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1.
用物理模拟实验研究大陆伸展构造 总被引：6，自引：0，他引：6
本文以岩石圈多层构造为基础,按照下地壳和岩石圈地幔塑性流动控制上地壳构造变形的思想,采用脆延性双层模型进行伸展构造模拟实验。模拟结果表明,延性层流动速度比脆性层运动速度大,对脆性层具有牵引作用;受挤压和边界流动控制,模型构造变形出现伸展区、过渡区和挤压区,其中以伸展区的"地堑-地垒"式伸展构造为主。模型表面标志点位移表明,模型脆性层变形量主要集中在断裂发育部位,而断裂之间块体变形量基本可以忽略不计。此外,实验中还观察到在脆性层断裂部位出现延性层被动上隆现象。 相似文献
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滇西新构造运动时期陆内伸展作用 总被引：3，自引：0，他引：3
上新世一第四纪为滇西的新构造运动时期,代表了本区喜马拉雅造山期后的伸展作用时间,除形成区域性的角度不整合外,还形成了一系列小规模的转换拉张盆地,并产生大规模玄武岩浆喷发。洱源—遮放地震深度-速度剖面的P波速度,显示本区岩石圈具4层结构,即上部壳层、韧性壳层、下部固态壳层和地幔岩石圈。各层对比表明,地幔隆起导致热隆伸展作用及热流上涌,并在壳幔界面产生局部混熔,下部壳层发生区域深变质作用;韧性壳层产生强烈纯剪流动,上部壳层则以脆性—脆韧性走滑断层及层圈式滑脱被动地调整;地壳均衡作用不断地调整地幔隆起与地壳厚度的关系。 相似文献
3.
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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黄河口凹陷东洼是渤海盆地典型的盆缘洼陷,基于新一轮区域三维地震精细解释资料,采用构造解析与构造物理模拟技术相结合的方式,对黄河口凹陷东洼的断裂体系特征与构造演化过程进行研究.研究表明,受走滑和伸展变形的共同作用,研究了发育了以NNE-NE走向为主的走滑断裂体系和以EW-NEE走向为主的伸展断裂体系,断裂构造演化经历了孔店组-沙四段沉积时期的初始张扭裂陷阶段、沙三段沉积时期的走滑伸展裂陷阶段、沙一二段和东营组沉积时期的伸展萎缩持续走滑阶段、馆陶组和明化镇组沉积时期张扭变形阶段等4个阶段.其中,主走滑断层是在初始张扭裂陷阶段所形成的NE向伸展断层基础上持续活化而成;主伸展断层则形成于走滑伸展裂陷阶段的SN向伸展作用应力背景下.在伸展萎缩持续走滑阶段,各方位断裂在近SN向伸展作用下持续再活动,表现为走滑-伸展复合变形为主;在张扭变形阶段,先期主干断裂选择性活动,同时新生形成大量新近系的次级断层. 相似文献
5.
褶积微分算子法是一种全新的数值模拟方法,已被广泛应用于复杂介质的地震波场数值模拟,但是其边界反射问题一直没有解决。这里将最佳匹配层(PML)吸收边界条件引入到褶积微分算子法中,此方法是在研究区域的边界上加入吸收层,使边界上传入吸收层的波,随传播距离按指数规律衰减,不产生任何反射,以达到消除边界反射的目的。构造不同的模型,通过对比分析证明,PML吸收边界条件能比较好地解决褶积微分算子法的边界问题,从而验证了完全匹配层吸收效果的优越性。 相似文献
6.
