3.岩石圈内多层次的近水平滑脱造成的薄皮构造(大部分为远距离而来的岩片)构成岩石圈构造的重要特征,而岩石圈中多级分层及滑脱构造的发现,被认为是构造地质认识上的重大突破。因此许多深断裂依次连接地下众多滑脱面,角度逐渐变缓,以至到一定深度断裂截然终止。这种构造特点常反映在地震源顺层分布以及地震波速度的突然变化等方面。
(二)裂谷
裂谷是大型区域性断裂构造之一,在一定程度上讲也是深断裂的一种表现形式。1894年J.W.格雷戈里研究东非大裂谷时提出这一术语,一般认为裂谷是因隆起而断陷形成的大型复杂的地堑构造体系,或者认为是一种岩石圈的伸展构造,切割深而延伸长。有的裂谷两侧断裂不是均一发展,一侧为主干断裂,而另一侧则规模较小。按照裂谷发育的区域部位及其地质构造特征,裂谷可分为大洋裂谷,如大西洋中脊;大陆裂谷,如东非裂谷;和陆间裂谷,如红海裂谷。这些类型的裂谷构成全球性的裂谷系。
大陆裂谷是由一系列以正断层为主构成的地堑或半地堑系;裂谷中常以断陷谷、断陷盆地的形式沉积一套巨厚的碎屑岩,伴有蒸发盐、火山熔岩及火山碎屑岩;沿着断裂常溢出玄武熔岩,或形成一系列火山,地震比较频繁。关于裂谷的成因,存在各种不同的看法,H.克鲁斯(1919)提出隆张说,认为裂谷是区域性穹窿构造形成过程中沿着轴部张裂断陷形成的。近年通过深部构造等研究,认为区域性隆起和拉伸只是这种作用的表现形式,而其实质是由于裂谷下的地幔升高,地壳变薄的结果造成的。在玄武岩下普遍存在着地震波波速较低、由壳幔物质混合组成的穹窿状构造,称为裂谷垫。
中国的汾渭地堑带,也可以称之为裂谷带,以渭河地堑和汾河地堑为主体,裂谷内形成一系列雁列式盆地,北段汾河地堑正好位于背斜区隆起的轴部。整个地带地壳厚度较薄,地震强度大、频度高,震源浅,一般深10—30km。
任何裂谷都有其发生、发展和衰亡的阶段,自60年代初期板块构造学说问世后,裂谷作用与全球构造有机联系起来,成为板块构造中区域构造研究的一项重要内容。
(三)逆冲推覆构造
前面在讲逆冲断层时,曾谈到这种构造形式。在19世纪后期,许多地质学家先后研究了阿尔卑斯山的主体构造,确定它是由很远距离之外因巨型逆冲推移过来的块体,称之为推覆体。A.海穆等人认为这些推覆体是水平挤压引起褶皱进一步发展的结果,因此可以称之为褶皱推覆体。但是关于推覆体,近年继续有了进一步研究,一是关于推覆体的成因问题。现发现它不仅仅是褶皱发展的结果,因为有许多推覆构造与强烈的褶皱没有直接联系,而且不是出现在褶皱山脉的中央,而是出现在山脉两侧的山前拗陷中。这类推覆体的形成与上面提到的滑脱构造有关。即当造山带隆起后,其两侧相对下降形成山前拗陷或前缘拗陷,其中沉积了相当厚度的沉积层,由于山体隆起,这些沉积岩层在重力作用下(或称伸展作用下)产生滑动移开原来的位置,滑覆在较远的地方,故称拆离构造。当然在一定条件下也可以产生侧向逆冲滑脱,形成挤压型推覆体。二是关于推覆体的规模和推覆距离问题。以阿尔卑斯山为例,有的推覆体长达30km,上盘推移距离达40km。推覆体如此之大,推移距离如此之远,岩块又未因此而破碎,这种构造是怎样克服推覆体的巨大重力和推覆体运移时的摩擦力,是一个极难解释的问题。M.K.哈伯特等(1959)提出孔隙液压说,认为高孔隙含水岩石,产生液压,可以起着浮力作用,从而可以降低推覆岩块的重力和推覆体与原地岩块之间的摩擦力。除此,还有其他一些说法。
1975年,通过可控震源探测,发现美国南阿巴拉契亚山是一个巨大推覆体,自SEE向NWW推覆,推移距离达260km,使前寒武系古老岩层推覆到下古生界之上。近年人们不断发现在岩石圈不同层次存在许多大逆冲断层推覆体和滑脱构造形成的薄皮构造岩片。A.B.裴伟近年也潜心研究拆离推覆构造,并将之分为深层次(幔层)推覆和浅层次(壳层)推覆,后者又分为基底推覆和盖层推覆。不同层次的推覆,其主要岩石组成、结构构造、变形特征、所含矿体均有所不同。因此,这些发现不仅具有重大理论意义,而且具有更重大的实际意义。地质学基础
板块构造理论的兴起,对于逆冲推覆构造的产生成因,更提供了多方面的条件。例如,太平洋板块向欧亚板块俯冲,另一侧欧亚板块必然向大洋方向逆冲,形成推覆体带;又大陆板块与大陆板块碰撞,如印度板块与欧亚板块相撞,印度板块向喜马拉雅山下俯冲,喜马拉雅造山带必向印度板块逆冲,形成一系列逆冲推复体带。