贵州松桃西溪堡大型锰矿床F1犁式断层特征及对锰矿体破坏与保存作用探讨

本文以西溪堡锰矿床F1犁式正断层(冷水溪断层)为例,从分析研究F1断层所切穿的地层岩性、结构和矿物成分特征入手,探讨F1犁式正断层的特征、形成条件与成因.认为该犁式断层的形成,是由于具有超压的含锰岩系碳质页岩中的蒙脱石转变为伊利石过程中,产生的高孔隙流体压力,导致在断层通过上部脆性及其相对脆性沉积岩层进入大塘坡组第一段黑色含锰岩系(Nh1d1)这一韧性层时,迅速降低断层上覆岩层的负荷强度,使断层面倾角变缓,以致沿层面滑脱,是形成F1犁式正断层的主要原因.通过对F1断层的探讨分析研究,认为黔东及毗邻地区的“大塘坡式”锰矿区,普遍发育犁式正断层是存在的,其对锰矿体的破坏和后期保存有重要的影响.因此,开展犁式断层的特征研究,对指导黔东及毗邻地区“大塘坡式”锰矿普查找矿、开展攻深找盲,意义重大.     

犁式正断层综述

正断层通常是犁式的,即断层倾角随深度变缓.沿这类断层运动可形成几种形式的构造圈闭(滚动背斜、上升断块封闭).某些犁式断层仅产生于沉积岩中,另一些则错断基底岩石.研究表明这类断层产生在伸展体制下有韧性岩石垫底的脆性岩石中.伸展体制可以是区域应力场派生的局部应力场.断层倾角变缓反映岩石的韧性随深度增强,沿断层走向断层倾角会因落差变化而变化.剖面上一条犁式断层可能是由较短的成雁行排列的断层段组成.断层常常分叉,某些分叉可能发生在组成断层带的各条断层的末端附近.犁式正断层产生在裂谷作用、漂移作用和被动大陆边缘演化阶段的盆地形成过程中.在其他类型的盆地中,如造山期后伸展作用形成的盆地中,也发育有犁式断层.在板块会聚和转换或走向滑移作用期间,区域性挤压应力体制下派生的伸展构造也可以产生犁式断层.     

倒转构造及其在四川构造地质研究中的意义

倒转构造是指早期的张性构造后经挤压作用改造而形成的一类压性构造.倒转构造的特征与先存的张性构造休戚相关.本文介绍了阶梯状正断层组合、地垒-地堑组合、简单犁式正断层及其相关断层组合和断坪-断坡状犁式正断层及其相关断层组合等四种倒转构造的特征,并在此基础上提出倒转构造对四川构造地质研究的意义.     

犁式正断层特征及其在找矿预测中的作用:以黔东松桃西溪堡大型锰矿床为例

犁式正断层是在局部或区域张应力体制下形成,产生于伸展体制下有韧性岩石垫底的脆性岩石中。犁式正断层在平面上呈弯曲状,断层两侧发育次级断层,具分支复合特征;在剖面上,随深度增加,断层倾角逐渐变缓,并且形成分支产状较陡的次级断层,断距逐渐变大。黔东松桃西溪堡大型锰矿床发育的F1断层为犁式正断层,其发生伸展作用的时间应与早白垩世区域挤压构造体制向伸展构造体制转换的时间一致。整个F1断层及其分支断层造成含锰岩系呈阶梯状下降拉伸,造成含锰岩系的不连续,越往深部,断层滑脱面越趋于平缓,拉空带宽度愈加增加。该断层及其次级断层将含锰岩系破坏并断切为几个部分,影响了含锰岩系的连续性,形成矿体-拉空带-矿体这种空间组合形态。F1断层上盘的下降,造成了上盘含锰岩系的埋深加大。因此,在找矿预测中,应充分考虑断层断距差异,合理圈出拉空带,从而避免在探矿过程中打到拉空带。     

赣杭构造带与中国东部红盆几种典型断裂构造成因

本文探讨了红盆几种常见断裂构造：“犁式正断层”、逆断层和平移断裂。提出：“犁式正断层”系由两部分组成，地表为断裂面，稍深为侵蚀盆地的一翼。因此，其主体实为一侵蚀面。逆断层的形成与垂直向上的动能有关，早期以上缓下陡“马刀式”逆冲断层为主，当前所见陡角逆断层，多为其根部。逆断层和正断层在红盆振荡演化过程常可相互转换。平移断裂则形成于一对垂直力偶，其空间仅局限在盆内，不涉及盆外。     

