非對稱伸展作用是指擠壓作用與引張作用在時間和空間上對指岩石圈拉伸與減薄的過程中，應變主軸隨遞進變形的發展而發生改變的地質作用。
這是一種非對稱的伸展變形狀態，盆地構造上表現為盆地兩側或被動大陸邊緣兩側構造幾何學可以完全不同。與純剪下作用的顯著區別是：簡單剪下產生強烈不對稱構造，殼幔明顯拆離，地殼變薄區和地幔變薄區位置顯著不一致
基本介紹
- 中文名：非對稱伸展作用
- 外文名：Asymmetric extension
- 學科：沉積學
- 作用因素：擠壓作用與引張作用
- 機理：應變主軸改變
- 結果：形成伸展型盆地
簡介,非對稱伸展作用,作用結果,同生褶皺,
簡介
從構造運動學角度來看，岩石圈的被動裂陷作用可以概括為兩種端元體制，即以 McKenzie模式為代表的純剪下變形體制和以 Wernicke模式為代表的簡單剪下變形體制。在構造變形分析中，純剪下變形是指一種共軸遞進變形，即在整個遞進變形過程中，應變主軸的方向保持不變;而簡單剪下變形是一種非共軸遞進變形，在整個遞進變形過程中應變主軸隨遞進變形的發展而發生改變，用一疊卡片可以很好地模擬這一過程。右圖概括了大陸岩石的各種伸展模式。其中 McKenzie模式和 Wernicke模式是盆地定量模擬的基礎，也是進一步研究更為複雜的地殼伸展變形作用的基本出發點。
非對稱伸展作用
Wernicke(1981，1985)在北美西部盆嶺區變質核雜岩構造研究的基礎上提出了一個岩石圈伸展模，認為岩石圈的伸展作用可以通過一個巨大的、貫穿整個岩石圈的低傾角剪下帶來實現。因此，低角度正斷層構成了許多伸展構造區內的主體構造。這種斷層可以發育在中地殼構造層內，也可以切穿整個岩石圈。從構造變形的角度分析，這種低角度正斷層是由地殼或岩石圈內的簡單剪下變形作用而形成的。在簡單剪下變形作用下，岩石圈變形過程中主應變軸的方位隨時間發生了遞進變化。
與純剪下狀態下對稱的伸展作用不同，這是一種非對稱的伸展變形狀態，盆地構造上表現為盆地兩側或被動大陸邊緣兩側構造幾何學可以完全不同。與純剪下作用的顯著區別是：簡單剪下產生強烈不對稱構造，殼幔明顯拆離，地殼變薄區和地幔變薄區位置顯著不一致，岩石圈的伸展作用通過低角度的剪下帶從一個地區的上地殼轉移到另一個地區的下地殼或地幔岩石圈中，這就必然會導致斷層控制的伸展帶與軟流圈的上涌帶發生分離。Wernicke模式可以解釋一些盆地的形成機制問題，但是難以解釋空間上同裂陷沉降和裂後熱沉降重疊一致的盆地的形成機制。
作用結果
岩石圈伸展作用是形成伸展型盆地的重要因素。伸展型盆地中斷層區段式活動和構造轉換帶不管在何種尺度上，正斷層系一般由多個斷層區段(segment)組成，並由上下盤內發育的局部高地和凹陷表現出來。儘管位移梯度在區段邊界處可能比較高，但是斷層系內每一個斷層區段一般均顯示出上述單條正斷層的基本特徵。露頭和實驗研究表明，在整個斷層帶內最大位移和斷層最大長度之間的比例關係(即所謂的 D-L分布圖，D：最大位移;L：最大長度)與單一區段的斷層的 D-L關係一致，相鄰斷層區段 D-L圖常常是不對稱的階梯形。這些特徵表明一個斷層系的各個區段之間在運動學上是相互關聯的，斷層系是通過各個原先是孤立的斷層區段的擴展和連線而形成的。當雁列式斷層垂向和側向擴展時，在斷層疊合部分形成構造轉換帶。
構造轉換帶發育於相鄰的分段活動的斷層之間，是伴隨斷層活動而形成的一種構造形式。它通常表現為轉換構造脊、轉換斷層、傳遞變形帶、傳遞斷坡等形式。由於構造轉換帶對入盆水系起著非常顯著的控制作用，因而對同裂陷地層和盆地內砂體的分布也有著明顯的影響。同時構造轉換帶構造類型複雜，是盆地內潛在的有利圈閉發育區，因此，盆地內轉換帶構造的研究對油氣勘探非常重要。
構造轉換帶可以發育在相鄰的盆地之間，也可以發育在同一盆地內部相鄰的主斷裂之間。前者被稱之為盆間轉換帶，一般為幾千米 ～幾十千米規模，連線兩相鄰的斷陷盆地，後者被稱之為盆內轉換帶，一般為幾百米 ～幾千米規模。
同生褶皺
伸展斷彎褶皺(extensionalbend-fold)普遍發育在鏟式斷裂系統控制的斷陷盆地內，如東營凹陷和南陽凹陷。理論計算及物理模擬結果顯示，鏟式斷層為邊界的盆地內部的變形與其幾何形態有密切關係。圖a表示一個切過先存地層並隨深度向下彎折變緩的正斷層。當斷層上盤與下盤拉開時，如果是剛性體，則會在二者之間形成一個空隙。但實際上岩層並非剛性體，將會向下崩塌充填這個空隙，從而導致岩層變形。圖b顯示受重力作用，上盤岩塊將沿著傾斜角大約為 70°的庫侖破裂面滑移而充填這個空隙。在這個過程中，將發生沿庫侖剪下破裂面方向的變形，形成滾動背斜。變形區構成了滾動背斜的前翼，並處在沿斷層彎折部位定位的活動軸面(activeaxialsurface)和不活動軸面(inactiveaxialsurface)之間。不活動軸面是一個代表變形前沿活動軸面分布的界面。在遞進的斷層滑移過程中，不活動軸面向離開活動軸面的方向(向盆地方向)位移，從而滾動變形區隨斷層的位移增大而逐漸加寬(圖c，d、e)。
右圖表示上凹彎折斷層上盤同沉積地層中伸展斷彎褶皺的發育過程。同沉積地層(由老到新，標註為 1，2，3，4，5)變形區限制在一個由先存地層頂面、活動軸面和生長軸面(growthaxialsurface)限制的三角形生長區內(圖b)。
圖a表示同生變形初始狀態。斷面上的兩個彎折點控制了兩個初始活動軸面的發育位置。
圖b是當岩層②沉積時的狀況，這時期活動軸面和生長軸面在岩層②界面的交匯點是正在進入變形區的物質。
圖c表示岩層③沉積時，進入生長楔內的岩層①，②已遭受到平行於活動軸面的變形。隨著變形的繼續，岩層④，⑤持續沉積，同時滾動變形區①和②也逐漸加寬。
從圖還可以看出，在同沉積斷陷盆地中，受鏟式斷層控制的伸展斷彎褶皺的前翼越向下進入變形區的岩層越寬，褶皺幅度越大;向上則逐漸變窄，以致消失，岩層變為水平。
