叠加褶皱研究进展综述

叠加褶皱作为地壳构造变形中一种常见的地质现象, 对于确定多期变形和构造运动期次, 探讨构造演化历史以及内外生矿床的空间分布、形成与变形特征均有重要研究意义。在回顾叠加褶皱研究历史与近年来取得的主要进展基础上, 系统地总结了叠加褶皱几何学与运动学特征, 指出叠加褶皱主要有纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用及剪切褶皱作用3种成因机制。在此基础上, 选取典型的叠加褶皱, 剖析了其构造样式及形成机制, 并探讨了叠加褶皱研究的难点与可行研究方法。      

分层伸展叠加变形二维离散元模拟

分层伸展叠加变形是裂陷盆地演化过程中普遍存在的一种复杂的构造地质现象,是裂陷盆地构造地质研究和油气成藏研究的热点。目前有关分层伸展叠加变形的研究仍处于几何学描述阶段,缺乏对其动力学演化过程的解析。本文采用构造地质研究领域中新兴的模拟方法——离散元,通过构建离散元模型模拟研究分层伸展叠加变形的断裂发育过程。结果表明:(1)上下两套伸展断裂系统之间是否存在韧性滑脱层(泥岩层或膏岩层)是分层叠加变形的主控物质因素;(2)中间韧性地层隔断了下部断层向上的继承性发育,从而形成上下两套断裂系统分层伸展,垂向上叠加的变形特征;(3)受韧性地层侧向牵引作用影响,上部断裂系统的横向展布明显扩大;(4)在相同岩性条件下,降低伸展速度会显著降低两侧断层发育的差异性,但不会改变垂向上分层伸展的变形特征。研究解析了分层伸展叠加变形的动力学演化过程,有助于进一步认识分层伸展叠加变形机制及其对油气运聚成藏的控制作用。     

松潘—甘孜褶皱带较场弧形构造特征及其大地构造意义

根据详细野外露头特征及显微构造特征将较场弧形带由南向北分为三个变形带:弧顶部、弧核部和弧翼部,不同分带具有明显不同的变形特征。由南向北变形特征由以塑性变形为主过渡为脆性变形为主,变质流体活动喜马拉雅构造期活动强烈,且向北逐渐增强;弧核部以叠瓦状逆冲构造特征分隔弧顶和弧翼部;弧翼部东西两翼变形及变质流体活动特征具有一定差异性。较场弧形带总体体现出多期次南北向挤压—张性应力变形构造特征,叠加北西—北北西向同构造期挤压变质运动,其宏观和微观变形特征与典型"走滑成因"模式弧形构造特征相异,为其大地构造成因机制的解释提出了新的限制条件。     

云南兰坪盆地西缘推覆构造格架及运动学机制

根据变形特征和构造组合形式,兰盆构造地西南缘推覆构造可划分为中央推覆带、前陆冲断带和前陆滑脱带。中央推覆带的雏型形成于印支期,叠加了后期的构造变形,以大面积岩浆活动和大幅度隆升为主要特征;前陆冲断带形成始于燕山期,叠加了喜马拉雅期的构造变形,其变形特征主要表现为逆冲构造和反冲构造,形成了冲断构造样式;前陆滑脱带形成于喜马拉雅期,以滑脱变形为主要特征,形成了隔档式褶皱。整个推覆构造经过了印支期、燕山期的强烈变形,于喜马拉雅期形成了现今的构造格局;其扩展方式为前展式,从临沧岩浆弧向盆地内部,构造活动的时间依次逐渐变新,变形强度依次逐渐减弱,由断裂(冲断)变形演变为褶皱(滑脱)变形。     

