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油区构造解析简略版--漆家福

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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油区构造解析的思路与方法油区构造解析的思路与方法漆家福中国石油大学(北京)提要提要z 油区构造解析的基本原则、方法z 伸展构造变形场z 收缩构造变形场z 走滑构造变形场一、构造解析的基本原则、方法一、构造解析的基本原则、方法™ 构造解析的概念™ 构造解析的思路™ 构造解析的程序™ 构造变形场与构造样式构造解析的概念构造解析的概念z “解析构造学 ”( 并明确指出“解析 ”是一种思维方法,是把整体分解为部分、把复杂的事物分解为简单的要素加以研究的方法。是比较构造学( 发展。z 构造解析的主要内容是几何学、运动学和动力学解析三方面。几何学解析是构造解析的基础,通过系统分析地质构造中各种几何要素之间的关系来揭示其构造运动学过程,进而揭示地质构造的形成机制和演化过程。构造解析思路构造解析思路z 直接、间接地识别构造形态,精细描述构造的三维几何学特征(在资料解释、归纳、综合基础上的构造制图)z 在地质平衡剖面概念约束下用合理的构造解释模型去推测未知的构造要素z 在建立完整的地质构造三维解释模型的基础上,用反演方法复原构造变形过程z 位移矢量确定构造变形类型,建立变形场,在此基础上分析动力学原因原则原则——物质平衡物质平衡z 图形学和几何学平衡原则– 3变形前后构造几何学的平衡z 构造地质学和地质平衡原则– 构造应力场 —应变场(位移场)原则– 地质概念的约束 ——地质学平衡原则构造解析的思路平衡剖面 —剖面上的几何学与运动学平衡=eh×e=0-e(?)s=e(?)建立合理的构造解释模式:多重暂定假说– 实测资料的可靠性分析:证伪与证实– 建立平衡地质剖面:平衡=合理≠正确构造解析的思路构造解析的程序构造解析的程序z 地质构造是一定区域范围内的岩石、岩层的空间形态及构成这种形态的各种要素之间的相互关系z 首先需要识别和描述这种形态,并揭示构成构造形态的各种要素之间的关系z 程序:几何学→运动学→动力学,几何形态→变形过程→形成机制z 相似的构造形态可以是不同的变形过程的结果,相似的变形过程也可以形成不同的构造变形样式,同样的动力学条件可以发育不同的构造变形构造解析的程序构造变形场构造变形场‰ 地质构造是地壳应力作用下岩层(岩石)发生变形、变位的结果‰ 地壳应力的来源于岩石圈动力系统,包括板块间的相互作用、板块内部的热活动、板块本身的重力作用等等,其中板块间的相互作用和板块底部的热活动是引起地壳应力的主要原因‰ 地壳应力作用在一定区域就形成了应力场;在应力场作用下岩层(岩石)发生变形,变形在空间上呈有规律的分布就形成了变形场构造变形场构造应力与应变构造应力与应变Δσε弹性变形假粘性永久应变破坏断层 滑动• 力学实验表明,随着差应力值的增大,岩石依次发生弹性应变、假粘性永久应变、破坏、断层滑动等几个阶段• 不同物性的岩石其流变学特征有较大的差异,同一种岩石在不同的环境(包括温度、压力、流体、时间等)下其流变学特征也可以表现出明显的差异。构造变形场态纵弯 褶皱 作 用横弯 褶皱 作 用P=作用力水平 挤压 作 用 导 致 岩 层 发 生 纵弯褶 皱垂直 力偶 作 用 导 致岩层 发 生 横 弯 褶 皱• 断层按其位移可分为正断逆断层和走滑断层。按照破准则,岩层发生剪切破裂将生一对共轭断层,共轭断层角的锐角的平分线为σ 1方向,钝角平分线方向为σ 3方向,共轭断层的交线为σ 2方向。