构造地质学：逆冲推覆构造的组合形式
地质二般人2020-04-14 22:55
一、逆冲推覆构造的组合形式
逆断层可以单条产出，但是更常见的是由同一期构造事件形成的、产状相近的若干条逆断层组合成特定的构造样式。组合型式以叠瓦式最为常见，此外还有背冲式和对冲式等组合型式。
1. 叠瓦式逆冲断层组合
叠瓦式逆冲断层组合是逆断层常见的组合型式，一系列产状相近并向同一方向逆冲的逆断层叠置构成叠瓦式逆冲断层组合，逆断层的断面向下逐渐变缓并最终归并到一条主干断层（图1）。
图示西南天山向塔里木盆地之上的叠瓦状逆冲推覆构造。Q1x-更新统西域组，N2a-上新统阿图什组，N1p-中新统帕卡布拉克组，N1a-中新统安居安组，(E3-N1)k-渐新统-中新统克孜洛依组，K1K-下白垩统克孜勒苏群，P1B-下二叠统比尤勒提群，(C2-P1)k-上石炭-下二叠统康克林组，C2k-上石炭统卡拉乌依组。
叠瓦式逆冲断层组合可以有三种扩展方式：
（1）前展式，每一次新形成的逆断层总是在前一次形成的逆断层的前方（图2A）；（2）后展式，每一次新形成的逆断层总是在前一次形成的逆断层的后方（图2B）；（3）前展示与后展示的混合模式，在叠瓦状逆断层组合形成过程中，部分时段以前展式扩展，部分时段则以后展式扩展。
图中空心箭头表示逆断层扩展方向， 1、2、3代表由老到新形成的次级逆断层
2. 背冲式组合
从一个构造单元的两侧分别向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层构成背冲式组合，这种组合在剖面上总体呈扇形（图3A）。背冲式逆断层组合中的两套逆断层形成于统一的构造应力场中。造山带在抬升并扩充空间的过程中就容易形成向两侧克拉通地块逆冲推覆的这种构造组合。
3. 对冲式组合
两套叠瓦式逆冲断层对着一个中心相对逆冲构成对冲式（图3B），对冲式逆冲断层常与盆地伴生，自盆地两侧山体向盆地中心逆冲。
二、异常孔隙压力在逆冲推覆构造形成过程中的作用
美国东部的阿帕拉契亚构造剖面是地质学界较早对逆冲推覆构造进行研究的剖面。1974年，通过反射地震剖面研究发现，由前寒武纪变质岩系组成的阿巴拉契亚主脉之下是一条巨大的近水平的（倾角小于3°）逆冲拆离构造，兰岭-松树山逆冲推覆构造的位移量高达260km（图4）。按照一般的理解，要使上盘推覆体逆冲到下盘之上并实现巨大的位移量一般都需要强大的推挤力，在推覆过程中断裂带内的岩石不仅强烈变形，而且由于摩擦生热和动力变质等原因会受到强烈的变质作用改造。
但是由于断裂带内可能存在的异常孔隙压力效应，逆冲推覆断层上盘向前逆冲的过程中实际所需的推挤力可能比我们想象的要小得多，而且断裂带内岩石受到的变质作用改造也可能很微弱。如图5A所示，断层带的岩石中总是存在着孔隙流体（液体或气体），孔隙流体在没有被卷入断层带时其压力可能是正常的。孔隙流体被卷入断层带后处于封闭状态，同时受到三种力的作用：
（1）上盘推覆体向下的重力；
（2）上盘推覆体从后方传递过来的构造推挤力；
（3）断面处摩擦生热导致流体温度升高、体积膨胀，由此派生的压力。
在这三种力的共同作用下，孔隙流体的压力升高，成为异常压力孔隙流体。异常压力孔隙流体的浮力可以减小上盘推覆体向前移动的阻力，当异常孔隙流体压力接近或等于推覆体总负荷压力时，推覆体即处于漂浮状态，此时很小的推力即可使推覆体产生运移而不破碎。异常压力孔隙流体可以像气垫那样驮着逆冲推覆体上盘，从而使推覆活动容易进行（图5B）。
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