(1.江蘇石油勘探局，江蘇揚州225009；2.華東石油大學，山東東營257016)
1研究的歷史回顧
走滑斷層這個術語最早的科學記錄可以追溯到1888年新西蘭地震的記錄，也正是在這壹年，美國地質協會成立。此後，觀測到了許多地表斷層，並確定了壹些走滑斷層，特別是1906年發生在聖安地列斯斷層上的舊金山地震。走滑斷層是壹種區域性構造，需要對其存在和演化歷史進行區域性研究。在新西蘭地震後的幾十年裏，人們已經有足夠的數據來推斷(憑經驗和地震中瞬間形成的走滑斷層)在相關地質時期由於走滑作用而導致的地殼變動僅限於幾十到幾千公裏。隨後，起源於大陸漂移學說的板塊學說克服了60年代盛行的固定板塊學說的局限性，解釋了走滑構造及其復雜機制。
廣泛的野外調查、實驗研究技術的創新、地震反射和鉆井的三維圖像、有限元技術、古地震資料的精確解釋和現代地震的分析都表明，地質時期存在地殼板塊的長時間水平滑動。這就像魏格納早期的假設。
也許是因為走向長度太長，也許是因為離人口密集區太近，或者是因為在走滑斷層沿線的構造圈閉中發現了石油，聖安德烈亞斯成為了世界上研究得最透徹的斷層(Crowell，1979；希爾，1981；艾倫，1981).正因為如此，聖安德烈亞斯成為走滑斷層思想的源頭(Hill，1981)。
走滑斷層和傾向斷層是運動學上的兩類斷層(Reid，1913；佩裏，1935).走滑斷層是指斷層的運動方向與斷層走向平行。“扭轉斷層”壹詞的流行是因為穆迪和希爾(1956)的使用。他們的觀點引自肯尼迪(1946)，而肯尼迪受到E.M.Anderson的影響，他在1905使用了這個術語，因為蘇格蘭地質調查局在高地長期使用“扭轉斷層”。因此，這些作者都將這壹術語用於深海區域，它涉及上地殼中的沈積巖和火山巖和變質巖中的近垂直走滑斷層(Moody and Hill，1956；威爾科克斯，1973；比德爾，1985).其他學者稱這種斷層為橫向逆沖斷層。的確，對於大規模走滑斷層來說，這是壹個很好的術語，但對於成因分類有些不清楚(Wood-cock，1886)。
走滑構造作為造山帶中最重要的構造之壹，在20世紀70年代末得到了廣泛的研究。20世紀80年代，通過對西歐海西造山帶走滑構造的研究、西太平洋中生代斜向俯沖和走滑拼貼效應的研究、北美西部大陸邊緣陸塊增生和走滑運動的研究以及構造作用的走滑擠壓構造的研究，走滑構造的研究得到了深化，從而深化了對板塊俯沖、碰撞、沈積和造山機制等地質過程的研究。在走滑構造樣式研究的基礎上，研究了花狀構造、走滑雙體和拉分盆地。近年來，在阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶的研究中，進壹步提出了擠壓構造和構造逃逸的概念。這些概念和研究極大地豐富和發展了造山帶的研究。
2國內外研究現狀
隨著新西蘭、日本和加利福尼亞地震地表露頭的全面勘探，走滑斷層的重要性逐漸被人們所認識。僅僅通過觀測地震中的水平位移，很難推斷出壹個長時間緩慢累積數百公裏的水平位移，但如果能進行區域地質填圖和綜合，這種外推是可能的。
2.1走滑斷層類型
走滑斷層通常分為轉換斷層和橫向逆沖斷層。前者切穿巖石圈作為板塊邊界，後者局限於地殼。而每種類型又可以根據它們在板塊中或板塊中的作用進行細分。徐嘉葦將走滑盆地分為三種類型(1995):梯次伸展盆地、縱向松弛盆地和拉分盆地。其中，拉分盆地可發育在大陸與海洋的過渡帶、離散板塊邊界與伸展大陸環境、會聚板塊邊界與擠壓環境。
