《深大断裂》PPT课件.ppt

第四章 深断裂,一、深断裂的概念 深断裂：切割深度大、空间延伸远、具发育长期性和继承性的巨大破裂带。 例如：郯庐断裂图片 圣安德列斯断层图片1，图片2,郯庐断裂,圣安德烈斯大断层,圣安德列斯断层,研究历史,1904年，霍布斯(美)首次提出“线形构造”： 具有区域规模的直线状或近直线状延伸的地貌图象,如：隆起的边缘，山脉的走向，巨型水系的方向，湖泊的带状展布，海岸线的方向等,1922年，克永克尔指出东非大裂谷线性构造的性质。拉张作用形成,1939年，克劳斯(德)划分了地缝合线和地破碎带，1948年指出它们在地质早期就已形成图片 1946年，沙茨基用地震资料证实了深断裂的存在，并指出长期性、继承性的特征，可切至上地幔,研究历史,1947年，桑德尔、文宁曼尼兹提出全球性剪切系统 1949、1954年，贝尼奥夫等研究了环太平洋地震带的震源分布，认为震源倾斜面是巨大的逆冲断裂造成的。图片 1954年，米纳德在东北太平洋发现切割大洋底的巨型破碎带,研究历史,1956年穆迪希尔指出地球南北向、东西向的挤压形成地壳八组方向的断裂网络，并强调走滑断层的剪切作用。 1956年，裴伟首次提出了深断裂的明确定义： 具有长期性和继承性的发展特征及其对地壳构造发展和各种地质作用的控制意义。 后来认识到深断裂两侧块体有巨大的水平位移并受板块理论影响，观点由固定论转变为活动论,1954年，米纳德首先在东北太平洋发现了切割大洋底的巨型破裂带。图片 1965年，威尔逊等相继在各大洋中发现了横切洋中脊的断裂带，定名为转换断裂系统。图片,中国研究深断裂,1950以来，张文佑和黄汲清等应用深断裂概念于中国大地构造研究中。 国内许多大地构造学派都强调：深断裂对大地构造发展有重要作用。 张文佑自1959年长期坚持以断裂的形成和发展主线，运用力学模拟和物理探测，进一步引申和发展了断裂构造概念 1973年，张文佑强调地壳岩石圈各圈（层）之间层间滑动构造的重要性。 1974年，张文佑明确提出断块构造学说。,中国研究深断裂,1964年以来，徐嘉炜长期研究郯庐断裂，论证其为世界大陆上规模最大的平移断裂之一。 另外，阿尔金断裂、台湾大纵谷断裂，红河断裂和天目山断裂等，都已经被证实为平移断裂。,二、深断裂的类型,1.按深度和特征划分 超岩石圈断裂 一级，大陆边缘与大洋分界海沟、贝尼奥夫带图片、深源地震，发育蛇绿岩套。如：海沟图片雅鲁藏布江深断裂（古板块的缝合线）图片 岩石圈断裂 活动带与稳定区的分界线 超基性基性岩侵入，缺少典型的蛇绿岩套，重力异常、地磁异常、热异常、地震带。如：郯庐断裂,深断裂的类型,硅镁层断裂（地壳断裂） 大型隆起与大型凹陷分界线，地壳中二级构造单元 基性中性岩带，控矿控岩带，地震带，地球物理异常带。如：龙门山断裂带、丽水海丰断裂 硅铝层断裂（基底断裂） 地壳中三级构造单元 酸性碱性岩带，控制沉积相，地球物理异常，地震有活动。如：聊城兰考断裂带、齐河广饶断裂带图片,深断裂的类型,2. 按力学性质的位移方向划分 张性深断裂 压性深断裂 剪性深断裂 张剪（扭）性深断裂 压剪（扭）性深断裂,3. 按展布形态和规模 鳄鱼（楔状）构造,嵌入构造,三、深断裂的鉴别标志,沉积标志 线状地带内的地层岩性、岩相、厚度等沉积建造特征与相邻地区不同 线状地带的两侧，沉积建造特征不尽相同 呈串珠状分布的内陆断陷盆地沉积等。,郯庐断裂,深断裂的鉴别标志,岩浆活动标志 基性超基性侵入岩体带状分布 含深源橄榄岩捕虏体 呈带状延伸的花岗岩等酸性至中酸性岩体分布 现代或古代火山的线状分布 热液蚀变度增高的带状分布 岩脉、矿脉与岩浆有关矿产的明显带状分布,深断裂的鉴别标志,构造标志 在狭长地带内，地表断层密集，褶皱作用强化和复杂化，出现显著的片理化带、劈理带、节理破碎带和动力变质带 构造带长条状延伸，其构造线主体方向与两侧不一致，不同类型、不同规模的构造突然相接。