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不同变形速率下前陆褶皱冲断带的发育特征——基于砂箱物理模拟实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
构造模拟实验是研究和模拟自然界地质构造现象、变形特征、成因机制和动力学过程的一种物理实验方法。本文基于砂箱构造物理模型高、中、低速7组不同单向挤压速度的构造模拟实验,揭示不同变形速率下砂箱物质变形的几何学、运动学及其演化特征,探讨不同变形速度(尤其是不同量级速度)对前陆褶皱冲断构造变形的重要性。高速单向挤压变形过程中(0.4~0.1mm/s),砂箱模型中石英砂体后缘构造加积强烈,砂体变形主要以楔形体向前扩展变形为主,其构造样式主要表现为前展式叠瓦冲断构造。中速挤压变形过程中(0.05~0.005mm/s),砂体后缘加积相对较弱,构造变形样式主要为砂箱楔形体前缘先形成(前展式为主)逆冲断层,当达到临界楔形体后,反冲断层发育并与前展式逆冲断层构成冲起构造,构造样式上表现为叠瓦构造与冲起构造的无序叠加。低速挤压变形过程中(0.002mm/s),砂箱物质构造样式以典型冲起带为主。由于砂箱模拟过程的时效性,即如何在最有效时间内获得最全面而复杂的演变过程,通过本次系列实验,我们建议将此有效挤压速度设定为0.05~0.005mm/s范围内,可以先后清晰而全面的获得高速和低速挤压下砂体的变形过程和构造样式。 相似文献
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运用平衡剖面分析和构造物理模拟实验方法研究了典型铲式正断层模型上盘盆地的发育过程．研究表明，铲式正断层的产状以及断层上盘的变形方式直接影响上盘盆地的形态和沉积层序结构．简单铲式正断层的上盘发育相对简单的半地堑盆地，复杂铲式（坡坪式）正断层的上盘则发育包含有内部次级背斜凸起和向斜凹陷的复式半地堑，而且半地堑盆地的宽度与拆离断层面深度成正比．在沉积物补偿充填的情况下，渐进伸展将使半地堑的宽度也保持不变，从而使半地堑构造斜坡上产生“视水退”的层序结构现象，并且使盆地中“垂向加积”的沉积层序演变为宏观上“侧向加积”的沉积层序．这种由构造因素对半地堑盆地的层序充填的影响在渤海湾盆地的部分老第三纪断陷中得到印证． 相似文献
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渤海湾盆地张巨河复杂断块区平面砂箱模拟实验及其启示 总被引：7，自引：0，他引：7
伸展盆地复杂断块区往往发育多个方向的断层，这种复杂的正断层组合过去有人认为是多期构造矗加作用的结果。本文针对渤海湾盆地张巨河复杂断块区进行了平面砂箱模拟实验。实验结果表明，在基底有先存构造(如基底断裂)的情况下，如果区域伸展方向和先存断裂或基底构造活动(底辟上拱)不协调，通过递进变形就可以形成复杂的断层组合，即复杂的断层组合可以在一个伸展构造期内、在统一的区域伸展构造力作用下在递进变形过程中逐渐形成，复杂断层组合并不一定需要多期变形叠加。在此基础上，结合理论分析，提出了复杂断层组合成因的另一种模式——不协调伸展递进变形模式。该模式为揭示伸展构造系统中复杂断层组合之间的内在联系提供了新的思路。 相似文献
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从反转构造的砂箱模型看柴达木早-中侏罗世盆地的构造性质 总被引：7，自引：0，他引：7
设计了基底均匀伸展半地堑正反转、基底均匀伸展书斜式正反转和对称地堑正反转等3个砂箱实验模型,着重研究后期构造反转对前期正断层构造的叠加与改造作用.单侧挤压实验结果表明,正反转过程中,挤压变形主要通过形成新的低角度逆冲断层实现,前期正断层多数可被保存下来,仅倾角不同程度地变陡.前期正断层全部反转为逆断层的可能性极小,仅在强烈逆冲变形带,逆冲断层才有可能完全取代前期的正断层.根据实验结果并结合柴达木盆地的实际资料,认为柴达木盆地早-中侏罗世时期为挤压性质的盆地. 相似文献
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利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素. 相似文献
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冲起构造广泛发育于挤压逆冲构造体系和走滑构造体系,具有极其重要的油气勘探价值,因而备受关注。砂箱模拟模型已经被证明是强大的可视化工具,用来模拟不同岩层中复杂的构造现象。基于相似初始砂箱构造模型条件下不同挤压速率(0.3 mm/s、0.1 mm/s、0.005 mm/s)变形过程,揭示出褶皱冲断带发育过程中的典型两类冲起构造：叠加冲起构造和单一冲起构造,它们对于褶皱冲断带演化过程及其油气勘探具有明显不同的重要性。砂箱物理模拟实验揭示楔形体扩展变形序列对前陆褶皱冲断带冲起构造发育类别具有重要控制作用,即褶皱冲断带前缘以前展式扩展变形为主,主要发育单一冲起构造;后缘以后展式扩展变形为主,主要发育叠加冲起构造。 相似文献
