地区以王仙岭-坪石一线为界,分为东部隆起区和西部坳陷区,分别发育两种不同类型和成因的印支期褶皱.东部隆起区大面积出露前泥盆纪褶皱基底并发育隔槽式褶皱,由泥盆纪跳马涧组与褶皱基底间的不整合界面所显示,表明褶皱基底参与了褶皱作用;露头显示褶皱过程中盖层未沿不整合界面产生明显滑脱.基于上述事实,认为隔槽式褶皱形成于基底(厚皮式)横向收缩与压扁作用,并从理论上论证了隔槽式褶皱不可能是盖层沿基底滑脱的产物,修正了前人的薄皮式观点.西部坳陷区主要出露中泥盆世-中三叠世地层并发育类侏罗山式褶皱,褶皱具有波长小且大小不一、垂向上不协调等特征,并伴生大量走向断裂,说明褶皱受不同层位软弱层顺层滑脱作用控制,其深层机制与区域断裂逆冲活动有关.     

甘肃古浪地区石炭系羊虎沟组层内褶皱特征及其对煤层的控制作用

本文探讨的是见于甘肃古浪地区石炭系羊虎沟组含煤建造中普遍发育的层间褶皱特征、形成机制及其对煤层储聚的控制作用,研究发现石炭纪地层中的层内褶皱具有多方位的褶皱枢纽,具非共轴叠加褶皱形态,经历了早期B形和晚期A形褶皱演化过程,最终形成AB复合型褶皱,此类褶皱普遍控制了该套岩层中煤层的储聚。本文在分析了该类褶皱的几何形态特征及其变形控制条件的基础上,探讨了它的形成演化机制和控煤特征。     

Structural Analysis of the Multi-layer Detachment Folding in Eastern Sichuan Province

<正>A serial of"comb-like and trough-like"folds developed in eastern Sichuan,controlled by the multi-layer detachment folding,is different from the classical Jura-type structure in their development.The key factor resulting in the development of these structures is the occurrence of detachment layers in different parts of Neoprotozoic to Mesozoic stratigraphy of study area,which, from the bottom to the top,are the lower part of Banxi Group,Lower Cambrian(Niutitang Formation),Lower Silurian(Longmaxi Formation and Luoreping Formation),Upper Permian (Wujiaping Formation) and Lower Triassic(Daye Formation).On the basis of field survey combined with sand-box modeling,this study argued that the detachment layer of the lower part of Banxi Group controlled the development of the"comb-like"folds,and the lower part of Cambrian detachment layer controlled the development of"trough-like"folds.Because of several detachment layers occurring in the study area,the development of duplex structures different scales is an important deformation mechanism,and the duplexes are the important structures distinguished from the typical detachment folding structures.Due to these duplexes,the surface structures and structural highs may not be the structural highs in the depth.Meanwhile,the detachment layers are good channels for oil/ gas migration benefiting the understanding of accumulation and migration of oil and gas.     

Experimental decipherment of the soft-sediment deformation observed in the upper part of the Talchir Formation (Lower Permian), Jharia Basin, India

Four types of soft-sediment folds of distinct geometry can be recognized in the upper part of the Talchir Formation (Lower Permian) of Jharia Basin, India. These folds, on systematic examination, indicate some events of progressive deformation. Experimental study reveals that if a layered stack of clay and overlying sand is allowed to flow slowly down a slope, differential velocity due to viscosity contrast leads to the deformation of the rheologic interface. The sharp planar contact gradually becomes wavy leading to the development of round-hinged folds involving sediments adjacent to it. With the advancement of the flow these folds gradually become overturned with the rotation of the axial plane in the direction of flow. Computer simulation suggests that progressive deformation of these folds by simple shearing may lead to the formation of tight isoclinal folds, which on dislocation along intrastratal normal faults may lead to the development of rootless isoclinal folds. The sheath folds observed in the studied section also indicate accentuation of the curved hinge due to simple shearing. The spatial distribution of these fold types in conjunction with the inferred direction of progressive deformation indicate basinward translation of the slump slice. If the same stack of sediments rapidly flows down the slope, the waveform generated at the interface quickly breaks in the form of roll-up recumbent fold due to Kelvin–Helmholtz instability.     

川东褶皱带构造发育深度层次与变形样式

地壳上层的结构特征和变形样式在垂直方向上的变化远远大于其在水平维度上的分异。川东褶皱带自晚古生代以来地史演化统一、地层展布稳定,之后新生代盆、山演化分异幅度较大,使得不同深度的地层和基底得以出露,不同地壳深度层次的构造样式得以展示,这为研究应力的垂向分异,提供了很好的条件。本文基于地壳垂直方向上变形几何的不守恒、构造脱耦以及构造层次的概念,通过野外构造现象的详细解析、野外脆性破裂产状统计、断裂之间交切关系以及活动性质观察等综合分析,结合遥感图像研究,对川东褶皱区隔挡式褶皱和隔槽式褶皱形成提出了新的解释模型。以华蓥山与齐岳山为界,川东褶皱带被分为3个呈叠置关系的区域。研究表明华蓥山以西(Ⅰ区)没有发生强烈的构造变形,变形深度最小(<2 km); 华蓥山与齐岳山之间(Ⅱ区)构造样式为在北北东向剪切作用下形成的陡立构造面理,变形深度为2～5 km; 而齐岳山以东(Ⅲ区)的构造样式是发育轴向北东的宽缓褶曲,变形深度为4～6.6 km。研究分析后得出,川东褶皱带在晚古生代以来,没有经历过大幅度的地壳垂向运动和明显的旋转运动,而白垩纪以后,发育了早期北北东向和晚期北东向的两期构造变形。Ⅱ、Ⅲ两区的构造样式发育于同一应力场(北西-南东主应力场),而晚期北东向断裂活动是形成上述3个区域呈现出断块并置的原因。另外,由于后期不同断块抬升和剥露的差异,使3个区域迥异的构造样式呈现在地表。这一认识对研究油气相关的构造圈闭、固体多金属矿产相关的矿床深度问题以及大地构造学等问题都有创新意义。     

