第六章 §7 同沉积断层 §8 韧性断层.ppt

1、第七节 同沉积断层,同沉积断层称为生长断层，是在沉积盆地形成发育过程中控制盆地不断沉降、沉积，盆地外侧不断隆起的断层。 同沉积断层主要发育在拉伸性断陷盆地边缘，常常继承基底断层发育；也可以出现在挤压性拗陷盆地(前陆盆地)边缘，受造山带逆冲推覆作用而形成和控制。同沉积断层与成油关系密切，控制生油层的形成，后者还控制油气的分布，是重要的生、储构造。,第七节 同沉积断层,同沉积断层有以下主要特征：,1. 犁式正断层，上陡下缓； 2. 上盘下降，地层明显增厚； 3. 断距随深度增大，地层愈老，断距愈大； 4. 上盘常出现反牵引现象；,第七节 同沉积断层,生长指数=,下降盘的地层厚度,上升盘的地层厚度,

2、（同层）,生长指数反映同沉积断层的活动强度,同沉积断层（A） 与一般断层（B）地层厚度比较,第七节 同沉积断层,断距随深度增大,第七节 同沉积断层,逆牵引构造（A）与反向断层（B）,第七节 同沉积断层,一般构成背斜，背斜的延伸方向与断层走向一致,第八节 韧性断层,重点内容,剪切带基本类型、韧性剪切带概念、糜棱岩、构造层次、大型断裂的双层结构模式、鞘褶皱、剪切指向标志。,第八节 韧性断层,韧性断层又称（韧性剪切带） 是岩石在塑性状态下剪切作用形成的强烈变形带。（高应变带） 其长宽比至少大于5：1。 大型断裂由浅至深，是变化的，岩石由浅层的脆性深层的韧性。,第八节 韧性断层,剪切带的概念 长宽比至

3、少大于5 : 1的平面状或曲面状强剪应变带。,强剪应变带,第八节 韧性断层,韧性断层与脆性断层的区别,脆性断层,滑动集中在断面,断面明显,位移显著,韧性断层,沿无数微细滑面滑移,断面为带,断面未破 错而似连,第八节 韧性断层,韧性断层的发育岩系,1.主为变质岩系 如古老的地台、褶皱造山带的核部。 2.各类侵入岩体,第八节 韧性断层,冰岛辛格韦德利地堑（裂谷 大西洋中脊出露部分）,第八节 韧性断层,断面明显,脆性断层,第八节 韧性断层,滑动集中,位移明显,断面为带,第八节 韧性断层,韧性断层,第八节 韧性断层,滑面多而微细,断面未破错而似连,一、韧性断层的基本类型,类型,第八节 韧性断层,1.据

4、几何产状和运动方式,走滑型（平移）,推覆型（逆冲）,滑覆型（正断）,2.构造物理条件和变形机理,脆性剪切带,过渡型剪切带,韧性剪切带,平移（走滑）型剪切断层,逆冲型剪切带,正断（滑覆）型剪切带,剪切带类型图示,第八节 韧性断层,大型断层 脆性、 韧性过渡,第八节 韧性断层,地壳压缩,地壳拉伸,未胶结的断层角砾和断层泥,固结碎裂岩系列,面理化糜棱岩系列 变余糜棱岩,大型断层的双层结构,1.脆性剪切带（断层或断裂带）： (1)地壳上部低温、静压条件下的产物 (2)具有一个或多个清晰的不连续面，两盘有明显位移 (3)变形集中在不连续面上，两侧岩石几乎未变形 (4)发育有碎裂岩系的断层岩,第八节 韧性

5、断层,脆性剪切带（断层或断层带） 存在一个或多个不连续界面，脆性变形。,第八节 韧性断层,脆性剪切带(安徽宿松),2. 脆韧性剪切带 (1)脆性、韧性的过渡类型 (2)似牵引状的脆韧性剪切带，发育在不连续面旁侧 (3)雁列式塑性变形,第八节 韧性断层,过渡型 脆韧性剪切带 存在不连续界面，既有塑性变形，又有脆性变形。,第八节 韧性断层,3. 韧性剪切带 (1)不出现破裂面，带内变形和两盘位移由岩石的塑性流动或晶内变形来完成 (2)断而未破，错而似连 (3)深部岩石变形特点,第八节 韧性断层,韧性剪切带 岩石在塑性状态下发生连续变形形成的狭窄高剪切应变带。 不存在不连续界面，塑性变形。 “断而未

6、破，错而似连” 。,韧性变形与塑性变形 韧性变形 指连续的流动变形。包括碎裂流动和塑性流动变形。 塑性变形 指晶格尺度上发生的导致矿物晶体出现连续变形的一种变形行为。,三种剪切带反映它们形成时岩石的力学性质差异，也反映了地壳和岩石圈不同层次、不同物理环境和不同流变机制条件下岩石力学性质的应变局部化特征。在空间和时间上可以相互转换或过渡。由于岩石圈具有流变的分层性，由浅部至深部，剪切带的性质和产状变化是多重的。,第八节 韧性断层,二、韧性断层的几何特征,（一）韧性剪切带的基本结构要素：,第八节 韧性断层,剪切带的两盘(壁),A.平直： 1.具有相互平行的两盘或边界； 2.沿每个横断面位移情况一样

