通过物理模拟实验对重力滑脱作用形成挤压性构造的可能性研究——以龙门山地区为例

构造物理模拟实验是地质学领域中一种重要研究手段。重力滑脱作用可能对于一些挤压性构造的形成起到了重要的作用。在龙门山前陆盆地,存在着大量的自晚三叠世以来的挤压性构造,根据前人所取得的勘探成果以及构造物理模拟实验,验证印支早期,龙门山地区经历由差异隆升所致的重力滑脱形成挤压性构造的可能性是存在的。     

龙门山造山带构造演化模式的建立

龙门山造山带是扬子板块的西延部分,主要受到3条断裂的控制,分别是汶川-茂汶断裂、北川-映秀断裂和江油-灌县断裂.在扬子板块与松潘-阿坝地块的挤压下,龙门山于印支晚期开始褶皱隆升造山,在造山的过程中控制造山带的3条主要断层由正断层转换成为逆断层.综合前人的观点,通过野外基础地质调查并利用平衡剖面法恢复了龙门山的造山过程,并建立了造山带构造演化模式.结果表明,龙门山在造山初期主要是受到北西方向力的作用;晚三叠世末期主要受到由于东南方向太平洋板块的挤压而迫使扬子板块挤压的应力作用;燕山期龙门山造山带继承了印支期的逆冲推覆构造作用继续上升;喜玛拉雅期推覆构造进一步发展,在推覆构造活动加剧的同时,由于重力作用,使被推到高处的不稳定岩体大量下滑,形成滑覆体和推覆体叠加的构造格局,最终演化为现今的构造样式.     

川西北天井山构造变形特征与物理模拟

天井山构造位于龙门山冲断前锋带,浅层表现为一系列断片组成的后翼突破构造,中部以前展式发育的叠瓦状构造和断弯褶皱为主,地腹则发育叠瓦武构造和双重构造.经物理模拟检验了:①天井山构造印支期主要发育薄皮构造,由此可见该地区印支期动力学机制不是以挤压为主,而是受南北向挤压应力与北西—南东向重力滑覆共同作用.②喜马拉雅期天井山构造在北西—南东向挤压应力作用下变形序列为以前展式为主.③天井山构造存在多个滑脱层系,滑脱层上下形成分层变形、垂向叠置的不协调收缩构造变形.     

龙门山造山带构造演化模式的建立

龙门山造山带是扬子板块的西延部分,主要受到3条断裂的控制,分别是汶川-茂汶断裂、北川-映秀断裂和江油-灌县断裂.在扬子板块与松潘-阿坝地块的挤压下,龙门山于印支晚期开始褶皱隆升造山,在造山的过程中控制造山带的3条主要断层由正断层转换成为逆断层.综合前人的观点,通过野外基础地质调查并利用平衡剖面法恢复了龙门山的造山过程,并建立了造山带构造演化模式.结果表明,龙门山在造山初期主要是受到北西方向力的作用;晚三叠世末期主要受到由于东南方向太平洋板块的挤压而迫使扬子板块挤压的应力作用;燕山期龙门山造山带继承了印支期的逆冲推覆构造作用继续上升;喜玛拉雅期推覆构造进一步发展,在推覆构造活动加剧的同时,由于重力作用,使被推到高处的不稳定岩体大量下滑,形成滑覆体和推覆体叠加的构造格局,最终演化为现今的构造样式.     

简论龙门山南段末端地区构造发展史

龙门山南段末端地区是龙门山推覆构造带、康滇南北带和北西向甘孜地槽褶皱带交接地区。对其区域构造变形特征、前陆盆地沉积特征及基底杂岩构造特征的研究表明:该区推覆构造变形、动力变质作用都是与印支期、喜马拉雅期的构造挤压和燕山期的伸展作用相关的。龙门山构造与康滇南北带在印支期前及印支期是同一个基底和构造单元。甘孜地槽褶皱带在喜马拉雅期局部推覆到龙门山构造带和康滇南北带之上。这一发展历史确定了龙门山南段末端现存构造格局。     

内蒙古大青山地区中生代造山运动及构造演化

大青山地区是燕山－阴山板内造山带西段的重要组成部分,区内主体的构造格局和构造样式是由中生代地壳多期、多阶段构造变形的结果。印支期地壳以南北向挤压作用为主,是一次强烈褶皱造山运动,并伴随有强烈的岩浆活动。燕山早期阶段地壳仍然以挤压变形为主,形成了大青山逆冲推覆体系,同时控制了前缘断陷盆地沉积和演化。燕山中期由于区域构造背景的转变和重力作用,区域内发生了向南的伸展变形作用,形成了早白垩纪呼包盆地。燕山晚期地壳以挤压逆冲变形为主,不仅形成了楔冲式推覆构造,也使上白垩统与下白垩统为角度不整合接触。     

