第十二章走滑断层

1、第第 十十 二二 章章走走 滑滑 断断 层层圣安德列斯断层一、一般特征一、一般特征 走滑断层产状一般近直立，断层面较平直，两盘总体沿走滑断层产状一般近直立，断层面较平直，两盘总体沿断层走向相对滑动。按所处的构造背景可分为两类：一类规断层走向相对滑动。按所处的构造背景可分为两类：一类规模较小，延伸一般不超过几十公里，深度一般不超过几公里，模较小，延伸一般不超过几十公里，深度一般不超过几公里，限于地壳上部；走向与造山带主要褶皱轴向斜交限于地壳上部；走向与造山带主要褶皱轴向斜交(30-45(30-45) )或垂直或垂直( (撕裂断层撕裂断层) )，常共轭出现。另一类走滑断层呈单组出，常共轭出现。另一

2、类走滑断层呈单组出现，规模巨大，延伸几百到上千公里，向下贯穿整个地壳，现，规模巨大，延伸几百到上千公里，向下贯穿整个地壳，位移高达几百公里。其中许多构成古、今板块的边界和强烈位移高达几百公里。其中许多构成古、今板块的边界和强烈的地震带。常伴有雁列状褶皱和断裂、拉分盆地、和花状构的地震带。常伴有雁列状褶皱和断裂、拉分盆地、和花状构造等。造等。二、左行和右行走滑断裂二、左行和右行走滑断裂第一节、第一节、 走滑断层的基本特征和结构走滑断层的基本特征和结构阿尔金断裂阿尔金断裂哀牢山红河断裂哀牢山红河断裂郯郯庐庐断断裂裂著名的实例是美国西部的圣安德列斯断层、我国东部著名的实例是美国西部的圣安德列斯断层、

3、我国东部的郯城的郯城- -庐江断层和西部的阿尔金断层，红河断裂等。庐江断层和西部的阿尔金断层，红河断裂等。第二节、第二节、 走滑断层的形成和组成走滑断层的形成和组成 形成平移断层的应力状态是：最大主应力轴形成平移断层的应力状态是：最大主应力轴(1 1)和最小主应和最小主应力轴力轴(3 3)是水平的，中间主应力轴是水平的，中间主应力轴(2 2)是直立的，断层面走是直立的，断层面走向垂直于向垂直于2 2，滑动方向也垂直于，滑动方向也垂直于2 2，两盘顺断层走向滑动。，两盘顺断层走向滑动。走滑断层： 平移断层（transcurrent） 转换断层（transform） 变换断层（transfer）走

4、滑相关构造： 雁行褶皱 花状构造 走滑盆地（拉分盆地、挤压和扭张盆地走滑构造指有走滑断层及其伴生构造组成的构造系统（组合）里德尔（里德尔（riedelriedel）剪裂模式：走滑断层常伴生和派生一系）剪裂模式：走滑断层常伴生和派生一系列次一级不同性质的构造，构成走滑断层系。列次一级不同性质的构造，构成走滑断层系。伴随走滑断伴随走滑断层的构造有层的构造有: :1. .里德尔剪裂里德尔剪裂( r)，同向走滑断裂，与主断层，同向走滑断裂，与主断层交角交角约约15；2.里德尔剪裂里德尔剪裂(r)，反向走滑断裂，与主断裂，反向走滑断裂，与主断裂交角交角近近75；3.3.张断裂张断裂(t)(t)，与主干断

5、裂交角近，与主干断裂交角近4545；4.4.压剪裂压剪裂(p)(p)，逆冲，逆冲- -同向剪切断裂，与主干断层交角约同向剪切断裂，与主干断层交角约 -15-15, ,与与r r断裂近对称；断裂近对称；5.5.反向走滑断裂反向走滑断裂(x)(x)，与主干断层交角约，与主干断层交角约-75-75, , 与与rr断断裂裂 近对称；近对称；6.6.平行主干断层的同向走滑断层平行主干断层的同向走滑断层阶步的形成阶步的形成正阶步正阶步反阶步反阶步第三节、第三节、 挤压性走滑与拉张性走滑挤压性走滑与拉张性走滑走滑断层是不同取向的相关断裂，特别是走滑断层是不同取向的相关断裂，特别是r r和和p p断裂的断裂的

6、沟通、连接而成，断层面常常弯曲，因而走滑运动过沟通、连接而成，断层面常常弯曲，因而走滑运动过程中，在这些断层弯曲部位或叠接部位（桥区）形成程中，在这些断层弯曲部位或叠接部位（桥区）形成局部的挤压和拉张区。局部的挤压和拉张区。板块斜向汇聚或离散时，由于变形分解形成平行俯冲板块斜向汇聚或离散时，由于变形分解形成平行俯冲带或离散带的走滑断层，相关的剪切作用为一般剪切，带或离散带的走滑断层，相关的剪切作用为一般剪切，形成总体的挤压走滑或拉张走滑。形成总体的挤压走滑或拉张走滑。第四节、走滑断层控制的构造第四节、走滑断层控制的构造一、拉分盆地：走滑体系中拉伸形成的盆地一、拉分盆地：走滑体系中拉伸形成的盆地

7、1. 形成过程形成过程2. 几何特征：几何特征：松弛断弯部位呈松弛断弯部位呈s s形或形或z z形，形，拉张桥区的呈菱形，为一般意义上的拉分盆地，其长边为走拉张桥区的呈菱形，为一般意义上的拉分盆地，其长边为走滑断层，短边为正断层限制滑断层，短边为正断层限制当菱形盆地两端的正断层原为同一断层时，盆地的长边等于当菱形盆地两端的正断层原为同一断层时，盆地的长边等于走滑位移量。走滑位移量。走滑构造应力应变分析简单剪切模式简单剪切模式 又名直剪、单剪，属单斜对称，实是一种旋转应变。只有在地球岩石圈板块间的相对水平运动的地球动力学环境下，在单剪构造应力场中才能产生大型的走滑断层，具有数百甚至数千公里的位移

