褶皱冲断带构造砂箱物理模型研究进展

地壳浅层次褶皱冲断带普遍受控于具耦合互馈特性的多种机制或边界条件,从而具有长期的构造演化过程和复杂的构造特征。自19世纪初以来,基于地质构造过程自相似性和"无理有效性"的砂箱物理模型,为解译褶皱冲断带的演化过程及其动力学机制等提供了独立有效的手段。本文主要基于国内外地壳浅表褶皱冲断带构造变形过程为研究对象的构造砂箱物理模型研究结果与进展进行综述性报道,以期为同行提供参考与借鉴。基于与地壳浅表地层具相似流变学特性的砂箱物理模拟研究,揭示出地壳浅层次构造变形过程普遍自相似性生长过程,符合库伦临界楔理论。褶皱冲断带挤压变形过程中,基底特性(基底几何学、有效摩擦角、基底耦合性和流体超压)、变形物质特性(空间几何学、能干层、流变学和非均一性)、动力学机制(砂箱几何边界、汇聚速率和汇聚方向)、浅表作用(剥蚀和沉降)等对于地壳浅表构造变形过程具有明显的控制作用。构造砂箱物理模型在解译不同构造变形过程与机制的研究中发挥着越来越突出的作用。     

南天山晚新生代褶皱冲断带构造特征

南天山晚新生代褶皱冲断带位于南天山南麓,是南天山陆内造山作用过程中,南天山造山楔向塔里木盆地推进的结果.褶皱冲断带的构造变形以挤压冲断构造为主,伴生有挤压走滑构造和盐相关构造.以盖层滑脱冲断为特征,伴生有基底卷入型冲断构造.褶皱冲断带的主滑脱冲断层由造山带向盆地方向逐渐抬升,而且,厚皮构造向造山带方向越来越发育,薄皮构造向盆地方向越来越发育.整个褶皱冲断带从东到西冲断作用发生的时间基本一致,起始于中新世中-晚期并一直持续到现今;冲断高峰发生于新近纪晚期-第四纪.褶皱冲断带的形成过程为前展式,由南天山向塔里木盆地推进.受地层剖面结构、沉积建造、基底起伏、所处的构造部位等因素控制,南天山褶皱冲断带的构造变形特征沿走向具有明显的分段性,从东到西划分出4个次级褶皱冲断带:库车、乌什、柯坪和喀什北褶皱冲断带.每个次级褶皱冲断带在共性的基础上,都有自己独特的构造变形特点.     

博格达山北缘前陆褶皱冲断带构造特征及其动力学意义

博格达山北麓褶皱逆冲带是现代地质学研究的一个热点,但是大部分的研究都集中于古生代和新生代的构造变形,对于中生代多期构造变形少有关注。本文通过野外地质观测和卫星照片解析,结合前人地震剖面,识别出中生代以来博格达山北麓褶皱逆冲带内3期不同的构造变形: 1)是由于印度-欧亚板块碰撞远程效应所引起的新生代逆冲推覆构造,表现为一系列逆冲断层及相关的褶皱; 2)是侏罗纪末-白垩纪初博格达山遭受挤压变形,在山前形成宽缓的褶皱; 3)是博格达三叠纪末-侏罗纪初的构造变形,可能对应于博格达山的初始隆起,这期构造变形表现为博格达山北麓上二叠统的强烈褶皱变形。这些结果表明博格达山的隆升具有多期次的特点,主要受亚洲板块南缘不同时期小陆块碰撞的控制。     

扎格罗斯褶皱冲断带构造变形特征

扎格罗斯褶皱冲断带是扎格罗斯碰撞造山带的前陆褶皱冲断带, 也是波斯湾周缘前陆盆地的楔顶带, 自北东到南西垂直于构造线方向可分为高扎格罗斯冲断带和扎格罗斯简单褶皱带, 自北西到南东沿构造线方向可分为洛雷斯坦区(Lorestan)、迪兹富勒湾区(Dezful Embayment)和法尔斯区(Fars)。扎格罗斯褶皱冲断带的形成始于晚白垩世阿拉伯板块的洋壳向北俯冲到欧亚板块之下, 褶皱冲断构造从北东部缝合带向南西方向伸展, 并在上新世基本定型。本文选取了横切扎格罗斯褶皱冲断带的3条地质剖面和两条局部地震剖面进行构造变形分析。剖面分析显示研究区垂向上由一条大滑脱面将扎格罗斯褶皱冲断带剖面分为上、下两个构造层, 褶皱冲断变形从北东到南西向由强变弱。研究区发育走滑、挤压和拉张3种构造变形, 挤压构造变形占主导地位。挤压构造变形又包括滑脱褶皱、断展褶皱、断弯褶皱和双重构造等。     