从变形机制上分析,常见的褶皱有纵弯褶皱( 横弯褶皱( 造变形场构造变形场类型构造变形场类型z 水平方向的主应力性质、特别是差异应力特征决定了变形特征,统一应力场下形成的各种构造变形要素有规律地组合在一起就构成了该区域的构造变形场z 变形后岩层沿水平方向伸长的构造变形称为伸展构造变形,变形后岩层沿水平方向缩短的构造变形称为收缩构造变形,变形过程中岩层沿某断层(带)走向发生位移的变形称为走滑构造变形构造变形场二、伸展构造变形场二、伸展构造变形场1. 正断层及其断层组合2. 伸展断陷盆地构造样式3. 构造变换带1、正断层及其断层组合、正断层及其断层组合z 正断层是在水平引张力作用下形成的。按照安德森断层形成模式,在σ1垂直、σ2以及σ3水平纯剪切应力场中,岩层破裂将形成一对共轭的正断层,正断层的倾角为 60°±,共轭正断层的交线为σ2方向。但是,自然界的正断层并非都是共轭出现,其产状也并非总是 60°±z 自然界的断层的位移有些是斜向的,地震剖面上的正断层是指上盘下降的倾向位移分量占明显优势的断层正断层及其断层组正断层及其断层组正断层的几何学和运动学分类正断层的几何学和运动学分类正断层及其断层组正断层及其断层组原始状态非旋转平面式正断层旋转平面式正断层直移直移+旋转σ3σ3正断层及其断层组正断层及其断层组原始状态 原始状态铲式正断层坡坪式正断层σ3σ3σ3σ3铲式 扇正双 重构 造正断层及其断层组正断层及其断层组正断层剖面组合正断层剖面组合z 共轭状(相背倾斜、相向倾斜、交叉)z 平行状z 斜列状(软连接)z 铲式扇状(硬连接)z 伸展双重构造正断层及其断层组正断层及其断层组露头岩层中的共轭正断层组正断层及其断层组正断层及其断层组共轭正断层组的形成和演化正断层及其断层组正断层及其断层组露头岩石上的共轭正断层组正断层及其断层组正断层及其断层组共轭正断层组正断层及其断层组正断层及其断层组同生共轭正断层组的形成和演化正断层及其断层组正断层及其断层组多米诺式正断层组正断层及其断层组正断层及其断层组铲式扇铲式扇z 各个断阶面上的产状依次变陡12345盆地基底面12213断阶带凸起伸展构造基本样式伸展构造基本样式2、伸展断陷盆地构造样式、伸展断陷盆地构造样式z 伸展断陷盆地的主边界断层的几何形态和运动学特征与断陷盆地的结构及相关的构造组合特点有密切关系z 4种类型的正断层作为伸展断陷盆地或凹陷的边界断层,构成了 4种不同结构的断陷盆地的剖面构造样式z 单个断陷表现为地堑或半地堑结构伸展构造基本样式伸展构造基本样式非旋转平面式正断层控制的地堑 —地垒系统多米诺式正断层控制的半地堑系铲式正断层控制的半地堑系统坡坪式正断层控制的复式半地堑系统裂陷盆地基本结构类伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展断陷盆地基本构造样式类型及其主要特征伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式拆离断层和滑脱断层拆离断层和滑脱断层z 所谓拆离断层( 地壳中的大型低角度或近水平产状的断层,主要是指大型的低角度断层,强调断层面上下变形的差异性z 滑脱断层( 着某一地层接触界面、不整合面或软弱岩层底面发育z 拆离断层不完全沿着这些受岩性控制的先存界面发育,但是总体上也受岩层能干性的影响( 987)。滑脱断层则没有尺度的概念,可以是小型的层间断层,也可以是大型的沿不整合面发育的断层伸展构造基本样式伸展构造基本样式穿过 图据 1976;下图据 990)伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式以半地堑为基本单元的伸展断陷族系以半地堑为基本单元的伸展断陷族系z 一条主边界正断层上盘下降即构成了一个半地堑断完整地堑也可以视为两个相向倾斜的主边界正断层形的半地堑叠加在一起而构成的z 在剖面上,主边界断层之间可以构成共轭组合形成地堑 —地垒族系,也可以构成平行组合形成多米诺式半堑族系z 在平面上,主边界断层可以是平行延伸、斜列、侧分叉、交截和交汇等多种型式,使伸展断陷族系的构样式复杂而丰富多彩。