造山带逆冲推覆构造研究的主要新进展

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1、2000 年 8 月A DV A N C E IN EA R T H SC IEN C E SA u g. , 2000造山带逆冲推覆构造研究的主要新进展吴运高, 李继亮, 樊敬亮(中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈构造演化开放实验室, 北京100029) (石油大学地球科学系, 北京昌平102249)摘 要: 造山带逆冲推覆构造研究是造山带研究中最为重要的课题之一。造山带外带即前陆褶皱冲断带 (主要发育盖层冲断推覆体, 一般遵循薄皮构造变形规则) 与造山带内带 (主要是基底褶皱推覆 体, 呈现厚皮构造变形规律) 结晶逆冲推覆构造的几何学、运动学特征存在较大差异, 二者形成机制 也不相同,

2、但其间仍有紧密的联系。近 20 年来造山带逆冲推覆构造研究的主要新进展为: 前陆褶 皱冲断带逆冲断层及其相关褶皱的几何学特征分析已趋定量化, 对其组合类型与演化时序有了更 全面的认识, 且对前陆褶皱冲断带的发展演化模式取得了新的共识, 即遵循临界库仑楔模式; 平衡剖面技术在前陆褶皱冲断带的应用已从二维平衡与复原演进到三维平衡与复原, 且日渐计算机化; 对造山带内带结晶基底逆冲推覆构造的主要类型 (C 型与 F 型逆冲岩席) 及其特征已有较深 的理解; 对前陆褶皱冲断带与结晶基底逆冲构造的相互关系及其形成演化模式有了新认识。目前 造山带逆冲推覆构造研究过程中存在的主要问题为: 造山带内带结晶逆冲

3、推覆构造的研究比较薄弱; 造山带晚期走滑构造及伸展构造的叠加与改造使得造山带内结晶逆冲推覆构造更为复杂 化, 致使其研究难度加大; 全面、精细的造山带深部地球物理资料较缺乏; 造山带内结晶逆冲岩席变形变质历史与超高压变质岩的形成机制及折返过程之间的关系尚未揭示清楚。 在今后研究过程中应加强对上述问题的深入研究。关 键 词: 造山带; 前陆褶皱冲断带; 盖层冲断推覆体; 基底褶皱推覆体中图分类号: P 542+ . 2文献标识码: A文章编号: 100128166 (2000) 0420426208逆冲推覆构造研究与造山带研究是密切联系在一起的。造山带的研究内容很多, 造山带的结构与组 成、形成

4、与演化很复杂。李继亮1 总结造山带的研究 内容主要是其空间、时间、结构和组成。 结构是指各组成物之间的关系和区划, 其主体是变形构造, 组成 是指其岩石组合和原来的形成环境。 造山带结构和 组成的研究是密切配合进行的。许靖华在 90 年代初 提出了大地构造相的概念。 李继亮2, 3 将这一概念 作了引伸, 以分析碰撞造山带的大地构造单元, 并且指出, 逆冲推覆构造, 尤其是前陆盆地中形成的前陆褶皱冲断带以及造山带内部发育的主剪切带和仰冲基底与岩浆弧中的结晶冲断席, 构成了碰撞造山带 的四个主要大地构造相类2 。因此, 造山带逆冲推覆 构造研究是造山带研究中最为重要的课题之一, 是解析造山带结构

5、与组成及其时空演化过程与动力学 机制的关键。逆 冲 推 覆 构 造 研 究 自 19 世 纪 晚 期 以 来 已 有100 多年的历史。这期间曾掀起过两次高潮。第一次 在 19 世纪末期, 以研究造山带内逆冲推覆构造为中心, 第二次在 20 世纪 70 80 年代, 以前陆褶皱冲断基 金项目: 中国科学院资源与生态环境研究重大项目“中国大陆岩石圈构造及其地球动力学背景”( 编号: KZ9512A 12401) 之 22 课题“碰撞造山带运动学研究”资助。第一作者简介: 吴运高 ( 19672) , 男, 湖南人, 博士生, 主要从事大地构造学与构造地质学研究。收稿日期: 1999209202;

