呂佩琳
摘 要:推覆構造帶的形成是經過較長時間的板塊和沖斷層移動形成的,按巖層的褶皺可以分為褶皺推覆體和沖斷推覆體,按作用力不同可分為推覆和滑覆。推覆結構的組成形式是通過沖斷層的運動特點及成型形狀區分的,分為單沖形式、背沖形式、對沖形式、楔沖形式。研究推覆構造的沖斷層巖石褶皺可以了解到地震發生的機制,并進行地震預測,具有重大意義。
關鍵詞:推覆結構;沖斷層;地震
推覆構造是地質結構中較為復雜的一種結構,對推覆構造的研究已經有了一百年的歷史,對其演化、形成特點等方面了解比較深入。目前對其研究主要是為了進行石油能源勘測,研究成果也是十分豐富,同時研究表明,對推覆構造的研究也可以了解地震發生機理,可對地震進行有效預測。
1 推覆構造帶
推覆構造帶的整體構造是由逆沖斷層和其上盤的推覆體和下盤的推覆體組合而成。一般逆沖斷層呈現為上陡下緩的鏟子形狀,或者是下陡上緩的倒鏟子形狀,有時呈現為陡緩錯落相間的臺階狀。上盤是由外來巖塊從遠距離的地方推移到近處而形成的推覆體。下盤則是原有的巖石土地,只發生較小的位移。推覆構造多是因為造山運動形成,在以前為陸地的地方也會常見,經過時間的推移,逐漸形成了一片推覆構造的地形,稱為推覆構造帶。
1.1 推覆構造分類
推覆構造按巖層的褶皺可以分為褶皺推覆體和沖斷推覆體。褶皺推覆體是處于倒轉平臥狀態的褶皺沿著斷面層發生相對位移時,巖層之間因為位移產生的擠壓作用產生了一定拉伸,造成巖層撕裂。沖斷推覆體是在巖層因拉伸產生撕裂時的剪切面在運動下只產生了較大的位移,但是并沒有發生因運動而產生褶皺。
推覆構造還可以由其他原因產生大規模位移。當板狀巖石層發生伸展或者滑動時,會發生大量移動的現象,按這種情況可以將推覆體分為兩類。一是由伸展運動產生擠壓的作用,稱為推覆;二是由板塊自身重力引起的滑動,產生板塊滑移,稱為滑覆。
1.2 推覆構造組合形式
推覆構造可以由沖斷層呈單條出現,也可以呈多條的形式出現,更多的時候,沖斷層是呈多條相似的束狀出現。推覆構造按沖斷層的分布和走向可分為以下幾種組合方式。
1.2.1 單沖形式
單沖形式是由多條形狀相似的沖斷層組成,且其逆沖方向相同,由此形成有次序的疊瓦狀。在地質的斷面層和下巖層中,會產生一系列的附加構造,單沖形式的推覆構造主要在巖層褶皺和發生逆沖帶的地方孕育。單沖形式也是推覆構造最為典型的組合形式。
1.2.2 背沖形式
背沖形式的沖斷層是呈疊瓦狀向構造巖層的兩側外面的地方發生逆沖,由于逆沖方向相反,在巖層構造應力之下產生兩種斷層。我國較為典型的推覆構造中,揚子板塊的邊緣向大陸盆地而成的構造帶中常見到背沖形式的構造。
1.2.3 對沖形式
對沖形式主要發生在盆地,主要由兩個呈疊瓦狀的沖斷層在盆地內發生相對逆沖形成的。這種對沖形式的構造是隨盆地的產生而產生的,并且是從盆地最中心的位置,發生明顯對沖,形成構造地質。
1.2.4 楔沖形式
楔沖形式是發生于兩個盆地之間,主要是由兩個沖斷層形成上寬下窄的楔形沖斷層。楔沖形式主要是發生在盆地的基礎巖層上,構成楔沖的兩個沖斷層是由盆地中部較新的巖層組成。
2 推覆構造帶對地震的影響
推覆構造帶的形成也是由板塊運動及內部巖層的移動造成的,部分推覆構造帶呈現活躍的狀態,發生較為明顯的移動或者滑移,而由此形成地震帶,引發一系列的地質災害。這些地質災害影響了人們正常的生活和社會的秩序,更為嚴重的會造成人身生命安全,影響社會經濟發展。
