
冲断构造学术语解释.doc
33页冲断构造学术语解释K. R. McClay著译 者:黄智斌 何登发塔里木石油勘探开发指挥部地质研究大队一九九三年七月十九日冲断构造学术语解释 K. R. McClay著该术语汇编旨在于图示并尽可能定义冲断构造学中一些广为应用的术语它基于专题研究一单个冲断层及相关构造、冲断系统、冲断层相关褶皱、三维冲断层的几何学、冲断序列、冲断系统模式与反转构造中的冲断层首先定义了基本术语,然后按字母顺序列举了相关构造也适当地列出了主要参考文献一些研究较深入的冲断区例如加拿大的落基山、阿帕拉契亚、比利牛斯和莫因冲断带都是相对强烈的前陆褶皱冲断带,因之冲断构造学中的很多术语必然波及这些带外带中发现的构造这些冲断带由典型的台地沉积物构成,由具有断坡-断坪轨迹的冲断层变形改造(Bally)等,1986;Dahstrom,1969,1970;Price,1981;Rich,1934及其他上盘冲断面的阶步上形成几何相关褶皱(图1)因此,研究的主要兴趣在于冲断带上盘的形变和解释它们的概念与几何模式上该汇编中所用的许多图解都由FaultII程序(Wilkerson及同事)建立,它给出常见于浅部冲断层中的扭折带几何形态(如Suppe,1983,1985;Mitra,1986,1990)。
当然,这并不是指扭折带褶皱作用是强烈冲断带所见的唯一几何样式(见Ramsay,1991本卷)本汇编并非穷尽却试图覆盖本卷文章中所用的和冲断构造学文献中常用的术语读者将发现,精确地定义冲断构造学的术语相当困难,这在于个人应用及偏爱各不相同冲 断 层冲断层(Thrust fault):基准面缩短的收缩断层基准面通常为上地壳岩石的层面或较高级变质岩的区域性叶理面本词汇集这一部分定义关于单个冲断层的术语(据McClay,1981;Butler,1982,Boyer和Elliott,1982;Diegel,1986)反冲断层(Backthrust):与主冲断系统或冲断带倾向相反的冲断层(图2)反冲断层常为指向后陆的冲断层隐伏冲断层(Blind thrust):未出露的冲断层-即它被埋藏,冲断层的位移由构造高部位的褶皱作用或劈理发育所补偿(图3)(对照Thompson,1981)分支线(Branch line):两冲断席的交线(图4a)对双重构造,则有尾随分支线和前缘分支线(见下文双重构造)关于分支线的详细讨论参见Diegel(1986)分支点(Branch point):分支线与侵蚀面的交点(图4b)。
分支点这个词也用于横剖面分析中分支线与横剖面的交点-也就是它是分支线的二维代表(图5)截止线(Cut-off line):冲断面与地层层面的交线(图6)截止点(Cut-off point):截止线与侵蚀面的交点截止点这个词也用于横剖面分析中截止线与横剖面的交点-即它是截止线的二维代表(图5)出露冲断层(Emergent thrust):侵蚀面上出露的冲断层断坪(Flat):冲断层平行于层面或区域基准面的部分(对照变质岩中的区域性叶理面)(图7)下盘截止线(Footwall cut-off lines):冲断面与冲断层下盘地层层面的交线(图6)(Diegel,1986)下盘截止点(Footwall cut-off point):冲断层下盘的截止线与侵蚀面的交点下盘断坪(Foofwall flat):冲断层下盘与层面或区域基准面平行的冲断层部分(对照变质岩中的区域性叶理面)(图7)下盘切截冲断层(Footwall shortcut thrust):陡倾冲断层下盘发育的低角度冲断层(图8)相应的低角度冲断层轨迹在运动学及力学机制上较高角度断层轨迹更适合于大的位移(见Knipe,1985;McClay和Buchanan,1991,本卷)。
指向前陆的冲断层(Foreland-vergent thrust):指向冲断层未变形前陆的冲断层(图9)前缘断坡(Frontal ramp):冲断面上垂直于冲断席运动方向的断坡(图10)断坡的角度一般在10°~30°之间上盘截止线(Hangingwall cut-off lines):冲断面与冲断层上盘地层层面的交线上盘截止点(Hangingwall cut-off point):冲断层上盘的截止线与侵蚀面的交点上盘断坪(Hangingwall flat):冲断层上盘平行于层面或区域基准面的冲断层部分(对照变质岩的区域性叶理面)(图7)指向后陆的冲断层(Hinterland-vergent thrust):指向造山带后陆(即远离未变形前陆)的冲断层飞来峰(Klippe):冲断推覆体主体或冲断席中由侵蚀作用分离出来的孤立的冲断推覆体或冲断席(图11)侧断坡(Lateral ramp):冲断面上平行于冲断席运动方向的断坡(图10)断坡角度一般为10°~30°注意,若侧向构造是垂向的,则它成为一个平行冲断层运动方向的捩或走滑断层,就不再称为侧断坡)铲形逆冲断层(Listric thrust fault):上凹的冲断层,其上段为陡倾高角度收缩断层,中段为中等角度的收缩断层,底部为平行层面的断层(图12)。