二连盆地是中国东北部中生代含油气盆地,与中国东部中生代裂陷盆地之间存在显著的几何学与运动学相似性,根据盆内构造线走向和典型地震剖面构造样式可划分为中央正向裂陷带和周缘斜向裂陷带。尽管前人对盆地中生代构造变形开展了大量研究,但有关同期构造控制因素的认识尚不清晰。为此,研究以二连盆地为原型,设计了3组分别改变伸展速率、伸展方向及同沉积作用的平面沙箱模型。实验结果表明伸展方向控制裂陷内部断层特征;南东向的伸展速率改变深层构造薄弱带的扩展和断裂发育规模;同沉积作用促进基底滑脱层的活动强度,且进一步抑制边界断裂的生长。模拟结果还揭示了伸展方向是该盆地构造变形的主要控制因素;同沉积作用和伸展速率为次要控制因素。同时根据中国东部及邻区典型中生代裂陷盆地的几何学与运动学相似性,认为"南东向伸展"可以提供较好的运动学解释。 相似文献
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用物理模拟实验研究走滑断裂和拉分盆地 总被引：6，自引：1，他引：5
本文按照下地壳和岩石圈地幔塑性流动控制上地壳构造变形的思想,采用脆延性双层模型,在考虑模型相似性的条件下,通过延性层流动驱动脆性层进行走滑断裂和拉分盆地模拟实验。实验结果表明,在左行走滑阶段发育两条"S"型左行右阶断裂带;在右行走滑改造阶段,早期左行右阶断裂带被改造为"Z"型右行右阶断裂带。走滑断裂发育过程中共有三种类型的拉张伸展:(1)"S"型破裂逐渐伸展,形成多个菱形盆地;(2)几个相邻的斜列"S"型断裂在剪切作用下端部被错断连通,形成"地堑-地垒"构造;(3)在右行走滑阶段,沿右行右阶断裂拉张形成拉分盆地。先存的上隆拱张断裂限制了走滑断裂的位置和方向。脆性层强度对走滑断裂的形成和发展具有约束作用,脆性层结构对脆延性的层间耦合作用和走滑断裂特征具有显著影响。 相似文献
8.
基于"同一应力场不同边界条件形成不同性质断层"的构造解析原理,认为海拉尔盆地断陷期受南南东—北北西向拉张应力场作用,形成北北东和北东东向断裂,北北西向断裂明显走滑变形。断-坳转化期拉张应力场方位调整为近东西向,形成近南北向断裂,北北东、北东东和北北西向断裂扭动变形。伊敏组沉积末期盆地回返,受近东西向挤压应力场控制盆地左旋压扭变形,北北东和北东东向断裂强烈反转。依据断裂变形特征叠加关系,海拉尔盆地形成4套断裂系统:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂。断陷构造层早期伸展中期张扭反向断裂形成断层遮挡圈闭,早期伸展断裂将凹中隆和斜坡切割破碎形成断层复杂化的背斜圈闭,早期伸展断裂与中期张扭断裂交叉组合,形成复杂的断块圈闭。断-坳构造层早期伸展中期张扭晚期反转断裂呈"梳状"组合,形成典型的断块圈闭。基于断裂活动时期与成藏期耦合关系以及典型油气藏解剖的结果认为,早期伸展和早期伸展中期张扭断裂在成藏关键时刻为遮挡断层,且封闭的烃柱高度一般均小于圈闭的幅度,早期伸展中期张扭晚期反转断裂为调整型断层。基于圈闭的样式、断层在成藏中的作用及输导体系分析,海拉尔盆地断裂控藏模式分为二型4类,二型为原生油藏和次生油藏。原生油藏包括3类:一是灶缘油气侧向运移反向断层遮挡成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭断裂系统;二是灶内油气初次运移断层遮挡"箱内"成藏模式;三是灶内凹中隆油气侧向运移"弥散式"成藏模式。这两种模式控藏断裂均为早期伸展断裂。次生油藏为油气沿断裂垂向运移"伞式"成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统。 相似文献
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基于“同一应力场不同边界条件形成不同性质断层”的构造解析原理,认为海拉尔盆地断陷期受南南东—北北西向拉张应力场作用,形成北北东和北东东向断裂,北北西向断裂明显走滑变形.断-坳转化期拉张应力场方位调整为近东西向,形成近南北向断裂,北北东、北东东和北北西向断裂扭动变形.伊敏组沉积末期盆地回返,受近东西向挤压应力场控制盆地左旋压扭变形,北北东和北东东向断裂强烈反转.依据断裂变形特征叠加关系,海拉尔盆地形成4套断裂系统:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂.断陷构造层早期伸展中期张扭反向断裂形成断层遮挡圈闭,早期伸展断裂将凹中隆和斜坡切割破碎形成断层复杂化的背斜圈闭,早期伸展断裂与中期张扭断裂交叉组合,形成复杂的断块圈闭.断-坳构造层早期伸展中期张扭晚期反转断裂呈“梳状”组合,形成典型的断块圈闭.基于断裂活动时期与成藏期耦合关系以及典型油气藏解剖的结果认为,早期伸展和早期伸展中期张扭断裂在成藏关键时刻为遮挡断层,且封闭的烃柱高度一般均小于圈闭的幅度,早期伸展中期张扭晚期反转断裂为调整型断层.基于圈闭的样式、断层在成藏中的作用及输导体系分析,海拉尔盆地断裂控藏模式分为二型4类,二型为原生油藏和次生油藏.原生油藏包括3类:一是灶缘油气侧向运移反向断层遮挡成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭断裂系统;二是灶内油气初次运移断层遮挡“箱内”成藏模式;三是灶内凹中隆油气侧向运移“弥散式”成藏模式.这两种模式控藏断裂均为早期伸展断裂.次生油藏为油气沿断裂垂向运移“伞式”成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统. 相似文献
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赣东北地区晚元古代登山群火山岩的特点及其形成的大地构造背景 总被引：5，自引：1，他引：4
赣东北地区登山群及相应层位火山岩是晋宁期同碰撞造山阶段的火山岩,可分为两个旋回。拨竹坑组碱性玄武岩喷发与陆－陆碰撞时岩石圈的拆沉作用引起的大陆地壳伸展有关。叶家组安山岩类和流纹岩为挤压应力场产物,由大陆持续会聚产生的地壳缩短、堆叠和山体隆升引起;因山体隆升局部地区发生次级纵张,叶家组下段顶部有碱性玄武岩发育。 相似文献
11.