察隅变质带的变质变形特征及其时代讨论

本文从区调资料的分析和总结入手，较详细的论述了该变质带的主要变质期形成的主要岩石类型、岩石化学、地球化学特征及其原岩恢复；由特征变质矿物和单矿物分析及其共生组合的研究，对变质带进行了相带、相系的划分；对叠加糜棱岩比及其退变质岩石（带）特征进行了讨论；由同位素年龄测定资料，结合地质特征探讨了变质带原岩及主变质期时代；最后运用构造解析方法，对变质岩变形进行了期次划分，阐述了各期次变形特点及相互关系，并与变质作用作了配套讨论，结合地质特征探讨了各变形期次的时代和变形机制的依据。     

茨哈峡水电站消能池高边坡变形特征及稳定性研究

阐述了高边坡发育的地质环境,描述了高边坡变形的主要特征,这些特征主要表现为边坡上部的蠕滑拉裂及中部的倾倒变形等,根据这些特征,分析了高边坡变形破坏的潜在模式,并对潜在滑面的参数进行了试验分析及取值研究,最后结合高边坡可能遇到的各种工况条件对其稳定性进行了估算,结果表明,该边坡在天然条件及降雨条件下处于稳定状态,地震务件下处于极限平衡状态,而在泄流雨雾及降雨叠加地震条件下均将失稳破坏.     

大巴山前陆北西向褶皱的厘定及其意义

大巴山位于南秦岭造山带与上扬子前陆交接部位,其西北缘地区发育规模大、方向各异、叠加特征明显的褶皱构造体系。通过关键地区的褶皱及其叠加变形的几何学、运动学及时空序列的研究鉴别出至少是三期褶皱构造,包括北东—近东西向、近南北—北北西向和北西向褶皱。本文详细介绍北西向褶皱的厘定依据和空间构造要素,研究其对晚侏罗世形成的大巴山弧形褶皱带的叠加改造及过程。根据区域变形的特征分析,以及下白垩统地层卷入北西向褶皱变形的事实,推测这组褶皱形成与早白垩世晚期或其后的收缩变形事件有关,但其地球动力学背景仍需进一步探讨。大巴山地区北西—南东向褶皱的厘定有助于完善和深化大巴山西缘地区构造演化及地壳变形历史的认识。     

龙门山中段山前带构造变形历史与物理模拟

龙门山冲断构造带具有NE分带、EW分段的构造变形特征。龙门山构造带中段逆冲推覆带是以出露彭灌杂岩及其前缘发育飞来峰为典型特征,变形以倾向北西的紧闭倒转-同斜褶皱为主;推覆-滑覆带变形强烈,发育一系列叠瓦状逆冲断层及相关的褶皱,及一系列由泥盆系至下三叠统碳酸盐岩构成的飞来峰,地腹发育厚皮构造,以叠瓦冲断构造为主;而前陆坳陷变形较弱,地表主要为SE倾伏的单斜,地腹则发育断层相关褶皱。通过构造物理模拟认为:1)龙门山中段构造变形受力边界主应力与断裂走向间的锐夹角为70°;2)变形样式总体为双滑脱层所控制的分层滑脱垂向叠加构造组合;3)构造变形过程具有3个阶段,早期须家河组沉积之后产生的滑脱断层垂向叠加,中期在遂宁组沉积期间和晚期在蓬莱镇组沉积期间及其后,发生滑脱断层垂向叠加,且控制沉积。     

走滑断裂“分期—异向”变形过程砂箱物理模拟：以塔里木盆地顺北5号断层北段为例

塔里木盆地顺北5号走滑断裂是顺北及邻区一条克拉通内小尺度走滑断裂带,整体分为3段：北段、中段和南段.选取顺北5号断层北段为研究对象,结合断层几何学和运动学解析,应用构造物理模拟实验,明确了走滑断层的变形特征与形成机制.结果表明：顺北5号断层北段主体表现为多段式特征,发育平直型、压隆型和拉分型3种类型构造样式.北段主要活动时期为加里东中期Ⅲ幕与加里东晚期,表现为两期异向叠加变形作用,早期（T74界面）表现为多种组合样式分段生长特征,晚期（T70界面）表现为雁列式正断层分布特征.基于顺北5号断层北段砂箱物理模拟证实,早期走滑作用控制断层分段变形特征,晚期张扭作用控制着雁列式断层的分布规律.因此,“分期-异向”叠加变形控制了顺北5号断层北段走滑断层的变形过程和形成机制.     