下科罗拉多河谷与第三纪滑脱断层有关的贱金属和贵金属矿床的控矿因素

引言 在美国西南部盆地—山脉省(盆—岭区),已知许多第三纪滑脱断层(detachmentfault)属于位移很大的低角度正断层,后经上升、倾滑和变形,呈宽缓的起伏面出露于地表。原在深处且处于高温条件下的下盘岩层,经滑脱断层作用移去上覆岩层,发生均衡上升,并穿过一系列温度递次降低的等温面。由于上盘岩层遭受强烈引张,发生侧向位移,使之形成许多上盘断层带,成为热液流体循环的通道。     

单断式盆地充填模式与油气聚集──东濮凹陷东南部实例分析

在东濮凹陷东南部的盆地构造岩相带分析中，发现单断式盆地有三种对沉积体系、油气分布及盆地本身演化具有控制作用的正断层:犁式边界断层、箕式边界断层和多米诺式断层。它们分别形成了犁式河湖充填模式、箕式扇体充填模式和多米诺式三角洲-重力流充填模式；前者制约着生油洼陷的发育和盆地的生油潜力，后两者主要控制着油气聚集区的发育。     

煤系正断层带影响下的煤层瓦斯赋存规律

渭北煤田多变形运动期和多组构造叠加孕育出的煤系断层带对煤层瓦斯赋存产生重要影响。采用地质分析、COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟和现场数据监测相结合的方法,分析煤系正断层带的应力分布特征及断层之间相互作用关系,研究煤系正断层带影响下的煤层渗透率变化特征,模拟正断层带形成后的瓦斯运移状态和浓度分布情况,基于瓦斯含量和瓦斯涌出量监测结果进一步分析得到煤层瓦斯赋存规律。研究结果表明:煤系断层带的应力集中主要分布在煤层断层面上,应力降产生在岩层、煤层及各断层面交汇点处;煤系断层带影响区域的煤层渗透率由大到小依次为:断层面、区域平均值、断层上盘、断层下盘;随模拟时间增加,煤层瓦斯浓度逐渐减小,煤系正断层带内部地堑、地垒、阶梯状断层瓦斯浓度降低速率略大于两侧边界断块,瓦斯在断层断块内部及正断层带外侧边界表现出明显的积聚特性;煤系正断层带内部瓦斯含量和回采期间回风流瓦斯体积分数平均值分别为2.592 1 m3/t、0.224 0%,断层带外部边界两侧平均值分别为4.480 2 m3/t、0.454 9%,表明煤系正断层带两侧形成新的瓦斯富集区域。      

音频大地电磁法对黔东高地锰矿床电性结构及犁式正断层的识别

黔东高地锰矿是我国第一个特大型富锰矿床,也是黔东地区典型的南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿床。区内主要断裂构造为犁式正断层(F_3),该断层对区内锰矿层的保护与破坏具有重要影响,其空间展布特征以及与含锰岩系接触关系的勘查分析对区内找矿预测尤为重要。为了识别犁式正断层在地下深部的展布特征,调查其对含锰岩系的破坏程度,采用音频大地电磁法(AMT)对研究区地下电性结构特征和断裂构造进行研究。在物性分析的基础上,结合钻孔揭露的地层信息,建立了简单的正断层理论模型,采取不同的反演模式对理论模型进行反演计算,经对比分析,优选出了区内二维反演模式。通过实测AMT数据反演,查明了剖面电性结构特征。结合钻孔工程控制,有效的识别了犁式正断层在剖面上呈上陡下缓的展布特征。推测F_3断层未对含锰岩系造成破坏,为研究区锰矿深部找矿提供了地球物理支撑。     

拆离断层系统和核杂岩的模拟模式

伸展的脆－韧性地壳内的拆离断层系统的模拟实验表明，韧性层内穹状核杂岩的抬升，要求剪切必须位于一个侧向不均匀的韧性层内的柔软内核之上。盖在韧性硅酮上的侧向均匀砂层模型的重力扩展，形成了掀斜断块的均匀变形。我们的模式系统再现了在自然界观察到的拆离断层的经典特征。伸展系统主要由一个凸面向上的主拆离断层和至少一个犁式调节断层组成，在核杂岩上升期间，该犁式断层促使下盘连续变陡。所有断层在初始都是高角度正断层     

黔东北燕山期构造变形特征及对华南"大塘坡式"锰矿勘查的影响——以普觉锰矿床犁式正断层为例

黔东北地区大地构造位置位于扬子板块西南部,自元古宙以来经历了多期次构造变形。不同期次的构造叠加对区内早期形成的沉积型矿产的埋藏和保存产生了重要影响。文章针对黔东北地区燕山期构造变形,采用中小尺度构造解析的方法开展露头尺度的构造样式、叠加关系剖析研究,同时,对研究区广泛发育的犁式正断层及其对南华纪"大塘坡式"锰矿的找矿勘查进行深入探讨。现有勘查成果认为犁式正断层为燕山早期—燕山晚期应力体制转换产物,该类断层倾角随深度增加而渐趋于缓,断距和断层错断区域伴随深度增加而加大,并伴生少量次级陡倾角分支断裂。冷水溪犁式断裂及其分支断裂将贵州松桃普觉超大型锰矿床体切割为多个独立单元,造成锰矿层不连续,且在矿区内形成了大小规模不等的断层错断区域。同时,由于冷水溪断层上盘下降,上盘锰矿体的埋藏深度增加,断层错断区域亦伴随深度加深而加大。对冷水溪犁式断层及其对锰矿体之间关系的分析,有利于深入研究整个黔湘渝地区"大塘坡式"锰矿的埋藏与保存特征,对助推区域上深部锰矿勘查,合理规避勘探风险具有重要的现实意义。     