Modelling the extension of heterogeneous hot lithosphere 总被引：2，自引：0，他引：2
Dimitrios Sokoutis Giacomo Corti Marco Bonini Jean Pierre Brun Sierd Cloetingh Thomas Mauduit Piero Manetti 《Tectonophysics》2007,444(1-4):63-79
The consequences of weak heterogeneities in the extension of soft and hot lithosphere without significant previous crustal thickening has been analysed in a series of centrifuge models. The experiments examined the effects of i) the location of heterogeneities in the ductile crust and/or in the lithospheric mantle, and ii) their orientation, perpendicular or oblique to the direction of bulk extension. The observed deformation patterns are all relevant to the so-called “wide rifting” mode of extension. Weak zones located in the ductile crust exert a more pronounced influence on localisation of deformation in the brittle layer than those located in the lithospheric mantle: the former localise faulting in the brittle crust whereas the latter tend to distribute faulting over a wider area. This latter behaviour depends in turn upon the decoupling provided by the ductile crust. Localised thinning in the brittle crust is accompanied by ductile doming of both crust and mantle. Domains of maximum thinning in the brittle crust and ductile crust and mantle are in opposition. Lateral differences in brittle crust thinning are accommodated by lateral flow in the ductile crust and mantle. This contrasts with “cold and strong” lithospheres whose high strength sub-Moho mantle triggers a necking instability at the lithosphere-scale. This also differs from the extension of thickened hot and soft lithospheres whose ductile crust is thick enough to give birth to metamorphic core complexes. Thus, for the given lithospheric rheology, the models have relevance to backarc type extensional systems, such as the Aegean and the Tyrrhenian domains. 相似文献
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对于喀喇沁变质核杂岩早白垩世构造过程与形成模式长期以来存在着不同的认识。通过详细的野外构造观察及擦痕应力场反演,并结合前人年代学数据,有效地制约了喀喇沁变质核杂岩早白垩世的构造演化,并对其形成模式进行了分析。结果表明,起源于晚侏罗世的喀喇沁变质核杂岩,在早白垩世(141～100 Ma)再次经历了强烈的伸展与岩浆活动。在此伸展活动中,沿着核部杂岩两侧分别发育了NE走向、倾向相反的楼子店-八里罕和上店-东风大型正断层,进而控制两侧半地堑式的小牛与平庄盆地的发育。在这两条边界断层的伸展运动及随后的均衡隆升中,核部杂岩不断抬升与剥露,先后发育了NE-NNE向的伸展韧性变形带与脆性正断层。这些早白垩世韧性和脆性伸展构造一致指示拉张方向为NW-SE向。综合分析表明,区内早白垩世伸展活动经历了141～134 Ma的初始伸展与同构造岩体侵位阶段、133～126 Ma的边界断层强烈活动与核部快速抬升阶段以及125～100Ma的均衡隆升阶段。喀喇沁变质核杂岩在早白垩世的伸展活动中转变为地垒式伸展穹窿,其强烈伸展活动出现在华北克拉通破坏峰期,动力学背景是古太平洋板块俯冲导致的远场弧后拉张。 相似文献
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东昆仑、玉树、汶川地震的发生规律和形成机理:兼论大陆地震成因与预测 总被引：6，自引：3，他引：3
