地质构造运动有哪些特点
Ⅰ 地质构造有哪些具体表现
主要表现为断裂,褶皱。
断裂(fracture)
顾名思义,断裂是指岩层被断错或发生裂开。据其发育的程度和两侧的岩层相对位错的情况把断裂分为三类。一类叫劈理,是微细的断裂变动,还没有明显破坏岩石的连续性。最常见的劈理是在褶曲的核部发育的轴面劈理,常呈扇形(以褶皱轴面为对称轴)。第二类称节理,是岩层发生了裂开但两盘岩石没有发生明显的相对位移的断裂变动。按其形成的力学性质,节理可分为张节理和剪切节理。节理常成组出现,如“X”-形的共轭节理。如果断裂两盘的岩石已发生了明显的相对位移,则称断层,是最重要的一类断裂。
按两盘相对运动的方向,断层可分为基本的三类;正断层、逆断层和平推断层。上盘相对下降、下盘相对上升的断层称正断层,断层面倾角一般较陡。上盘相对上升、下盘相对下降的断层是逆断层,断层面倾角变化较大,从陡倾到近水平。一系列低角度逆断层组合起来,被冲断的岩片就象屋顶上的瓦片那样一个叠一个,可形象地称为叠瓦状构造。如果断层两侧的岩石不是沿断层面上下移动而是沿水平方向移动,则称平推断层。如果把这三类断层与形成的构造应力联系起来,通俗地说,正断层由拉张应力引起,逆断层是挤压应力的结果(故常造成地壳的缩短),平推断层则与剪切应力有关,其断层面常近直立。
以上讨论的主要是脆性断裂情况,其断裂面是看得见摸得着的。还有两类断裂的断裂面则是看得见却不一定摸得着的。塑性断裂是岩石塑性变形的产物,象流劈理,是因片状或板状矿物的平行排列而使岩石能够分裂成许多平行薄片的构造。粘滞性断裂是岩石在高温、高压下发生粘滞性流动的结果,原岩的结构已完全破坏,原来组成岩石的矿物发生转动并伴有重结晶和再排列作用,形成片理、片麻理和新生面理等。因此,说断裂是不连续变形同样只具相对。
又称诱导断裂(inced cleavage)或异裂。质谱学中,因正电荷中心对电子对吸引,使一对电子对转移引发的断裂。
岩石中面状构造(如层理、劈理或片理等)形成的弯曲。单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲,两侧相背倾斜,称为背形;褶皱面向下弯曲,两侧相向倾斜,称为向形。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚,则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜;较新岩层位于核心的褶皱称为向斜。正常情况下,背斜呈背形,向斜呈向形,是褶皱的两种基本形式 。单个褶皱大者可延伸数十公里,小者可见于手标本或在显微镜下才能见到。
褶皱(zhězhòu)要素
褶皱的基本组成部分,用以描述褶皱的形态和产状。包括:①核,褶皱的中心部位;②翼,泛指核部两侧比较平直的部分;③轴迹,褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部;④枢纽,同一褶皱面上最大弯曲点的连线;⑤轴面,各相邻褶皱面的枢纽联成的面,可以是平面,也可以是不规则的曲面,轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹;⑥轴,理想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线,这一直线又称为褶轴。褶轴只是具有表明几何方位意义的线段,圆柱状褶皱的枢纽方向代表了褶轴的方向。非圆柱状褶皱可有枢纽线而没有统一的褶轴,只有把它分解成许多近似圆柱状褶皱的区段,才可分别确定其褶轴;脊线和槽线,在横剖面上褶皱面的最高点称为脊,同一褶皱面上脊的连线称为脊线;反之,褶皱面在剖面上的最低点称槽,同一褶皱面上槽的连线称为槽线。
分类
一般依据褶皱的位态或其在空间的产状和褶皱的形态进行几何分类。
位态分类或产状分类
根据单个褶皱的枢纽及轴面的产状分为:①直立水平褶皱,轴面近于直立(倾角80°~90°),枢纽近于水平(0°~10°);②直立倾伏褶皱,轴面近于直立,枢纽倾伏角10°~70°;③倾竖褶皱,轴面和枢纽均近于直立;④斜歪水平褶皱,轴面倾斜(倾角20°~80°),枢纽近水平;⑤斜歪倾伏褶皱,轴面倾斜,枢纽倾伏;⑥平卧褶皱,轴面和枢纽均近于水平;⑦斜卧褶皱,轴面和枢纽的倾向和倾角基本一致,轴面倾角20°~80°。