6、 修回日期: 2000201204。综述与评述带为主题。 进入 90 年代, 逆冲推覆构造研究已将造山带内结晶逆冲构造与造山带外带即前陆褶皱冲断 带结合起来, 不再区别成并不相关的两类构造带。前 陆褶皱冲断带主要是盖层推覆体, 一般遵循薄皮构 造变形规则, 表现为脆性逆冲推覆, 而由此类断层形成的相关褶皱则表现为台阶式断层产生的无根褶 皱, 如断层转折褶皱、断层传播褶皱及滑脱褶皱。 而 造山带内结晶逆冲构造主要是基底推覆体, 呈现厚 皮构造变形规律, 一般形成于地壳深层次 ( 中、下地 壳) 韧性或脆韧性过渡环境中, 相应的褶皱大多为大型平卧或斜卧褶皱, 具有倒转翼, 倒转翼的韧性变 形明显强

7、于正常翼。在阿尔卑斯造山带, 许多基底推 覆体上的沉积盖层部分缺失, 而阿尔卑斯造山带外带的许多盖层冲断推覆体 (co ve r th ru st n app e s) 是 与 该 造 山 带 内 带 基 底 褶 皱 推 覆 体 ( b a sem en t fo ldn app e s) 的形成有直接关系4 。 不过, 两者的变形特 征既有共同点, 也有不同之处, 而结晶基底逆冲推覆体的形成机制与前陆褶皱冲断带的形成机制则完全 不同4 9 。由此可见, 造山带逆冲推覆构造研究既不 能只按某一种模式 ( 薄皮模式或厚皮模式) , 也不能只按某一种机制 ( 冲断推覆或褶皱推覆) 来进行, 更 不

8、能把脆性盖层冲断推覆与韧性结晶基底褶皱推覆 分割开来研究。中国学者从 80 年代初就开始对秦岭、大别山、龙 门山、雪峰山、天山等造山带及其逆冲推覆构造进行研究, 取 得 了 不 少 研 究 成 果 并 相 继 发 表 了 许 多 论文10 19 , 对各造山带逆冲推覆构造的几何学、运动学 特征及其演化机制进行了深入总结。 后文将结合上述 研究成果对造山带逆冲推覆构造近 20 多年来的主要 新进展及其存在的主要问题加以简要地综述。过 程主要遵从临界库伦楔模式。 楔形体模式是由E llio t t 23 与 C h app le 24首 先 提 出 来 的, 随 后 由D ah len 等25,

9、26 与 D av is 等27进一步发展成临界库伦楔模式。 这一模式已被成功用于解释增生楔与前陆褶皱冲断带的演化, 如 D ah len 等26, 28 , W ille t t 29等, 不过W oo dw a rd 30对这一模式持批评态度。(2) 前陆褶皱冲断带 ( 或增生楔) 中发育的逆冲断层一般呈现台阶式的几何结构, 由断坪与断坡组 成 1 断坪 (f la t ) 一般沿滑脱层 ( 即软弱岩层如页岩、 膏岩层、煤层等) 发育, 而断坡 ( ram p ) 则一般是由断 层自断坪向上切割强硬岩层 (能干层) 而形成31 34 。 (3) 前陆褶皱冲断带发育一系列与逆冲断层相 关的褶

10、皱。主要有三大类, 它们的几何特征分别由不 同的地质学家进行了精细的分析, 具体为: 断层转折褶皱, 见 J am iso n 35 、Supp e 36 ; 断层传播褶皱,见 J am iso n 35 、M it ra 37 、M o sa r等38 、Supp e39 41等; 滑脱褶皱, 见 J am iso n 35 、M it ra 等42 。 Supp e等43还对生长褶皱 ( 包括生长断层转折褶皱和生长断层传播褶皱) 作过详细地分析。 在塔里木盆地, 卢华复等44 首次发现该盆地内存在生长断层转折褶 皱, 利用“生长三角”准确地判断了逆冲构造的形成时间, 并估算了断层的滑移速率