伸展构造基本样式伸展构造基本样式¾ 铲式正断层上盘半地堑族系伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造族系 伸展构造基本样式伸展构造基本样式¾背向倾斜半地堑组合背向倾斜半地堑组合伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造族系 z 地堑、半地堑内部的断裂从形成机制、形成时代上看包括两种类型:一类是与主边界断层同时形成、受同一动力机制控制的断裂(辈分相同, “兄弟 ”关系 );另一类是主边界断层的伸展位移诱导出的次级断裂构造(辈分不同, “父子 ”关系)。z 前者的产状往往与主边界断层相同或呈共轭关系,后者则与主边界断层上盘的变形有关,出现在主边界断层上盘特定的构造部位,在伸展变形中起调节作用。z 一些与主边界断层同时形成的 “兄弟 ”断裂,由于其位移量相对较小在后期的构造演化过程中又受到主边界断层位移的影响或控制,成为主边界断层的次级断裂伸展构造基本样式伸展构造基本样式地堑、半地堑内部的断层如果其总体走向与主边界正断层相同,可以视其倾斜方向分别称为同向断层( 反向断层( 前者为倾向与主边界断层相同的断层,后者为倾向方向与主边界断层相反的断层伸展构造基本样式伸展构造基本样式共轭非旋转平面式正断层控制的复合地堑多米诺式正断层控制的复合半地堑铲式正断层控制的复合半地堑相向倾斜的两组正断层控制的向心式复合地堑裂陷盆地基本结构类伸展构造基本样式伸展构造基本样式正断层的运动及其调节性构造的产生正断层的运动及其调节性构造的产生z 断陷主边界断层可以是单条断层,也可以是一个断层组,它们在伸展变形过程中起主导作用。z 主干正断层位移引起的变形多分布在断层上盘中,包括:与主干正断层倾向一致的同向调节断层、与主干正断层倾向相反的反向调节断层、断层相关褶皱变形(正牵引褶皱和滚动背斜)、构造斜坡以及斜坡上发育的共轭断层系或反向断层组等等。z 正断层下盘的均衡隆升等构造变形也属于调节构造。伸展构造基本样式伸展构造基本样式123123123数字 1、2、 3表示 盆 地 中 充 填 的老 至新的地 层层序 ,符号 表示 不同时 期的沉 积中心 位置123123123() a () b 铲式正断层控制的半地堑其内部断层向深部延伸可以与主边界断层交汇在一起,构成连锁断层系统( 展构造基本样式伸展构造基本样式0 510819①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑩ ⑧⑨⑦ ⑥⑤④③②①2%伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造模拟实验 —3铲式正断层上盘调节断层铲式正断层上盘调节断层伸展构造基本样式伸展构造基本样式123456789101112131415382①②③④⑤⑥⑦⑦ ⑥ ⑤ ④e=20%模型 边缘 的塌 陷0 5 10起 的视 退覆坡坪式正断层控制的半地堑通常是 “复式半地堑 ”,自断层边界向断陷斜坡方向包括主断陷、中央凸起和断坡凹陷 3个次级构造单元,其中中央起相对于断弯背斜构造、断坡凹陷则是深层断坡控制的向斜构造(也称为断坡向斜, 展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造模拟实验坡坪式正断层上盘调节断层坡坪式正断层上盘调节断层伸展构造基本样式伸展构造基本样式一系列旋转平面式正断层同向倾斜构成 “多米诺构造 ”。多米诺构造中正断层的间隔与滑脱面或滑脱层有一定的关系,一般滑脱层深度较浅、正断层间隔较小。正断层的旋转角度与正断层密度也有关系,密集的正断层构成的多米诺构造系统中的正断层能容许的旋转角度会相对大一些。