形态分类 以在与褶皱轴相垂直的正交剖面上的形态进行划分。根据组成褶皱的岩层厚度变化或各层的曲率变化,利用层的等斜线型式来表示。等斜线即同一翼的相邻褶皱面上其切线倾角相等的切点的联线。据此可分为3个类型:1型,等斜线在背形中成正扇形向内弧收敛,即内弧的曲率比外弧的大。根据其收敛的程度和层的厚度变化可进一步分为3个亚类:IA型褶皱的等斜线强烈收敛,褶皱层的厚度在转折端比翼部的薄,也称顶薄褶皱;IH型是理想的平行褶皱,等斜线垂直层面,上下层面互相平行,褶皱层厚度在各处相等,也称等厚褶皱;IC型褶皱的等斜线略微收敛,层的厚度在转折端比翼部的略厚。2型,等斜线互相平行,层的厚度在转折端明显大於翼部,但在平行轴面方向上测量的视厚度则各处相等。这类褶皱各层的曲率相同,各层形态相似,故称相似褶皱。3型,等斜线在背形中呈反扇形向外弧收敛,层的厚度在转折端明显大於翼部,也称顶厚褶皱。
另外,根据组成褶皱的各褶皱面之间的几何关系可分为:①协调褶皱,各褶皱面的弯曲形态一致或作有规律的变化,如平行褶皱和相似褶皱;②不协调褶皱,各褶皱面的弯曲形态彼此有明显的不同,层的厚度变化很不规则。
组合形式
在同一次构造变形中形成的有成因联系的一系列背斜和向斜组成有规律的几何型式。褶皱的组合型式是区域构造应力场、变形时的温压条件和组成褶皱岩层性质的综合反映。代表性的组合型式有3种:阿尔卑斯式褶皱,又称全形褶皱。由一系列线状褶皱组成褶皱带,所有褶皱的走向与褶皱带走向基本一致,背斜向斜连续波状的同等发育,不同级别的褶皱组合成巨大的复背斜和复向斜。侏罗山式褶皱,又称过渡型褶皱。由一系列近於平行而间隔的褶皱组成,背斜和向斜的发育程度不同。典型的侏罗山式褶皱是背斜紧闭而明显,但两个背斜之间的向斜平缓开阔而不显,褶皱层厚基本不变,为等厚褶皱,这种背斜紧闭而向斜开阔的褶皱也称隔挡式褶皱,如中国四川的华莹山褶皱。反之,向斜紧闭而明显但两个向斜之间的背斜平缓开阔并常呈箱状的褶皱,称为隔槽式褶皱。日耳曼式褶皱,又称断续褶皱。发育於构造变形十分微弱的地台盖层中,以圆形的穹隆或长圆形的短轴背斜为主,翼部倾角极缓。它们可以孤立地产出於近水平的岩层中,也可以成群地出现并有规律的定向排列,如雁列式短背斜。
形成机制
褶皱的形成机制与其受力方式、变形环境及岩层的变形行为密切相关。不同的形成机制在不同的条件下起作用,常见的有:
纵弯褶皱作用
岩层受到顺层挤压作用而形成褶皱。一般认为岩层在褶皱前处於初始的水平状态,所以纵弯褶皱作用是地壳受水平挤压的结果。岩层间的力学性质差异在褶皱形成中起著主导作用。如岩系中各层力学性质很不一致,则在顺层挤压下,强硬层就会失稳而发生正弦曲线状弯曲,形成等厚褶皱;相对软的层作为介质,在均匀压扁的同时被动地调整和适应由强硬层引起的弯曲形态。进一步挤压下,强硬层的褶皱变得越紧闭,可使翼部被压扁而成IC型褶皱。如岩系中各层力学性质差异较小且平均韧性较大,则强和弱的岩层在褶皱的同时共同受到总体的压扁,可形成 IC型到3型的褶皱。纵弯褶皱的轴面垂直挤压方向,褶轴与中间应变轴一致。
横弯褶皱作用
岩层受到与层面近於垂直的力而发生弯曲的作用。由於沉积岩层初始状态是水平的,因此,横弯褶皱作用的外力是垂向的。它可以是由於基底的断块升降引起盖层的弯曲,也可以由於盐层或其他高塑性层的重力上浮的底辟作用(见底辟构造)引起上覆地层的弯曲,也可由岩浆上涌所引起。其特点是受褶皱的岩层整体处於拉伸状态,常成IA型顶薄褶皱,或在顶部形成地堑。当基底的差异性升降与表层的沉积作用同时进行时,则为同沉积褶皱,背斜表现为水下隆起,向斜表现为水下凹陷,从而可引起沉积层的岩相和厚度的变化。
剪切褶皱作用
又称滑褶皱作用,是岩层沿著一系列与层面交切的密集面发生不均匀的剪切而形成褶皱。它一般发生於韧性较大的岩系(如含盐层)或较深层次的层状岩系的韧性剪切带中。这时,各岩性层间的韧性差极小而趋於均一化,而整套岩系的平均韧性较大。在变形中,岩性差异和层面只作为标志而不再具有力学意义上的不均一性,由於受差异性剪切而被动地弯曲。其轴面平行於剪切面,因此沿轴面测量的层的视厚度相等,是典型的相似褶皱。
流褶皱