11、。对上述逆冲断层相关褶皱的几何特征分析为前陆褶皱冲断带平衡剖面 及其复原剖面的建立提供了几何学基础。(4) 前陆褶皱冲断带发育的逆冲断层组合有多 种, 主要有叠瓦扇 分为前展式与后展式, 双重构造 (D up lex ) 分为倾向后陆式、倾向前陆式与背 形堆垛式 (也即背驮式) 等45 。在前锋常发育有反冲断层、构造三角带与冲起构造。 这些组合类型是由D ah lst rom 46 、Bo ye r 等45 与 M it ra 47 提出的, 并由 W oo dw a rd 等48 作了修正。需要指出的是,M it ra 47 在 Bo ye r 等45 所划分的 3 种双重构造类型的基础 上

12、作了进一步修改, 然后划分出更精细的双重构造1前陆褶皱冲断带逆冲推覆构造自从 70 年代末期以来, 有关逆冲推覆构造的国际会议已举行过 3 次, 即 1979 年于伦敦召开的第一次逆冲推覆构造会议, 1984 年于法国图卢兹召开的 关于逆冲作用与变形的会议, 1990 年又于伦敦召开的第三次逆冲构造国际会议, 并先后出版了 3 本重要的会议论文集20 22 。 发展到目前, 有关逆冲推覆 构造几何学、运动学的概念模式和力学模式已逐渐 完善, 尤其是造山带前缘前陆褶皱冲断带的逆冲构 造体系以及与逆冲断层相关的褶皱的几何学与运动学特征, 已作了比较全面的总结与概括, 主要进展有 以下几方面:(1)

13、 前陆褶皱冲断带呈一楔形体, 其发展演化类型, 分为 A类: 包括独立的断坡背斜, 后陆倾斜式双重构造; B 类: 即真正的双重构造, 包括下盘为断坡背斜式, 上盘为断坡背斜式, 前缘带为断坡背斜 式; C 类: 包括超叠断坡背斜 ( 由前展式向背形堆垛演化) , 前陆倾斜式。(5) 前陆褶皱冲断带的逆冲断层及相关褶皱发 育演化的时序21 可分为: 前展式; 后展式; 它们 都属于正序逆冲, 与之相对, 则有反序逆冲。 以上3 类都是异时逆冲。Bo ye r49 还提出第类即同时逆 冲时序。 值得注意的是, 刘和甫等13 根据构造和沉 积相结合的分析方法研究认为龙门山造山带冲断席的扩展顺序分为

14、两期: 前期由推覆作用引起前展式扩展, 后期由重力滑覆作用引起后展式扩展。(6) 关于断层相关褶皱的生长方式, 早期的观 点趋向于认为褶皱是以自相似的方式生长的36 ; 后 来, Ep a rd 等5 、F ish e r 等50 、H a rdy 等51 、Po b le t 等52 、Zap a ta 等53 等认为褶皱并不是以这种方式化。 利用计算机模拟可以对许多不同的构造样式进行快速研究。正向的构造模拟 (即从未变形状态到所 观察到的变形状态) 比反向模拟 (即变形状态的剖面 可 由 计 算 机 进 行 复 原 ) 要 常 见 得 多57 。 我 国 学者13, 64, 65应用平衡剖

15、面原理与技术于各造山带如秦岭、龙门山、天山等造山带逆冲推覆构造研究, 取得了良好的定量化结果。 另外, 陈伟等66 以断层转折 褶皱几何模型为基础编制出应用于平衡剖面制作的 正演计算程序, 将应用范围扩充到任意断面形态的 复杂情形, 使得程序适应于各种推覆构造类型。生长的。而 H om za 等54 、Po b le t 等55则认为褶皱既可以自相似方式生长, 也可以非自相似方式生长, 这取决于冲断深度是否变化及其它因素。2平衡剖面技术在前陆褶皱冲断带研究中的应用一项成功地应用于完善前陆褶皱冲断带内构造3造山带内带结晶基底逆冲推覆构造逆冲推覆构造除了在前陆褶皱冲断带最为发育( 表现为薄皮式逆冲

