Question

滑动构造形成过程

Answer 1

马杏垣教授将滑动构造分为孕育、滑动发动和滑动三个阶段。

1.滑动构造的孕育阶段

这一阶段实际指五佛山群的沉积阶段，它不仅反映一种运动状态，同时也提供了滑动的物质基础。中岳造山期的水平运动此时已转化为升降运动为主，由此产生的基底块断构造控制着沉积盆地的形状，使嵩山西北坡此时成为沉积作用的中心，在沉积作用过程中近东西向基底断裂仍时常发生活动，对沉积建造在南北方向和东西方向的分异都有重要影响，由于这一地区与盆地其他地区的基底地形不同，不但形成了比其他地区完整的沉积序列，而且盆内的相变也相对要大，因此，本区五佛山群沉积是处在一个不平静的构造环境，既影响沉积物的堆积，又使刚固结成岩的岩层发生断裂，为重力滑动提供了基础背景条件。

图12-33　香楼寨北主滑面被剪切面切割解体现象

该图示解体初始状态，尚未构成独立滑片（据马杏垣等，1981，地层代号作了修改）

2.滑动发动阶段

随着沉积盆地的进一步下沉，地层厚度不断加大，在整个建造系列结束和固结过程中，盆地南缘基底中东西向的阶梯状正断层仍在活动，并使南部基底不断翘升，五佛山群地层发生挠曲，在挠曲的背斜部位发生张裂，并逐步发展为向北缓倾的顺层断层，为滑动构造的发动创造了条件。在基底断裂继续活动，南部基底进一步翘升等触发因素的推动下，滑动系统地层就在重力控制下由高处向低处脱顶滑动，由相对稳定的状态转化为显著变动的状态。

3.滑动阶段

处于动态环境下的五佛山群地层在斜坡上因重力失稳而由南向北滑动。滑动的开始意味着由垂直运动起主导作用转化为水平运动为主的构造运动。但滑动系统的发展、解体过程又包含若干个从量变到质变的小阶段：①滑动的初始阶段，主要是地层沿主滑面在重力控制下统一下滑运动，此时的构造形迹比较简单；②Ⅰ—Ⅲ滑体的形成阶段，随着主滑面倾角不断加大，滑动系统下滑加速，地层褶皱作用加强，沿褶皱轴面及转折端部位产生张裂或轴面壁理，并进一步演变成次级滑面，使滑动系统解体成Ⅰ—Ⅲ三个滑体，它们又在各自的独立运动中进一步解体为更低序次的滑块和滑片（图12-33）；③Ⅳ滑体的形成阶段，上述阶段的同时或稍晚，由于东西向断裂进一步活动，使得原来仍然停积在南部（高处）的五佛山群建造系列向北滑落在Ⅰ—Ⅲ滑体之上，成为Ⅳ滑体，据此分析，在差不多同时的滑动过程中，Ⅰ—Ⅲ滑体首先进入槽部，Ⅳ滑体则覆于它们之上。Ⅳ滑体发育过程如图12-34；④滑动系统的横向扩展阶段，随着滑动系统的向北滑动，不断扩展，必然产生水平挤压，在前缘受阻或盆地中心堆垒，必然就造成新序次的褶皱，并沿其轴面产生劈理，此时，前缘褶皱受阻而有向上涌起之势，因而，前缘小褶皱的形态复杂多样，构成十分复杂的前缘构造带（图12-32），同时，已经形成的滑体、滑块、滑片及其内部构造，也会因水平挤压作用而整体屈服，形成低序次的平缓褶皱和许多小型逆冲断层，从而使整个滑动构造系统的构造形迹组合更复杂多姿。通过滑动构造变形的简要描述，对它的形成作如下简要总结。嵩山西北坡少林寺-五佛山地区发生重力滑动构造有其特定的背景条件：一是下伏系统马鞍山组之上有发育完整的五佛山群其他地层；二是有差异性升隆运动引起基底块断的翘动作用，并使五佛山群马鞍山组产生沿倾斜的大挠曲带和张裂滑动面，滑动断裂的产生和发展是重要飞跃，它使本区的构造状态，由相对静止转化为显著地变动，由相对稳定的造陆性质转化为强烈的褶皱和断裂运动而具造山性质，由局部差异性升降为主的垂直运动转化为强烈的水平运动，使地层沿缓倾斜的滑面发生物质的横向扩展。因此，基底块断翘动作用是重力构造的触发因素和重要的边界条件。地层的重力及其在扩展过程中产生的分力是滑动构造发生运动的内在主导因素。滑动系统沿滑动断裂面由上向下、由南向北滑动，要克服被滑动部分阻碍滑动的阻力，在这一地区最主要有两个因素在起关键作用，一是翘动掀斜作用持续发展，使滑面倾斜角度不断加大；另一个是滑动系统自重力的作用，它所产生的沿滑面倾斜方向的分力，改变了本区构造应力场的状态，对所有构造的生成无疑起着关键的控制作用和塑造作用。在滑动系统中的各种变形表明，与滑动密切结合的扩展作用主要表现为塑性变形和蠕变甚至流变。众所周知，在漫长的地质演化过程中，岩石对微小应力的反应也可发生流变。因此，重力是本区滑动系统克服阻力的主导因素，滑动过程中的变形主要是塑性变形，即使像嵩山区的重力滑动在浅表构造层次下的变形也是如此。

图12-34　柏峪沟Ⅳ滑体发育过程示意图

A—Ⅳ滑体沿统一底滑面滑动，形成连续褶皱；B—沿褶皱轴面发育与底滑面呈入字型构造的低序次滑面；C—低序次滑面切割底滑面，使Ⅳ滑体解体