浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对变形影响的物理模拟研究:对乌什和库车褶皱冲断带的启示

发布时间：2024-03-04 20:49

　　在褶皱冲断带的构造变形中,滑脱层是影响变形的主要控制因素之一。塔里木盆地北缘的乌什和库车褶皱冲断带的构造变形主要受到深浅两套滑脱层的控制,且浅部滑脱层沿走向存在厚度和性质差异。本文采用物理模拟研究方法,结合乌什和库车褶皱冲断带的地质背景,设计了4组实验模型,研究双滑脱层模型中浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对褶皱冲断带变形的影响。实验中用微玻璃珠模拟页岩、泥岩等脆性滑脱层,用硅胶模拟盐岩、膏盐岩等韧性滑脱层。实验模型共铺设两套滑脱层,其中基底滑脱层为均匀分布的脆性滑脱层,而浅部滑脱层沿走向存在厚度和性质差异。实验结果表明:在双滑脱层模型中,浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对褶皱冲断带的构造变形及楔体坡度值具有重要的控制作用。具体表现为:①当浅部滑脱层沿走向存在厚度差异时,浅部滑脱层较薄一侧的变形制约较厚一侧的变形传递,导致模型整体变形前锋的传递距离较近,且模型两侧的变形前锋的扩展范围基本一致。较薄一侧的断层发育数量明显比较厚一侧的数量多、间距小,且楔体坡度值自较薄一侧向较厚一侧逐渐减小。②当浅部滑脱层沿走向存在性质差异时,浅部脆性滑脱层一侧表现为上下一体的变形,而韧性滑脱层一侧表现为上...

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【部分图文】：

图5模型1的侧面演化图

模型1为参照模型,浅部的韧性滑脱层均匀分布,不存在沿走向的厚度及性质差异,其厚度为1.5cm。根据模型1的侧面演化图(图5),当挡板开始挤压后,构造变形沿基底脆性滑脱层向前传递,发育一系列逆冲叠瓦断层。接着断层持续向上扩展,沿浅部韧性滑脱层发育一个反冲断层(F1),形成被动顶板双....

图6模型1的平面演化图(a)和模型1的典型切片(b)

图5模型1的侧面演化图3.2模型2

图1乌什和库车褶皱冲断带地质图

乌什褶皱冲断带和库车褶皱冲断带出露较为齐全的中生界和新生界,根据地质图和地震资料,研究区域内共存在三套滑脱层,分别为三叠系和侏罗系的煤层,古近系库姆格列木组的膏盐层以及新近系吉迪克组的含膏泥岩层(图2)。这三套滑脱层具有不同的分布范围以及性质特点。三叠系和侏罗系的煤层为研究区域内....

图2乌什和库车褶皱冲断带中生代-新生

通过分析乌什和库车褶皱冲断带的构造变形特征可以发现,新近系吉迪克组的含膏泥岩以及古近系库姆格列木组的膏盐岩对于区域构造分层具有重要的控制作用,二者不仅阻碍了深部构造向浅部扩展,也影响了构造变形向南传递。此外,新近系的含膏泥岩以及古近系的膏盐岩性质、厚度和分布差异对褶皱冲断带的变形....

本文编号：3919151