16、构造) 外, 在碰撞造山带其它各大地构造相单元中均有发育, 是碰撞造山带的普遍 现象2 。在碰撞造山带内部, 逆冲推覆构造现象主要表现为有结晶基底 (变质岩或岩浆岩或两者皆有) 卷入, 而形成厚皮式构造, 即结晶逆冲岩席 (c ry sta llin e th ru st sh ee t s)。H a tch e r 等8, 9 , 提出造山带内部存 在五种类型的结晶逆冲岩席, 即薄皮的基底- 盖 层岩席; 蛇绿岩岩席; 构造滑动岩席; 基底隆 升岩席和复合逆冲岩席, 并对它们的特征作了概 括。 随后 H a tch e r 等7 进一步对造山带内部两种主 要类型的结晶逆冲岩席C 型逆冲岩席

17、( 即复合 式 逆冲岩席, com po site th ru st sh ee t s) 与 F 型逆冲 岩 型 ( 即前述与褶皱相关的韧性的构造滑动岩席, du c t ile fo ld2re la ted th ru st sh ee t s) 的变形特征及其 发展演化规律作了较深入地探讨。H a tch e r 等7 认为, C 型逆冲岩 席 是 完 整 地 壳 (包括复合基底) 的残余岩片, 其内部呈脆性变形, 是 从热软化的韧脆性过渡带 (DB T , 即 du c t ile2b r it2 t le t ran sit io n ) 内拆离出来的, 一旦形成之后, 其变形 就

18、表现出跟薄皮逆冲岩席一样; 而 F 型逆冲岩席是 与褶皱相关的、叶片状逆冲岩席, 形成于 DB T 之内 或之下, 主要是由被动流 ( 流变流) 褶皱形成的背形 与向形的公共翼发生减薄而产生的, 其构造运移过 程受韧性流控制。C 型逆冲岩席是由大陆大陆碰 撞或者弧陆碰撞 ( 伴随 A 型俯冲) 而形成的, F 型 逆冲岩席则是通过 A 型或 B 型俯冲作用在 DB T 之 下形成的。这两类岩席都将导致地壳加厚。C 型逆冲 岩席本身很强硬而且连贯, 其内部的内摩擦系数较 大 ( 0. 85) , 但其底部的内摩擦系数在 C 型岩席最 初形成之时比较低 ( 0. 3)。 当 C 型结晶逆冲断层 从

19、后陆汇入前陆库伦楔内的逆冲断层后, 它就从后解释的很重要的方法就是平衡剖面技术。 平衡剖面(b a lan ced c ro ss sec t io n s) 的 概 念 是 由 加 拿 大 学 者D ah lst rom 32于 1969 年提出的。对于如何定义一条“平衡了的”剖面, D ah lst rom 提出了两个准则:“对横剖面几何学合理性的一种简单检验方法就是测 量岩层的长度如果不存在间断, 这些岩层的长度必定是一致的; 在一个特定的地质环境中, 只可能”。E llio t t 56存在一套特定的构造的定义则显得稍微 严格一些:“ 剖面上所画的构造应当是能在悬崖、公路截面和山的侧面

20、等地见到的构造。利用这些 构造就能编制出一条可以接受的剖面。另外, 复原剖面和变形剖面必须同时建立。 如果一条剖面能够被复原至未变形的状态, 那么它就是一条合理的剖面。 按照定义, 一条平衡了的剖面应当既合理又是可接受的 ”。 简单地说, 一条平衡剖面就是一条几何学 上正确, 而且通过运动学上合理的步骤可以复原到 原初未变形状态的横剖面。平衡剖面只是一个模式,不一定是真实的, 与未平衡的剖面相比, 它满足了大 量合理的限制条件, 因此更接近正确。 也就是说, 平 衡剖面对于正确的构造解释来说是必要的, 但不是充分的。平衡剖面技术随着油气勘探与生产的需要, 不 断发展完善, 至 1984 年于法

