川东褶皱带南段构造物理模拟研究

根据现代的地质调查,四川盆地周围是一系列左行走滑断裂,显示四川盆地顺时针旋转。川东褶皱带由一系列雁列式背斜组成,成帚状向南撒开,有学者认为是压扭作用造成。利用干燥石英砂模拟上地壳脆性变形,腻子粉溶液模拟上地壳塑性变形,凡士林模拟滑脱层,橡皮泥模拟基底,研究四川盆地旋转变形与川东褶皱带南段的关系。实验表明,塑性盖层条件有利于川东褶皱带的形成,其形成受四川盆地基底平行断裂控制且与滑脱层密切相关,褶皱带南段的马尾状发散需要顺时针旋转的旋转走滑与北西—南东挤压应力叠加,且此种褶皱是由前期旋转应力形成的展布较大、间隔较远的平行褶皱,在后期随着旋转逐渐旋至旋转与挤压重叠部位部分发生集中所形成。川东褶皱带旋转-挤压模式的构造模拟也为四川盆地的顺时针旋转机制提供了佐证。     

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。     

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.      

辽吉古元古宙褶皱带构造分区与构造演化

辽吉古元古宙褶皱带是早前寒武纪时期的一条重要的褶皱造山带与成矿带.依据褶皱带在组成、结构、构造特点、成矿作用与变质作用和岩浆作用演化上的变化,识别出褶皱带的内部分带性.褶皱带由北部线性褶皱带和南部隆褶带构成,二者虽然具有诸多方面的差异,但却具有统一的区域构造演化并产生了统一的构造系统.文中系统讨论了褶皱带的结构、组成、构造特点与构造演化.重点讨论了褶皱带早期演化中形成的隆滑构造与岩浆核杂岩的特点,并对褶皱带研究与找矿工作中涉及到的一些关键问题进行了讨论.     

辽吉古元古宙褶皱带构造分区与构造演化

辽吉古元古宙褶皱带是早前寒武纪时期的一条重要的褶皱造山带与成矿带.依据褶皱带在组成、结构、构造特点、成矿作用与变质作用和岩浆作用演化上的变化,识别出褶皱带的内部分带性.褶皱带由北部线性褶皱带和南部隆褶带构成,二者虽然具有诸多方面的差异,但却具有统一的区域构造演化并产生了统一的构造系统.文中系统讨论了褶皱带的结构、组成、构造特点与构造演化.重点讨论了褶皱带早期演化中形成的隆滑构造与岩浆核杂岩的特点,并对褶皱带研究与找矿工作中涉及到的一些关键问题进行了讨论.     

辽吉古元古宙褶皱带构造分区与构造演化

辽吉古元古宙褶皱带是早前寒武纪时期的一条重要的褶皱造山带与成矿带。依据褶皱带在组成、结构、构造特点、成矿作用与变质作用和岩浆作用演化上的变化，识别出褶皱带的内部分带性。褶皱带由北部线性褶皱带和南部隆褶带构成，二者虽然具有诸多方面的差异，但却具有统一的区域构造演化并产生了统一的构造系统。文中系统讨论了褶皱带的结构、组成、构造特点与构造演化。重点讨论了褶皱带早期演化中形成的隆滑构造与岩浆核杂岩的特点，并对褶皱带研究与找矿工作中涉及到的一些关键问题进行了讨论。     

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。     

辽吉古元古宙褶皱带构造分区与构造演化

辽吉古元古宙褶皱带是早前寒武纪时期的一条重要的褶皱造山带与成矿带.依据褶皱带在组成、结构、构造特点、成矿作用与变质作用和岩浆作用演化上的变化,识别出褶皱带的内部分带性.褶皱带由北部线性褶皱带和南部隆褶带构成,二者虽然具有诸多方面的差异,但却具有统一的区域构造演化并产生了统一的构造系统.文中系统讨论了褶皱带的结构、组成、构造特点与构造演化.重点讨论了褶皱带早期演化中形成的隆滑构造与岩浆核杂岩的特点,并对褶皱带研究与找矿工作中涉及到的一些关键问题进行了讨论.     