岩石在较高的温度和压力下可以成为具高韧性和低黏度的固态物质,呈类似於黏性流体的黏滞性流动而变形,形成形态非常复杂的褶皱。深变质岩和混合岩化岩石中常可见小型的流褶皱。在比较简单的层流条件下形成的流褶皱,实际上仍是一种剪切褶皱,仍有规律可循。在紊流条件下形成的复杂褶皱,已很难再造其运动学图像,对分析其所受的应力场已无实际意义,但说明了其生成时的条件。
由地表非构造运动的力的作用也可形成褶皱。这类褶皱仅限於地壳表层,属表生构造。如山坡上重力造成的蠕动构造,可使岩层发生膝状弯曲,甚至翻转成平卧式卷曲。地面及水下滑坡,沉积岩成岩过程中的差异压实作用等,都能使沉积岩层产生不同形态的褶皱。这类褶皱一般规模不大,往往局限於某一层或少数岩层中。
Ⅱ 构造运动具有什么特点新构造运动又具有什么特点
一、构造运动的特点
主要是指由于地球内动力作用所引起的地壳的机械运动,即构造运动。构造运动具有如下一些基本特点:
1、构造运动具有普遍性和永恒性
地壳自形成以来,在地球的旋转能、重力和地球内部的热能、化学能的作用下,以及地球外部的太阳辐射能、日月引力能等作用下,任何区域和任何时间都在发生运动。构造运动将来也不会停止。通常,把新第三纪以来的地壳运动称为新构造运动。[3]
2、构造运动具有方向性
构造运动的方向最基本的有两种:水平运动和垂直运动。前者是指地壳部分沿平行于地表即沿地球各地表面切线方向的运动,它使岩层发生水平位移;后者是指其垂直于地表即沿地球铅垂线方向的升降运动,它使岩层发生隆起与拗陷。水平运动和垂直运动是构成地壳整个空间变形的两个分量,彼此不能截然分开,但也不能等同起来看待。它们在具体的空间和时间中的表现常有主次之分,在一定的条件下还可彼此转化。[3]
3、构造运动具有非均速性
构造运动的速度有快慢,即使缓慢的运动其速度也不是均等的。总的来说,构造运动的速度在时间上和在空间上都是不均等的,有强有弱的。
4、构造运动具有不同的幅度和规模
构造运动的幅度常大小不一,这与运动的方向和速度有关。若运动的方向在长期内保持一致而且速度又较快时,其运动的幅度就增大;若运动的方向变化频繁,其幅度可能就小。由于地壳运动的速度、幅度和方式不同,其波及的范围也就不同,有的可影响到全球或整个大陆,有的仅涉及局部区域
Ⅲ 构造运动的基本特征
1.构造运动的方向性
构造运动按其运动方向分为水平运动与垂直运动。
水平运动 是地壳或岩石圈物质平行于地表方向移动。表现为岩石受到水平方向的挤压或拉张,产生变形、变位,常形成巨大的褶皱山系、断裂和地堑、裂谷等,故又称为造山运动。
现今的水平运动基本采用全球卫星定位技术进行大地测量,能够准确测定岩石圈块体水平运动的距离及速度。如美国西部圣安德列斯断层,平均每年水平位移达8.9cm,总的相对错动距离已达480km。地史时期全球性块体的水平运动通常根据地层古生物、古地理、古地磁等资料进行分析推断。如印度次大陆,根据地质、地层、古生物、古气候、古地磁等资料都证明它是从南半球向北水平漂移过来的。地史时期小规模的水平运动则是通过岩层的变形、变位(褶皱、断裂)等地质构造特征加以判别。
垂直运动 是地壳或岩石圈物质垂直于地表方向的运动,也称为升降运动。表现为大规模的缓慢的上升或下降,使某些地区上升成为高地或山岭,另一些地区下降为盆地或平原,又称为造陆运动。“沧海桑田”是古人对地壳垂直运动的一种表述。前面所说的意大利那不勒斯地狱神庙的大理石圆柱,就是地壳升降运动的典型例子。根据大地水准测量,喜马拉雅山的北坡地区,以每年3.3~12.7mm的速度在不断上升。
构造运动的方向随着时间和空间的变化而变化,往往表现为水平运动与垂直运动兼而有之,只不过某一时期以水平运动为主,另一时期以垂直运动为主。水平运动可能引发垂直运动,垂直运动也可能引起水平运动。实际上各种性质的构造运动是相互联系的,不可截然分开的。
2.构造运动的速度、幅度和区域性
地壳运动的速度有快有慢,快的如地震、断层,可在短暂时间内引起显著的变形、位移,但大多数构造运动是岩石圈的一种长期而缓慢的运动,其速度一般以每年几毫米或几厘米运动,是人们无法直接感觉到的。构造运动虽然极其缓慢,但是经过漫长的地史时期,自然会使地球产生巨大的变化。例如,喜马拉雅山在4000万年前还是一片汪洋大海(古地中海的一部分),长期处于缓慢下降接受沉积阶段,形成了3000m厚的海相沉积。由于印度大陆(板块)向北运动,最终与欧亚大陆(板块)碰撞,使古地中海消失,喜马拉雅地区大约在2500万年前开始从海底升起,到200万年前初具山的规模,现在已成为世界最高大雄伟的山脉。虽然上升的速度很慢,平均每年只有4mm,上升的幅度却相当大,珠穆朗玛峰的上升幅度已经超过万米。