内蒙古大青山-乌拉山地区高级变质杂岩中的陡倾叶理带——造山作用的产物

内蒙古大青山-乌拉山地区的高级变质杂岩是华北克拉通北缘西段怀安-贺兰山麻粒岩相地体的一部分,以孔兹岩系的发育为特征.这些高级变质杂岩经历了十分复杂的变形变质作用改造,构造特征十分复杂.近年来的研究发现,近东西向陡倾叶理带是该区高级变质杂岩中保存完好的一种主要构造形式,规模巨大,以密集的近东西向陡倾叶理和直立褶皱的发育为特征,反映了地壳挤压收缩环境下的纯剪切变形,其上叠加了深构相右行走滑剪切带.陡倾叶理带形成于角闪岩相-角闪麻粒岩相构造环境中,叠加在早期近水平顺层滑脱变形和穹形构造之上,是古元古代末期叠加造山作用的产物.     

西昆仑山前冲断系的结构特征

西昆仑山前为一薄皮冲断构造系 ,按冲断系不同区段结构和变形样式的差异 ,由北而南可以将西昆仑冲断系分为以薄皮变形为主的北带和以厚皮变形为主的南带。北带进一步划分为 :帕米尔北缘弧形构造带、齐姆根构造带、柯克亚—桑株构造带和皮山—和田构造带 4个次一级构造带。其中 ,帕米尔北缘弧形构造带为显露型近东西走向展布的紧密的线性冲断褶皱带和断裂带 ;齐姆根构造带为受走滑与冲断作用复合影响的隐伏型盲冲走滑构造带 ;柯克亚—桑株构造带是以冲断作用为主的隐伏型盲冲构造带 ;皮山—和田构造带则是典型的显露型冲断推覆体。构造带的走向差异、边界条件的不同和空间上的制约是各构造带之间差异活动的原因。在每一个构造线变化的区段与邻近部位具有不同的结构 ,从而在空间上形成了较为复杂的冲断体系。     

淮南煤田的构造厘定及动力学控制

淮南煤田的含煤地层为石炭系和二叠系, 主要构造格架为一近东西向展布的“对冲式断-褶构造带”。该带可分为 3个次级构造带: 南部“八公山-舜耕山构造带”, 为一由南向北逆冲的推覆构造带; 北部“明龙山-上窑构造带”, 是位于淮南煤田北缘由北向南逆冲的推覆构造带; 中间为“淮南扇形复向斜带”, 构成淮南煤田的主体。淮南对冲式断-褶构造带是印支期华北板块与扬子板块碰撞造山的产物, 是大别山北侧薄皮推覆构造前锋带和外缘带的主体, 主要沿结晶基底与盖层的接触界面滑动。淮南煤田发育在“淮南扇形复向斜带”中, 南北向的强烈挤压、对冲使得位于其中的含煤地层遭受错断、牵引而弯曲, 直至倒转, 严格控制着淮南煤田的构造格架和几何学形态。      