21、国召开的国际推覆构造 会议, 推覆构造与平衡剖面理论已发展为现代构造 地质学的重要成果之一。在 1989 年于美国召开的第28 届国际地质大会上, 平衡剖面技术已被认为是地 质研究与勘探工作的一项重要方法, 并在会议期间 由W oo dw a rd 等57 开办了平衡剖面技术短训课程。 平衡剖面技术还在不断完善, 并有两大发展趋势, 第 一种趋势是由二维剖面平衡与复原走向三维平衡与 复原58 63 ; 第二种趋势是平衡剖面技术日渐计算机面驱使前陆逆冲岩席向前运移, 并且它们的变形模式也彼此趋向一致, 即遵循临界库伦楔模式。 而 F 型逆冲岩席形成于中、下地壳高级绿片岩相到麻粒 岩相环境, 由于

22、褶皱作用, 它们或许比 C 型岩席厚 (或薄) 且较少规则形态。他们认为, 结晶逆冲构造所形成的断层岩的性质, 主要取决于以下几个因素: 在 断层带中的位置、断层运移速率、流体的有无、断层 带所处的温压条件。所形成的断层岩的类型有变化, 从近地表或深部高应变率条件下形成的碎裂岩, 到 低温带 ( 或者高应变率带) 形成的退变质糜棱岩, 再 到 高温带 ( 或者重结晶恢复速率超过应变速率的 带) 形成的退火糜棱岩, 直到某些 F 型逆冲岩席底 部不出现断层岩。 他们还认为, 与 C 型结晶逆冲岩 席就位相关的晚期中小型构造主要有孤立的穹隆构 造、反序逆冲断层、开阔褶皱及韧性剪切构造等; 除 了出

23、现于 C 型岩席内部以外, 这类中小型构造大多 数集中于 C 型逆冲断层带或其附近; 而 F 型逆冲岩 席内出现的中小型构造带为透入性的, 如鞘褶皱以 及与造山带平行与断层运移方向垂直的线理, 或者 是混合形式的线性组构。H a tch e r 等8, 9 还指出, 结晶 逆冲岩席的一个基本性质, 就是最大的结晶逆冲岩席 总比同一造山带内最大的前陆薄皮逆冲带席要大。山带内部基底褶皱推覆体同时发育的基本性质不变, 而且大多数盖层推覆体一般与它们原来的基底 推覆体有着直接或间接的联系。 对于它们之间的联 系, E sh ce r 等4 于 1993 年引用了 R am say 67 描述地 壳挤压

24、区浅层与深层剪切带的相互关系时所提出的 模式, 即深部基底结晶岩石沿着一个较宽的剪切带 发生简单剪切韧性变形, 此韧性剪切带宽度向上逐 渐变窄, 延至相应盖层内则沿着一个狭窄的近水平 的剪切带或者逆冲断层发生脆性变形。 Ep a rd 等5 则在此基础上于 1996 年提出了一个新的简单二维 几何模式来解释表层逆冲岩席 (即盖层冲断推覆体) 与深层 ( 基底) 褶皱推覆体的可能关系, 并表明这两 种类型的构造在地壳的不同层次同时形成在几何学 与运动学上都是可能的。 这一模式是根据下部构造 单元 (即结晶基底) 与上部刚性构造单元之间流变行 为不同而提出的, 前者主要沿一缓倾斜剪切带发生 韧性变

25、形, 而后者则主要通过顺层滑动发生变形并 且保持岩层长度不变。 这种流变行为方面上的差异 说明, 上述两种构造单元的水平缩短量是不相等的, 由此而导致了它们之间存在一相对滑动, 这种相对滑动就发生在厚度可变的滑脱层中, 这些滑脱层主 要由韧性沉积物如蒸发岩、页岩或复理石型沉积物 组成。 他们还指出, 近年的地球物理资料, 主要是地 壳规模的横穿瑞士意大利阿尔卑斯的地震反射资 料已经证实, 挤压型造山带如阿尔卑斯, 主要是 ( 欧 洲) 大陆岩石圈俯冲的结果, 而不是亚得里亚大陆板4盖层推覆体与基底推覆体的联系结晶逆冲岩席与前陆薄皮逆冲岩席, 或者分别称 为基底褶皱推覆体 (b a sem en