桂中坳陷北部河池—宜山褶皱—冲断带分析

通过对典型实测地质剖面的综合构造解释和变形缩短量的估算,发现河池—宜山褶皱—冲断带在逆冲方向、构造样式和变形缩短强度上具有明显的分段性:河池段和宜山段变形强度中等,变形样式分别为由北向南逆冲的逆冲—推覆构造和叠瓦状构造;柳城段变形强度最大,为由南向北逆冲的叠瓦状构造;英山段变形最弱,为由北向南逆冲兼有走滑性质的正花状构造。河池—宜山褶皱—冲断带内部发育的横向调节带和纵向传递带对不同区段构造样式和变形强度具有调节作用。最后,结合区域变形特征,探讨了河池—宜山褶皱—冲断带差异变形的成因机制。     

柯坪褶皱冲断带构造变形特征解析

柯坪褶皱冲断带位于塔里木盆地西北缘,勘探程度低,地表、地下构造变形复杂,构造模型存在多解性.本文通过对最新地震资料的解释,结合地质露头和钻井资料,建立起该地区新的构造模型.柯坪褶皱冲断带构造变形具有东西分段、南北分带的特征.东西向具有“跷跷板式”的沉积特征.中部皮羌段中寒武统盐层厚度大,主要发育盐下冲断构造和盐上反向滑脱构造;东、西两段主要发育基底卷入构造.石炭纪柯坪褶皱冲断带存在一期古隆起构造.晚石炭世一早二叠世沉积的康克林组具有填平补齐的特征.皮羌段发育两期断裂.早期为海西期断裂,晚期为喜山期断裂.石炭纪古隆起受控于早期断裂.喜山期形成的盐上滑脱构造对下伏潜在的古油藏具有封闭和保存作用.     

运动速度对褶皱—冲断带的构造变形样式的影响分析——来自硅胶和石英砂组合模型的模拟启示

运动速度与构造样式之间或许存在一定的内在联系,充分认识它们之间的关系对理解自然界的构造变形演化过程具有十分重要意义。为此,笔者等结合野外露头观察,开展了脆—韧性结构条件下,不同的变形速率对褶皱—冲断带的构造样式影响的物理模拟测试分析。结果表明：① 高应形速率形成以前冲为主的构造样式,中等应形速率形成以前冲和后冲为主的构造样式,而低应形速率则形成以纯后冲为主的构造样式。② 构造变形样式的差异主要是物质内部的应力状态所决定的：褶皱—冲断带的根带,脆性层剪应力大于基底韧性层的剪应力,形成以前冲断裂为主的构造样式; 而褶皱—冲断带的中段和前缘地区,脆性层的剪应力和基底韧性层的剪应力较为接近,形成后冲和对称性冲起构造为主。③ 构造地质体的变形速率很可能决定了其存在的物质状态。葡萄牙南部滨岸带的布丁构造和北美卡斯卡底古陆的纯后冲构造等特殊的构造样式极有可能是在差异的变形速率下形成。     

天山北麓晚新生代独山子-安集海褶皱冲断带构造分析及其对河流改道的影响

新生代以来，受印度极块与欧亚大陆的碰撞和持续汇聚作用的影响，天山强烈变形隆升，并在南北两侧形成了一系列冲断推覆构造．大山北缘由南向北发育了3排褶皱-冲断带，第三排独山子-安集海构造形成于第四纪以来．根据野外地表考察结果并利用二维反射地震剖面资料，定量分析了独山子背斜和安集海背斜的构造几何学和运动学特征，确定了他们的变形时间和变形量．独山子背斜和安集海背斜的最小缩短量分别为4340m和l240m，缩短率分别为15．74％和7．2％，由于构造降升幅度的差异，造成了发育于北天山山前的一系列河流发生横向迁移，奎屯河和安集海河偏流向东发生河流改道．     

反转构造

反转构造近年来已成为盆地和造山带构造研究的一个重要方面，它与油气运移，聚集的关系已成为许多油气田评价的主要内容之一。本文在介绍反转构造的几何学特征，形成风制，鉴别特征等基础上，讨论了反转构造与油气聚集的关系以及在造山带研究中的应用，对反转构造概念和研究方法的正确领会和掌握，将为中国含油气盆地和造山带的研究提供新的思路。     