,凹陷名称：PY平邑凹陷；SS泗水凹陷；DX大汶口-新泰凹陷；TL泰莱凹陷；HM惠民凹陷；DY东营凹陷；ZH沾化凹陷；CZ车镇凹陷；F1 丰沛断裂；F2 聊城一兰考断裂带；F3齐河一广饶断裂带；F4蒙山断层；F5 汶泗断层；F6新泰一垛庄断层；F 泰山一铜冶店断层；F。陈南断层；F。埕南断层,深断裂的鉴别标志,地球物理标志 康拉德面和莫霍面埋深突然改变 重力梯度带，特别是正负异常急剧变化带图片 线状正磁异常带 地震带，特别是深源地震带 地热梯度突变带。,中国大陆布格异常分布图,深断裂的鉴别标志,地貌标志 线状地堑河谷 湖泊、洼地的线状分布 不同地貌单元间的截然变化带,四、深断裂在地壳发展中的作用,决定地球面貌的总体轮廓大陆和大洋的接合带一般都以深断裂为界。 大陆在深部断裂拉张作用下解体裂开，产生东非裂谷带等断裂构造继续作用形成红海再发展成大西洋太平洋地中海喜马拉雅山等 控制地球表层构造格局山脉、平原、河流等 控制沉积建造、构造变动、岩浆活动及成矿作用 控制大地构造发展演化,中国重要的深断裂带,雅鲁藏布江深断裂带 台湾大纵谷深断裂带 额尔齐斯深断裂 西拉木伦深断裂 东昆仑深断裂 北祁连深断裂 龙门山深断裂 金沙江-红河深断裂 班公错-怒江深断裂 郯城-庐江深断裂 沧州深断裂 勉略深断裂带 绍兴-十万大山深断裂带,深断裂的新认识,二十世纪70年代以来，大量深部地质实践和相关资料的积累，对深断裂的产状、成因和性质有了新的认识 裴伟AB本人也对自己的看法不断进行修正 深断裂从地表向下不是一直深切，而是倾角慢慢变缓，直至水平，总体形成上陡下缓的犁式 证据：逆冲推覆构造、层间滑动、滑脱构造 深断裂向下延伸，常由脆性渐变为韧性；更穿过不同构造层面，呈阶梯式与各层间近水平或低角度的滑动面连接,郯城-庐江深断裂,沂沭断裂带特征,1. 由西向东依次发育四条断裂带： 鄌郚葛沟、沂水汤头、安丘莒县、昌邑大店 2. 断裂带本身是相对的凹陷地带： 白垩系沉积岩厚度大，沂水盆地北部3234m，南部5000m；莒县盆地北部厚9068m，南部厚5665m。沉积岩两侧粗，中间细，完全受断裂带控制,3. 沂沭断裂带为明显的岩浆活动带 多期、大量火山岩沿断裂呈裂隙式喷溢，有K1q，安丘沂水一带见二辉橄榄岩的捕虏体；汞丹山地垒中部有零星Mz侵入体沂南的辉长岩和诸城的苦橄玢岩，岩体内有橄榄岩等捕虏体。 4. 布格异常特征 沂沭断裂带相对两侧为高正异常带，两条地堑为高正异常背景下的狭窄负异常带,5. 沂沭断裂带是现代活动的强地震带 七级以上地震5次 1668-7-25，莒县一带8.5级地震 6. 沂沭断裂带是热异常带 温泉：临沂汤头、沂南铜井（归来庄）等 7. 陡立电阻率梯度带,郯庐断裂两侧的差异,1.基地组成和构造特征不同 鲁西：24亿年新太古代，高级变质杂岩，构造线为北西向紧闭线形褶皱等 鲁东：1721亿年下元古代，中级变质相，构造多北东向宽缓短轴褶皱等 2.沉积盖层发育不同 鲁西：缺失Pt2-3；发育Pz 鲁东：发育Pt3；缺失Pz,3. Mz-Kz，鲁东鲁西构造差异 鲁西：内陆盆地小而多，沉积岩薄-时间长J+K+E6km 鲁东：内陆盆地大而少，沉积岩厚-时间短K10km(莱阳群、青山群和王氏群) 4. 燕山运动的表现 鲁西：小型断块，多NW向高角度正断层 鲁东：大型断块，NE向大断裂控制盆地边界,5. 中生代岩浆活动和成矿作用 鲁西：中基性小型侵入，超浅成金伯利岩侵入奥灰中，是华北原生金刚石产地之一。 鲁东：中酸性大型侵入，内生矿产金银铜铅锌等,郯庐断裂形成时间,1. 断裂带形成于T3，约1.71.8亿年（印支运动） 2. J33（或K1 ） ，巨大平移错开所有的构