伸展构造基本样式伸展构造基本样式多米诺断块旋转构造多米诺断块旋转构造伸展构造基本样式伸展构造基本样式平面式正断层的旋转受阻会产生新的旋转平面式正断层或旋转平面式正断层向铲式正断层转化。当正断层旋转至一定角度后,进一步的递进变形促使形成新的正断层,新的正断层切割老的旋转正断层进一步伸展变形。伸展构造基本样式伸展构造基本样式非旋转平面式正断层通常是共轭型式出现,形成一个完全地堑( 伸展构造基本样式伸展构造基本样式如果地堑深部发育拆离断层或近水平滑脱层(剪切层),当伸展位移量到达一定程度后,地堑中的断块体的下降受到水平滑脱层的限制,断块体内部将进一步破裂形成新的条件正断层。伸展构造基本样式伸展构造基本样式由于受到拆离断层的限制,随着伸展位移的增加,非旋转平面正断层有向旋转平面式正断层或铲式正断层演化的趋势伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式正断层上盘下降形成的次级逆断伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式铲式正断层上盘调节断层铲式正断层上盘调节断层伸展构造基本样式伸展构造基本样式地堑模拟实正断层(正)牵引构造正断层(正)牵引构造伸展构造基本样式伸展构造基本样式断层形态与构造鼻断层形态与构造鼻(b)(a)45盆地基底面213断鼻构造凸起断鼻构造正断层的相关构造变形伸展构造基本样式伸展构造基本样式铲式正断层与滚动背斜构造铲式正断层与滚动背斜构造z 背斜转折端形态与铲式正断层形态相关,背斜面自下而上向断层面方向迁移12345123456盆地基底面伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式伸展构造基本样式3. 伸展断层系统中的变换构造伸展断层系统中的变换构造z 调节带)和 变换带,或译为 “传递带 ”、 “转接带 ”、 “转换带 ”等),是指由于主干伸展断层位移诱导出的调节性构造变形,前者强调主要构造要素的作用派生出的构造变形,后者强调这些诱导出的构造在变形场中的作用。z 主干断层位移引起剖面上上盘变形或发育次级断层,可以称为调节构造;主干断层位移沿走向变化引起的两盘断块的变形或发育横向、斜向断层等,可以称为变换构造。伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带变换断层的运动性质受被传递的主干伸展断层的位态及伸展位移方式、位移量等多种因素影响,一般多具有一定量的走滑运动。但变换断层与一般的平移断层又有明显的区别,同一变换断层的不同段可以是完全相反的走滑运动方向伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带硬连接与软连接硬连接与软连接z 一条断层可以直接与另一条断层相交,其交线称为分叉线( 这两条断层的位移可以直接传递、转换,并通过分叉线协调起来。这种断层连接方式称为 “硬连接 ”( z 断层之间也可以不直接连接,但是在运动学上仍然是协调一致,它们之间的位移传递是通过两断层之间的断块的变形来完成的。这种断层不直接连接、又保持运动学上联系的断层组合方式称为 “软连接 ”( z 软连接的断层之间的断块体通过变形来传递、变换彼此的位移,因此软连接的正断层之间由于正断层位移引起的种种构造变形现象都属于变换构造伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带多米诺式正断层组软连接的 3D 模伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带1990)提出的变换带构造分类图伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带背向和相向倾背向和相向倾斜的伸展断层斜的伸展断层之间的几种变之间的几种变换构造样式换构造样式伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带同向倾斜的伸展断层之间的几种变换构造样式同向倾斜的伸展断层之间的几种变换构造样式伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带相向倾斜、平行延伸的伸展断层之间相向倾斜、平行延伸的伸展断层之间的几种变换构造样式的几种变换构造样式伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带同向倾斜、平行延伸的伸展断层之间的变换构造样式同向倾斜、平行延伸的伸展断层之间的变换构造样式伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带不同倾向的铲式正断层扇之间三变换断层伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带被动大陆边缘的变换断层可能与洋中脊的转换断层联接在一起伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带伸展断层面形态伸展断层面形态与上盘变形的几与上盘变形的几种模型种模型伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带正断层在平面上的侧列( 现伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带苏伊士裂谷伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带北海油田油气藏分布伸展构造中的变换带伸展构造中的变换带三三收缩构造变形场收缩构造变形场1. 逆冲断层逆冲断层2. 逆冲断层组合逆冲断层组合3. 逆冲断层的相关褶皱逆冲断层的相关褶皱4. 逆冲断层系统中的调节构造逆冲断层系统中的调节构造5. 前陆盆地的逆冲褶皱构造系统前陆盆地的逆冲褶皱构造系统收缩构造收缩构造z 定义:构造变形后的剖面水平长度小于变形前的剖面原始水平长度,这种构造变形称为“收缩构造 ”( 。其反义词为 “伸展构造 ”( 。z 基本构造型式包括:逆断层、纵弯褶皱等z 按照库仑按照库仑—摩尔破裂准则和安德森断层模式,逆摩尔破裂准则和安德森断层模式,逆冲断层形成时的应力状态是主压应力轴为水平方冲断层形成时的应力状态是主压应力轴为水平方向且与逆冲断层走向垂直相交、主张应力轴为垂向且与逆冲断层走向垂直相交、主张应力轴为垂直方向、中间应力轴为水平方向且与断层走向一直方向、中间应力轴为水平方向且与断层走向一致,逆冲断层角度一般为致,逆冲断层角度一般为30°±°±。由于岩层能干。由于岩层能干性的差异、地层中孔隙流体对局部应力状态的影性的差异、地层中孔隙流体对局部应力状态的影响等原因,逆冲断层角度并非总是呈响等原因,逆冲断层角度并非总是呈30°±°±。。1. 逆冲断层逆冲断层z 上盘相对上升的断层称为逆断层(z 高角度逆断层(倾角大于30°(有人定义为45°)的逆断层,我国以前也将这类逆断层称为冲断层z 低角度逆断层(倾角小于30°的逆断层,我国以前也称为逆掩断层(z 推覆构造():位移数公里以上的近水平倾角的大位移数公里以上的近水平倾角的大规模逆断层逆断层的上盘系统规模逆断层逆断层的上盘系统z 逆冲断层(逆冲断层( ): 更通用的一个概念,可以包含上述更通用的一个概念,可以包含上述概念的全部内涵,指位移显著的逆断层及其相关构造变形概念的全部内涵,指位移显著的逆断层及其相关构造变形逆断层、冲断层与逆冲断层逆断层、冲断层与逆冲断层坡坪式逆冲断层坡坪式逆冲断层((断坡断坪断坡断坡 