鄂尔多斯盆地晚三叠世深湖区同沉积变形构造特征及成因

通过对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组野外露头、岩心剖面的细致研究,发现深湖区发育有类型多样的同沉积变形构造。露头剖面中见有同沉积砂岩墙、砂泥岩脊、砂岩脉、微断层和褶皱变形构造等,岩心中也观察到砂岩揉皱构造,砂泥质角砾,微断层和砂岩脉等变形构造,在对其特征描述和层系结构分析的基础上,结合三角洲前缘砂体向深湖区滑塌形成富含火焰状构造的鲍马层系,指出同沉积构造成因与古地震作用关系密切。时间上同沉积变形构造与火山灰沉积物几乎同期发育,相伴而生,且略早于广泛发育的长7浊积岩;古地震、邻区火山作用或深部热作用导致盆地基底沉降、山体隆升,有利于滑塌浊积岩的形成。空间上同沉积变形构造主要分布于盆地南部和西南部,并且从南西至北东方向有强度减弱的趋势。综合对比同期周邻造山带的演化历史及深湖区同沉积变形构造的分布特征后认为,同沉积变形构造是对盆地南部秦岭碰撞造山和盆地内深部热作用的耦合响应,指示了深湖盆发育期对应于盆地构造相对活动的动力学背景,对同期优质烃源岩的发育有重要贡献。

地质名山馒头山及其附近早寒武世古地震沉积事件研究

蜚声中外的地质名山馒头山处在济南南部山区。通过野外调查和室内研究,从馒头山及其附近的青杨村东山、红叶谷、滚球山等地的下寒武统中,鉴别出了许多地震引起的同沉积变形构造(震积岩),主要有卷曲变形(震褶岩)、粒序微断层、滑移构造、滑塌褶曲、负载构造、枕状体、混插沉积、软硅质脉、软硅质层底辟构造、硅藻叠层石变形、沉陷构造、触变楔、布丁、震裂缝、震裂角砾岩及震碎角砾岩等。本文较详细地阐述了它们的特征和形成机理。触变楔属国内首次发现。触变楔和沉陷构造发育在夹软硅质层的白云岩中,其原始沉积物是含软硅质层的白云质灰泥。受强震触动,因软硅质沉积物(SiO2.nH2O)的粘度变小,软硅质层的粘度变小而变得更软,灰泥同时发生液化;在竖向震动力作用下,软硅质层被断开、继而沉陷形成了沉陷构造;沉陷构造向下延伸,结果使断开的硅质层汇聚,形成了触变楔。根据早寒武世古构造板块与地震带的分布,认为这些地震沉积遗迹是早寒武世板内地震记录,推测由古郯庐带的构造活动的响应。这些古地震事件记录的发现,丰富了济南南部山区、尤其是馒头山的地质科学内涵。

龙门山北段构造变形特征与物理模拟

龙门山构造带位于扬子板块与松潘—甘孜褶皱带的交接部位,具有NE分带、EW分段的变形特征。龙门山北段逆冲推覆带是以出露轿子顶杂岩和唐王寨向斜为典型特征;推覆-滑覆带变形强烈,地表主要为一系列NW往SE的叠瓦推覆体,地腹发育双重构造;而前陆坳陷变形较弱,地表主要为SE倾伏的单斜,地腹则发育断层相关褶皱。通过构造物理模拟认为:1)龙门山北段构造变形受力边界主应力与断裂走向间的锐夹角为70°,为羌塘地块与西秦岭造山带共同挤压所形成;2)构造变形样式上后缘为基底卷入式背冲型断层组合,前缘为前展型叠瓦式组合,断层向上延伸受下侏罗统滑脱层限制;3)构造具有3个阶段的变形过程,早期须家河组三段晚期的挤压作用产生叠瓦状断层,中期遂宁组沉积期和晚期白田坝组沉积期发生同沉积挤压变形。

早寒武世初期沂沭断裂带地震效应

早寒武世初期,随着从古沂沭海峡向西海侵的发展,鲁西地区沉积了厚度不等的主要由砂岩、泥岩和碳酸盐岩组成的滨海、潟湖及浅海相沉积,其层位属下寒武统底部的李官组和朱砂洞组。在它们沉积过程中,沂沭断裂带正发生着伴有频繁海底地震的构造裂陷活动,使海底沉积物在自沂沭断裂带向西200 km范围内产生了不同的地震效应,形成了各种地震成因的同沉积变形构造。发育在朱砂洞组中的地震效应记录除有少量半固结沉积物的脆性变形外,主要是液化底劈、碳酸盐灰泥火山、液化脉、液化角砾岩、震褶曲、粒序断层和硅质脉等软沉积物变形;李官组中既有含滑塌褶曲、负载构造、球—枕构造等震滑塌堆积,也有震浊积岩。由海底地震效应记录所反映的震级为5～8.9级。这些证据表明沂沭断裂带在早寒武世初期发生了强构造活动。从海底工程地质的角度来分析,上述地震效应是地震对海底沉积层的破坏形式,这为认识海底工程地基岩土层的地震破坏提供了直观的资料。

皖北新元古界水下砾石丘构造的古地震成因

在皖北新元古界四十里长山组滨海潮间或潮下高能动水陆棚,陆源碎屑岩相的粉砂-细砂岩沉积地层中,发育了一组同沉积变形构造。剖面上整体为丘状,可识别出涌流破碎砾石堆、下陷回填砾石堆和震裂砾石堆3部分,下垫层为液化均一层。在它的左侧及下分层发育液化卷曲变形,包括震褶层和液化角砾岩。根据这些发育特征可以确定这组同沉积变形构造为古地震成因。其形成机理是在古地震应力作用下该处发生饱水沙层液化,并形成局部范围的地震能、重力能、与液化能多能量叠加使液化沙层局部爆发,推动沙层流动喷涌与破碎,局部破碎物短暂涌至海底,又下陷回填至液化沙层的负压带,形成由涌流破碎砾石堆和回填砾石堆组成的砾石丘构造。其成因类似河流阶地富含水的砾石丘、沙丘及混杂堆积。