26、 t fo ld n app e s) 与盖层冲断推覆体 (co ve r th ru st n app e s) , 尽管它们曾被 认为是各自分离、互不相关的, 它们的特征有许多不同之处, 但是近年的研究揭示出它们在造山带动力( A d r ia t ic p la te )( o ve r th ru st in g )块仰 冲的 结果4, 68 70 。 在这个部分根据近年地震反射资料所揭示的横穿西瑞士意大利阿尔卑斯的概略性地质剖 面中, 还揭示出推覆体变形与堆叠仅发生在大陆地壳的上部, 而其下部则随着下伏岩石圈地幔一起发生被动俯冲。应该指出 E sch e r 等4 与 Ep a rd

27、 等5 在 他们的模式中没有对上述剖面上所揭示出的反向褶 皱 (b ack fo ld in g )、反向逆冲 (b ack th ru st in g) 与隆升学演化过程中是直接相关的。 E sch e r 等4研究证实, 阿尔卑斯造山带大多数深部基底推覆体是褶皱推 覆体 (fo ld n app e s) , 也就是 H a tch e r 等7 所描述 的 F 型结晶逆冲岩席, 一般都是由一正常翼和一倒 转翼组成, 而且其核部是由强烈变形的片麻岩组成, 表明在该类褶皱推覆体形成过程中发生了显著的韧性变形, 因此将深部基底推覆体设想为刚性岩片很 可能是不正确的; 与此相反, 浅部盖层推覆体

28、则多为 薄 皮逆冲岩席, 或称冲断推覆体 ( th ru st n app e s) , 其底部为一逆冲断层, 而且一般都遵循薄皮构造变 形规律。 在阿尔卑斯造山带, 由于盖层沿韧性层滑 脱, 使得许多基底褶皱推覆体在其形成的过程中或 者就在其形成之前丧失部分沉积盖层, 或者其原有 盖层被远处运移而来的其它盖层沉积所替代。 尽管 如此, 阿尔卑斯造山带外部的盖层冲断推覆体与造作用机制加以解释。 一年后, E sch e r 等6则提出了一 个 新 的 几 何 模 式, 即 阿 尔 卑 斯 造 山 带 向 前 陆(NW ) 与后陆 (SE ) 同时褶皱并逆冲模式, 也被称为 “双重倒向”构造模式

29、 (do u b ly2ve rgen t m o de l)。该模 式对阿尔卑斯型地壳尺度的基底推覆体的产生、深 埋及随后的隆升与部分剥露过程给予了几何学与力 学解释。 他们认为, 阿尔卑斯造山带的演化, 分为三个构造阶段, 前两个阶段, 第一阶段 相当于始阿 尔卑斯 (Eo a lp in e) 早期 ( 140 60 M a ) 与第二阶段 相 当 于 始 阿 尔 卑 斯 晚 期 与 中 阿 尔 卑 斯及探索其成因机制将会提供更丰富的信息71 。(2) 前陆褶皱冲断带一般构造较为简单, 受后 期构造事件影响程度小, 保存比较好, 因而研究较为 容易 ( 相对造山带内带逆冲构造研究来说)

30、; 而造山带内带结晶逆冲构造一般形成于大陆与大陆碰撞或 大陆与弧碰撞 (伴有 A 型俯冲) 时期 (有的结晶逆冲 岩席如 F 型, 则是通过 A 型或 B 型俯冲作用形成 的) , 随后它们将受到造山带晚期走滑作用以及伸展 作用的叠加与改造, 使得造山带内结晶逆冲推覆构 造更为复杂化, 导致其研究难度加大。( 3) 目前造山带内结晶逆冲推覆构造研究偏重于 地质方面的观察与研究, 缺乏更可靠的地球物理资料( 如精细的地震反射剖面等) 来帮助构建全地壳与岩石 圈剖面并揭示结晶逆冲岩席的深部构造特征。(4) 随着世界范围内众多造山带内超高压变质 岩的发现与深入研究, 对造山带超高压变质岩的形成与折返