斜断坡(Oblique ramp):冲断面与冲断席运动方向斜交的断坡(图11)断坡角度一般在10°~30°之间地堑外冲断层(Out of the graben thrusts):早期伸展构造收缩和反转引起的地堑构造向外传播的冲断层(图13)见McClay和Buchanan,1991,本卷)向斜外冲断层(Out of the syncline thrusts):在向斜核部形成并向外传播的冲断层(图14)向斜外冲断层由紧闭向斜核部的空间问题引起并不需与其它冲断层连结外展构造(Pop-up):由指向前陆的冲断层与指向后陆的冲断层形成的上盘地层的隆升部分(图15)断坡(Ramp):冲断层切截层面(或相应基准面-见上述)的部分(图7)断坡可分为上盘断坡和下盘断坡(图7),断坡倾角一般为10°~30°域界(Regional):一特殊地层单元或基准面的海拔,它们未卷入冲断层相关构造中(图16)由于冲断层、收缩断层上盘被抬升到域界之上且发生基准面的缩短致使图16中的井重复钻遇层A平滑断面冲断层(Smooth trajectory thrust):具平滑变化轨迹而非台阶状的冲断层(图17)平滑断面冲断层见于高级变质岩中(Cooper和Trayner,1986;McClay,1987),其冲断席中发生塑性透入性应变。
基底冲断层(Sole thrust):冲断系统最底部的冲断层(也可定义为底板冲断层-见下文的冲断系统)分叉断层(Splay):主干冲断层上出现的次级冲断层(即其规模和位移较小)Boyer和Elliott(1982)定义了四种分叉断层(图4):接合分叉断层(Rejoining splay)(图4a)、连结分叉断层(Connecting splay)(图4b)、孤立分叉断层(Isolated splay)(图4c)和离散分叉断层(Divergent splay)(图4d)冲断推覆体(Thrust nappe):可能由平卧褶皱形成的较大冲断席,平卧褶皱下翼断开形成推覆体的底部冲断层(图18)冲断推覆体也可由滑脱冲断层和反转构造产生(对照断坡-断坪式拉张断裂系统的反转-见McClay和Buchanan,1991,本卷)冲断席(Thrust sheet):以冲断层为界的岩体冲断轨迹(Thrust trajectory):冲断面穿越地层的路径(常表示在横剖面或复原剖面上)在强烈的前陆褶皱冲断带上,冲断层常被描述为具有阶梯状(Staircase)或台阶状(Stair-step)轨迹(图19),即具有特征的平行层面的较长的断层面(断坡)和赖以分割它们的切截层面的高角度的较短断层段(断坡)。
冲断层指向(Thrust vergence):冲断层上盘相对于下盘的运动方向端线(Tipline):冲断层位移为零的边界(图4c)端点(Tip point):端线与侵蚀面的交点(图4c)端点这个词也用于剖面分析中作为端线与横剖面的交点-即端线在二维空间的代表(图5)冲 断 系 统冲断系统(Thrust system):在几何学、运动学及力学机制上密切相关的冲断层带这一部分主要讨论形成冲断系统的连结冲断层冲断系统的概念来源于Dahlstrom(1970)、Boyer和Elliott(1982)、Mitra(1986)及Woodward等(1989)的修改冲断系统包括双重构造、叠瓦状冲断系统及三角区(图20)双 重 构 造双重构造(Duplex):由基底的底板冲断层(即基底冲断层)和顶部的顶板冲断层围限的一组冲断夹块(图20和图21)夹块(Horse)的叠置及相应的双重构造的形态取决于断坡倾角、冲断空间以及单个连结冲断层的位移双重构造成因的地质模型(Boyer和Ellinott,1982;Mitra,1986)常假定一“向前破裂”的冲断序列(见下文的冲断序列)Mitra(1986)修订了Boyer和Elliott(1987)的双重构造分类,提出三分法分类(图21)。
即:1)、独立断坡背斜与倾向后陆的双重构造(图21a);2)、真双重构造(图21b);3)、叠合断坡背斜(图21c)独立断坡背斜冲断层的最终空间比单个冲断层的位移大得多,所形成的构造由被宽缓向斜分开的独立断坡背斜构成(图21a),在冲断层初始空间较小,单个冲断层位移较小的条件下形成倾向后陆的双重构造(图21a),即在冲断块的接触面上,顶板冲断层倾向后陆(Mitra,1986)真双重构造(如Boyer和Elliott(1982)的模拟)形成于最终冲断空间、断坡倾角与断坡高部位的特殊组合的条件下,即所有连结冲断层及顶板冲断层的部分平行于双重构造的前缘断坡(图21b)叠加断坡背斜形成于部分或完善至叠加的相继断坡背斜的脊部完整的叠加断坡背斜系统其尾随分支线一致时,称之为背形叠加(图21c)Mitra(1986)根据真双重构造相对于较大冲断层的位置对其进一步细分(图21b)双重构造可以发生在断坡背斜下盘、断坡背斜上盘及断坡背斜的前缘(图21b)背形叠加(Antiformal stack):由具有一致的尾随分支线的叠合断坡背斜构成的双重构造(图22)单个的冲断块叠置在顶部而形成背形撕裂双重构造(Breached duplex):连结冲断层的“无序运动”撕裂或切穿顶板冲断层的双重构造(图23)。
Butler(1987)讨论了双重构造的撕裂作用揉皱或褶曲顶板双重构造(Corrugated or bumpy roof duplex):顶板冲断层揉皱或褶皱形成的双重构造(图24)底板冲断层(Floor thrust):双重构造的下部冲断边界(图21)前陆倾双重构造(Foreland dipping duplex):连结冲断层与地层(或参考基准面)倾向冲断带前陆的双重构造(图25)后陆倾双重构造(Hinterland dipping duplex):连结冲断层与地面(或参考基准面)倾向冲断带后陆的双重构造(图26)夹块(Horse):完全由冲断层围限的岩体(图27)连结冲断层(Link thrust):双重构造中连结底板冲断层和顶板冲断层的叠瓦状冲断层(图28)连结冲断层一般呈S形(McClay和Insley,1986)被动顶板双重构造(Passive roof duplex):顶板冲断层为被动顶板冲断。












