弧形走滑砂箱构造物理模型及其大地构造意义

利用砂箱构造物理模型和"实验-实例"互证思想,探讨弧形剪切走滑变形构造特征及其意义。基于弧形吕德尔和弥散性走滑砂箱构造物理模型模拟实验,揭示弧形走滑构造变形导致砂箱浅表断层以R型和Y型走滑破裂为主,形成相互叠置的花状构造冲起带;但弧形带内侧和外侧具有明显不一致的几何学与运动学特征。弧形吕德尔剪切模型中弧形带内侧和外侧走滑断层与基底断层走向夹角范围分别为4°~23°、6°~23°,内外侧走滑断层端点与基底断层间距离分别为1~6mm、4~5mm;弧形弥散性剪切走滑变形过程中弧形带内侧、外侧走向角分别为4°~30°、11°~25°,断层间距分别为1.1~5.7mm、1.6~4.7mm,且弧形带内侧断层倾角主要为~45°,而弧形带外侧断裂倾角主要为65°和75°,总体上揭示出弧形剪切带内侧走滑上冲构造特征显著强于外侧。同时,砂箱浅表物质PIV监测揭示弧形基底断层带外侧冲起构造带的地质体走向上水平走滑速率逐渐减小、垂直运动速率逐渐增大,揭示了走滑断层构造属性逐渐转变的过程,即由走滑断裂逐渐转变为(走滑)上冲断裂,断层沿走向的倾角逐渐减小、断距增大,空间上呈现为螺旋状断面特征。四川盆地周缘弧形(走滑)构造变形带,即大凉山-小江弧形走滑构造带和大巴山城口弧形走滑上冲构造带,它们的形成过程及其构造特征与弧形(走滑)结构带密切相关。