31、机制依然未得到很合理的解释。 原因或许 就在于目前对造山带构造作用过程 ( 包括同碰撞期的逆冲推覆作用, 造山晚期的走滑与伸展作用) 以及与超高压变质作用的关系还了解不深刻。 所以对造 山带逆冲推覆构造尤其是造山带内部结晶逆冲推覆 构造的深入研究, 毫无疑问可以为揭示超高压变质 作用机制、超高压变质岩形成与折返过程提供非常 有益的启示和制约。 为了更准确地解析结晶逆冲断层的就位机制, 还需加强对结晶逆冲作用所形成的 岩石组构、变形历史及 P 2T 2t 等方面的研究。因此, 今后造山带逆冲推覆构造研究过程中迫切需要加强对上述问题的深入研究。(M e so a lp in e) (60 30 M

32、 a B P ) ,主要是大陆边缘地壳发生俯冲同时 (超) 高压岩石 (含柯石英) 形成并快速 隆升, 构造 ( 褶皱与逆冲断层) 单一指向 NW ( 前 陆) , 在此期间, 简单剪切流变与叠加的楔形纯剪流 变 使 得 M o n te R o sa 型 ( 超) 高 压 推 覆 体 产 生 并 侵 入; 第三阶段即晚阿尔卑斯 (N eo a lp in e) (30 0 M a B P ) , 则 以 双 重 指 向 ( 向 前 陆 与 向 后 陆) 运 动 为 特征,向前陆运动 (p ro 2m o vem en t s) 即产生指向 NW的 推 覆 体, 出 现 在 阿 尔 卑 斯 外

33、 带; 而 向 后 陆 运 动( re t ro 2m o vem en t s) 则产生指向 SE 的反向褶皱、反 向逆冲, 这类构造在阿尔卑斯内带很典型。第三阶段伴有总体上升 (较缓慢) 成山与磨拉石沉积作用。 阿 尔卑斯山链总体隆升、折返、侵蚀等作用与晚阿尔卑 斯反向褶皱作用的开始相对应。在这一模式中, 第二 阶段基底褶皱推覆体 (高压到中压岩石组成) 在挤压条 件 下 形 成 并 随 后 发 生 快 速 隆 升 的 过 程, 可 以 为( 超) 高压岩石俯冲 50 km 以下的深处, 随后减压并 快速隆升至 30 km 深之上的折返过程提供一个可 能的解释。5逆冲推覆构造研究展望综上所

34、述, 近 20 多年来造山带逆冲推覆构造研究已取得了许多进展, 主要表现为以下几方面: 前陆褶皱冲断带逆冲断层及其相关褶皱的几何学特征 分析已趋定量化, 对其组合类型与演化时序有了更全面的认识, 且对前陆褶皱冲断带的发展演化模式 取得了新的共识, 即遵循临界库仑楔模式; 平衡剖 面技术在前陆褶皱冲断带的应用已从二维平衡与复 原演进到三维平衡与复原, 且日渐计算机化; 对造山带内带结晶基底逆冲推覆构造的主要类型 (C 型 与 F 型逆冲岩席) 及其特征已有较深的理解; 对前陆褶皱冲断带与结晶基底逆冲构造的相互关系及其形成演化模式有了新认识。 虽然经过国内外地质学者近几十年的努力, 造山带逆冲推覆

35、构造研究取得了不少进步, 尤其是对前陆褶皱冲断带的逆冲推覆构造的几何学与运动学 演化已经有了比较精细地了解, 而且平衡剖面技术 已在前陆褶皱冲断带得到广泛而成功的应用, 但是 迄今为止, 仍存在如下几方面的主要问题。(1) 造山带内带结晶逆冲推覆构造的研究比较 薄弱。因为造山带内部构造活动性强, 构造热事件频 繁, 地热梯度大, 流变行为显著, 其逆冲推覆构造往 往规模更大, 结构更加复杂, 塑性更高, 并且与深层 联系更为紧密, 为揭示这类构造的运动学、动力学以参考文献造山带研究的缩微景观 J . 地学前缘, 1999, 6 ( 3) :1李继亮.1 3.李继亮.2碰撞造山带大地构造相A .

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