沿重力驱动的断裂带形成的伸展构造和收缩构造的目录

《Journal of Structural Geology》：A catalogue of extensional and contractional structures generated along gravity-driven detachments

重力驱动滑塌沉积中床-平行 detachments（BPDs）的结构特征与演化机制研究。通过死海盆地晚更新世潟湖沉积露头分析，揭示了BPDs形成的多种几何模式（单滑移面与多滑移面）、滑移面迁移机制（基底滑移面向上渐变）、滑塌体中伸展与压缩结构的叠置关系，以及流体压力对滑移面迁移和沉积物注入的影响。研究提出基底滑移面通过“软连接”或“硬连接”多滑移面系统实现位移传递，并导致地层厚度和断层带位置显著变化。所有BPDs位移方向一致，表明为多次滑塌事件叠加而非单次事件形成。

　　在地质学研究中，重力驱动的断层系统是理解沉积物沿坡向运动的重要组成部分。这些断层通常呈现出与沉积层平行的特征，这使得它们在地震资料和露头研究中难以识别。然而，它们在坡向运动过程中发挥着关键作用，特别是在形成大规模滑移沉积物（Mass Transport Deposits, MTDs）方面。本文通过研究死海盆地的露头实例，探讨了与重力驱动变形相关的床平行断层（Bed-Parallel Detachments, BPDs）所形成的扩展和收缩结构，并对断层如何与已有的断层相互作用，以及这些结构如何影响沉积物的运动和变形进行分析。

### 重力驱动断层的几何特征

重力驱动断层系统通常包括多个断层，这些断层可以是独立的结构，也可以通过“软连接”或“硬连接”方式相互作用。软连接指的是断层之间通过分布式的应变相互影响，而没有明显的几何联系。硬连接则是通过连接断层将不同断层之间联系起来，形成更为复杂的几何结构。在这些系统中，下部断层通常与较低角度的正断层（Low-Angle Normal Faults, LANFs）相关联，这些断层向东倾斜，与沉积物的坡向运动方向一致。上部断层则可能由多个断层组成，或者形成没有明显滑动面的“软连接断层”。这些断层在沉积物运动过程中起到关键作用，尤其是在控制滑移沉积物的滑动路径和变形特征方面。

下部断层和上部断层之间的变形带通常由一系列扩展和收缩断层组成，这些断层被称为“叠置结构”（duplexes）。在某些情况下，这些断层可以形成局部的扩展或收缩结构，而在其他情况下，它们可能在整个断层系统中形成连续的变形带。扩展结构通常出现在坡向运动的上部区域，而收缩结构则出现在坡向运动的下部区域。这种结构的形成与断层的迁移和相互作用密切相关，表明沉积物的运动不仅仅局限于单个断层，而是通过多个断层之间的相互作用来实现。

### 断层与已有的断层相互作用

在重力驱动断层系统中，断层可以沿已有断层迁移，从而在不同层位之间转移变形。这种迁移通常表现为断层沿已有断层的“缓坡”（ramps）跨越，形成扩展或收缩的变形带。例如，下部断层可能沿已有正断层迁移，从而在更上层的沉积物中形成扩展结构，而上部断层则可能沿已有逆断层迁移，形成收缩结构。这种现象表明，断层之间的相互作用不仅限于同一层位，还可能涉及不同层位之间的变形转移。

在某些情况下，断层迁移可能导致已有的断层被重新激活，从而形成“反转结构”（inversion structures）。例如，正断层可能在后续的变形过程中被重新激活为逆断层，或者逆断层可能被重新激活为正断层。这种现象在重力驱动沉积物系统中尤为常见，因为沉积物在运动过程中可能经历不同的应力状态，从而导致断层的反转。这种反转结构的存在表明，沉积物的运动并不是单向的，而是可能经历多次的应力变化和变形调整。

### 沉积物注入与断层变形

在重力驱动断层系统中，沉积物的注入是变形过程中的一个重要现象。这些注入通常发生在断层附近，特别是在断层交汇处或断层坡向迁移的区域。沉积物注入可以导致断层附近形成混合层，这些层由移动的方解石和碎屑层组成。注入的沉积物可能向上侵入，形成明显的沉积物“指纹”，从而帮助识别断层的活动时间和变形特征。