實驗可以模擬正斷層的形成，為簡單剪切或純剪切模型提供了理論依據。走滑斷層* * *軛部以純剪切方式形成，穿過造山帶收縮方向，斷層長度壹般小於100km，斷距從幾公裏到幾千米不等。大型走滑斷層形成於區域性簡單剪切帶，壹般平行於造山帶。事實上，隨著區域填圖的完善，識別古造山帶中滑動斷層的作用正在成為壹種知識。
伴生褶皺、局部應力和壓應力，以及相關裂縫和斷層的位置和方向，都與走滑斷層或斷裂帶的彎曲或褶皺的幾何形狀有關，也與走滑斷層的聚散有關。
從地槽到平行裂谷的伸展盆地主要是在離散走滑過程中的拉應力條件下形成的。伸展盆地是在兩條重疊的走滑斷層之間演化而來的。與盆地相連的走滑斷層在垂直於走向的剖面上呈郁金香形。拉長的隆起範圍從擠壓脊到長的低山或小山，它們是在走滑斷層會聚期間地殼被擠壓時形成的。它們通常被定義為棕櫚樹剖面的形狀。
走滑盆地的形成和演化主要受斷裂作用控制，典型的走滑-拉分盆地沒有深部熱擾動，因此盆地充填演化只有拉-拉伸展引起的構造沈降，沒有熱沈降。
2.2走滑構造形態的控制因素
走滑斷層在平面上是壹條直線或曲線的重要位移帶，在剖面上往往表現為沈積蓋層中的壹條辮狀向上分叉的近垂直斷層帶。許多走滑斷層，甚至結晶基巖，在地殼中上部分離。控制構造類型演化的主要因素是走滑過程中相鄰塊體的會聚或離散程度、位移規模、沈積物的物性和以前的構造格局。每個因素都有隨時間變化的趨勢。
大的走滑斷層伴隨著垂直擡升。目前，由於缺乏直接、明確的標誌和有效的方法，對大型走滑斷層擡升的研究滯後於對其水平位移的研究。復雜斷層的運動歷史往往導致研究者將大型走滑斷層的擡升歸因於其正斷層運動或逆斷層運動。
2.3走滑斷層的構造背景
古地震研究表明，走滑斷層中的地震頻率遠高於正斷層或逆斷層。活動走滑斷層的蠕動也使其有別於其他斷層，是地震深度範圍內地殼彈性載荷驅動的大範圍地表現象。蠕變可以是連續的或間歇的；它可以發生在地震前，地震後或同時發生，取決於斷裂帶的組成特征和靜應力場的特征，當然還有其他尚未完全了解的因素。
最近的研究確定了古地震帶附近的滑動斷層與地殼之間的拆離和關系，這也為地殼板塊的旋轉和轉化提供了壹種機制。然而，這種機制如何驅動板塊運動仍然是壹個問題，需要進壹步的觀察、數據收集和模擬。
2.4走滑盆地的形成
壹些盆地沿走滑斷層的發育與走滑變形直接相關，走滑變形是地殼局部擴張或縮短的結果。除了地殼拉張，走滑盆地的另壹個重要沈降機制是局部地殼塊體匯聚產生的載荷。
2.5走滑斷層在地層記錄中的特征
走滑盆地可以在不同的構造背景下發育，但在地層記錄上仍然是獨特的:盆地及其邊緣在地質上並不協調；盆地不對稱；幕布快速沈降；局部相變和不整合；同壹地區不同的盆地差別很大。
2.6與石油和天然氣的關系
油氣是走滑盆地的重要資源。據初步統計，6543.8+0.33億桶石油來自走滑構造盆地。各個走滑盆地的含油氣性差異很大，從富含石油到不含油不等。有無烴源巖、成熟度、運移能力、儲層質量和分布、圈閉和蓋層發育、油氣保存等因素。最重要的是油氣成熟、運移和圈閉形成的時效性，因為走滑盆地往往是短暫的。
3研究進展和趨勢
近年來，對走滑斷層的認識取得了壹些重要進展:(1)查明了沿走滑斷層的壹些構造樣式；以獲得古地磁證據；建立了走滑盆地演化的新模式。造山帶巨型走滑斷層獲得了古地磁等證據，等等。
活動走滑斷層的識別標誌:合成地震面的移動、下等深線明顯的地球物理特征和地震亮點的機制、活動斷層的當前位置和滑動距離由地測院記錄，其古地震行為通過詳細的微地層研究求解。