库车坳陷克拉苏构造带盐上和盐下构造变形差异及其控制因素分析

克拉苏构造带位于库车坳陷与南天山盆山过渡带,特殊的受力环境使其构造变形机制具有特殊性。依据最新的地震和钻井资料,并结合前人研究成果,建立了克拉苏构造带新的地震解释方案,并据此分析该地区盐上、盐下层构造变形几何形态、演化过程、形成机制等方面的差异及其控制因素。结果表明:克拉苏构造带盐下层构造变形可分为两部分,包括由基底卷入的高角度正断层后期挤压形成的反转断裂系统,以及主断裂下盘发育的次生盖层滑脱逆冲叠瓦断裂系统。盐上层构造变形为褶皱相关断层,其演化经历了基底断裂向上传递形成传播褶皱、差异压实作用诱发底辟褶皱、以及褶皱核部在持续挤压作用下形成破冲断层等多个阶段。盐下层基底卷入断裂系统形成于侏罗纪盆山过渡带伸展环境,而叠瓦式盖层滑脱断裂系统和盐上层构造变形主要形成于中新世-第四纪的挤压构造环境。盆山过渡带特殊的构造部位及在不同地质时期应力场的转换控制了盐下层构造变形机制,而盐上层构造变形受到基底断裂复活、差异沉积负荷、膏盐岩底辟上涌、挤压应力增强以及北部山前地形高差等众多因素影响,且不同演化阶段主控因素有所差异。克拉苏构造带盐下、盐上层变形机制和毗邻区带相比有较大差异,这与其特殊的构造位置以及构造应力在盐下和盐上地层向前陆方向传递的方式和距离不同等因素有关。     

Basin-range coupling structure and deformation features of the eastern cenozoic foreland basin in SW TarimEI北大核心CSCD

The Cenozoic foreland basin at the southwestern Tarim basin was inflicted by both N-S compression of the west Kunlun orogen and northward indentation of the Pamir, which led to significant variations in structural architecture and deformation style. New results from interpretations of seismic profiles in the east segment of the basin are presented here to discuss such spatial variation in structural deformation and temporal variation in structural evolution. The results suggest that the segment commonly exhibits significant northward thrusting, coupled with flexural basin subsidence. Broad fold-and-thrust belt (FTB) is evidenced in the profiles with its front reaching Jiede anticline, resulting in a structural architecture of superposition of the FTB and foredeep of the flexural basin. In the vertical view, the segment is featured by basement-involved deformation belt overlain by detachment deformation belt. The first row of the deformation belt presents spatial variation in structure. The west Kedong portion exhibits anticlines controlled by thrust wedge that has been reworked by dextrally strike-slipping. In contrast, the east Keliyang portion is featured by mainly thrust deformation. Combined with the results from growth strata and magnetostratigraphy, we suggest that the segment presents a northwardly forward breaking pattern, with the deformation occurring along the Kedong belt during the early Pliocene, within the Kekeya belt at early- to mid-Pliocene and in the Guman-Heshitage belt during early- to mid-Pleistocene. ©, 2015, Science Press. All right reserved.     

西秦岭陆内弧形造山带构造新认识

西秦岭地区弧形构造尤为醒目，通过论述西秦岭造山带弧形构造系统的结构、变形特征和变形机制，认为弧形构造系统构成了该区陆内弧形造山带的主体构造格局。     

龙门山南段构造变形及应力序列

2008年5月12日的汶川大地震表明龙门山断裂带仍然是一个构造活动带,为达到防震减灾的目的,对龙门山进行深入研究显得非常必要。作者通过龙门山南段的怀远和雅安两条实测构造地质剖面,应用传统的构造解析法,结合构造带的分带讨论思想,对野外实测的褶皱、节理和断层等构造变形要素进行综合分析,确定出各构造带的变形和应力序列。中央断裂带构造变形次数达10次以上,其中以NW-SE向逆冲最多,部分为左旋逆冲或右旋逆冲。滑覆体构造变形序列达5次左右。前山断裂带的构造变形序列较少,约5次以上。     