在某些情况下，这些注入的沉积物可能会被后期的碎屑岩脉切割，从而确认其与碎屑岩的无关性。这种现象表明，沉积物注入是一个动态的过程，可能在不同时间阶段发生，并且受到多种因素的影响，包括沉积物的流体压力、断层的几何特征以及外部的构造应力。

### 断层系统的演化与变形特征

重力驱动断层系统的演化过程通常伴随着断层的迁移和变形的叠加。在这一过程中，扩展和收缩结构可能在同一事件中形成，或者在不同的事件中依次出现。例如，下部断层可能首先形成扩展结构，随后上部断层在更远的区域形成收缩结构。这种结构的形成顺序可能受到断层迁移路径和外部构造应力的影响。

此外，断层系统的演化还可能涉及到多个断层的同步或顺序活动。在某些情况下，多个断层可能同时活动，形成复杂的几何结构；而在其他情况下，断层可能按顺序活动，导致不同的变形特征。这种顺序活动可能与沉积物的堆积速率、断层的几何特征以及外部的构造应力有关。

### 沉积物运动与断层的相互作用

在重力驱动断层系统中，沉积物的运动与断层的活动密切相关。沉积物在断层上方被动地沿坡向运动，形成滑移沉积物（slide sheet）或滑坡沉积物（slump sheet）。这些沉积物的运动通常受到流体压力的影响，特别是在断层交汇处，流体压力可能显著增加，从而促进沉积物的滑动和注入。

在某些情况下，沉积物的运动可能通过断层之间的相互作用来实现。例如，下部断层可能通过其坡向迁移，将变形转移到更上层的断层，从而形成扩展或收缩结构。这种转移过程可能在断层系统中多次发生，导致不同的变形特征在不同层位之间出现。

### 断层系统的分类与特征

在重力驱动断层系统中，断层可以分为“软连接”和“硬连接”两种类型。软连接断层通常表现为没有明显的几何联系，而是通过分布式的应变相互影响。硬连接断层则通过连接断层将不同断层之间联系起来，形成更为复杂的几何结构。这两种连接方式在断层系统的演化过程中都可能起到重要作用，特别是在控制沉积物的运动路径和变形特征方面。

此外，断层系统中还可能形成“扩展叠置”和“收缩叠置”结构。扩展叠置结构通常出现在坡向运动的上部区域，而收缩叠置结构则出现在坡向运动的下部区域。这些结构的形成与断层的迁移路径和外部构造应力密切相关，表明沉积物的运动不仅受到断层的影响，还可能受到其他地质因素的控制。

### 沉积物注入与断层活动的相互关系

沉积物的注入是重力驱动断层系统中的一个重要现象，特别是在断层交汇处或断层坡向迁移的区域。这些注入可能由流体压力驱动，形成混合层，这些层由移动的方解石和碎屑层组成。注入的沉积物可能向上侵入，形成明显的沉积物“指纹”，从而帮助识别断层的活动时间和变形特征。

在某些情况下，这些注入的沉积物可能会被后期的碎屑岩脉切割，从而确认其与碎屑岩的无关性。这种现象表明，沉积物注入是一个动态的过程，可能在不同时间阶段发生，并且受到多种因素的影响，包括沉积物的流体压力、断层的几何特征以及外部的构造应力。

### 断层系统的演化与沉积物运动

重力驱动断层系统的演化通常伴随着断层的迁移和变形的叠加。在这一过程中，扩展和收缩结构可能在同一事件中形成，或者在不同的事件中依次出现。例如，下部断层可能首先形成扩展结构，随后上部断层在更远的区域形成收缩结构。这种结构的形成顺序可能受到断层迁移路径和外部构造应力的影响。

此外，断层系统的演化还可能涉及到多个断层的同步或顺序活动。在某些情况下，多个断层可能同时活动，形成复杂的几何结构；而在其他情况下，断层可能按顺序活动，导致不同的变形特征在不同层位之间出现。这种顺序活动可能与沉积物的堆积速率、断层的几何特征以及外部的构造应力有关。

### 结论

通过研究死海盆地的露头实例，本文揭示了重力驱动断层系统中扩展和收缩结构的形成机制及其与沉积物运动的关系。这些结构不仅反映了沉积物的运动路径，还提供了关于断层系统演化的重要信息。断层的迁移和相互作用是控制沉积物运动和变形的关键因素，而流体压力和沉积物注入则进一步影响了这些结构的形成和分布。本文的成果为理解重力驱动断层系统提供了新的视角，并对未来的地质研究具有重要的参考价值。