构造运动不可能使所有的地方同时升降,而是同一时期不同地区遭受不同的地质作用,活动性也有很大的不同,表现出强烈的区域性特征。既同一时期某些地区表现为大面积隆起,遭受风化剥蚀;另一些地区表现为大面积拗陷,接受沉积,属于构造运动相对较稳定区;还有的地区表现为地层厚度巨大、岩层变形、岩浆活动、变质作用强烈,并形成高大的褶皱山系,属于构造活动带。如新生代时喜马拉雅山褶皱上升7000~8000m,江汉平原则下降接受了近1000m的沉积。
3.构造运动的周期性和阶段性
在地球演化历史中,构造运动表现为时而强烈、时而平静的周期性变化。在比较平静时期,运动速度和幅度都小;在比较强烈时期,运动速度和幅度都大。构造运动从平静到强烈,叫作一次构造旋回。
构造运动的周期性决定了地壳发展历史的阶段性。一次大的构造旋回,周期长达数千万年至数亿年,影响范围遍及整个地球,导致全球性的海陆、气候、生物、环境的巨大变化,是划分地球发展历史阶段的重要依据。如加里东构造旋回(早古生代)、海西构造旋回(晚古生代)、印支构造旋回(中生代早期)燕山构造旋回(中生代中晚期)和喜马拉雅构造旋回(新生代)等;同时,一次大的构造旋回还包括许多次一级的和更次一级的构造旋回,引起区域性的或局部性的生物、地理等的变化,是划分次一级地史阶段的重要依据。
Ⅳ 地质构造特征
一、地层特征
Drachev et al.(1998)根据莫斯科区域地质动力学实验室1989年采集的多道地震资料,在拉普捷夫海域125° E以东地区识别出6个地震层序反射界面,从下至上分别为:界面A、界面1、界面2、界面3、界面4和界面B,并划分为5个地层层序:SU-1、SU-2、SU-3、SU-4和SU-5(图7-4,图7-5~图7-7)。但在海域125°E以西的Ust’ Lena裂谷地区(Drachev称之为南拉普捷夫裂谷盆地)由于盆地沉降大,地层划分不能与东部对比,可识别出3个地震层序,分别为LU、MU和UU(图7-8)。
1.125° E以东地层划分
(1)反射界面特征
反射界面A:为穿时不整合面,对应于声波基底顶界面,在全区反射清晰,而在Ust’ Lena裂谷因盆地沉降大而无法识别。界面之下的声波基底无特定的地震反射特征,这可能与裂谷一期开始前晚中生代的褶皱作用和晚白垩世的强烈剥蚀、准平原化影响有关(Drachev et al.,1998)。该界面之上覆盖的地震地层年代在裂谷区年代老,而在地垒区上覆地层年代新。
反射界面1:因地震记录深部反射品质较弱,该界面只在Ust’ Lena裂谷区有零星反射。在裂谷东部表现为明显的削蚀不整合(图7-9),与欧亚海盆及海底初始扩张时间一致,可与陆上古新世-始新世之间的区域不整合对比。
反射界面2:该界面主要发育于Ust’ Lena裂谷内,可向东延伸至较高地块之上(图7-9)。
反射界面3:该界面在主要裂谷内外均有广泛分布,在较高的地垒之上缺失。在地震剖面上表现为强反射特征,可与陆上始新世-渐新世大型不整合对比。
反射界面4:该界面为明显的不整合面,是拉普捷夫海域重要的、延伸范围大的反射界面。
反射界面B:为一削蚀不整合,与中新世-上新世交接期海平面下降有关。
(2)地层特征
SU-1:该层序地震反射特征可见-中等,厚度随正断层的断距变化较大。主要为白垩纪末期(?)-古新世的泥质沉积,代表裂谷一期的沉积。
SU-2:该层序对应于下-中始新统,地震反射特征中等-强。代表欧亚海盆打开至最大时的裂谷二期沉积。
SU-3:该层序相当于中-上始新统,地震反射特征表现为强振幅。由砂泥互层和含煤地层构成,受正断层控制,地层厚度变化大。代表裂谷二期的末期沉积。
SU-4:该层序相当于渐新统-中中新统,主要受逆冲断层和逆断层作用,是欧亚海盆打开后拉普捷夫海域受到的唯一的挤压作用阶段。
SU-5:该层序相当于上中新统-第四系,在地垒区缺失该地层的上中新统下部-全新统。无明显的地震构造特征,古海洋学和沉积环境发生巨大变化,代表板块相互作用发生实质性变化,由SU-4期的挤压作用又转为重新拉伸作用。
图7-4 拉普捷夫陆架主要构造事件与欧亚海盆、 挪威-格陵兰盆地的对比
(据Drachev et al.,1998)
图7-5 LARGE多道地震测线解释图