龙门山造山带中生代花岗岩带成因及其构造意义

总结了龙门山造山带印支末 -燕山期花岗岩带地质地球化学特征及演化规律。在探讨其成因及构造意义的基础上 ,将龙门山造山带与传统的 A型与 B型俯冲带的岩浆作用进行了对比 ,指出龙门山造山带的岩浆作用的不同特点是其区别于传统 A型、B型及其他的一些内陆挤压俯冲带的重要证据     

湘中坳陷托山煤矿测水煤系滑脱构造转型

通过对湘中坳陷托山煤矿进行野外地质调查、地质构造研究及矿井内巷道的小断层分析,探讨了逆冲、滑脱构造的特征、形成机理和演化过程.研究结果表明:托山矿区下石炭统测水煤系5煤层具备发育顺层构造的物质条件,属托山煤矿推覆构造潜在主滑面,矿区重力滑覆与挤压推覆并存.滑覆和推覆构造形成于不同时期、不同构造环境中,具有各自的组合形态及演化历史.构造反演显示托山矿区的滑脱构造历经早期逆掩、中期逆冲、晚期反向重力滑脱转型3个不同阶段.     

龙门山中段前山带构造特征及油气赋存研究

讨论了龙门山中段前山带的横向构造特征和纵向的构造变形层次,并从构造形成演化的角度重点分析了大园包隐伏构造的油气赋存条件。研究表明,本区构造变形始于印支期,止于喜马拉雅晚期,主要发育浅层次脆性变形的推覆构造、以彭灌飞来峰群为代表的滑覆构造以及滑脱构造。大园包构造为推覆体之下的隐伏构造圈闭,印支期-燕山早期隆起带上的正向古构造圈闭是其早期油气聚集的关键,晚期构造裂缝改善了超致密砂岩的储集条件,生储盖组合良好,具有较好的油气勘探前景。     

龙门山北段山前复杂断褶带勘探新领域

建立龙门山北段山前复杂构造地质模型,探讨油气勘探新领域。通过对龙门山北段地质剖面及钻井资料分析、地震剖面构造精细解释以及构造演化史恢复,结果表明龙门山北段构造具有分带分层性,横向上可划分为马角坝断裂以西的外来系统(唐王寨-仰天窝滑覆体)、马角坝断裂至侏罗系-三叠系不整合的准原地系统(山前复杂断褶带)以及侏罗系-三叠系不整合以东的原地系统(四川盆地)。纵向上,山前复杂断褶带中的双鱼石隐伏断裂将山前复杂断褶带分割为复杂冲断带(上盘)、复杂断层转折褶皱带(下盘)两个构造变形层。形成龙门山的构造环境为重力滑覆导致的前缘挤压,这是由于松潘-甘孜高原在印支期由海向陆的演变(构造抬升)过程中的差异隆升,导致斜坡带上的泥盆纪、石炭纪、二叠纪及早中三叠世海相沉积层多期滑脱,形成地层时代新的断片在下、相对老的断片在上的倒序叠置。山前复杂断褶带中双鱼石隐伏断裂下盘复杂断层转折褶皱带发育的断裂均为地腹深部下三叠统之下的隐伏断裂,保存条件较好,为有利的油气聚集区。     

川中地区南充构造成因机制探讨

南充构造处于川中隆起斜坡位置,又是龙门山构造带、大巴山构造带和华蓥山构造带等不同方向不同时期构造交汇叠置地区。为研究分析川中地区南充构造,基于区域地质资料、地震资料及物理模拟实验对南充构造成因机制进行分析。研究表明,南充构造形成于燕山晚期,在喜马拉雅期改造定型,通过设计实施构造物理模拟实验,验证了在隆升作用下南充构造形成的可能性。     

