摘要
构造变形与地表过程相互影响,前人研究主要关注构造变形如何塑造地貌,而对地表过程如何影响构造变形尚有待研究。研究区塔西南褶皱冲断带主要经历了三叠纪末和新生代两期逆冲变形过程。在这两期变形过程中,剥蚀作用和沉积作用共同对变形施加影响,形成了山前逆冲断层突破地表、盆地内断层远距离传播的现今构造样式。因此,本文以塔西南褶皱冲断带地质模型为基础,开展剥蚀和同沉积这两个地表过程对褶皱冲断带变形影响的构造物理模拟实验研究,结合塔西南地区的实际地质条件,在双滑脱层条件下,设计了3组实验模型,包括未施加剥蚀和同沉积的参照模型A、同时施加差异剥蚀和同沉积的模型B、同时施加剥蚀夷平和同沉积的模型C。在第一期变形结束后,三组模型变形样式相似,在没有上覆沉积物的负载作用时,变形均未向盆地内部远距离传播。在第二期变形结束后,模型A山前与盆地内部构造以及地形坡角差异不大,变形前锋最远可达106cm;模型B在山前和盆地内部的地形坡度为14°以及4°,变形前锋最远可达96cm;模型C在山前和盆地内部的地形坡度为20°以及5°,变形前锋最远可达89cm。实验结果表明:1)早期剥蚀作用会降低逆冲楔体的地形坡度,从而在褶皱冲断带根部形成逆冲断层突破上滑脱层直至显露出地表的构造形态,并在一定程度上抑制了变形向盆地方向传递,最终形成冲断带根部更大的地形坡度;2)后期同沉积作用会抑制深部断层向浅部地表突破,促使上部韧性滑脱层产生良好的滑脱效果,导致变形远距离地向前陆方向扩展,形成更宽的山前褶皱冲断带,最终形成冲断带根部较小的地形坡度。
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