(据Drachev et al.,1998)
测线位置见图7-1
图7-6 LARGE009多道地震测线局部放大图(A)及其构造与地震地层样式解释(B)
(据Drachev et al.,1998)
测线位置见图7-5
图7-7 LARGE008多道地震测线局部放大图(A)及Bel’kov-Svyatoi Nos裂谷非对称构造与地层解释(B)
(据Drachev et al.,1998)
测线位置见图7-5
图7-8 过Ust’Lena裂谷地震测线Line 01解释图
(据Franke et al.,2001)
测线位置见图7-1
LU、MU和UU分别代表下、中、上地震层序;LU包括白垩系-下古新统沉积,反应初始裂陷期;MU包括始新统-中中新统的SU-2、SU-3、SU-4地震层序;UU代表中新统-全新统的SU-5层序
图7-9 LARGE006多道地震测线,显示SU-1与SU-2之间的不整合
(据Drachev,1998)
位置见图7-5
2.125° E以西地层划分
拉普捷夫海陆架区125°E以西地区包括Ust’ Lena裂谷盆地的主体部分,新生代地层厚度为4~13km(Vernikovsky et al.,1998)。本区盆地因沉降大,沉积盖层厚度大,且发育大量正断层,地震地层划分与125°E以东地区相比更加困难。Drachev et al.(1998)和Franke et al.(2001)利用地震资料在本区识别出3个大型区域不整合,分别为LS1、LS2和LS3,并划分出3个地震层序LU、MU和UU(图7-8)。
(1)地震反射界面特征
LS1:为声波基底与沉积盖层之间的界面,是本区最重要的削蚀不整合面,除在Ust’ Lena裂谷西部外,全区均可识别。该不整合面代表晚白垩世-早古新世区域隆升后的强烈剥蚀和风化作用。持续时间为65~56Ma,这一时期北极地区主要发生如下构造运动:古新世格陵兰与北美板块最终裂离、格陵兰与欧亚板块的裂离及欧亚海盆扩张启动。
LS2:为强反射层顶部明显的不整合面,但在隆起区缺失。该不整合时间厘定为33Ma,因在鲁培尔期与夏特期相交发生大规模海平面下降。
LS3:该不整合面在拉普捷夫海域东、西部表现均很明显。界面下部为明显的亚平行地震相特征,而上部反射则较弱,表现为明显的削截特征。该不整合面时代为晚中新世,时间为9~10Ma,由中中新世末期的大规模海平面下降造成。
(2)地层特征
LU:构成Ust’ Lena裂谷充填的主体,最大厚度可达10km。发育大量正断层,为同裂陷期产物。
MU:主要发育于地堑区,隆起区地层减薄或缺失。断层发育较少,代表裂陷活动减弱,为裂陷后期的产物。
UU:该层分布广泛,相当于东部地区的SU-5层。
二、构造特征
1.构造单元划分
拉普捷夫海陆架区以发育拉普捷夫裂谷为构造背景。Drachev et al.(1995,1998)认为该裂谷长500~600km,宽50~70km。而Franke et al.(2001)利用新采集的多道地震资料,推测其宽至少达300km(图7-3)。由于调查程度低,地质地球物理资料少,对本区的构造区划仍存在许多不同的看法和认识(Kristoffersen,1990;Drachev et al.,1995,1998;Vernikovsky et al.,1998;Franke et al.,2001)。
本书采用Franke et al.(2001)二级构造单元划分的方案,他将拉普捷夫陆架盆地划分为Ust’ Lena裂谷、东拉普捷夫隆起、Anisin盆地、科捷利内地垒等构造单元(图7-3)。
(1)Ust’ Lena裂谷
Ust’ Lena裂谷与东拉普捷夫隆起以Mv Lazarev拆离断层为界,新生代沉积厚度平均为4~5km,在裂谷中增大至9km(Drachev et al.,1998),最大可达12km(Vernikovsky et al.,1998)。Franke et al.(2001)在 Alekseev et al.(1992)、Drachev et al.(1995,1998)推测Trofimov隆起区中发现了中央裂谷Ⅰ和中央裂谷Ⅱ,这两裂谷新生代沉积厚度达13km。Ust’ Lena裂谷北侧终止于SW-NE走向的Severnyi走滑转换带(Fujita et al.,1990)。该走滑断裂推测从Khatanga湾向陆架边缘延伸。南部,拉普捷夫裂谷由晚中生代的Olenek褶皱带与西伯利亚台地分割(Drachev et al.,1998)(图7-3)。