用面积平衡原理预测伸展断陷盆地中岩层内部应变及亚分辨正断层的方法

大多数地堑和半地堑是由深度近水平的拆离正断层控制的。根据面积平衡原理,这些伸展断陷盆地岩层的区域基准面至拆离断层面高度（h）与其损失面积（S）呈线性比例。拆离断层之上的盆地基底岩层的水平伸展量相同,因此,用“S－h图解法”可以确定拆离断层深度,并能在此基础上计算出岩层的总水平伸展量。伸展盆地中的总水平伸展量主要是由不同尺度的正断层的水平离距体现出来的。可观测解释的断层的水平位移可以通过测量盆地宽度、岩层长度等直接得到。用剖面面积平衡方法可计算出盆地各岩层的平行岩层面的应变,其中相当部分是由在观测尺度上不能直接解释出来的“亚分辨正断层”的小尺度位移造成的。因此,在分析伸展断陷盆地的构造样式、岩层力学性质基础上,有可能对计算得到的平行岩层的伸展应变进行合理评估,进而可以定量地预测“亚分辨正断层”的密度和可能的分布部位。     

内蒙古东部晚中生代断陷煤盆地与伸展构造

晚侏罗世晚期至早白垩世，内蒙古东北部出现了一个裂断陷作用期，形成大量地堑、半地堑式断陷盆地，盆地之边缘为犁式正断层，部分可能是剥离断层，它们是伸展作用下的产物。在统一的区域伸展作用下形成的多数盆地具有一定类似的构造、地层及煤层格架，以及具有可比的沉积组合所构成的盆地充填序列。犁式正断层发育的全过程控制了盆地的形成和演化，也控制了煤层的展布方向、煤体的横向分带和纵向分区、煤层旋回结构及煤变质程度。     

正断层的阶区构造及生长机制：以狼山山前断层带为例

正断层带在生长过程中内部发育有阶区构造,阶区在正断层的相互作用、连接过程中起重要控制作用,同时阶区还影响地表径流和沉积盆地的发展、流体的运移和圈闭的形成。位于内蒙古河套断陷西缘的狼山山前断裂是晚新生代以来持续活动的大型正断层系统,断层带内部发育有不同类型的阶区构造。识别出了两种类型阶区的连接方式,一种是两条平行断层之间的斜坡从"软连接"到"硬连接"的演化过程;另一种是楔状阶区通过一条断层向另一条断层扩展的方式连接产生。基岩中的先存构造要素控制并影响山前正断层的展布方位及阶区的形态:基底内部NNE向糜棱面理控制山前断层带的走向,早期向SE倾斜的逆冲断层面被正断层局部利用。沿断层倾向方向,山前正断层逐渐向盆地方向扩展,最新活动的断层位于盆地边缘甚至盆地内部;沿断层走向方向,狼山山前正断层逐渐向南西侧扩展。     

井间断裂构造的计算机分析方法

井间断裂构造分析是根据测井资料,以地层分层数据为基础,利用计算机技术实现井间断裂分析的一种计算机自动分析方法.动态波形匹配算法能够很好地建立井间地层之间的对比关系,可以通过曲线拟合、特征提取、匹配代价计算等步骤,自动绘制井间地层对比的路径图解.通过对各种构造的路径图分析,总结出正断层、逆断层、不整合、同沉积断层、犁式断层和地层尖灭等34种情况下的路径图模式,提出路径图模式及相关概念.     

东北地区拉布达林盆地的构造特征及早白垩世变形序列

拉布达林盆地为内蒙—大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中生代断陷盆地,主要发育下白垩统和第四系。拉布达林盆地的构造特征复杂,主要发育NE向、NEE向和NW向构造,其中NE向构造主要为一系列NE向犁式正断层及其与之相伴的同向正断层组合,NEE向构造具有剪切正断层的性质,NE向和NEE向断层都是形成于塔木兰沟组—伊列克得组沉积时期的控陷断层,它们是形成于同一应力场具有不同力学性质的构造。NW向断层形成较晚,切割了NE向和NEE向断层,具有左行走滑的特征。在大磨拐河组沉积时期经历了较大规模的挤压作用,不仅使部分早期NE向控陷正断层发生正反转作用,而且形成断层转折褶皱和断层传播褶皱。依据反射地震资料及相关地质资料,确定拉布达林盆地在早白垩世经历了3期变形作用,即塔木兰沟组—伊列克得组沉积时期的NW-SE向的伸展作用、大磨拐河组沉积时期的NW-SE向挤压作用和伊敏组沉积时期的近EW向伸展作用。     