褶皺、逆斷層等收縮性構造，正斷層等伸展性構造。，這些復雜多樣的構造單獨或同時具有鵝狀褶皺或斷層的主要特征。解釋這些褶皺、斷層及其相關構造的幾何學和動力學機制是純剪切或簡單剪切。關於走滑斷層沈積盆地的文章很多(天平，1980；克羅威爾，1982；Biddle，1985)，許多沈積盆地的特點是沈積速率高，缺乏火山和變質活動，相變快，短距離相序增厚，多個不整合，反映了同構造沈積和不對稱的斷緣角礫巖相取代山前堆積巖或沖積扇(Crowell，1974；米切爾. 1978；尼爾森，1985；Dunne，1984)，在盆地邊緣斷裂，形成壹個窄帶粗粒盆地邊緣相。
通常人們對壹些高角度斷層進行研究，而對低角度斷層往往缺乏足夠的認識。所以湖溪斷層最初被認為是推覆構造，也有人認為是鏟狀斷層的壹側，或者是花狀構造的伴生斷層，或者是馬也拆離斷層，但實踐證明是低角度走滑斷層。斷層序列分析表明，斷層是在壓應力場中由斷層滑動形成的，斷層的幾何形態和動力學機制受壓應力狀態和地殼各向異性的控制。模擬實驗表明，在壹定的應力場條件下，摩擦方向對走滑斷層有很大的影響。可見地殼內完全可以形成壹條低角度的走滑斷層。如果把這條斷層作為低角度走滑斷層的例子來分析，無疑可以得出這樣的結論:微傾斜的軸向壓應力場和區域地殼的各向異性是形成低角度走滑斷層的主要因素。
走滑盆地最顯著的地層特征是拉分盆地形成厚層對稱超層序。這是由於同沈積走滑引起的沈積中心遷移(Crowell，1974b，1982a)。沈積中心的遷移與盆地的走滑運動相反，盆地被拉長和疊合。挪威西部的霍恩倫盆地面積只有1250km2，但在壹個長不到70km，寬只有15 ~ 25km的區域內，泥盆系厚達25km(鋼，1977，1980)。但是，任何地區的真實垂直厚度都不超過8km(鋼，1980)。南加州隆起長約30 ~ 40km，寬6 ~ 15km，面積400km2，累計厚度13km，但這麽厚的地層，任何壹口單井都比較薄。這種厚度、不對稱性和沈積充填模式與其他不同規模、時代和構造樣式的盆地有著明顯的特征。
走滑斷層的幾何形態和構造樣式很大程度上取決於以下因素，即不同時期先存巖石的構造形態、水平滑動和伸長。決定走滑斷層上升或下降的最重要因素是斷層面相對於其滑動矢量所形成的幾何形狀，因為它決定了該地區塊體的聚散(Fairbanks，1907；克萊昂，1966；Pakiser，1996).有些學者(漢密爾頓，1996；弗氏，1970a，1910b；Seissere，1973；貝克，1976；區，1976；辛普森，1977；Hamilton，1978)對美國太平洋沿岸和死海在單壹切變作用下沿垂直軸的旋轉提出質疑。而羅斯坦(1984)、羅恩(1985、1986)和基塞爾(1987)接受了構造旋轉的概念，並在其他大型走滑斷層區發現了構造旋轉的古地磁證據。
哥倫比亞大學的P.F.Friend等人在美國斯匹次卑爾根西北部的研究發現，盆地內的兩條邊界斷層之間存在壹條走滑斷裂帶。這種走滑斷裂帶在露頭上就可以識別出來，走滑斷裂帶內存在壹些地質事件，作者以此作為研究走滑斷層的動力機制。
Paul J.Umhoefer認為，通過對不列顛哥倫比亞省東南沿海地區的研究，Ylakom斷層系統為走滑斷層系統的演化復雜性以及斷層反轉幾何學對構造系統和應力模式的影響提供了壹個很好的範例。斷裂形成於晚白堊世至古近紀。這些大型走滑斷層的構造不僅延緩了收縮構造的增生，還導致了許多向北的地表運動。
當M.Thhibaut研究阿爾卑斯山和加利福尼亞時，他建立了壹個線性函數反演模型來證明走滑斷層和逆沖斷層的空間幾何結構。
