正断层断距纵剖面图及其运动学:概念模型与地质实例

断距纵剖面图 （T H图）是指以断层的垂直断距为横轴、以地层或地质年龄为纵轴所绘制的随地层或地质年龄所变化的断距分布图。断距纵剖面图为确定正断层类型、断层形成时间和断层的纵向演化史提供了一个简单迅捷的工具。概念模型表明,断距纵剖面图可以明确无误地区分出简单后沉积型正断层、后沉积拱顶拉张型正断层、同沉积生长型正断层及其复合型正断层。简单后沉积型正断层的断距不随地层年龄的变化而变化, 其断距纵剖面图为一垂直线段。后沉积拱顶拉张型正断层的断距随地层年龄的增大而减小并趋向零值,同沉积生长型正断层的断距随地层年龄的增大而增大,复合型正断层则具其组合型断距纵剖面形态。除简单后沉积型正断层外,断距纵剖面图中的最大断距点代表了该断层的起始形成年代。     

美国Paradox盆地盐构造新生代的拉伸活化

美国科罗拉多高原Paradox盆地中的裂口盐墙和盐背斜,主要是在古生界和中生界沉积物的差异负载作用下发育起来的。盐构造顶部的平缓褶皱,通常被认为是晚白垩纪至古新世拉腊米挤压运动的产物,而其脊顶地堑与山谷,则被认为是挤压后的松弛拉伸及盐溶作用所造成的。基于野外调查、物理模拟以及现代盐构造学理论,研究认为这些平缓褶皱和脊顶地堑,主要是新生代始新世至渐新世北北东向区域拉伸作用的产物。因为岩盐较其围岩软弱,拉伸形变主要集中在早先形成的盐墙、盐背斜及其较薄的顶板中,使盐构造发生活化并形成新的拉伸构造。顶板中的拉伸构造主要包括正断层、地堑、断层滑移(断滑)褶皱以及滚动褶皱。由于区域拉伸方向斜交盐构造走向,断层分布多呈羽列状。在母盐层较厚地区,拉伸使盐刺穿在正断层之下次动上升;而在母盐层较薄地区,拉伸使盐刺穿下降。在初始盐刺穿较高地区,盐构造的侧翼下降;而在初始盐刺穿较低地区,盐构造整体下降。拉伸使盐刺穿变宽,脊顶地堑下沉,形成拉伸型下降盐刺穿特征性的尖角盐体构造。局部地区,盐体从破碎的顶板间溢出,覆盖了下沉的脊顶地堑。     

前陆褶皱冲断带厚皮缩短盐构造运动的物理模拟

尺度物理实验用干石英砂和聚合硅树脂为实验材料,模拟了前陆褶皱冲断带厚皮缩短盐构造,并与薄皮缩短盐构造及无盐层的褶皱冲断带构造模型进行了对比。实验表明,由于塑性盐层的存在,厚皮缩短盐构造呈3层式结构模式。盐上层主要形成敞开褶皱、箱状褶皱、前冲和背冲断层以及冲垒构造,盐下层形成逆冲断层及冲垒构造,断层通常都终止于盐层中。尽管盐层局部变薄或增厚,但不形成刺穿型盐构造。褶皱冲断带不具构造指向特征,其楔形库仑锥剖面呈平台与斜坡两段式形态。模型对比表明,厚皮缩短与薄皮缩短所产生的盐上层构造形态相似,不易区分;但二者的库仑锥剖面有所不同。厚皮前陆褶皱冲断盐构造与无盐层的褶皱冲断构造无论是其几何形态、还是库仑锥剖面都有极大的差别,极易区分：实验结果对解释前陆褶皱冲断构造和寻找盐下油气圈闭都有着重要的指导意义。