青藏高原东北部东昆仑、汶川、玉树等强震的同震地表破裂不对称发育,伴随余震有规律地分别向东、南东和北北东方向迁移,很可能是源于恒河盆地流经亚东、当雄、安多、库赛湖、治多、玉树、甘孜、汶川的弧形下地壳“热河”的流速和流向变化形成的,下地壳热流物质正在向云南及邻区汇聚形成下地壳“热海”,导致长时间跨季度构造热干旱,其影响超过大气环流的作用。地表破裂不一定受断层控制,震源也不在断层面上,下地壳流动导致中地壳发震并进一步影响上地壳形成同震脆性破裂系统。大陆板内盆山过渡带地震密集,大陆板内地震是在下地壳层流的热动力作用下导致活动地壳分层变形的产物。在大陆盆山耦合、圈层耦合的非线性开放系统中,从大洋底部的软流圈层流进入大陆底部使得地幔软流圈加厚,底辟上升为大陆下地壳流动,为地震活动提供了巨量热能;热软化的下地壳缓慢的韧性流动孕育了大陆板内地震;中地壳韧 脆性剪切带易于积累能量,发生热能与应变能的转化,产生地震,形成震源层;上地壳脆性断层活动和地表破裂是地震释放深部能量的载体和方式之一。地壳稳定性评价的依据应当是地壳的活动性而不是断层的活动性。大陆活动构造区地震活跃期与平静期交替实际上是下地壳地震能量的聚散过程,体现在下地壳热主导的韧性流动构造与上地壳应力主导的脆性破裂构造之间的相互作用。下地壳热软化物质流动过程中流速、流向等突然改变触发地震,并产生共振波。大陆下地壳流层在厚度、温度、粘度、流速、流向上的变化产生一定程度的温度异常、流体异常及与其相关的大气层、电场、磁场、重力场、地球化学场、应力场、应变场、生物场等异常。合理布置天空网、地面网、地下网,综合立体监测有效的地震前兆,系统地开展长期、中期和短临地震预测,能够不断地提高地震预测水平。 相似文献
14.
The morphology of fast to ultra-fast oceanic spreading ridges such as the East Pacific Rise (EPR) is characterized by an axial dome, 5–10 km wide, culminating at 300–500 m above the surrounding seafloor. This dome is bounded by lateral grabens that develop systematically 2 to 6 km apart from the spreading axis. A large summit trough, 200 m to 2 km wide, locally notches the axial high, only where the dome is inflated, indicative of a time-average robust magma supply. This summit trough is thought to represent an elongated axial summit caldera (ASC) created as a result of the subsidence of the top of the axial magma chamber (AMC). Such subsidence is likely caused by a temporary decrease in melt supply into the shallow magma reservoir suffering continuous regional extension. Analog experiments using small-scale modeling have been performed in order to better constrain the tectonic evolution of the axial region. The experimental apparatus includes an elongated balloon filled with water as an analog of the magma reservoir set in a central groove in a table. It is capped with a silicone layer representing hot rocks below the brittle–ductile transition and is covered by a sand layer representing the brittle crust. The experiments integrate withdrawal of the balloon and extension at the boundary of the model by the mean of two mobile walls. Three experimental setups allowed us to study independently the mechanical parameters controlling the axial tectonic evolution: extension without withdrawal, withdrawal without extension, withdrawal and synchronous extension. We show that the morphology of the EPR axis can be considered as the result of both horizontal and vertical movements. Two symmetrical lateral grabens develop on both sides of a non-deformed axial dome when single extension is applied to a model with a thin silicone layer. Normal faults of the lateral grabens are rooted on two divergent velocity zones (DVZs) located on the edges of the groove. This situation is regarded as an analog of the natural case where the top of the AMC acts as a stress-free boundary that fails to transmit the extensional stresses to the upper brittle layer. An important