Auareyd D.Huerta以愛達荷州中南部的萬虎地區為例，研究了低角度走滑斷層的動力學和水動力機制。
在三維形變研究中，M.Jhibaut和J.P.Gratier提出了壹種新的線性判據方法，並將其應用於San Cayetano逆沖斷層，取得了良好的效果。Timonthy A.Little根據新西蘭Awat走滑斷層的觀測，認為以往的研究只考慮了野外觀測到的斷層的位移或下降幅度以及斷層之間的關系這兩個因素，並對Wojtals方法進行了改進。作者認為，它提供了壹種新的天然斷層序列的動力學分析方法，使研究活動構造變形區的區域地應力結構特征、傾斜分散區斷層系統的動力學控制因素、斷塊傾角的作用以及大型走滑斷層附近斷層分布特征的瞬時和空間矢量成為可能。,
Allen P A(1990)認為:“與裂谷盆地、被動邊緣盆地和前陸盆地相比，與走滑變形有關的盆地壹般更小、更復雜。它們與壹個地區的構造演化密切相關，由於變形歷史極其復雜，其機制模型尚未建立。”然而，在與簡單走滑變形有關的小盆地中已有大量研究成果。T.H.Nilsen和R.J.Mclaughlin分別對挪威西部的Hornelen盆地、加利福尼亞南部的Ridge盆地和加利福尼亞北部的Little Sulphur Creek盆地等典型走滑盆地進行了對比研究，總結了走滑斷層附近發育的壹些盆地的主要特征和識別標誌。類似的盆地包括沿委內瑞拉Bocono斷裂帶發育的晚新生代盆地、洛杉磯盆地和文圖拉盆地、中國的寧武盆地、海原盆地和百色盆地等。
Reading，N. Christie-Blick，Rodgers，Crowell和Mann，Nilsend提出了走滑斷層與盆地形成的動力學模式和成因機制。其中全面闡述了Mann等人提出的經典拉分盆地演化的定性模型:①在堅硬大陸的走滑邊界帶，拉分原型首先沿主位移走滑斷裂帶與板塊間理論滑移線的斜交處形成，即斷層的分離轉折處；②紡錘形盆地由沿分離轉折處的初始開裂產生，受壹些與走滑斷層不連續端相連的斜向滑動斷層限制，常被其分割:③逐漸擴大的走滑位移使盆地具有壹定的形狀，稱之為左旋斷層間的“慢S形”和右旋斷層間的“慢Z形”；④隨著走滑位移的增加，“S”或“Z”形盆地的長度增加，從而形成菱形拉分盆地，其特征是在盆地底部含有兩個或兩個以上的近環形深淵；⑤持續數千萬年的走滑作用可形成狹長的低谷。
伸展盆地或裂谷盆地是目前研究較多、理論較成熟的壹類盆地。這類盆地強調成盆區地殼或巖石圈的伸展成因。發展了以下動力學模型:①活動裂谷:a .隆升逆沖和重力擴張(Neugebauer，Bott，Housemne等。);b .底辟(Woidt等。).②被動裂谷:a .純剪切(Mckenzie等)；b .韋尼克:c .埃頓。③碰撞裂谷。R.S.White、D.Latin和N.White(1993)對裂谷盆地演化的深部控制因素進行了深入研究，認為深部地幔柱引起的熔融不僅導致大規模的巖漿活動，而且引起地殼的隆升和沈降。隨著地震層析成像、巖石圈探測和上地幔柱理論的發展，人們對控制盆地形成和演化的深部過程有了進壹步的認識。
在我國，對郯廬斷裂帶的研究也已經相當深入，並取得了不少成果。據初步統計，已有200多篇論文從不同角度論證了斷裂帶的形成、演化、切割深度、走滑位移、斷裂帶與區域應力場的力學性質、斷裂帶深部構造特征以及斷裂帶與內生金屬成礦的關系。對斷層附近中、新生代含油氣盆地的構造、構造、火山-熱相互作用、沈積層序、油氣分布等也有了清楚的認識。但對這些盆地的基底結構和構造、形成演化機制和動力學過程的認識還存在諸多分歧，對斷裂與盆地的耦合關系還缺乏深入探討，特別是在分析盆地演化機制和建立盆地成因模式時，前人很少或基本上不考慮郯廬斷裂的影響。
