罗杰斯(C.J Rogers,1963)在解释阿帕拉契亚前陆变形时,提出薄皮构造概念。所谓薄皮构造是指前陆沉积盖层在主滑脱面上即盖层与基底之间的不整合面上滑脱变形,形成一套褶皱逆冲断裂构造,而基底没有卷入变形。基底变形与盖层变形成显著不协调关系。
介绍薄皮构造的典型构造样式是侏罗山式褶皱。与此对应,如基底连同盖层一起卷入变形,两者的构造呈协调关系,且基底与盖层间不存在滑脱拆离面,则称厚皮构造(thick skinned tectonics)。
1849年H.D.罗杰斯在欧洲侏罗山发现了薄皮构造。1963年J.罗杰斯系统地用薄皮构造观点说明了阿巴拉契亚造山带前陆区的变形。加拿大西部的落基山东侧的许多油田的勘探资料,也证实科迪勒拉造山带前陆是典型的薄皮构造。
典型特点造山带前陆薄皮构造的典型特点有:①前陆的沉积盖层与基底之间为一大型滑脱面,在盖层中亦可有几个层间的滑脱面;②滑脱层一般是岩石塑性较大的层,如膏盐层,或岩性差异很大的两套岩系的界面;③变形前的沉积岩系是大陆斜侣上的楔形体,向前陆变薄,变形时以后端向前陆逆冲,使楔形体受构造变形而在后端加厚;④盖层褶皱主要为侏罗山式等厚褶皱,与褶皱伴生的逆冲断层(见冲断层)一般自背斜核部起始向前切过陡翼,向下变缓而汇入于主滑脱面之上。1
研究意义早期的研究都是根据地表及钻探资料所推断的,所以观察到的是造山带边缘的地表浅处的薄皮构造。随着深钻和地球物理勘探资料的应用,尤其是大陆反射地震测深剖面的研究,发现在阿巴拉契亚造山带,不仅是前陆的沉积盖层从基底上滑脱,而且曾被作为造山带结晶轴的兰岭之下也为一个巨大的近水平的逆冲滑脱面,使前寒武系变质岩推覆于下古生界沉积盖层之上,外来岩席厚达5~15千米,逆冲距离从造山带向外达260千米,从而认识到岩石圈内多层次的近水平滑脱造成的薄皮构造是岩石圈构造的重要特点。
在地壳的伸展带中,也有类似的盖层与基底滑脱的构造,可称为伸展性薄皮构造。与上述前陆的挤压性薄皮构造不同的是盖层以正断层系组成的伸展构造为特点。2
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杨刚 - 教授 - 西南大学