断坪断坪上盘 断坡上盘 断坡上盘 断坡上盘 断坪上盘断坪下盘 断坪下盘 断坪下盘 断坪下盘 断坡下盘 断坡上盘断坪断层切割 能干岩层时断层 角度较大 ,称为 断坡;断层切割 软弱岩层时断层解毒较小 ,称为断坪;逆 冲断层产 状变化 引起上盘岩层发 生褶皱变形铲式逆冲断层铲式逆冲断层((z 即断层面在剖面上呈上陡下缓的产状,向深部逐渐变为近水平的拆离或滑脱逆冲断层铲式逆断 层平面式(平面式(逆冲断层和反铲式逆冲断层和反铲式((逆冲断层逆冲断层z 有些逆断层与岩层面夹角可以大于 60°,断层面为平面状或反铲式(向上变缓)z 这种逆断层向下延伸较深,可以切割到结晶基底中,属于基底卷入的逆冲断层志澄,剖面逆冲断层组合型式(朱志澄,1989):):– 单向逆冲型单向逆冲型—叠瓦构造、逆冲双重构造等叠瓦构造、逆冲双重构造等– 背向逆冲型背向逆冲型—冲起构造等冲起构造等– 相向逆冲型相向逆冲型—逆冲三角构造等逆冲三角构造等– 楔状逆冲型楔状逆冲型—楔状双重构造、楔冲构造等楔状双重构造、楔冲构造等2. 逆冲构造组合叠瓦扇叠瓦扇((z 两条或两条以上的同向倾斜的铲式逆冲断层向深层收敛为一条低角度逆冲断层(或拆离断层),构成逆冲“叠瓦扇”或叠瓦状逆冲构造蛇头 状逆冲 构 造冲起 的蛇头 部 分叠瓦 状逆冲 构造— 叠 瓦扇区域 基准线叠瓦构造的形成可以是铲式逆断层有序发展的结果,包括后续断层在早形成的断层下盘发育的前展式叠瓦扇( 后续断层在早形成的断层上盘发育的后退式叠瓦扇( 种模式双重构造双重构造z 双重构造是由顶板逆冲断层( 底板逆冲断层( 及夹持在中间的连接逆冲断层( 分支断层 逆冲断片(马石 或断片 成。逆冲 双重构 造d=∑层底板 断层连接 断层断片转引自朱志澄, 1990冲起构造(冲起构造(逆冲三角构造(逆冲三角构造(z 逆冲断层一般是自后陆向前陆方向逆冲的,但是也有些逆冲断层是向前陆方向倾斜、向后陆方向逆冲的,称为 “反冲断层( 造 逆冲 三角带 构造3. 逆冲断层的相关褶皱逆冲断层的相关褶皱z 逆冲断层在递进逆冲位移过程中,上盘岩层受断逆冲断层在递进逆冲位移过程中,上盘岩层受断层面形态和逆冲位移变化制约会发生褶皱变形,层面形态和逆冲位移变化制约会发生褶皱变形,这种褶皱统称为逆冲断层的相关褶皱这种褶皱统称为逆冲断层的相关褶皱z 断弯褶皱(断弯褶皱(:坡坪式逆冲断层坡坪式逆冲断层的位移会使上盘的断坡部分逆冲到下盘的断坪之的位移会使上盘的断坡部分逆冲到下盘的断坪之上,上盘岩层受断层面形态制约而发生褶皱变形上,上盘岩层受断层面形态制约而发生褶皱变形z 断展褶皱(断展褶皱(:伴随着伴随着盲冲断层的位移减小,断层上盘及上覆地层会发盲冲断层的位移减小,断层上盘及上覆地层会发生褶皱变形生褶皱变形z 断滑褶皱(断滑褶皱(:顺层的逆冲断层顺层的逆冲断层也可能在层间尖灭,并引起上覆地层发生褶皱也可能在层间尖灭,并引起上覆地层发生褶皱前缘 向斜断弯 背斜后缘 向斜(a) 断弯 褶 皱(b) 断展 褶 皱断尖 点(c) 断滑 褶 皱断尖 点侧断斜断4. 逆冲构造系统中的调节构造逆冲构造系统中的调节构造撕裂 断层断层位移斜列的 逆冲叠瓦构 造中的调节 构造带(a) (b)逆冲断层带变换构造的两种主要样式B'e' 脱 断层滑 脱 断层脱褶皱构造(褶皱 并引起底部 滑脱褶皱 倒转并 在 倒转翼发 生逆冲 断 层(a)(b)(c)z 前陆盆地边缘的逆冲断层可以是基底卷入型的逆冲断层,也可以是薄皮的逆冲断层。z 逆冲断层(组)的上盘系统可能包含有从地壳深部逆冲上来的岩石或经过强烈挤压变形的造山带物质。有些逆冲断层甚至是在褶皱变形基础上形成的,即岩层受挤压先发生褶皱变形,进一步褶皱紧闭 —倒转,最后的倒转翼发生逆冲断层。z 在前陆盆地边缘的逆冲褶皱带可以有多次逆冲作用叠加的构造变形现象。