龙永煤田滑脱断层特征及其控煤作用

龙永煤田中二叠统童子岩组煤系的顶底部广泛发育着一种缓倾角的断裂构造,这种地质构造主要特征之一就是造成地层的缺失,对煤系的赋存影响较大。在福建煤田地质界将其称之为"滑脱断层"。这种断层的发育具一定的层位性,在剖面上沿多个固定的层位顺层发育,上下叠置,相互平行、成组出现。发育层位从老至新主要有:栖霞组灰岩与下伏上泥盆系-石炭系之间的F_0下断层;二叠统栖霞组灰岩和童子岩组煤系间的F₀断层;童子岩组煤系一段与三段直接的F₀₁断层;童子岩组煤系与上二叠统屏山组之间的F₀₂断层;翠屏山组与下三叠统溪口组的F₀₃断层等滑脱断层。龙永煤田滑脱断层的成因机制为:在晚古生代,存在一些大背斜,并且在印支期进一步隆升,造成岩层重力不稳定趋势;岩层从高处向低处脱离有个力学性质软弱面;外来的触发因素如地震、火山喷发等促使岩层从高处向低处滑动;由于断层发育的层位不同,其对煤系的影响作用也不同。若发育于煤系的底部,对煤系起破坏作用,不利于地质找煤。若发育于煤系的顶部,则对煤系起保护作用,使煤系的埋藏相对变浅,利于深部找煤。      

安徽淮南煤田阜凤推覆体之下的伸展构造及其形成机制

报道了淮南煤田阜凤推覆体之下包括犁式断层面、反向正断层、滚动背斜和小型负花状构造在内的伸展构造。这些伸展构造很显然是扬子克拉通和华北克拉通在三叠纪碰撞时,大别山造山带前陆位置岩石圈弯曲导致地壳上部产生非弹性变形的结果。根据大别山造山带的形成及相邻地区的构造演化过程判断,淮南煤田阜凤推覆体之下的伸展构造是在印支期初露端倪,燕山早期(早侏罗世)定型,燕山中晚期(中—晚侏罗世)就位的。      

探索川西南地区二叠系阳新统断层裂缝储集流体规律

本文通过对75口断层井勘探成效的分析研究,揭示了阳新统内逆断层有效裂缝分布于脆性岩层接触的断层面附近,储集流体性质随断点层位的新老变化而变化,即断点层位新以产气为主、层位老以产水为主的客观地质现象。这一规律的发现对提高勘探获气率和控制断层气井的无水采气期,具有重要的现实意义。     

库车坳陷-南天山盆山过渡带的收缩构造变形模式

用地面露头、地震和CEMP(连续电磁剖面法)勘探资料揭示的库车坳陷-南天山盆山过渡带构造变形特征难以用经典的“A型俯冲”冲断褶皱楔变形模型来解释,因而文中提出一种“分层变形、垂向叠置”的“非俯冲”收缩构造解释模型。所谓分层变形是指受古近系膏盐岩层和侏罗系含煤地层等软弱岩层分隔,不同深度的岩层发育不同的收缩变形样式;所谓垂向叠置是指不同层次的强变形带在垂向上叠置,不存在区域性大位移的拆离断层。位于盐岩层之上的新生界以滑脱褶皱变形为主,而盐下层的中生界沉积层及盆地基底则以收缩断裂变形为主。浅部的滑脱褶皱表现出紧闭背斜和宽缓向斜组合,背斜具有不对称形态,其核部在古近系盐岩层或侏罗系含煤地层中滑脱,可在陡翼发育破冲断层或缓翼发育顺层滑脱逆冲断层。深层断裂变形以向山脉倾斜的高角度基底卷入逆冲断层为主干断层,断层上盘形成冲断隆起,次级断层相对较少,下盘则发育一系列同向倾斜的次级逆冲断层构成楔状叠瓦冲断构造。深层断层向上延伸在古近系盐岩层中尖灭,部分次级断层向下延伸并在侏罗系含煤地层中或盆地基底面滑脱,但是主干逆冲断层高角度切入基底,向上则对应于浅层背斜的核部。基底卷入的高角度主干逆冲断层可能利用了先存正断层发生反转位移,并成为控制局部构造变形的主要构造要素。天山上升引起的垂直剪切作用是导致库车坳陷-南天山盆山过渡带发育高角度逆冲断层或促成先存正断层的反转的可能原因。