利用面积高程积分方法研究龙门山断裂带地貌隆升特征

为对龙门山断裂带区域的构造与侵蚀现状进行分析,通过利用ArcG IS对龙门山断裂带内的ASTER-DEM30 m数据进行面积-高程积分计算,并结合构造、岩性、第四系以及河流等基础资料研究了该地区隆升差异。结果表明:面积-高程积分值(hypsometric integral,HI)0. 43区域主要集中在研究区的西部及北部同时,其值与区域内的夷平面具有较好的耦合性;HI 0. 60在松潘—甘孜褶皱带内的分布较广,在扬子地台分布范围最少,龙门山构造带无分布; HI 0. 35分布主要沿着龙门山构造带为中心进行展布,以侵蚀下切为主。在构造带较为活跃的区域,构造活动依然是区域作用的主要背景,在内动力直接作用的区域内,HI0. 43,以隆升为主;河流、岩性分布特征以及构造断裂的密度会随着后期作用逐渐对抬升起到抑制作用,断裂带发育密集、第四系分布较广以及岩性复杂的龙门山构造带,HI 0. 35,是以侵蚀下切为主;扬子地台河流发育密集且发育程度高,HI偏低,以隆升停滞或侵蚀为主。可见,构造、岩性、第四系以及断裂带的分布对区域地貌特征影响较为明显,而局部区域上的差异是由影响因素发挥作用差异决定的。根据值,为避免工程选址处于构造活动强烈区域提供一定依据。     

汉南-米仓山区叠加东西向隆坳的北东向推覆构造

】汉南—米仓山区存在印支晚期和燕山期形成的东西向构造及喜马拉雅期形成的北东向构造。前者与秦岭造山带有关,以隆起坳陷为主,但向西与龙门山区同类构造联合成弧形。后者为斜交东西向构造的断裂、隆坳和褶皱,并与四川盆地西部和荥经地区的北东向构造相连,构成龙门山推覆构造外缘带。其深部形态可依据现今不同地段的不同层位出露的构造形态予以恢复。     

The Lushan M S7.0 earthquake and activity of the southern segment of the Longmenshan fault zone

Following the Lushan M _S7.0 earthquake on 20 April 2013, a topic of much concern is whether events of M _S7 or greater could occur again on the southern segment of the Longmenshan fault zone. In providing evidence to answer this question, this work analyzes the tectonic relationship between the Lushan event and the 2008 Wenchuan earthquake and the rupture history of the southern segment of the Longmenshan fault zone, through field investigations of active tectonics and paleoearthquake research, and our preliminary conclusions are as follows. The activity of the southern segment of the Longmenshan fault zone is much different to that of its central section, and the late Quaternary activity has propagated forward to the basin in the east. The seismogenic structure of the 2008 Wenchuan earthquake is the central-fore-range fault system, whereas that of the 2013 Lushan event is attributed to the fore-range-range-front fault system, rather than the central fault. The southern segment of the Longmenshan fault zone becomes wider towards the south with an increasing number of secondary faults, of which the individual faults exhibit much weaker surface activity. Therefore, this section is not as capable of generating a major earthquake as is the central segment. It is most likely that the 2013 earthquake fills the seismic gap around Lushan on the southern segment of the Longmenshan fault zone.     

特提斯构造域典型构造特征及其控制因素探讨——以物理模拟成果为例

特提斯构造带的变形特征及其形成演化已成为研究的热点,其对板块构造重建和油气资源富集规律的认识具有非常重要的意义.为此,从近年来有关物理模拟技术对特提斯构造域的褶皱-冲断带变形特征的研究出发,系统归纳、总结物理模拟对特提斯构造域从西段比利牛斯山、喀尔巴阡山、阿尔卑斯山,中段的高加索和扎格罗斯山到东段的天山、库车、喜马拉雅...     

用非均匀速度模型对汶川8.0级地震余震重新定位

为了进一步探讨龙门山断裂带深部结构,根据四川省地震局提供的地震原始资料,采用Hypo 2000对汶川大地震以及震后M≥2.0级余震进行重新定位。从2008年5月12日汶川发生8.0级大地震后,截止到2011年4月15日,获得了26 278个地震记录。重新定位后对结果的总结为:(1)主震发生在龙门山推覆构造带中央断裂中段的北川-映秀断裂上,余震主要沿龙门山断裂带方向延伸,呈南北分段分布。重新定位后的到时残差为±0.35s,水平误差为±1.32km,深度误差为±5km。(2)在主震附近的映秀、理县和黑水有一条北西向的余震带与龙门山断裂带的捩断层一致。(3)在青川附近(龙门山断裂带的北端),此段成为余震密集地区,这与历史上此地很少有地震发生不吻合。     

Magnetic fabrics in fault-related fold and its relation with finite strain: an example from Mingjiang thrust structures in Western Sichuan

The anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) is a quick, effective and sensitive technique used to measure the weakly deformed sedimentary rocks, and also a reliable method to reveal the deforming mechanisms of fault-related folds. In Longmenshan front belt, a typical cross-section of fault-related folds is chosen to study the AMS. A total of 224 oriented specimens have been drilled at 23 different sampling sites which were distributed at the key structural positions of this structural section developed in the Xujiahe formation of the upper Triassic. Six elementary types of magnetic fabrics are recognized and established through this AMS study: Da sedimentary fabric; 2) an initial deformation fabric; 3) a pencil structure fabric; 4) a weak cleavage fabric; 5) a strong cleavage fabric; 6) a stretching lineation fabric. It has been found that most of magnetic fabrics are characterized by fabrics of weak deformation which belong to the pure-shear results of a pre-folding layer parallel shortening (LPS). In the fault-bend fold, almost all magnetic fabrics are the initial deformation fabrics of weak deformation, and denote that the deformation in the forelimb is stronger than that in the backlimb and no finite strain is shown in the footwall. While in the fault-propagation fold, finite strains are concentrated in the trishear zone where magnetic fabric results are approximately consistent with the estimated consequences of the kinematic model. The tectonic stress field indicated by the magnetic fabrics is basically the same along the whole structural section and shows a NW to SE compression and shortening which is accordant with the regional compressive stress field of the Longmenshan fold-thrust belt.     

Magnetic fabrics in fault-related fold and its relation with finite strain: an example from Mingjiang thrust structures in Western Sichuan

The anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) is a quick, effective and sensitive technique used to measure the weakly deformed sedimentary rocks, and also a reliable method to reveal the deforming mechanisms of fault-related folds. In Longmenshan front belt, a typical cross-section of fault-related folds is chosen to study the AMS. A total of 224 oriented specimens have been drilled at 23 different sampling sites which were distributed at the key structural positions of this structural section developed in the Xujiahe formation of the upper Triassic. Six elementary types of magnetic fabrics are recognized and established through this AMS study: 1) a sedimentary fabric; 2) an initial deformation fabric; 3) a pencil structure fabric; 4) a weak cleavage fabric; 5) a strong cleavage fabric; 6) a stretching lineation fabric. It has been found that most of magnetic fabrics are characterized by fabrics of weak deformation which belong to the pure-shear results of a pre-folding layer parallel shortening (LPS). In the fault-bend fold, almost all magnetic fabrics are the initial deformation fabrics of weak deformation, and denote that the deformation in the forelimb is stronger than that in the backlimb and no finite strain is shown in the footwall. While in the fault-propagation fold， finite strains are concentrated in the trishear zone where magnetic fabric results are approximately consistent with the estimated consequences of the kinematic model. The tectonic stress field indicated by the magnetic fabrics is basically the same along the whole structural section and shows a NW to SE compression and shortening which is accordant with the regional compressive stress field of the Longmenshan fold-thrust belt.     

准噶尔盆地南部红雁池断层结构特征与垂向输导油气模式

研究准噶尔盆地南部地区断层的结构特征及对油气垂向输导的影响。基于野外调查、地质与地化资料,精细刻画了断层结构;结合油源对比和油源期次分析,确定了红雁池断层结构与油气垂向输导模式。红雁池断层具有滑动破碎带、主动盘诱导裂缝带、被动盘诱导裂缝带等3个结构单元。其中滑动破碎带由各种断层岩组成,裂缝发育但基本全充填;主动盘诱导裂缝带、被动盘诱导裂缝带内裂缝发育,部分充填,原岩结构保留。断层内曾发生4次较大规模的流体活动,油气主要来自断层下伏的中二叠统源岩,大规模油气运移主要发生在第三次流体活动时期。油气运移前,断层滑动破碎带大部分已封闭,主动盘诱导裂缝带是断层垂向输导油气的优势通道,靠近滑动破碎带处是优势部位,被动盘诱导裂缝带是次要通道。     

川西坳陷构造格局及其成因机制

川西坳陷是晚三叠世以来于四川盆地西部发育起来的前陆坳陷,经历了印支、燕山和喜马拉雅多期次构造运动.受西缘龙门山冲断带、北缘米仓山构造带和南缘川滇构造带的影响,川西坳陷相应发育北东向、近东西向和近南北向三组主要构造.川西坳陷现今构造具有东西倾向分带、南北走向分段和垂向分层的变形特点,据地表构造形迹和地腹构造展布,可划分为三个变形区(带):龙门山前缘扩展变形带主要受龙门山冲断带影响,发育北东向构造;川西北低平褶皱区同时受龙门山和米仓山构造带的影响,发育北东向和近东西向构造;川西南低缓断褶区同时受龙门山和川滇构造带的影响,发育北东向和近南北向构造.川西坳陷的构造形成受控于三大因素:基底结构和中下三叠统富膏盐岩层的分布提供了边界条件和物质基础,而周缘构造带影响下的多期、多组构造最终造就了倾向分带、走向分段、垂向分层以及复合-联合构造格局.