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五种不同边界几何条件的平面砂箱实验模型表明,一个方向的伸展变形可因伸展边界方向的变化形成不同走向的正断层,伸展裂陷盆地中不同走向的正断层并非一定代表不同方向区域构造应力作用、或多期构造变形的结果。伸展裂陷盆地正断层走向受伸展边界走向和构造伸展的方向共同控制,伸展边界的控制力随距离增大而逐渐衰减。伸展边界附近的断层走向主要受伸展边界方向控制,大致反映伸展边界方向。盆地内部断层走向主要受构造伸展方向控制(趋向于垂直构造伸展方向),主要反映构造伸展方向。盆地伸展边界方向的变化可以引起伸展裂陷盆地内部断层走向的转向。因铲式正断层上盘滚动变形产生的正断层,其走向平行于铲式边界断层的走向。 相似文献
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北大港——白东构造带成因的实验解析 总被引：4，自引：0，他引：4
砂箱模拟实验已经被证明是研究盆地内部伸展构造的有效工具。用砂箱实验模拟了黄骅盆地内北大港－－白东构造带的成因，认为北大港－白东构造带是盆地在以沧东断理解为主边界断层的伸展过程中，上盘变形受到新港－海河断裂带影响的产物。 相似文献
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松辽盆地南缘十屋断陷构造物理模拟研究 总被引：2，自引：0，他引：2
松辽盆地十屋断陷早期伸展阶段形成断陷和坳陷沉积,晚期挤压阶段发生盆地反转。采用铲形和直线形2种边界断层模拟十屋断陷的形成和演化过程。模拟实验结果表明,较陡的主干断层控制的半地堑断陷在侧向挤压过程中发生盆地反转,但是早期形成的正断层不一定发育成为反转断层,而是正断层的倾角变陡,并导致在断陷内的上部盖层中发育形成新的逆断层。这一实验结果较好地解释了松辽盆地十屋断陷的构造演化特征,即断陷期形成的正断层在后期反转构造中受到挤压时发生产状变化并在拗陷期沉积盖层中发育逆断层 相似文献
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砂箱模拟实验已经被证明是研究盆地内部伸展构造的有效工具。用砂箱实验模拟了黄骅盆地内部北大港—白东构造带的成因，认为北大港—白东构造带是盆地在以沧东断裂为主边界断层的伸展过程中，上盘变形受到新港—海河断裂带影响的产物。 相似文献
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伸展方式对伸展构造形成特征影响的相似模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
周建勋 《大地构造与成矿学》2000,24(1):70-74
本文分析了三种不同基底伸展方式、具有膝状边界形态的砂箱实验模型 ,结果表明基底伸展方式的不同可以导致伸展盆地平面变形面貌和剖面构造样式上的显著差异。伸展方式对于凹形边界和凸形边界具有不同的影响。凹侧主动伸展模型在凹形边界附近形成平行边界复合方向的断层 ,在凸形边界附近则形成平行边界走向的断层。凸侧主动伸展则趋于在两侧边界附近形成近于垂直伸展方向的断层。由此可见 ,可能借助伸展盆地的断层平面变形面貌判别主动分离块体。 相似文献
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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。 相似文献
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通过设计底部单向均匀伸展的沙箱实验，可以模拟多米诺式伸展构造系统的形成演化过程，试验了多米诺式伸展构造系统的形成条件，认为多米诺式伸展构造系统的发育顺序并非以逐次向前推进的掀斜运动模式出现，而是在时间上有其发育的阶段性，在空间上有其展布的均衡性和分布的层次性，当伸展位移量增大到一定程度后，多米诺式断层逐渐向铲式断层转化，而盖层厚度较大时，多米诺式伸展构造系统容易向地堑地垒系统演化。 相似文献
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南海北部珠江口盆地中段伸展构造模型及其动力学 总被引：1，自引：0，他引：1