8、。走滑盆地分类走滑拉张盆地：走滑拉张盆地：雁列张性盆地纵向松弛盆地拉分盆地。走滑挤压盆地：走滑挤压盆地：走滑挠曲盆地走滑断楔盆地走滑前压盆地2.地质特征地质特征1)快速沉积，沉积厚度大，沉积相变迅速。快速沉积，沉积厚度大，沉积相变迅速。2)地壳减薄，地热流值高，常有火山活动。地壳减薄，地热流值高，常有火山活动。3)快速沉积埋藏提供良好生油层，走滑形成的雁列褶皱形快速沉积埋藏提供良好生油层，走滑形成的雁列褶皱形 成良好的储油构造成良好的储油构造4)常发生地震滑动常发生地震滑动5)5)大型拉分盆地基性火山岩和侵入岩发育，极度情况下在大型拉分盆地基性火山岩和侵入岩发育，极度情况下在 走滑断层间形成短

9、的洋中脊，如东南亚的安达曼海走滑断层间形成短的洋中脊，如东南亚的安达曼海. .二、花状构造：走滑断层系中一种特征性构造。剖面上一条二、花状构造：走滑断层系中一种特征性构造。剖面上一条走滑断层自下而上成花状撒开，故称为花状构造。走滑断层自下而上成花状撒开，故称为花状构造。根据结构和力学性质可分为正花状构造和负花状构造。根据结构和力学性质可分为正花状构造和负花状构造。1.正花状构造：是挤压性正花状构造：是挤压性走滑断层派生的在压扭性走滑断层派生的在压扭性应力状态中形成的构造。应力状态中形成的构造。一条陡立走滑断层向上分一条陡立走滑断层向上分叉撒开，以逆断层组成的叉撒开，以逆断层组成的背冲构造。断层

10、下陡上缓背冲构造。断层下陡上缓凸面向上，被切断的地层凸面向上，被切断的地层多成背形。正花状构造象多成背形。正花状构造象一个倒立的细管锥体。一个倒立的细管锥体。2.负花状构造：是拉张性走滑断层派生的在张扭性应力场负花状构造：是拉张性走滑断层派生的在张扭性应力场中形成的构造，由一套凹面向上的正断层构成的似地堑式中形成的构造，由一套凹面向上的正断层构成的似地堑式构造。地堑内地层平缓，浅部形成被正断层破坏的向斜。构造。地堑内地层平缓，浅部形成被正断层破坏的向斜。形状类似于酒杯状。形状类似于酒杯状。三、雁列式褶皱和断裂三、雁列式褶皱和断裂 在走滑剪切作用派生在走滑剪切作用派生的次级压应力作用下形成的次级

11、压应力作用下形成的褶皱和断裂。的褶皱和断裂。 褶皱以背斜为主，褶褶皱以背斜为主，褶皱轴与主走滑断层成小角皱轴与主走滑断层成小角度相交，锐角指示对盘滑度相交，锐角指示对盘滑动方向。动方向。 断裂以张性断裂为主，断裂以张性断裂为主，锐角指示本盘运动方向，锐角指示本盘运动方向，形成机制见图。形成机制见图。四、牵引构造：断层走滑引起两侧地层、岩层和构造的弯曲四、牵引构造：断层走滑引起两侧地层、岩层和构造的弯曲五、走滑双重构造：两条平行走滑断层及其围限断块中与主断五、走滑双重构造：两条平行走滑断层及其围限断块中与主断裂斜交的次级雁列走滑断层组成的裂斜交的次级雁列走滑断层组成的断层构造。断层构造。六、大陆

12、楔入与挤出逃六、大陆楔入与挤出逃逸构造：是逸构造：是tapponnier tapponnier 等人为解释印度与欧亚等人为解释印度与欧亚大陆碰撞引起的欧亚大大陆碰撞引起的欧亚大陆变形提出的一种假设陆变形提出的一种假设模式。模式。七、陆块旋转构造：大陆发生大规模走滑时，陆壳会被破七、陆块旋转构造：大陆发生大规模走滑时，陆壳会被破坏成若干断块，断块在边界断裂走滑作用下发生相对旋转。坏成若干断块，断块在边界断裂走滑作用下发生相对旋转。规则的规则的多米诺多米诺旋转旋转不规则不规则旋转旋转八、转换断层：八、转换断层：走滑断层的一种特殊走滑断层的一种特殊类型。是分隔大型岩类型。是分隔大型岩石圈板块边界，它连石圈板块边界，它连接其它板块边界（俯接其它板块边界（俯冲带、离散脊或三结冲带、离散脊或三结点），构成能使刚性点），构成能使刚性板块相互运动并保持板块相互运动并保持地球表面积不变的重地球表面积不变的重要构造要素要构造要素。走滑断层与转换断层的区别走滑断层与转换断层的区别走走 滑滑 断断 层层转转 换换 断断 层层1位于大陆板块内部，构成板内应变型式的一部分。分隔不同的板块，构成板块边界。2终止于分支断层或弯向一盘的断弯。突然终止于特殊的伸展或缩短构造上。3位移量变化，中段大，向终点方向递减至零。位移沿断层全长相等。4位移量小于断层长度20%。位移量无限制。5标志层间的距离不断加大。错断