江南造山带北部早中生代岳阳—赤壁断褶带构造特征及变形机制研究

早中生代(晚印支-早燕山期)岳阳-赤壁断褶带位于江南造山带与中扬子前陆盆地交界地带.作者对该构造带进行了地表地质调查,以此为基础探讨了构造剖面结构及构造变形动力机制.岳阳-赤壁断褶带自南而北可分为岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带,桃花泉-肖家湾盖层滑脱褶皱带,以及赤壁-嘉鱼前陆盆地断-褶-盆构造带.岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带自南而北依次有郭镇向斜、官山背斜、临湘倒转向斜和聂市背斜,组成隔槽式褶皱组合.褶皱轴面多向南倾,褶皱变形面为南华系盖层与冷家溪群褶皱基底间的角度不整合面和顺界面的滑脱断裂面.桃花泉-肖家湾盖层滑脱褶皱带主要发育轴面南倾倒转褶皱,褶皱波长较小,卷入地层为南华系-志留系以及上石炭统-中三叠统沉积盖层.赤壁-嘉鱼前陆盆地断-褶-盆构造带以南倾蒲圻断裂(江南断裂)为南部边界,发育T3-J2前陆盆地沉积,带内褶皱与断裂卷入地层包括沉积盖层以及T3-J2地层:南部断裂与褶皱轴面南倾.北部轴面近直立.自南西至北东,研究区内构造线走向由EW向渐变为NEE-NE向.上述构造分带及变形特征反映出自南向北的运动指向,表明岳阳-赤壁断褶带具前陆冲断带构造性质.从断裂相关褶皱理论出发,以地表构造特征为依据,厘定了岳阳-赤壁地质剖面结构并进行了变形动力机制分析,认识如下:①自南而北、自下而上的多个滑脱层及其间的南倾逆断裂或断坡(主要为江南断裂)组成近似台阶状的逆冲断裂系统,从总体上控制了构造块体的滑移、逆冲以及相应的构造格架或变形分区.②郭镇向斜为基底滑脱褶皱,官山背斜具滑脱褶皱和断裂传播褶皱双重成因,聂市背斜为断裂转折褶皱;临湘向斜为受两侧背斜控制的被动向斜,由于弯滑褶皱作用在其两翼沿不整合界面形成滑脱断裂.③岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带隔槽式褶皱的形成主要受控于褶皱基底的滑脱和基底整体的水平压缩,其形成机制类似于肿缩式褶皱.最后讨论认为湘东北-鄂东南地区不存在大规模、长距离的逆冲推覆构造.     

库车褶皱冲断带前缘盐层厚度对滑脱褶皱构造特征及演化的影响

库车褶皱冲断带前缘发育一系列滑脱褶皱,虽然卷入变形的新生代地层及底部滑脱层(古近系盐层)相同,但滑脱褶皱的构造特征及演化存在显著差异。文中结合野外地质调查结果以及钻井资料和高品质二维地震反射剖面解析,以南喀背斜和米斯坎塔克背斜为例,估算出盐层初始厚度,并讨论其对于滑脱褶皱样式及其演化过程的影响。结果表明,南喀背斜和米斯坎塔克背斜下伏盐层初始厚度不同,估算出前者厚度介于0.1~0.5 km,主要为0.1~0.3 km,而后者却大约为1.0 km。与此同时,南喀背斜和米斯坎塔克背斜均表现出分段差异变形特征。南喀背斜为低缓的滑脱褶皱,其东段隐伏地下,变形方式为褶皱作用;而西段出露地表,背斜核部发育隐伏的逆冲断层,变形方式为褶皱作用和断层作用。背斜西段平均隆升速率大于东段,导致西段隆升出露地表。米斯坎塔克背斜表现为大规模滑脱褶皱,根据变形特征的不同可以分为3段,东段背斜倾向北,盐岩在其核部及北翼下方聚集加厚;而中-西段背斜倾向南,其中中段背斜核部位置盐岩聚集加厚,两翼下伏盐岩减薄甚至形成盐焊接。而在西段背斜呈箱状,两翼下方盐岩厚度至少为1.0 km。笔者总结出库车褶皱冲断带前缘发育的7种滑脱褶皱变形样式,通过构造分析得出,研究区滑脱褶皱的变形主要受盐层厚度、构造缩短量及盐岩流动变形共同控制,其中盐层厚度起主导作用,控制了滑脱褶皱的发育位置,并影响了滑脱褶皱的变形样式。研究结果将为其他褶皱冲断带中滑脱褶皱的相关研究提供重要参考,特别是在缺少高品质地震资料,或者构造变形强烈、地震资料品质较差的地区。