(2)东拉普捷夫隆起
Ust’ Lena裂谷以东为线性高地,也是研究程度最高的地区(Drachev et al.,1998,1999,称为东拉普捷夫隆起;Vernikovsky et al.,1998,称为Stolbovoi 地垒)。该隆起由北、南和东拉普捷夫地垒、Omoloi地堑、Bel ’ khov-Svyatoi Nos半地堑组成(Franke et al.,2001)(图7-3)。
Alekseev et al.(1992)曾推测Omoloi 地堑为主裂谷,是Gakkel 海岭从欧亚海盆向Buor Khaya湾的延伸。在早期的研究中认为Bel’ khov-Svyatoi Nos半地堑是最主要的裂谷盆地(Alekseev et al.,1992;Drachev et al.,1995,1998)。Drachev et al.(1998)认为该裂谷从海岸延伸至76°N。但Franke et al.(2001)认为,该裂谷规模较小,只是拉普捷夫地垒中几个半地堑之一,最大深度小于5km,宽小于25km。
(3)Anisin盆地
该盆地位于陆架的北部,介于东拉普捷夫隆起与科捷利内地垒之间,盆地形态上呈北宽南窄,基本上为 N-S展布,向北地层厚度增大至10km(Franke et al.,2001)。Anisin盆地向东倾,在盆地与科捷利内地垒之间发育大型铲状西倾的IB Kapitan Dranitsin断层。
2.构造演化
拉普捷夫海海域构造特征及现今的地形地貌主要由晚中生代褶皱事件和第三纪(古、新近纪)裂陷事件所控制(Drachev et al.,1998)。
(1)晚中生代褶皱作用
该事件以古西伯利亚大陆边缘于中中生代增生一些构造地层的地体开始为标志,以白垩纪中期广泛的花岗岩深成作用及欧亚大型褶皱带(包括泰梅尔、上扬斯克和新西伯利亚-楚科奇褶皱带)进入稳定期终止为标志(Savostin et al.,1984 b;Zonenshain et al.,1990;Parfenov,1991;Fujita et al.,1997)。此次事件导致了拉普捷夫海域新生陆壳大规模伸展和沉降,也是陆架沉积盆地基底形成阶段。
(2)第三纪(古、新近纪)裂陷作用
拉普捷夫大陆边缘第三纪(古、新近纪)张裂与始于56~80 Ma的欧亚海盆扩张有关(Drachev et al.,1998)。根据前人研究成果(Drachev et al.,1998;Karasik,1974;Vogt et al.,1979;Karasik et al.,1983;Savostin et al.,1984 a;Cook et al.,1986;Savostin et al.,1988;Kristoffersen,1990),以及对板块动力学的分析,将该区新生代构造演化划分为4个阶段:①古新世末-始新世裂谷阶段,与大陆破裂和欧亚海盆海底快速扩张有关;②渐新世-中中新世挤压转化阶段,不发育裂谷,伴随极慢速扩张(<1.2 cm/a);③中中新世末-中更新世裂谷复活,加速扩张;④中更新世-至今欧亚海盆扩张减速,裂谷作用下降(图7-4)。
此外,晚白垩世末-古新世,即Gakkel海岭扩张之前的几个百万年为海底扩张前的拉伸阶段,但这并未得到磁场的证实。拉普捷夫邻近边缘长期的拉张形成了拉普捷夫裂谷系统(LRS)。阶段②是拉普捷夫裂谷系统演化的唯一受挤压阶段,对裂谷沉积充填的地震地层年代确定至关重要。
Ⅳ 常见的地质构造类型和特点是什么并与地表的关系如何
褶皱和断层
褶皱的基抄本形态有被斜和向斜
背斜岩层向上拱起,中心是老岩层,两翼是新岩层,常形成山岭;向斜反之。断层岩层发生断裂并错开,形成块状山地、谷地或裂谷。地质构造是地壳运动留下的痕迹珐姬粹肯诔厩达询惮墨。地壳运动塑造地表形态
Ⅵ 什么是地质构造有哪几种类型 各有什么特征
地质构造是指在地球的内、外应力作用下,岩层或岩体发生变形或位移而遗留下来的形态。
地质构造有褶皱、节理、断层三种基本类型。
褶皱的特征:分为背斜和向斜。
1.背斜:岩层向上弯曲、中心部位岩层较老,两侧岩层依次变新。
2.向斜:岩层向下弯曲、中心部位岩层较新,两侧岩层依次变老。
