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盆地反轉

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地質剖面示意圖顯示英國南部Weald 盆地的盆地反轉
盆地反轉造成早期正斷層下盤有褶皺及逆斷層,地點:Quantocks Head Fault, Kilve西部, Somerset

盆地反轉(英語:basin inversion)是指沈積盆地或類似結構,由於被壓縮而隆起的構造。 這種構造通常不包括伸展斷層的下盤形成的隆起,或由地幔柱引起的隆起。通常盆地中心,因沉積物壓實差異,水深較深,同層沉積物較厚。如果厚層沉積物比薄層高,就指向盆地反轉。 「反轉」只是指相對低的窪區域被抬升,而岩石序列本身通常不會反轉[1]

形成

許多反轉構造是由舊的伸展斷層被重新激活而造成的。 在一些情況下,斷層的重新激活集中在較深部分,而盆地的縮短集中在斷層廣泛的淺部區域內。 現有的斷塊邊界不變[2]

斷層的重新激活的可能性取決於斷層的傾角。 較低角度的斷層更有利,因為這使剪切應力在平面上更高。 剷型斷層的傾角是向上增加的。可能過於陡峭,只有在深部的斷層能被重新激活[3]

多種形成機制

盆地反轉構造被認為是由於以下原因形成的:

  1. 由於板塊邊界的變動、而導致板塊內區域性應力模式的變化。
  2. 全球性板塊運動導致的板塊內應力模式的變化。例如在泛大陸的碰撞型板塊分佈下,板內應力為區域性壓縮,在板塊分離型板塊分佈下,板內應力變為區域性拉張。盆地反轉通常與陸殼分裂不整合有關,從由裂谷相張力轉變為洋脊相推壓[4]
  3. 在走滑斷層間的拉張菱面地區中,因走滑壓力而造成的正型花狀結構, 是盆地反轉之一種。而走滑張力只能造成的負型花狀結構[5]
  4. 上地殼在走滑斷層帶上會形成旋轉片, 其邊緣通常會遭受複雜交替的伸展和縮短的應力[6]
  5. 在緩慢伸展過程中,地殼與岩石圈的厚度之比逐漸減小,導致整個盆地隆升。
  6. 在岩石圈彎曲拱和熱點的隆起地區。
  7. 在鹽或泥底闢、滑脫構造、重力滑動等地區,由應力造成的盆地反轉。
  8. 由於拉伸上地殼而引起的地殼均衡所導致的負重力異常。

盆地是否能被反轉,是受伸展應力的時間和伸展應變率而定。受伸展和壓縮應力的時間間隔約短,和伸展應變率越高,越有利於盆地反轉。

參考文獻

  1. ^ Dewey, J.F. (1989). "Kinematics and dynamics of basin inversion". Geological Society, London, Special Publications. 44 (1): 352. doi:10.1144/gsl.sp.1989.044.01.20. Retrieved 27 September 2010.
  2. ^ Mike Sandiford (1999)Mechanics of basin inversion, Tectonophysics, Volume 305, Issues 1–3, Pages 109-120,ISSN 0040-1951,https://doi.org/10.1016/S0040-1951(99)00023-2.(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195199000232)
  3. ^ James D. Lowell (1995)Mechanics of basin inversion from worldwide examples,Geological Society, London, Special Publications, 88, 39-57,https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1995.088.01.04
  4. ^ Jonathan P. Turnera and Gareth A. Williams(2004) Sedimentary basin inversion and intra-plate shortening, Earth-Science Reviews, Volume 65, Issues 3–4, Pages 277-304, ISSN 0012-8252,https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2003.10.002. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001282520300117X頁面存檔備份,存於網際網路檔案館))
  5. ^ Iain K. Sinclair(1995)Transpressional inversion due to episodic rotation of extensional stresses in Jeanne d』Arc Basin, offshore Newfoundland,Special Publications
  6. ^ Marco Bonini, Federico Sani, and Benedetta Antonielli(2012)Basin inversion and contractional reactivation of inherited normal faults: A review based on previous and new experimental models,Tectonophysics,Volumes 522–523,Pages 55-88,ISSN 0040-1951, https://doi.org/10.1016/j.tecto.2011.11.014.(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004019511100470