盆地反转

盆地反转(英语:basin inversion)是指沉积盆地或类似结构,由于被压缩而隆起的构造。 这种构造通常不包括伸展断层的下盘形成的隆起,或由地幔柱引起的隆起。通常盆地中心,因沉积物压实差异,水深较深,同层沉积物较厚。如果厚层沉积物比薄层高,就指向盆地反转。 “反转”只是指相对低的洼区域被抬升,而岩石序列本身通常不会反转[1]

地质剖面示意图显示英国南部Weald 盆地的盆地反转
盆地反转造成早期正断层下盘有褶皱及逆断层,地点:Quantocks Head Fault, Kilve西部, Somerset

形成

许多反转构造是由旧的伸展断层被重新激活而造成的。 在一些情况下,断层的重新激活集中在较深部分,而盆地的缩短集中在断层广泛的浅部区域内。 现有的断块边界不变[2]

断层的重新激活的可能性取决于断层的倾角。 较低角度的断层更有利,因为这使剪切应力在平面上更高。 铲型断层的倾角是向上增加的。可能过于陡峭,只有在深部的断层能被重新激活[3]

多种形成机制

盆地反转构造被认为是由于以下原因形成的:

  1. 由于板块边界的变动、而导致板块内区域性应力模式的变化。
  2. 全球性板块运动导致的板块内应力模式的变化。例如在泛大陆的碰撞型板块分布下,板内应力为区域性压缩,在板块分离型板块分布下,板内应力变为区域性拉张。盆地反转通常与陆壳分裂不整合有关,从由裂谷相张力转变为洋脊相推压[4]
  3. 在走滑断层间的拉张菱面地区中,因走滑压力而造成的正型花状结构, 是盆地反转之一种。而走滑张力只能造成的负型花状结构[5]
  4. 上地壳在走滑断层带上会形成旋转片, 其边缘通常会遭受复杂交替的伸展和缩短的应力[6]
  5. 在缓慢伸展过程中,地壳与岩石圈的厚度之比逐渐减小,导致整个盆地隆升。
  6. 在岩石圈弯曲拱和热点的隆起地区。
  7. 在盐或泥底辟、滑脱构造、重力滑动等地区,由应力造成的盆地反转。
  8. 由于拉伸上地壳而引起的地壳均衡所导致的负重力异常。

盆地是否能被反转,是受伸展应力的时间和伸展应变率而定。受伸展和压缩应力的时间间隔约短,和伸展应变率越高,越有利于盆地反转。

参考文献

  1. ^ Dewey, J.F. (1989). "Kinematics and dynamics of basin inversion". Geological Society, London, Special Publications. 44 (1): 352. doi:10.1144/gsl.sp.1989.044.01.20. Retrieved 27 September 2010.
  2. ^ Mike Sandiford (1999)Mechanics of basin inversion, Tectonophysics, Volume 305, Issues 1–3, Pages 109-120,ISSN 0040-1951,https://doi.org/10.1016/S0040-1951(99)00023-2.(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195199000232)
  3. ^ James D. Lowell (1995)Mechanics of basin inversion from worldwide examples,Geological Society, London, Special Publications, 88, 39-57,https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1995.088.01.04
  4. ^ Jonathan P. Turnera and Gareth A. Williams(2004) Sedimentary basin inversion and intra-plate shortening, Earth-Science Reviews, Volume 65, Issues 3–4, Pages 277-304, ISSN 0012-8252,https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2003.10.002. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001282520300117X页面存档备份,存于互联网档案馆))
  5. ^ Iain K. Sinclair(1995)Transpressional inversion due to episodic rotation of extensional stresses in Jeanne d’Arc Basin, offshore Newfoundland,Special Publications
  6. ^ Marco Bonini, Federico Sani, and Benedetta Antonielli(2012)Basin inversion and contractional reactivation of inherited normal faults: A review based on previous and new experimental models,Tectonophysics,Volumes 522–523,Pages 55-88,ISSN 0040-1951, https://doi.org/10.1016/j.tecto.2011.11.014.(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004019511100470