辽吉古元古宙褶皱带构造分区与构造演化

辽吉古元古宙褶皱带是早前寒武纪时期的一条重要的褶皱造山带与成矿带。依据褶皱带在组成、结构、构造特点、成矿作用与变质作用和岩浆作用演化上的变化 ,识别出褶皱带的内部分带性。褶皱带由北部线性褶皱带和南部隆褶带构成 ,二者虽然具有诸多方面的差异 ,但却具有统一的区域构造演化并产生了统一的构造系统。文中系统讨论了褶皱带的结构、组成、构造特点与构造演化。重点讨论了褶皱带早期演化中形成的隆滑构造与岩浆核杂岩的特点 ,并对褶皱带研究与找矿工作中涉及到的一些关键问题进行了讨论。     

塔里木盆地与相邻褶皱带的区域构造演化

据新地质资料 ,塔里木盆地和周边褶皱带的区域构造演化可分为四个阶段 :( 1)前震旦纪 :“古新疆克拉通”的形成 ;( 2 )震旦纪—中泥盆世 :“古南天山洋”的开合和“新疆克拉通板块”的重新拼合 ;( 3 )晚泥盆世—三叠纪 :“新疆克拉通板块”的局部裂解与拼贴 ,“新天山洋”的开与合 ;( 4 )侏罗纪—第四纪 :冈底斯地块北向碰撞 ,印度板块与欧亚板块碰撞 ,塔里木盆地及周边区域构造格局最终形成。     

中生代燕山褶皱冲断带的构造演化—以河北省和辽宁省为重点的研究

从渤海湾和辽宁省开始 ,燕山山脉沿北纬 40°左右一直向西延伸到河北和内蒙古的边界。继续向西 ,以太古宙为基底的燕山山脉被上第三系所覆盖 ;因此 ,虽然内蒙古的阴山很可能就是燕山向西的延伸 ,但还缺乏有力的证据。中生代燕山褶皱冲断带以陆源沉积、岩浆作用和构造变形 (包括多期的褶皱作用 ,挤压、伸展及走滑断层作用 )为特征。对北京、冀北与辽西地区侵入岩及火山岩的野外工作及测年 (U Pb,40 Ar 39Ar方法 )研究揭示出该区中生代复杂的构造变形特征 ;而这种构造变形特征被归因于 :(1)中生代以前 (二叠纪到中生代早期 )复杂的早期变形序列 ,以及 (2 )中生代时期交替发生的主要构造形迹向南和向北的构造汇聚作用。燕山在中侏罗世之前 (早于 180 Ma)向南运动的低角度的逆冲断层发育在一条二叠纪三叠纪岩浆弧的南部 ,太古宙基底及元古宙和显生宙盖层均卷入其中。该次推覆作用可能是 (1)古生代时期蒙古弧与安第斯型的大陆弧沿华北板块的北部边缘发生碰撞的后果 ,或 (2 ) (北部陆块 )向南俯冲于华北太古宙“克拉通”之下时形成的 ,类似于美国科迪勒拉型的弧后、前陆褶皱冲断带。此次褶皱冲断发生之后 ,该推覆断层的上盘经历了广泛的剥蚀 ,随后中侏罗世火山沉积地层同时沉积在上、下盘之上。我们的研究表明     

川东北地区褶皱构造成因新说

通过对川东北地区的古构造应力场进行数学模拟和构造变形物理模拟试验,提出了该区褶皱构造主要是在统一的联合构造应力场作用下形成的联合构造,挤压力主要来自武陵山、大巴山、米仓山三个方向。该论点的提出,对于重新评价川东北地区的圈闭构造和拓宽油气勘探的领域具有重要意义。     

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。     

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。     

褶皱构造应力场及其演化

为了弄清褶皱构造形成过程中应力场的分布及动态演化状况,运用弹性力学理论对褶皱构造形成过程中的应力场进行了分析并对其动态演化进行了探索。通过分析给出了单一岩层褶皱启动时应力场的解析式;根据解析式求出了褶皱波长与岩层厚度、刚度模量之间的关系,从而揭示了褶皱等距性的成因;同时研究了褶皱驱动应力与岩层厚度、刚度模量以及褶皱波长之间的关系,从而指出褶皱作为"古地应力记录仪"用以测量古地应力的可能性。通过对不同结合状态复合岩层的分析,揭示了平行褶皱、相似褶皱、不协调褶皱的成因;在单一岩层褶皱启动时应力场解析式的基础上,提出了能体现褶皱应力场演化状况的解析式并做了部分求证,进而对褶皱应力场的演化做了分析。     