deflation of the balloon without extension results in the creation of a central collapse trough limited by reverse faults. During synchronous extension and withdrawal, the initiation of the lateral grabens is favored by a balloon deflation, even if such deflation is unable to generate a superficial collapse. This last case is considered as representative of the evolution of EPR segments showing little variations in melt supply into the AMC. Higher deflation rates under continuous extension correspond to EPR segments undergoing strong variations in melt supply. In such experiments, the lateral grabens are created together with a central collapse trough developing in a way similar to that of experiments involving only balloon deflation. Finally, we show that DVZs located at the brittle–ductile boundary are the key mechanical elements which may explain the structural evolution of the axial region of fast to ultra-fast spreading ridges. The distance from axis and the width of the DVZs directly control the location and the distribution of the lateral grabens. 相似文献
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青藏高原及邻区三角形发震构造域是全球大陆最显著的地震多发区.脆性活动断层及其弹性回跳模式无法合理解释该区深度集中分布在10~40 km的点状震源.针对发震构造和地震机理不明确这一重大科学问题, 以大陆动力学和地球系统动力学新思想为指导, 对青藏高原及邻区发震构造系统进行域、层、带、点相关研究, 阐明大陆地震构造系统的结构型式, 认为下地壳固态流变及其韧性剪切带是提供地震能量的孕震构造, 中地壳韧-脆性剪切带是累积地震能量的发震构造, 上地壳脆性断裂是释放地震能量的释震构造.在研究青藏高原及邻区地震构造系统及其形成背景的基础上, 进一步论证了大陆地震热流体撞击的形成机理: 地幔墙导致大洋中脊之下的软流圈热流物质层流到大陆特定部位汇聚加厚并底辟上升, 造成大陆下地壳部分熔融和固态流变, 并改变莫霍面的产状, 固态流变物质侧向非均匀流动, 形成大陆盆山体系, 流动的韧性下地壳与脆性上地壳之间具有韧-脆性剪切滑脱性质的中地壳不断积累由下地壳热能转换而来的应变能, 形成发震层, 震源定位于下地壳热流物质富集带("热河")中的固态-半固态流变物质撞击到强弱层块之间的构造边界, 不同热构造环境和撞击角度产生5种不同类型的地震.从而为大陆地震的科学预测奠定了全新的理论基础. 相似文献
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珠江口盆地白云凹陷新生代构造演化动力学 总被引：42，自引：0，他引：42
白云凹陷构造演化史的研究对在白云凹陷开展油气勘探和深水沉积研究具有重要的意义。通过对断裂与沉积结构平面和剖面特点的分析,结合岩浆活动特点,文中提出白云凹陷是一个复式地堑,推测这种结构特点与凹陷下地壳的强烈韧性减薄和颈缩变形有关,表现为热岩石圈的伸展。其发育机制推测与白云凹陷位于构造转换带上有关,特殊的构造位置使白云凹陷成为强烈构造变形区,岩石圈地壳强烈减薄,伴随伸展过程和地幔上涌,脆性地壳或上地幔中部分熔融物质的出现导致岩石圈强度的急剧降低,在区域伸展应力场下以韧性流变方式减薄。岩浆在构造转换带下聚集并发育主岩浆房,由于白云凹陷南北边缘没有发育正断裂系统,岩浆主要沿垂直伸展的方向运移,因此在珠琼运动一幕和二幕南南东向伸展应力作用下,岩浆向白云凹陷的东部和西部运移至北西向基底深大断裂处,那里由于北西向断裂表现为左行张剪性质而成为压力较低的地区,从而成为岩浆上涌和侵位的地方。在岩浆聚集的地区,活动岩浆体附近的脆性变形被分散的韧性变形所取代,因此在凹陷的东北和西南两个角上,发育了张性和张剪性小断裂群,由于热岩石圈弹性较差,白云凹陷长期持续沉降。白云凹陷的断裂活动和沉积演化史还受到南海海盆扩张活动的影响。 相似文献
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拉脊山-化隆变质核杂岩构造及其隆升机制探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
中祁连拉脊山、化隆地区的变质核杂岩是由韧性变形的太古宙、元古宙化隆群变质岩系组成核; 由脆-韧性变形和经受了低压变质的中、上寒武统和岩体组成中间层; 由脆性变形和未变质的下白垩统组成盖层.变质核杂岩的组成与结构显示了对称伸展和隆升的特征.23~ 32Ma是快速隆升的时期.主剥离断层剪切位移量约25~ 27km, 并根据矿物对计算, 变质核杂岩的伸展变质温度约625~ 630℃, 变质深度约20km, 变质压力约为0.63GPa, 属偏低压型区域热流变质作用.从青藏高原热壳、热幔、厚壳的演化历史及构造隆升活动来看, 认为拉脊山、化隆变质核杂岩是地幔热隆引起地壳伸展的典型实例, 是研究青藏高原岩石圈结构和高原隆升的重要窗口. 相似文献