7、,B.弯曲： 1.沿走向向两盘可能收敛、 汇合或分散； 2.剪切带横剖面的变形情况 是变化的,两盘(壁)所限制的强塑性变形带,弯曲,平直,（二）组构特征 （具有新生的面理与线理） 韧性剪切带具有独特的S- C组构特征和矿物拉伸线理，是其主要鉴定标志之一。 1S面理：矿物平行于剪切带中的应变椭球体的XY面形成，从边缘到中心，面理与剪切方向的夹角从大到小。（交角指示对盘运动方向 45 0 ） 2C面理（糜棱面理）：平行于剪切方向的面理。 3. L拉伸线理：在韧性剪切带内的面理上，矿物沿最大拉伸方向定向排列，形成矿物拉伸线理。常用L表示。,第八节 韧性断层,新生面理,SC组构形成,第八节 韧性断层,

8、剪切带内面理(S)面上的拉伸线理(L),剪切带内面理(S)和糜棱岩面理(C),S,C,L,S,S-C面理结构,第八节 韧性断层,C,S,L,“S”型面理和“C”面理所交锐夹角，指示剪切带的剪切方向。随剪应变加大，剪切带内面理(S)逐渐接近、以至于平行于糜棱岩面理（C）。,第八节 韧性断层,三、韧性断层内的变形变质特征,韧性断层带中的标志性构造： 拉伸线理； 鞘褶皱； 糜棱面理；,第八节 韧性断层,L为矿物拉伸线理,第八节 韧性断层,1.A型褶皱（剪切带中的大多数） 其褶皱轴与拉伸线理平行的褶皱。可以由剪切作用直接形成，或是由B型褶皱随着剪切变形的加剧改造而成，一般发育有剪切带的中心部位。,第八

9、节 韧性断层,3.B型褶皱 其褶皱轴与拉伸线理垂直的褶皱。,第八节 韧性断层,3.鞘褶皱 A型褶皱的特殊类型。其褶皱与拉伸线理平行，形似剑鞘，常呈扁圆状或舌状，甚至圆筒状，多为不对称褶皱，沿剪切方向拉得更长。,第八节 韧性断层,Z,X,Y,鞘褶皱(YZ面）,Z,Y,鞘褶皱,4.新生岩石糜棱岩,构造动力作用下形成的具有塑性变形、动态恢复和动态重结晶的构造岩。 糜棱岩的4个基本特征： 与原岩相比，粒度显著减小； 具增强的面理和线理； 发育在狭窄的强应变带内。 岩石中至少有一种造岩矿物发生了明显的塑性变形。,第八节 韧性断层,碎裂岩的类型 根据碎裂程度分为： 角砾岩、碎裂岩、超碎裂岩,第八节 韧性断

10、层,糜棱岩的类型 据糜棱岩系列： 初糜棱岩、眼球状糜棱岩、糜棱岩 超糜棱岩 根据结晶程度和颗粒大小： 千糜岩、变余糜棱岩、构造片岩、 构造片麻岩,第八节 韧性断层,糜棱岩,花岗闪长岩,石英长石质岩石圈断层岩分类简表,断层角砾岩,断层泥,碎裂岩,硅化超碎裂岩,初糜棱岩（基质010）,初 糜 棱 岩,眼球状糜棱岩 （基质1050）,眼球状糜棱岩 （基质1050）,眼球、条带状糜棱岩 （基质1050）,糜棱岩（基质5090）,糜 棱 岩,千糜岩,变余糜棱岩,超 糜 棱 岩,构造片岩 构造片岩具有明显的面理构造和新生矿物。结晶矿物颗粒较为粗大。,第八节 韧性断层,四、剪切带运动学方向的确定,1. 错开

11、的岩脉或标志层： 先期（存）的标志层被位移、错开，或拖拉呈 “S”形弯曲,第八节 韧性断层,2. 不对称褶皱： 平行层面的剪切作用，导致岩层弯曲旋转，形成 不对称褶皱，小轴面与岩层面的锐夹角指向对盘运动方向,第八节 韧性断层,糜棱岩中的不对称小褶皱,3. 鞘褶皱： 平行与拉伸方向的（A型） 褶皱，指向剪切方向,第八节 韧性断层,S-C面理,4. S-C面理（两种面理组合）： S面理: 剪切带内的面理，平行带内应变椭球体的 XY 面，呈S 型展布 C面理: 糜棱岩面理，平行剪切带边界相间排列 的小型剪切带,其他构造,五、野外观测 （看教材P169）,确定韧性剪切带的存在 观测研究韧性剪切带的变形

12、特征 1.测量韧性剪切带的长度和宽度； 2.测量韧性剪切带的总体方向、产状及其变化； 3.测量韧性剪切带内发育的面理和线理，产状及其 二者 之间的夹角变化； 4.观测其在平、剖面上的结构特征及组合特征； 5.观测鞘褶皱的发育特征； 6.观测糜棱岩的组构特征； 判别韧性剪切带的剪切运动方向、类型 进行构造序列分析 采集构造标本,第八节 韧性断层,第八节 韧性断层,本小节完,先存标志体,云母鱼,旋转碎斑或变斑系,书斜构造,5. 长英质岩石圈断层的双层流变学模型,0,100,200,10,20,30,(km),Depth,Shear Resistance(MPa),Increasing p,thrust,Strike-