相继断层作用解释共轭边缘的非对称性和伸展差异

César R. Ranero; Marta Pérez-Gussinyé; 刘见宝(译); 吕春来(校)

doi:10.3969/j.issn.1003-3238.2017.01.005

摘要：早期伸展期间，冷的大陆岩石层变薄并发生沉降，形成裂谷盆地。如果继续拉伸并最终导致破裂，裂开的、大大减薄的板块便沉降至海平面以下深处，形成一对共轭的裂离边缘。尽管盆地和边缘是普遍存在的结构，但是从中等程度伸展的盆地到明显拉伸边缘的变形过程还不清楚，就像目前研究一致报道的那样，地壳减薄比由脆性断层作用引起的伸展要强烈1－4。该伸展差异可能起因于脆性地壳层和塑性地壳层的差异拉伸2，但是这不足以解释共轭边缘的典型非对称结构5，6———在剖面上，一侧边缘显示逐渐变薄，伴随着大断裂发育，而共轭的另一侧显示突然变薄，却伴随着小断裂发育5。裂陷早期开始活动的全地壳拆离，在理论上可以引起减薄和非对称1，但在机制上是有疑问的。此外，伸展差异在共轭边缘的两侧均有发生，导致外部形态的矛盾———两侧边缘均像拆离断层的上盘7，8。不同的模型认为，由于地震成像的限制，许多脆性伸展未被探测到，其原因或是地震分辨率难以识别的断裂9、基底顶部100km级别拆离面上不可见的变形8，或者是剖面上断裂组合的构造复杂性3。这里我们利用深度偏移地震成像准确地测量断层伸展，并将其与地壳减薄进行比较。利用观测资料建立了一种裂陷期运动学平衡模型，通过由裂陷盆地到非对称结构过程中断层控制的地壳减薄，和共轭裂离边缘的超级减薄解决了伸展差异。与现有的认识相比，观测资料支持这种观点：在地震资料上地壳减薄首先可由清晰可见的简单安德森断裂解释。