西昆仑山前东段新生代褶皱冲断带及其锥形楔机制

西昆仑山前东段的和田-柯克亚构造带与塔里木盆地内的麻扎塔格构造带相距为200 km,两者近似平行,遥相对应,麻扎塔格构造带是和田-柯克亚构造带的前沿,山前挤压变形量沿古近系阿尔塔什组膏泥岩向北传递约200 km到麻扎塔格,形成往北东逆冲的断层传播褶皱,在盆地腹部表现为一条显著的北西向地形隆起。因此,整个西昆仑山前东段新生代褶皱冲断带宽约为270 km,长约为220 km,由和田-柯克亚构造带、麦盖提斜坡和麻扎塔格构造带组成。中部近200 km的麦盖提斜坡内没有明显构造变形,且整个褶皱冲断带的锥形楔角度远小于活动造山带的临界锥形角,说明古近系底部阿尔塔什组膏泥岩以及新生代沉积体的形态是这个褶皱冲断带锥形楔形成的主控原因,膏泥岩控制了锥形楔的顶面坡度α基底构造形态及上覆沉积楔形体则控制了锥形楔的底部滑脱层倾角β。     

桑植-石门复向斜的形成与演化

桑植-石门构造带是湘鄂西构造带最东边的一个二级构造单元,紧密接壤雪峰陆内变形系统的北西侧,属于二者之间的盆地过渡带,同时也是一个典型的多旋回叠合的复合沉积区。该地区自前寒武纪以来长期受板块构造运动和陆内造山运动的影响,构造轴迹由NNE-SSW 向逐渐过渡到近E-W 向,构造变形极其复杂。对该构造带进行精细的构造解析有助于揭示雪峰山和川东-湘鄂西构造带之间的过渡关系以及探究中上扬子陆内构造的变形机制,对复杂地形区的油气勘探具有重要的指导意义。在此之前,受限于地震资料的品质和数量,前人对湘鄂西-雪峰山之间过渡带的构造变形特征,构造演化及其动力机制的认识还不完善,尚需进一步深化。本文以最新的二维地震资料为基础,结合浅表地质资料和测井资料,依据断层相关褶皱原理,精细刻画了桑植-石门构造带的构造特征,建立了构造带内南、北段相应的地质结构演化模型：桑植-石门构造带南、北段的变形过程大体相似,都是在反冲断层与低角度逆冲推覆断层共同作用下构成了原地埋藏体,之后受燕山期以来的多幕构造运动影响,逐步形成现今的褶皱形态。但二者之间也存在着一定的差异。导致其差异的主控因素：1）“钉线”与变形带之间的距离;2） 后缘的雪峰推覆体的差异变形。     

库车坳陷克拉苏构造带大北-克深区段差异变形特征及其成因分析

库车坳陷克拉苏构造带发育大量与膏盐相关的收缩构造,其深、浅构造变形不协调具有明显差异性。构造建模表明:克拉苏构造带属于库车坳陷北部强变形带,自西向东具有不同的变形样式。西部大北区段受前缘拜城断裂控制,发育断层规模小的基底卷入冲断叠瓦扇,东部克深区段则受后缘克拉苏断裂控制,发育大位移断层控制的盖层滑脱冲断叠瓦扇。克拉苏构造带基底断裂位移分布具有差异平衡的特点,基底断裂活动对膏盐层厚度及分布具有再调整作用。砂箱物理模拟结果显示,构造变形强度、膏盐层厚度及其分布差异是克拉苏构造带东、西段结构和垂向变形差异的主要控制因素。     

龙门山冲断带构造特征研究主要进展及存在问题探讨

在前人研究成果基础上,对龙门山冲断带差异构造变形特征,构造几何样式,构造演化等几个方面进行了综述。研究表明,龙门山冲断带具有明显差异构造变形特征,即东西分带、南北分段、上下分层,同时发育大量构造变形样式,如断层相关褶皱、三角带、飞来峰、双重构造等等,在经历了多期复杂构造演化之后,构造变形样式具有多期叠加特征,最后提出详细地表构造地质建模、地震剖面精细解释及合理模型的建立,同时结合多种量化测试分析手段能够有效推进龙门山冲断带复杂构造样式与多期构造演化阶段分析研究工作,以及推动该地区的油气勘探。