針對東部盆地伸展裂陷的特征，國內壹些知名學者提出了不同甚至矛盾的認識。張凱等人(1995)和陳發景(1996)認為它們是裂谷盆地。而當附近的巖石圈大規模發展成盆地時，作為先存巖石圈不連續面的郯廬斷裂也應發生大規模的裂谷變形，但實際上郯廬斷裂是壹條以走滑和性質多變為特征的復雜斷裂帶。李德勝(1982)和田在壹(1991)認為這些盆地是陸內裂陷盆地。上地幔的隆起導致上巖石圈的伸展裂陷，當地幔冷卻收縮時形成坳陷。然而，上地幔的隆升機制是什麽？是否與郯廬斷裂活動的觸發和減壓作用有關？李思田(1995)認為“渤海灣盆地是壹個張性盆地，受伸展和走滑雙重機制的影響，但前者占主導地位”。劉澤榮(1977，1982)認為渤海灣盆地是郯廬斷裂大規模平移活動所衍生的應力場形成的掃帚狀構造。宋新民等(1995)認為郯廬斷裂和太行山東翼斷裂均有右旋剪切，與* * *共同作用形成渤海灣拉分盆地。那麽，郯廬斷裂的中新生代活動對其附近盆地的形成和演化產生了什麽影響呢？有多強？這需要深入研究。
4需要解決的問題
A.G.Sylvester在1988中詳細討論了聖德累斯頓斷層的壹些特征。然而，聖安地列斯斷層的動力機制、水動力機制和地震活動特征在總體上對走滑斷層，尤其是邊界轉換斷層有多大代表性？這個問題的答案對於地震風險評估和走滑機制及走滑構造的理解都是非常重要的。從加利福尼亞邊界的transform斷層得出的壹些結論將引起整個構造圈的註意。正如走滑斷層首先在南加州被提出，它後來蔓延到其他地區。
對以下問題的認識還遠遠不夠:雁行褶皺的形成機制及相關的走滑斷層；構造格局對走滑斷層構造系統的影響；轉換板塊邊界的地熱和應力狀態；從海底地磁異常分析看歷史斷層滑動速度與現代斷層滑動速度的差異。通過對聖安德烈亞斯斷層近壹個世紀的觀測，人們得出了許多與走滑斷層有關的概念和問題，而且還在不斷獲得新的信息。但當科學家們關註到其他未被深入研究的走滑斷層時，這些基本問題就會逐步得到解決。
阿瑟格。西爾威斯特通過對聖安德烈亞斯的研究，列舉了與走滑斷層有關的四個基本問題:決定走滑斷層樣式的構造格架的性質是什麽？為什麽聖安地列斯缺少熱流異常帶？為什麽現在的表面力測量結果與動態模擬不壹致？為什麽古地震確定的斷層兩側的相對速度比海底古地磁數據得到的要小？
對於走滑斷層的壹些構造作用，最近的壹些相關概念和說法，在時間和空間上大大拓寬了人們的視野。例如，在大陸邊緣微板塊構造的觀點中引入了第三維的概念，改變了活動帶變形機制的理論。沿地臺板塊邊界，走滑斷層是構造遷移中最重要的構造樣式。目前的重點是研究構造特征和板塊邊界的歷史，從而確定這些板塊邊界改造後的形狀。
地殼中深層地震反射研究的解釋至少和理解走滑斷層壹樣重要。這些地震反射不僅意味著地殼壹定範圍內存在拆離，而且表明這些拆離穿過了地殼深部的壹些走滑斷層。傳統觀點中涉及到的壹些方面，如走滑斷層附近不同地殼深度應力的取向和分解，以及走滑斷層的強度和吸收地震彈性能量的能力等，已經完全動搖了傳統觀點。這些概念的內容非常廣泛，涉及到對內生和外生礦床、古構造、古地理和地震風險的探索。對於研究構造和走滑斷層的學者來說，這些結論為他們提供了壹些具有挑戰性和啟發性的思路。同時，這些提法也預示著我們發現和理解的歡樂時刻即將到來。
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