节理的特征:自地表向下随深度加大,节理的密度逐渐降低。
断层的特征:具有显著位移的断裂.断层在地壳中广泛发育,但其分布不均匀。
Ⅶ 主要地质构造特征
1.褶皱构造
褶皱构造主要形成于中生代的挤压造山阶段。这时的构造环境与美国西部弧后压缩区的情况十分类似,即由岩石圈板块应力传递而形成的构造现象。由于基底块体压缩使上覆盖层产生“断褶隆起”。在隆起的顶部断裂发育,块体破碎,剥蚀严重。但由于基底硬化程度和盖层沉积厚度差异,特别是不同地点受力大小、方向的不同,变形特点因地而异。这次构造作用在太行山区发育了北北东向雁列褶皱带,华北裂谷带内主要形成了北东向的右行雁列短轴背斜和大型向斜。总体而言,太行山区褶皱的发育强度由北向南有减弱的趋势,至太行南缘地区褶皱两翼地层倾角一般不超过15°,褶皱断面形态极为宽缓。
云台山地质公园位于区域上任村-上八里复式背斜的西翼,任村-上八里复背斜南端抬升幅度较大,轴向10°N~15°E,微向北倾伏,两翼为不整合在太古宇之上的盖层沉积岩系,岩石倾向东或西,倾角5°~15°。区内地层总体倾角平缓,多表现为舒缓波状起伏。
2.断裂构造
区域上的深大断裂构造宏观上分为两组:一组位于华北裂谷西侧,另一组位于裂谷转换带北缘(图2-1)。华北裂谷西侧断裂带包括任村-西平罗大断裂,青羊口大断裂及邢台-安阳-新乡深大断裂等。其走向为北北东,构成华北裂谷带与太行山隆起带的分界线。该断裂带于中生代生成,初期表现为逆断层性质。到古近纪的伸展作用使其重新开裂活动,从而形成上盘向下滑动的正断层,一般落差1500~2000m,最大落差达5000~6000m,沿断裂带有新生代玄武岩喷发。
裂谷转换带北缘的断裂带,以焦作-商丘深断裂带为代表。焦作一带走向近于东西,新乡以东偏转为北西-南东向,断面南倾,为一南盘下降的高角度正断层。该断裂带垂直落差西部小,东部大,一般为1000~2000m,最大可达6000m。东段分布有喜马拉雅期玄武岩、安山岩及酸性火山岩,燕山期花岗闪长岩与辉长岩,为一条长期活动的切壳断裂。
3.不整合界面
不整合界面是区域构造变形的重要表现之一,它表示一个地区的上、下两套地层之间发生了沉积间断和生物演化上的不连续,是地壳运动的一种反映。其中的角度不整合界面,上、下两套岩层间不仅有明显的沉积间断,而且两套岩层以一定的角度相交,反映出这一地区在下伏岩层形成后,曾发生构造运动和剥蚀作用,且构造运动引起的构造变形已经使得下伏岩层的产状产生掀斜和褶皱。云台山地区发育的不整合界面主要有中元古界蓟县系云梦山组与太古宇之间的角度不整合界面(图2-2),寒武系与云梦山组之间的平行不整合界面,中奥陶统与寒武系之间的平行不整合界面,石炭系与中奥陶统之间的平行不整合界面。
4.典型构造变形形迹
(1)断层
按断层走向云台山公园区共有4组断层,各组断层的走向也有一些差异。如第一组为南北向断层,也有南北向、北北东向和北北西向;第二组为东西向断层,也有东西向、北东东向与北西西向;第三组为北东向断层;第四组为北西向断层。
图2-1 云台山及周边地区断裂构造略图
图2-2 中元古界蓟县系云梦山组(Pt2y)与太古宇(Ar)之间的角度不整合界面(云台山园区红石峡)
南北向断层组:南北向断层在青天河一带及老潭沟等地较发育,但往往不形成连续的“大”断层,多表现为小而密集的“断层带”。
云台天瀑断层:分布于老潭沟一带,形成平行展布的一组断层,各断层走向均为南北向,断面垂直平整,两侧地层被错断,西盘上升、东盘下降,落差一般小于10 m。云台天瀑崖即由保存完整的断层崖构成(图2-3)。
图2-3 云台天瀑断层
青天河断层:青天河一带虽无贯通性较好、规模较大的断层,但青天河峡谷的发育显然受南北向断层控制,由于一系列断距不大的断层的共同作用,使沟谷两壁地层被明显错断,并被水流沿断层侵蚀形成深切河谷。
北北东向断层:在峰林峡一带表现较为特征,也有一系列小断层共同组成北北东向延伸的“断裂带”,控制着峰林峡的总体延伸方向。沟谷两壁地层错断明显。
东西向断层组:主要分布于北部的中山区和西部山前地带。断层特征基本相同,走向近东西向,断面向南陡倾,南盘下降、北盘上升,为正断层。主要有盘古寺断层、凤凰岭断层、黑龙王庙断层等。
盘古寺断层:展布于园区南部,为焦作-商丘断裂带在本区的表现,为隐伏断层。断层走向近东西向,倾向南,倾角60°~70°,断距可达1500m。该断层南盘下降、北盘上升,构成山地与平原的分界。