高压超高压变质岩抬升—剥露的一种动力学机制分析

综述了高压超高压变质岩带的基本构造特征，认为运用体粘滞性流变学理论可以很好地解释高压超高压变质岩的发育过程及其抬升－剥露动力学机制。     

济阳坳陷新生代褶皱-冲断构造的厘定及其动力学背景分析

以钻井和三维地震剖面的解释为基础,在济阳坳陷首次发现了在沙四段沉积末期形成的近南北向分布的、由东向西逆冲的褶皱-冲断构造,该构造代表了盆地古近纪充填序列中一次重要的构造反转事件,是济阳运动在该区重要的地质表现;通过界面年龄的确定和区域板块构造运动的分析,认为该期构造事件的发生具有区域性,而且与晚始新世初期印度洋板块和太平洋板块重大的运动学调整过程密切相关;该期构造反转事件的确定对于中国东部新生代盆地形成演化的动力学机制的研究和盆地深层油气勘探有重要的意义.     

浙西北地区反转构造初步研究

通过浙西北地区金衢、乌马和杭嘉湖3个地震解译剖面及地表地质的综合分析,指出研究区在以T₂为主变形期的逆冲变形体制之前存在同方向的引张体制,并随后发生反转。通过计算反转比等综合分析,发现其总体反转程度自南东往北西方向逐渐变小,反映出反转后的褶皱冲断变形程度呈现自南东往北西方向变弱之趋势。     

塔里木盆地北缘库车前陆褶皱──冲断构造分析

库车前陆褶皱－冲断带是以断坪－断坡式的台阶状逆断层作为滑动机制的盖层薄皮推覆构造，它们在剖面上形成一个向南变薄尖灭的推覆构造楔，底部沿脱面在北侧深南侧浅，推覆变形也是自北向南传递。依据其构造形态和变形特点可分为五个构造亚带：（1）南天山前缘楔状构造带；（2）库姆格列木－依奇克里克断层扩展褶皱构造带：（3）吐格尔明－吉迪克断层弯曲褶皱构造带：（4）秋里塔格断层扩展褶皱与断层弯曲褶皱叠加构造带；（5）库车－亚肯生长断层弯曲褶皱构造带。     

秦岭略阳—白水江地区双向推覆构造及形成机制

秦岭勉县—略阳板块缝合带在略阳地区构造样式总体表现为以一系列韧性逆冲断层为骨架,不同岩片(块)由北向南逆冲叠置的叠瓦状构造系,并在北部以状元碑走滑剪切转换带为界与白水江—光头山自南向北的逆冲推覆构造系构成不对称双向推覆构造。两大推覆构造系结构构造分别具有明显的分带性。略阳逆冲构造系包括:前缘褶皱—逆冲带、中部逆冲叠瓦带和后缘逆冲带;白水江—光头山逆冲推覆构造系由前锋推覆带、中部褶皱—逆冲带和根带组成,并显示前展式扩展方式。双向推覆构造形成于印支晚期—燕山早期,是扬子板块北缘碧口地块与南秦岭地块强烈碰撞造山的产物,反映了板块边界对造山带构造变形样式的控制作用以及造山带结构构造的复杂性。     

变质核杂岩和伸展构造研究述评

伸展构造及其主要类型变质核杂岩是当前构造研究中的重要课题。本文根据国内外的研究现状和存在的争议，分析探讨了进一步研究的主要和研究趋势。笔者提出了变质核杂岩的４个基本特征。指出研究中首先要查明其基本特征，进而探讨其运动学过程和动力学机制。要将变质核杂岩的宏徽观构造的研究与区域伸展背景的研究相结合；表壳构造研究与内壳构造和岩浆活动的研究相结合。笔者将伸展构造与挤压构造作了对比，划分了伸展构造类型，引术     

中国陆内造山带造山过程地球动力学分析

本文论证了我国陆内造山带岩石圈结构、造山过程岩石圈浅层变形构造样式、盆山变形构造时空耦合关系、造山过程与沉积盆地变形动力学模式等。提出中国西部造山带造山过程岩石圈变形总体是：上部以伸展变形为主,中部以挤压变形为主,下部以伸展变形为主。通过中国造山带造山过程与沉积盆地变形作用时空耦合关系对比研究,首次建立起造山过程与沉积盆地形成时空耦合关系的三类四型动力学模式：单向楔入造山推覆成盆、双向楔入造山推覆成盆、剪切造山反转成盆和伸展造山断陷成盆模式。     

陕西省大地构造区划

大陆腹地多旋回复合造山地区以板块构造理论为指导，以主造山期为主体，包含早期残余要素，适当反映陆内构造对本区的改造特点的方法，将陕西省大地构造划分为三个一级单元、五个二级单元和若干三级构造单元，并对其地质组成和演化进行了初步讨论。