库车再生前陆逆冲带生长褶皱的倾斜剪切恢复

去褶皱倾斜剪切恢复是褶皱作用的逆过程。利用生长地层可以恢复褶皱不同生长阶段的几何形态 ,建立一系列的不同时期褶皱的几何形态。分析褶皱翼长、褶皱翼倾角、轴面倾角的变化 ,可以得出褶皱生长机制 ,同时也用于判断对于地表地质、钻井资料以及地震剖面的解释是否正确。生长褶皱恢复过程中必须遵循地质平衡的准则 ,同时每一步恢复后的剖面在地质上应该是合理的。用倾斜剪切恢复技术对库车再生前陆逆冲带的生长褶皱进行了系统的恢复。恢复结果表明 ,米斯布拉克背斜是通过翼旋转发育的 ,发育过程中背斜顶部逐步少量地进入前翼 ;依奇克里克背斜是通过膝折带迁移的机制发育的 ,发育过程中翼倾角不变 ,翼长逐渐增加 ;大宛其背斜是通过翼旋转的机制生长的 ,生长过程中翼长几乎没有发生变化 ,前翼与向斜的水平地层之间的夹角逐渐减小。这说明库车再生前陆逆冲带是通过翼旋转和膝折带迁移两种机制变形的。褶皱的生长时间、生长机制与烃类的聚集有紧密的关系。

生长褶皱发育模式

根据褶皱形成的运动学特征,对膝折带迁移、翼部旋转和混合生长3种模式的沉积与抬升关系进行探讨,并针对3种褶皱发育模式提出利用生长地层厚度推测褶皱抬升速率与褶皱过程的方法。研究表明:以膝折带迁移为变形机制的褶皱,发育过程中翼部倾角不变,褶皱顶部与翼部的抬升速率相同,形成翼部平行状生长地层;以翼部旋转为变形机制的褶皱,发育过程中翼部长度不变,沿翼部各点的抬升速率呈线性变化,形成翼部楔状的生长地层;以混合生长为变形机制的褶皱,发育过程中翼长和翼部倾角都发生变化,部分生长地层呈平行状,反映了膝折带迁移的特征,部分生长地层呈楔状,各点的抬升速率仍呈线性变化,反映了翼部旋转的特征。

利用河流阶地限定活动褶皱的类型和生长机制:运动学模型

与生长地层类似,在活动褶皱生长发育过程中形成的河流阶地堆积、阶地面与褶皱陡坎记录了褶皱发育的详细过程,其基本几何结构主要受控于下伏褶皱生长的机制与类型。文中讨论了简单膝折带迁移(恒定翼间角)生长断弯褶皱与断展褶皱、翼旋转(恒定翼长)滑脱褶皱、膝折带迁移滑脱褶皱、膝折带迁移-翼旋转联合作用以及弧形弯曲枢纽膝折带迁移褶皱作用下河流阶地的几何结构以及阶地面与下伏基座岩层间的角度关系,提出了这几类褶皱生长与河流阶地相互关系的运动学模型,同时考虑了河流加积和下切侵蚀作用对河流阶地最终几何结构的影响。在这些模型中,变形河流阶地和褶皱陡坎的基本几何结构既具有相似之处,也有截然不同之处。因此,通过对河流阶地和褶皱陡坎的细致填图、测量和测年,不仅可推断其下伏活动褶皱的生长变形机制,而且可以估算褶皱的隆升速率和控制褶皱生长的断层的滑动速率。

西南天山明尧勒背斜的第四纪滑脱褶皱作用

通过对明尧勒活动背斜喀浪勾律克河剖面生长前地层和翼部生长地层几何结构的填图以及变形河流阶地的系统测量,结合磁性地层及释光年代学研究,认为该背斜的滑脱褶皱作用起始于距今约1·6Ma,其总体几何结构形成于褶皱作用的早期,但其生长扩展并不完全遵从自相似性特征。持续的缩短作用部分被褶皱翼部陡倾膝折带的加长所吸收(由此导致背斜波幅的增加),另一部分可能是通过不同时期褶皱翼部不同膝折带组的旋转和迁移来实现的。明尧勒背斜的持续构造抬升是背斜区河流下切形成多级基座阶地的主因。晚第四纪褶皱的生长以背斜的垂直抬升为主,主要集中在北翼近核部,背斜宽度变化不大。背斜不同时期的抬升量和抬升速率均大于其缩短量和缩短速率,表明明尧勒背斜的变形以翼旋转为主(Pobletet al.,1996)。背斜自形成以来缩短速率和抬升速率均有减小的趋势。

同沉积褶皱生长地层中沉积与构造关系

生长地层详细记录了褶皱变形的运动学特征及发展演化过程。对同沉积褶皱的生长地层进行详细的几何学分析,结合地层年代学资料,可以揭示沉积与构造的相互影响,确定沉积速率与构造抬升速率的细微变化,及褶皱的活动期次。构造抬升速率和沉积速率的变化,可引起生长地层的上超、超覆和退覆。褶皱的形成可分为膝折带迁移和翼部旋转2种模式。以膝折带迁移为变形机制的褶皱,发展过程中翼部倾角不变,褶皱顶部与翼部的抬升速率相同,形成翼部平行状生长地层;以翼部旋转为变形机制的褶皱,发展过程中翼部长度不变,沿翼部各点的抬升速率呈线性变化,形成翼部楔状的生长地层。

利用河流阶地限定活动逆断层相关褶皱晚第四纪变形机制和速率:方法与认识

发育在褶皱区的河流阶地作为一种发育广泛、易于定年的被动变形的地貌标志物,已越来越多地被应用到活动逆断层相关褶皱晚第四纪变形的研究中;结合前生长地层和生长地层,可限定褶皱缩短总量和变形起始时间等参数,恢复从开始生长至晚第四纪以来完整的生长演化历史。文中对正弦曲线状和尖棱状弯滑褶皱模型、经典断弯褶皱模型和纯剪切断顶褶皱模型进行了总结和讨论。这些模型的提出为限定褶皱变形提供了很好的方法,但不能完全概括自然界中的褶皱模型,这就需要更多的野外地质、数值模拟和实验模拟工作。