我國由推覆構造帶引起的地震數量眾多,其中后果較為嚴重且影響深遠的主要有2008年的汶川地震和2013年的雅安地震,這兩次地震都是由于沖斷層在較高角度發生運動造成的。現以這兩次地震的發生做一個簡要分析。
汶川和雅安都屬于四川盆地,此地處于印度板塊和亞洲板塊的緩沖帶附近。汶川地震和雅安地震均處于龍門逆沖推覆帶的斷裂帶上,這斷裂帶是由青藏高原的抬升,使地質板塊發生一定位移,使龍門山在斷裂帶上產生擠壓。這一帶的巖層一直在進行應力的蓄積,當應力達到一定程度時,就會爆發,引起地殼的破裂,發生地震活動。這種因為擠壓產生應力爆發的沖斷巖層引起的地震,其應力傳遞和散發的過程較為緩慢,引起了較多余震。四川盆地內就有很多推覆構造帶,更容易發生沖斷層之間的相互移動或沖撞,這也是四川地震多發的一個根本原因。
3 推覆構造的研究可進行地震預測
推覆構造結構較為復雜,檢測地下巖石層也需要用較為高端的設備,但是對推覆構造的研究可以了解地震發生機制和進行地震預測。推覆構造研究中對中斷層的巖石褶皺研究具有十分重要的意義。如汶川地震就是由于沖斷層發生擠壓而積蓄應力,最后引起地殼破裂,發生了嚴重的地震。這次地震帶來了嚴重的人員傷亡和巨大的經濟損失。這個區域地震的發生與推覆構造帶的形成有著密切的關系。研究推覆構造帶的中斷層巖石褶皺,分析其幾何參數,定量分析,以此來預測關于地震的未知數據,來完成對地震事發之前的預測。通過研究可以了解地震發生時的巖石運動,沖斷層巖石褶皺形成,從而得知其發生機理,為地震的有效預測提供理論基礎。
研究推覆構造帶不僅可以進行地震的有效預測,同時還可以通過研究沖斷層褶皺發現天然資源的儲存,因為這些地方為石油、天然氣形成了良好的儲存空間,部分地方通過研究推覆構造帶已經發現了許多油氣資源。
4 結束語
推覆構造帶的形成是經過較長時間的板塊和沖斷層移動形成的,按巖層的褶皺可以分為褶皺推覆體和沖斷推覆體,按作用力不同可分為推覆和滑覆。推覆結構的組成形式是通過沖斷層的運動特點及成型形狀區分的,分為單沖形式、背沖形式、對沖形式、楔沖形式。研究推覆構造的沖斷層巖石褶皺可以了解到地震發生的機制,并進行地震預測,具有重大意義。同時研究推覆結構還可以預測一定區域內油氣資源儲存量,為國家能源探測做出一定貢獻。推覆構造帶是板塊及陸地形成的一個必然結果,其與發生的較為嚴重的地震之間有著密切關系,如汶川地震、雅安地震,通過研究構造的沖斷層巖石褶皺,可有效了解地區的地質構造及板塊運動規律,從而預測地震,減少人員傷亡和社會經濟損失。
參考文獻
[1]韓軍,張宏偉,張普田.推覆構造的動力學特征及其對瓦斯突出的作用機制[J].煤炭學報,2012(2):247-252.
[2]徐穎,左昌群,陳志超,等.推覆構造帶碳酸鹽巖隧道突水機制及風險規避[J].巖石力學與工程學報,2014(S1):2885-2893.
[3]黃潤生,曹建忠.江蘇茅山推覆構造帶的分析與研究[J].地質學刊,2010(1):6-9.
[4]甘慶明,姬鵬程,溫懷英.逆沖推覆構造的主要特征及勘探前景[J].特種油氣藏,2008(1):28-31+104-105.
[5]胡建中,譚應佳,張平,等.塔里木盆地西南緣山前帶逆沖推覆構造特征[J].地學前緣,2008(2):222-231.