单向挤压与基底拆离的推土机模四四走滑构造变形场走滑构造变形场走滑断层与走滑构造组合走滑断层与走滑构造组合z 走滑断层是指两盘断块体以相对走滑位移为要运动特征的断层z 走滑断层位移过程中也会进一步引起两盘断或走滑断层上覆地层的变形,所有这些与这变形与位移矢量近水平的剪切作用有关的构变形统称为走滑构造,或走滑构造组合走滑断层的位移方向走滑断层的位移方向z 位移矢量向左的断层称为右旋走滑断层( 右旋平移断层( 位移矢量向右的断层称为左旋走滑断层( 左旋平移断层( 旋 走滑断 层 右 旋 走 滑断 层走滑断层的位移方向走滑断层的位移方向z 断层的两盘相对位移矢量通常是斜向的,当走滑断层位移矢量中有较大的倾向位移分量时可分别称为 “正走滑断层 ”(倾向位移分量为正断层)或“逆走滑断层 ”(倾向位移分量为逆断层)断层走向线逆断层正断层左旋走滑断层右旋走滑断层断层 走向 线正断 层逆断 层左旋走滑 断层右旋走滑断 层正左 旋走 滑断层逆左 旋走 滑断层正右 旋走滑 断层逆右旋走滑断 层左 旋走滑逆断 层左旋 走滑正断 层右 旋走滑逆断 层右旋 走滑正断 层断层倾斜线断层 倾斜 线走滑断层的形成力学条件走滑断层的形成力学条件z 按照安德森断层模式,在σ2直立、σ1和σ3水平的应力状态下的两个共轭破裂面分别相当于左旋走滑断层和右旋走滑断层。因此,走滑断层相当于位移矢量近水平的剪切破裂走滑应变椭圆走滑应变椭圆里德尔共轭剪切破裂( R)同 向走滑断层:与主位移带小角度(一般<15 、剪切方向与主位移带一致、角顶指向本盘断块位移方向( R') 反向走滑断层:与主位移带呈大角度相交、并且剪切位移方向相反的次级走滑断层走滑应变椭圆走滑应变椭圆同向( P)剪切破裂:与主位移带相交夹角一般<10T)破裂: —与主位移带大角度相交的、延伸不长的正断层组主位移带平行的断层。局部 收缩 变形:雁行式褶皱( en 逆断层组走滑构造组合走滑构造组合z 所谓走滑构造组合是指走滑作用形成的各种构要素的组合,包括走滑主位移带及各种由于断走滑位移引起的伴生构造。z 主位移带 ( :与走滑构造带走向一致的、连续的走滑断层位移简称 z 伴生构造 ( :走滑构造带内部或主要走滑位移带附近区域,由于走滑位引起的各种伴生构造变形。这些伴生构造的局应变轴方向与走滑构造带的变形椭圆中的应变向是基本一致的。走滑断层的位移分布走滑断层的位移分布z 水平位移变换称为垂直升降的 4象限位移分布断尖点断尖点最大走滑 位移部位走滑位移量垂直位移量沉降隆升沉降(- )沉降(- )隆升(+ )隆升(+ )沉降隆升走滑断层的排列型式走滑断层的排列型式右阶 斜列左阶 斜列轴线岩桥岩桥岩桥岩桥走滑拉分盆地与走滑推挤隆起走滑拉分盆地与走滑推挤隆起右阶右旋 走滑断层带右阶左旋 走滑断层带左阶左旋 走滑断层带左阶右旋 走滑断层带拉分盆地拉分盆地推挤隆起推挤隆起2. 走滑构造的识别标志走滑构造的识别标志花状构造– 海豚效应和丝带效应– 走滑带内部构造和夹块– 剖面上的地层不连续现象线性延伸或带状展布– 走滑带两侧地质界线的水平错开– 斜列的盖层褶皱3. 走滑构造演化走滑构造演化基底与盖层关系对走滑构造的影响基底与盖层关系对走滑构造的影响z 基底走滑位移量愈大,盖层走滑变形也俞强烈z 盖层厚度愈大,基底走滑位移引起的走滑变形带的宽度愈大z 盖层岩层中发育有较厚的软弱岩层时,基底走滑位移引起的盖层走滑变形宽度愈大z 盖层岩层中发育有较厚的软弱岩层也容易发育雁列的滑脱褶皱,而盖层褶皱变形宽度一般比盖层走滑断层带的宽度更大结束语结束语z 谢谢各位耐心地听完本次讲座z 欢迎批评指正z 希望有机会与各位进一步交流联系电话: 010)13501289211(手机)电子信箱: 京昌平,中国石油大学(北京)资源与信息学院地球科学系
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