凤凰岭断层:展布于园区南部,为盘古寺断层的次级断层,走向近东西,倾向南,倾角60°~80°,由一系列正断层组成,东段为隐伏断层,最大断距260m。
黑龙王庙断层:展布于园区北东部,总体呈近东西向展布,断层走向为向南凸的弧形,断面微向南倾,倾角近直立,为南盘下降、北盘上升的正断层。北盘出露蓟县系云梦山组,南盘为中上奥陶统马家沟组(图2-4),落差200~700m。
在断层南盘还发育一系列向南陡倾的次级断层,组成阶梯状断层组。
除上述较大断层外,在其他地段,尤其是园区南部还有较多规模较小的近东西向断层发育。由于它们明显受焦作-商丘断裂带的影响,多表现为南盘下降的正断层,结果造成北高南低的坡状地形。
北东向断层组和北西向断层组:在园区内主要分布于东南部的中低山与丘陵区,形成北西高、南东低的阶梯状下降的地貌特点。该组断层数量众多,发育密集,总体走向为北东向,但多数断层呈舒缓波状弯曲,且弧顶向北西凸出;断层倾向既有南东、也有北西,剖面上构成“Y”字形组合,南东倾者为主断层,北西倾者为次级派生断层。倾角一股为60°~70°,均为上盘下降的正断层。在这一区域地层倾角一般为20°左右。
图2-4 黑龙王庙断层
(2)张裂带
为多方向密集小断裂的综合表现。地质上的断层效应是被密集的小断裂分割的岩块(体)沿断裂面发生伸展性崩塌、垮塌和滑塌,共同组成宏观张裂带(图2-5),同时因为不同方向的断裂在不同地段发育强度的差异,张裂带也在不同区段表现为不同的延伸方向。这种宏观张裂带主导着园区内峡谷的形成与展布。
图2-5 地层沿断裂滑塌(潭瀑峡)
(3)破劈理带和密集节理带
破劈理带和密集节理带的区域分布特征是不均匀的,其发育受三方面因素制约:其一,在太行山隆起、华北裂谷带和裂谷转换带相对升降过程中应力传导的不均一;其二,断裂作用影响;其三,由于基底顶面的凹、凸不平。这些因素的共同作用使在适当地段形成了不均匀分布的破劈理带和密集节理带。该带大体有三种分布形式,第一种为独立发育(图2-6);第二种临近断层或与断层有一定距离发育,其产状基本与断层一致(图2-7);第三种在断层端部沿走向方向延伸,为断层夭折端的表现。
图2-6 独立发育的劈理带(红石峡)
图2-7 断层旁侧的劈理带(红石峡)
它们对云台地貌形成的控制作用表现在两个方面,或直接崩塌、垮塌和滑塌形成长墙等;或为水流的追踪切割创造构造脆弱带,形成深切河谷,如子房湖河谷等。
(4)区域性节理
园区内的区域性节理主要有近南北向、近东西向和北东向三组,其中以近南北向和近东西向两组最发育,近垂直相交。在红石峡,其中一组走向355°左右,另一组走向100°左右(图2-8),节理间距5~10cm。在小寨沟,一组走向355°左右,另一组走向100°左右(图2-9),节理间距10~15cm。两组节理面都很平直,延展性好,大体形成棋盘格式节理组合,在园区广泛发育。对云台地貌的控制主要有三个阶段:第一阶段形成桌状山;第二阶段在沟谷两壁造成边缘呈不平直的犬齿状;第三阶段因下部蚀空造成岩块由下而上坠落形成瓮谷。
图2-8 红石峡节理统计极点图(a)和节理走向玫瑰花图(b)(统计节理数量56条)
图2-9 小寨沟节理统计极点图(a)和节理走向玫瑰花图(b)(统计节理数量48条)
Ⅷ 地质构造 构造地质 构造运动的区别
按顺序来:
构造运动:是在地球内能作用下,地壳大范围岩层发生变形或变位专的一种属过程。研究方便起见,把这种运动简单理解为水平运动、垂直运动两种方式,所有构造运动方式都可以看作两种方式的合成或分解。
地质构造:是构造运动造成的一种岩层变形或变位的现象,比如岩层弯曲、断裂、移位等现象
构造地质:是从学科角度对地质学中研究地质构造特征、形成与演化的研究内容,把研究这部分内容的学科称为构造地质学
再加一个,大地构造:指的是区域或全球范围内,大规模地质构造。就是从大尺度角度理解下的构造地质内容,这门学科称为大地构造学。比如板块构造学就是一种大地构造学说。
Ⅸ 常见的地质构造类型和特点是什么并与地表的关系如何
褶皱和断层 褶皱的基本形态有被斜和向斜 背斜岩层向上拱起,中心是老岩专层,两翼是新岩层,常形属成山岭;向斜反之.断层岩层发生断裂并错开,形成块状山地、谷地或裂谷.地质构造是地壳运动留下的痕迹.地壳运动塑造地表形态