引言
人们对 thinly skaled 折皱-逆冲带中的变形机制通常基于露头观测结果并结合地下数据来进行解释。从经典的亚水平剥离层控制沉积楔体解耦的解释(例如 Rich, 1934; Kuenen 和 de Sitter, 1938; Bally 等, 1966; Chapple, 1978 等)开始,以往的观测和建模研究显著推进了人们对这些带中活跃机制的理解(例如 Suppe, 1985; Boyer, 1995; Graveleau 等, 2012; Ruh 等, 2012 等)。沉积物的力学性质决定了变形的机制,包括其形成方式、横向连续性、褶皱与断层结构之间的联系以及它们随缩短作用的演变(Elliott, 1976; Chapple, 1978; Davis 等, 1983; Parker 和 Pearson, 2021; Tavani 等, 2021)。已经定义了一些通用的结构机制,如剥离褶皱、断层弯曲褶皱和褶皱扩展褶皱及其组合,这些机制控制着 thinly skaled 折皱-逆冲带的几何形态(例如 Suppe, 1983, 1985; Jamison, 1987; Mitra, 1990, 2002; Mercier 等, 1997; Cardozo 等, 2003; McClay, 2011; Deng 等, 2013; Butler 等, 2025; Nabavi 和 Fossen, 2025)。先前的建模研究表明,沉积物的力学性质控制着变形的解耦或分异,从而影响观察到的运动学机制(Stockmal 等, 2007; Willingshofer 和 Sokoutis, 2009; Smit 等, 2010; Ruh 等, 2012; Deng 等, 2013; Duretz 和 Schmalholz, 2015; Schellart 和 Strak, 2016; Munteanu 等, 2019; Humair 等, 2020)。
在露头中观察到的变形现象,并通过区域结构进行归类时,往往偏离了标准的变形机制,尤其是褶皱的几何形态和叠加方式更为复杂(例如 Nabavi 和 Fossen, 2021, Nabavi 和 Fossen, 2025 等)。例如,最初由流变学上较弱和较强的层交替组成的层状地层可能会发展出高密度的露头尺度变形结构,这些结构在区域上被定义为“scale-folds”,其机制已在欧洲东部喀尔巴阡山脉的 thinly skaled thrust 带中通过野外运动学观测和地下信息得到了确认(图 1,例如 Nistor 等, 2025)。一个 scale-fold 作为一个初始的剥离褶皱开始形成,并逐渐发展为一个区域性的不对称褶皱,其特征是陡峭或翻转的延长侧翼和增厚的褶皱枢纽,最终被高角度逆断层截断(图 1)。
东部喀尔巴阡山脉的例子表明,在逐渐增加的变形量下,scale-folds 的振幅是可变的,并可能被大偏移量的低角度逆冲、逆冲或前端羽毛状构造所截断,这些构造能够快速沿其走向传递位移和缩短量(Nistor 等, 2025)。这一观察结果与建模研究一致,后者表明,在流变学性质不同的地层中,变形远不如在均匀地层中那样呈圆柱形,而是通过沿走向短距离传递变形的结构来适应(Schmid 等, 2008a; Collignon 等, 2015; Roy 等, 2024)。在运动学研究中,这种传递是通过断层结构(如弯曲逆冲断层或撕裂断层)来定义的,无论这些结构是否与侧向斜坡相关,或者是否与沿走向的缩短量变化或内部地层厚度变化有关(Hinsch, 2013; Edey 等, 2020; Krstekani? 等, 2020)。尽管类似的侧向变化是众所周知的,例如通过在不同背斜和/或向斜之间传递缩短量,或者通过沿走向的弯曲(Grasemann 等, 2004; Bretis 等, 2011; Giampaoli 和 Rojas Vera, 2018),但驱动区域褶皱应变分异的机制仍不为人所充分理解,scale-folds 的情况也是如此(图 1)。
在罗马尼亚东南喀尔巴阡山脉 Vrancea 构造半窗区的 Tarc?u 单元下暴露的高度变形的白垩纪至最早中新世地层中,观察到了一个涉及 scale-folds 的有趣应变分异例子(图 2, 图 3)。我们通过结合和对比露头尺度的运动学观测结果、可用的地质和地球物理地下数据以及之前的低温热年代学研究,对该构造半窗区进行了结构分析。我们的目标是了解 Vrancea 构造半窗区中暴露的 Marginal Folds 单元的运动学特性,以进一步确定形成反旋几何形态的生成机制、变形的横向传递以及在逐渐增加的缩短过程中的应变分异。