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第八章 伸展构造

第八章 伸展构造. 背景图片是陕西省泾阳县口镇正断层. 本章主要内容. 一、伸展构造的表现形式 二、大陆伸展构造模式 三、造山期后伸展作用的机制与表现 四、构造反转. 地垒. 地堑. 伸展构造 是在岩石圈拉伸与减薄背景下形成的特殊构造 组合系统。. 一、伸展构造的表现形式. 地垒 由两组走向平行且倾向相反（或相背）的正断层组成，两个正断层拥有一个共同的下盘（上升盘）。 地堑 由两组走向近平行且倾向相向（或相对）的正断层组成，两个正断层拥有一个共同的上盘（下降盘）。. 1. 正断层的组合型式 —— 地堑与地垒. 地堑与地垒.

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第八章 伸展构造

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  1. 第八章 伸展构造 背景图片是陕西省泾阳县口镇正断层

  2. 本章主要内容 一、伸展构造的表现形式 二、大陆伸展构造模式 三、造山期后伸展作用的机制与表现 四、构造反转

  3. 地垒 地堑 伸展构造是在岩石圈拉伸与减薄背景下形成的特殊构造 组合系统。 一、伸展构造的表现形式 地垒由两组走向平行且倾向相反（或相背）的正断层组成，两个正断层拥有一个共同的下盘（上升盘）。 地堑由两组走向近平行且倾向相向（或相对）的正断层组成，两个正断层拥有一个共同的上盘（下降盘）。 1. 正断层的组合型式——地堑与地垒 地堑与地垒

  4. 一、伸展构造的表现形式 地堑与地垒举例 松辽盆地J-K期间的地堑与地垒 渤海盆地古近纪的地堑与地垒

  5. 一、伸展构造的表现形式 阴 山 鄂尔多斯盆地周边被新生代地堑系环绕 南部-东部：汾渭地堑系 北部：河套地堑系 西部：银川地堑系 贺兰山 吕 梁 山 六盘山 秦　 岭

  6. 鄂尔多斯地块及其周边地区构造纲要图 （据嵇少丞 ，2008） 鄂尔多斯地块目前以2-4 mm/a的速率向北东方向运动，同时逆时针旋转使其东部和西部边缘受力拉张分别形成山西地堑系（汾河地堑系）和银川地堑。 鄂尔多斯地块的南北两侧分别是渭河地堑和河套地堑 渤海盆地老第三纪的地堑与地垒

  7. 汾渭地堑系 渭河盆地断陷幅度达8100m，盆地沉积厚度6000m，盆地形成于始新世以来 渤海盆地老第三纪的地堑与地垒

  8. 一、伸展构造的表现形式 汾渭地堑系 渭河断陷剖面图 太原断陷盆地构造剖面图 渤海盆地老第三纪的地堑与地垒

  9. 一、伸展构造的表现形式 汾渭裂谷系典型地震解释剖面 汾渭地堑系

  10. 一、伸展构造的表现形式 河套地堑 河套盆地构造区划图与剖面图 盆地从渐新世之后开始发育

  11. 一、伸展构造的表现形式 银川盆地（银川地堑） 银川地堑 盆地从古近系开始发育

  12. 一、伸展构造的表现形式 银川地堑 0 10km E 黄河 银川地区84645地震剖面 陶乐地区01695地震剖面 3 km K 陶 陶 J2-3 乐 Q 乐 J1y 1 2 1 T3y 陶 号 号 T1－2 乐 N 断 3 2 C3t上－P2s 断 层 号 ∈－O－C3t下 层 断 Pt2 贺 E3 层 AnPt2 3 兰 山 E2 4 东 麓 5 断 裂 银川盆地 西缘逆冲带 天环坳陷 6 银川盆地与鄂尔多斯盆地西缘逆冲构造带 之间的过渡关系

  13. 一、伸展构造的表现形式 英国北海地堑系 北海北部南维京（Viking）地堑构造剖面 渤海盆地老第三纪的地堑与地垒

  14. 一、伸展构造的表现形式 美国盆地山岭省的成因模式（1） 上图：大洋板块近水平的俯冲导致盆地山岭省的挤压应力和地壳加厚； 下图：大洋板片下沉，软流圈上涌，热物质的浮力导致地壳上部的挠曲和伸展破裂，伴随着火山作用和近150 km的东西向伸展量。 软流圈 软流圈

  15. 一、伸展构造的表现形式 美国盆地山岭省的成因模式（2） 上图：美国西部盆地—山岭省地表照片，近平行的山脉与谷地相间排列 下图：伸展模式，单面山

  16. 一、伸展构造的表现形式 2. 断陷盆地 箕状断陷 断陷盆地是在伸展背景下受基底及边缘正断层控制发育的沉积盆地。 如果断陷盆地一侧断层发育，形成一侧由主干弧形或铲形正断层控制的不对称盆地，则称为箕状断陷或半地堑盆地。 华北油田束鹿凹陷构造剖面