位于南海北部大陆边缘上的珠江口盆地发育NNE向、NE向、NW向、近EW向等多组基底断裂,盆地结构复杂,并表现出明显的时空差异性。本文基于珠江口盆地中段地震资料解释的构造样式的变化推断地壳中存在一条向南缓倾斜、呈坡坪式形态的拆离断层,古近系构造属于这条拆离断层上盘的伸展构造系统。北部的西江凹陷属于拆离断层伸展构造系统的头部,凹陷边界正断层铲式断层面形态向深层延伸并收敛在拆离断层面上,凹陷表现为半地堑“断陷”样式;中部的番禺低隆起对应于拆离断层的低角度断坪部位,拆离断层上盘断块的伸展位移导致两侧的恩平组超覆在低隆起上;南部的白云凹陷位于拆离断层的深部断坡部位,充填的文昌组和恩平组表现为“断坳”或“坳断”样式;南部隆起位于拆离断层深部断坪部位,其上盘发育的分支断层控制着荔湾凹陷古近系、新近系的发育并使之表现为复杂的断陷断坳构造样式。该模型强调拆离断层上盘与下盘、不同地壳结构层均发生不同程度的伸展变形,且伸展变形方式、应变量等存在时空差异,而拆离断层正是不同构造单元、不同地壳构造层之间的调节性构造面。总体上,拆离断层上盘以脆性伸展构造变形为主,分支断层控制不同构造单元古近纪的构造演化,下盘则是以韧性伸展变形为主,并拖曳上盘发生不均一的伸展应变;西江凹陷的伸展应变量大于拆离断层下盘的伸展应变量,白云凹陷的伸展应变量则小于拆离断层下盘的伸展应变量。以西江凹陷北部边缘的NE向铲式正断层为头部的拆离断层控制了文昌组沉积,但在恩平组沉积期被近EW向高角度正断层切割破坏而被遗弃,拆离断层系统的头部由西江凹陷北部边缘迁移至番禺低隆起。盆地结构及断裂系统的时空差异性受盆地基底先存构造、地壳与岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,但主要是对软流圈流动及岩石圈热结构变化的响应。用软流圈由北西向南东流动拖曳上覆岩石圈发生伸展变形的动力学模型能合理地解释珠江口盆地中段古近系构造的形成和演化。 相似文献
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雁列构造是走滑断层存在的充分判据?--来自平面砂箱模拟实验的启示 总被引：6，自引：5，他引：1
多年来 ,雁列构造被作为走滑作用的结果、并得到物理模拟实验模型的支持 ,通常作为走滑断层的判据加以运用。本文根据针对黄骅盆地所设计的曲折边界基底均匀伸展模型和针对焉耆盆地所设计的基底均匀收缩斜向挤压模型的砂箱实验结果 ,给出了雁列构造另外的成因解释。认为雁列构造的成因并非局限于基底走滑作用 ,基底均匀变形条件下的斜向伸展或斜向挤压作用均可形成雁列构造 ,因此雁列构造不能作为走滑断层存在的充分判据。 相似文献
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长江源地区近南北走向的地堑构造是该区现今最为显著的构造现象,也是青藏高原迄今发现的同类构造发育的最北部地区。长江源地区地堑构造包括温泉、常错、当拉错纳玛和沱沱河4个规模较大的近南北向地堑。断层年代学和断陷盆地沉积作用研究结果表明,研究区伸展变形至少自中新世末—上新世初就已开始,对长江源地区现今的地貌格局、水系型式具有显著的制约作用。长江源区主要水系是沿南北走向的地堑构造和正断层侵蚀发育而成的。青藏高原新生代伸展地堑构造是高原经历早期地壳强烈缩短变形之后,在深部动力学机制作用下快速隆升的产物。 相似文献
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长江源区新生代地堑的构造特征与形成机制 总被引：1，自引：2，他引：1
长江源地区近南北走向的地堑构造是该区现今最为显著的构造现象,也是青藏高原迄今发现的同类构造发育的最北部地区.长江源地区地堑构造包括温泉、常错、当拉错纳玛和沱沱河4个规模较大的近南北向地堑.断层年代学和断陷盆地沉积作用研究结果表明,研究区伸展变形至少自中新世末-上新世初就已开始,对长江源地区现今的地貌格局、水系型式具有显著的制约作用.长江源区主要水系是沿南北走向的地堑构造和正断层侵蚀发育而成的.青藏高原新生代伸展地堑构造是高原经历早期地壳强烈缩短变形之后,在深部动力学机制作用下快速隆升的产物. 相似文献
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伸展构造在基岩中的表现,取决于其形成时的变形相及岩石的变形行为,可以归纳为五种主要型式:高角度正断层系组成的地堑或盆岭式构造;剥离断层;岩层的普遍变薄与糜棱岩化;相对强硬层的香肠化和缺失;褶叠层的普遍存在。文中比较详细地讨论了剥离断层与冲断推覆构造的差异及糜棱岩的识别,尤其是对碳酸盐糜棱岩识别的主要标准。 相似文献
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长江源地区近南北走向的地堑构造是该区现今最为显著的构造现象,也是青藏高原迄今发现的同类构造发育的最北部地区.长江源地区地堑构造包括温泉、常错、当拉错纳玛和沱沱河4个规模较大的近南北向地堑.断层年代学和断陷盆地沉积作用研究结果表明,研究区伸展变形至少自中新世末-上新世初就已开始,对长江源地区现今的地貌格局、水系型式具有显著的制约作用.长江源区主要水系是沿南北走向的地堑构造和正断层侵蚀发育而成的.青藏高原新生代伸展地堑构造是高原经历早期地壳强烈缩短变形之后,在深部动力学机制作用下快速隆升的产物. 相似文献