川东高陡断褶带构造特征及其演化

在川东地震资料基础上,结合地质资料,系统分析了川东高陡构造特征、演化特征及成因机制。川东高陡断褶带经历了由拉张向挤压转变的动力学环境,主要划分为4期构造演化阶段:弱褶皱阶段(印支期以前)、褶皱雏形阶段(印支期)、褶皱活跃阶段(燕山期)、褶皱定型阶段(喜马拉雅期)。川东高陡断褶带现今构造格局受早期基底断裂控制、晚期多期挤压构造叠加改造,定型"隔挡式"高陡断褶带排状展布;受纵向2套主要膏盐滑脱层及1套次要泥页岩滑脱层影响,川东断褶带纵向上可划分为3个构造形变层,在多期挤压应力过程中,各构造层纵向上形成、演化具有差异性,构造形态截然不同。四川盆地多期挤压构造叠加改造对川东盐类矿床和油气保存产生了重要影响。     

辽西中生代板内造山带构造基本特征及构造演化

辽西中生代构造运动可划分为印支早期(早、中三叠世)、印支晚期(晚三叠世)、燕山早期(早侏罗世)、燕山中期(中、晚侏罗世)、燕山晚期(早白垩世)、燕山末期(晚白垩世)6个构造幕。中生代造山带有别于板缘或板间造山带的一种特殊类型的造山带,也不是板缘或板间造山带的一个发展阶段。因此,具有独特的大地构造背景、造山期前演化历史,以及造山带构造变形变质、岩浆活动、沉积作用等特点。中生代板内造山过程是复杂的、多阶段的、非单一的过程,三叠纪以来,共经历了多次裂陷与伸展、挤压与收缩作用和多阶段的盆地发展历史。在每一次盆地演化过程中,在早期表现为裂陷与伸展作用,并有中基性—中酸性火山岩浆喷发和侵入,具有从早期向晚期岩浆由偏基性向偏酸性演化的特点,同时形成断陷盆地,沉积陆源粗碎屑建造;中期,断陷盆地向坳陷盆地转化,沉积陆源细碎屑和含煤及红色建造;晚期表现为挤压和收缩的造山作用,使地层褶皱,并发育逆冲断层,盆地抬升遭受剥蚀,从此构成了一个火山喷发—沉积盆地从形成→发展→萎缩→消亡的完整过程。这样多旋回的变化,塑造了辽西地区的中生代板内造山过程。     

燕山板内造山带中生代构造演化特征

燕山地区自晚三叠世以来进入了板内造山带形成演化阶段，并具有分期演化的幕式特征。在时间演化序列上，可分出造山前期（T3）、造山主期（J1－J3）和造山后期（K1）等3个阶段。构造变形方面，燕山板内造山带的基本构造格局为一大型逆冲推覆系统组成的构造楔形体，呈前展式扩展，造成的地壳缩短量可达44.1%。动力变质作用以高压动力变质为特征，发育高压动力变质岩（榴辉岩和高压麻粒岩），形成于构造应力集中的逆掩断层上盘，由中－上地壳长英质岩石转变而成。岩浆岩属钙碱性岩石系列、中酸性岩石组合，其中岩石类型、稀土元素配分型式及所反映的构造运动强度均具有一定的特征。在造山带形成过程中伴生3期同造山磨拉石：杏石口期磨拉石（T3x)、后城期磨拉石（J3h)和青石砬期磨拉石（K1q)，它们反映了造山带的幕式演化特点和不同造山时期构造运动强度的不均一性。     

川东与大巴山褶皱冲断带交汇区构造几何学和运动学特征

川东与大巴山褶皱冲断带交汇区位于四川盆地东北缘,由温泉井—马槽坝背斜带、云安场背斜带和方斗山背斜带组成,其形成过程受川东构造带和大巴山构造带的双重控制,开展川东与大巴山褶皱冲断带交汇区构造几何学和运动学特征研究,对认识华南板块和华北板块之间的拼贴碰撞及演化具有重要意义。本文基于野外调查、钻测井资料和二维地震资料,以断层相关褶皱理论为指导,通过对四条二维地震剖面的精细解析,揭示了交汇区构造几何学特征,并应用2Dmove软件恢复了研究区构造运动学过程。研究认为:①交汇区在南北方向上显示为大型的复向斜结构,垂向上被区内下三叠统嘉陵江组膏盐层、志留系泥页岩层和下寒武统泥页岩层三套滑脱层分为上、中、下三大构造层,上构造层主要发生滑脱褶皱变形,中、下构造层发育断层较多,主要发育双冲构造、冲起构造以及断层转折褶皱;②研究区中构造层构造变形最为强烈,构造缩短率达10%,上、下构造层构造缩短率较小,均为6%左右,且各构造层缩短率由西到东呈现出逐渐增大的趋势;③中生代以来,研究区的构造演化过程分为三个阶段:晚三叠世到晚侏罗世稳定沉积阶段、早白垩世到古近纪早期对冲变形阶段、古近纪晚期至今定型阶段。