  17. 一、伸展构造的表现形式2．断陷盆地 断陷盆地举例 渤海湾盆地济阳坳陷的J-K-E箕状坳陷 辽东湾海域绥中36-1油田地质解释横剖面

  18. 一、伸展构造的表现形式 3. 裂谷 裂谷是区域伸展隆起背景上形成的巨大狭长断陷，两侧由正断层限定，切割深，发育演化时间长，常具地堑型式。 按照裂谷发育的区域构造部位及其地质构造特征，裂谷可分为大陆裂谷、陆间裂谷和大洋裂谷，它们构成一个威尔逊旋回。 裂谷在大陆裂解与大洋扩张方面具有重要意义

  19. 一、伸展构造的表现形式3．裂谷 大陆裂谷 大陆裂谷导致大陆地壳裂解，在一些情况下会最终演化成新的大洋 大陆裂谷理想的演化模式

  20. 一、伸展构造的表现形式3．裂谷 东非大裂谷

  21. 枕状熔岩 蛇绿岩 组合 席状岩墙 辉长岩 洋壳的构造 大洋岩石圈 软流圈 大洋岩石圈模型 一、伸展构造的表现形式3．裂谷 蛇绿岩的三个组分在洋中脊裂谷中的形成过程 大洋裂谷 洋中脊中央裂谷处新生洋壳的形成模式

  22. 一、伸展构造的表现形式 4. 变质核杂岩 变质核杂岩是构造上被低角度正断层拆离的、呈孤立的平缓穹形或拱形强烈变形的变质岩和侵入岩构成的隆起，往往断续出现在造山带的核部。 达科他砂岩岭 灰岩高原 变质岩区 美国南达科他州（Dakota）黑山地区大规模穹隆构造，核部出露岩浆岩和变质岩 哈尼峰 片麻岩 花岗岩

  23. 一、伸展构造的表现形式 4. 变质核杂岩 变质核杂岩是晚造山阶段的产物，经历过早期挤压造山和地壳增厚过程，其最重要的特征是普遍出露一套中地壳（高温—低中压）变质—变形岩石、部分熔融岩石和花岗岩体。 拆离断层和变质核杂岩结构示意图

  24. 图兹盆地 软流圈上涌导致区域抬升和变质核杂岩出露 大理岩 混合岩 片岩和片麻岩 一、伸展构造的表现形式 4. 变质核杂岩 土耳其中央安纳托利亚薄皮伸展构造和克尔谢西尔（Kirsehir）变质核杂岩出露机制

  25. 变质核杂岩形成过程示意图

  26. 一、伸展构造的表现形式 5. 岩墙群 阿尔金拉配泉北侵入于元古界中的基性岩墙群

  27. 二、伸展构造的形成模式 1. 大陆伸展模式

  28. 一、伸展构造的形成模式 2. 造山期后伸展模式----岩石圈拆沉作用 造山期后伸展模式

  29. 地壳 莫霍面 地幔 一、伸展构造的形成模式 2. 造山期后伸展模式——岩石圈拆沉作用 造山带的山根示意图 造山带的根部伸入密度较大的地幔之中获得浮力，该浮力支撑着地表的造山带。沉入地幔中的部分就是造山带的山根。

  30. 一、伸展构造的形成模式 2. 造山期后伸展模式——岩石圈拆沉作用 山根去除—拆沉作用——导致造山带伸展拆沉作用（delamination)泛指由于重力的不稳定性导致岩石圈地幔、大陆下地壳或大洋地壳沉入下伏软流圈或地幔的过程

  31. 一、伸展构造的形成模式 2. 造山期后伸展模式----岩石圈拆沉作用 造山带演化的时间序列（据Liegeois，1998） 热-应力模拟研究表明，造山带从同碰撞的挤压应力场转换到碰撞后伸展阶段的时间不应超过60Ma（England等，1989）

  32. 三、构造反转 断层的性质在不同的时间段内发生转变的现象就是构造反转。 早期的张性或张扭性断层后期转变为压性或压扭性断层称为正反转构造。 早期的挤压系统部分地转变为正断层称为负反转构造 正反转构造

  33. 三、构造反转 六盘山盆地LP99-123测线地震地质解释剖面 海原凹陷 六盘山盆地的正反转构造

  34. T74 C3-O1+2 T81 C1-2 T82？ T90 Z T10 Z448剖面 塔里木盆地中央隆起下部正断层，上部逆断层

  35. 思考题 • 伸展构造主要有哪些表现型式？ • 伸展构造的形成机制主要有哪些？ • 伸展构造与挤压构造有哪些主要的差别？

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