
衝上断層運動または収縮断層運動は、地殻またはリソスフェアの短縮と厚化によって形成される構造と、それに伴う構造運動に関係しています。これは、伸張断層運動と横ずれ断層運動と並ぶ、3つの主要な構造運動様式の1つです。これらは、収束型(衝上断層)、発散型(伸張断層)、およびトランスフォーム型(横ずれ断層)の3種類のプレート境界に対応しています。衝上断層運動には、基盤岩が変形に関与しているかどうかに応じて、薄皮型と厚皮型の2つの主要なタイプがあります。衝上断層運動が観察される主な地質環境は、大陸衝突帯、横ずれ断層上の拘束屈曲部、および一部の受動縁辺部の分離断層系の一部です。[ 1 ]
衝上断層テクトニクスの領域では、薄皮変形と厚皮変形という2つの主要なプロセスが認識されています。この区別は、変形を構造的に復元しようとすると、想定される形状によって非常に異なる結果が得られるため重要です。[ 2 ]
薄皮変形とは、堆積層のみが関与する短縮を指します。この様式は、衝突帯の前縁に発達した多くの褶曲衝上断層帯に典型的に見られます。これは特に、塩層や高間隙水圧帯など、良好な基底デコルマンが存在する場合に当てはまります。 [ 3 ]
厚皮変形とは、上層の被覆層だけでなく基盤岩も巻き込む短縮を指します。このタイプの形状は、衝突帯の後背地でよく見られます。また、有効なデコルマン面が存在しない前縁部や、既存の伸張性リフト構造が反転している前縁部でも、このタイプの変形が見られることがあります。[ 4 ]
連続衝上断層運動とは、より新しい衝上断層が、既に変形した造山帯から離れて前縁に向かって徐々に発達していく現象です。より新しい断層は、変形していない盆地に向かって、以前の衝上断層シートの下で破断します。[ 5 ]ブレイクバック衝上断層運動は、連続衝上断層運動のもう1つのタイプです。衝上断層が前縁に向かって発達した後、より新しい衝上断層がその上方かつ後方に発達します。その後のより新しい衝上断層は、さらに後方の内陸部に向かって発達します。[ 5 ]
前陸側に発達する衝上断層系は、衝上断層テクトニクスにおける典型的な変形様式として採用されている。ブレイクバック衝上断層は、以前は順序外衝上断層に分類されていた。現在の科学用語では、順序内衝上断層として再考されている。[ 6 ]
順序外の衝上断層運動は、活動的な変形前線の後方で衝上断層変形が発生し、順序内衝上断層の原理に反する場合に発生します。これは、順序内に形成された古い衝上断層の再活性化を伴います。[ 5 ]順序外の衝上断層運動は、中央ネパールのように、主に前縁方向に伝播する衝上断層と同時に発生することもあります。中央ネパールでは、衝上断層前線の約100 km (62 mi)後方で活発な衝上断層運動が観測されています。 [ 7 ]
また、既に変形した領域内に新たな衝上断層が発生することもある。変形前線の後方で発生するすべての衝上変形は、1つ以上の衝上断層の発生または再活性化を含め、順序外の衝上断層運動とみなされる。[ 5 ]
順序外の衝上断層伝播は、多段階衝上断層帯における2つの衝上断層運動の段階間の長期にわたる休止とそれに伴う浸食、以前に形成された薄皮衝上断層帯の上に再活性化した基盤断層上に厚皮衝上断層が発達すること、基底剥離面に沿った存在または有効性の変化の結果である可能性がある。[ 8 ]
衝上断層運動の最も重要な領域は、造山帯の形成につながる破壊的なプレート境界に関連しています。主なタイプは 2 つあります。2 つの大陸プレートの衝突(たとえば、アラビアプレートとユーラシアプレートの衝突によりザグロス褶曲衝上断層帯が形成されました) と、大陸と島弧の衝突 (台湾を形成したようなもの) です。[ 9 ]
横ずれ断層が走向に沿ってずれ、その結果生じる断層の曲がりが容易な動きを妨げる場合、例えば左横ずれ断層における右方向への階段状の曲がりは、局所的な短縮または横ずれ圧縮を引き起こします。例としては、サンアンドレアス断層の「ビッグベンド」領域[ 10 ]や死海トランスフォーム断層の一部[ 11 ]が挙げられます。
受動型大陸縁辺は、大陸が最初に分裂して新しい拡大中心が形成されて以来堆積した堆積物の大きなプリズムによって特徴づけられます。この物質の楔は重力によって広がる傾向があり、塩などの有効な剥離層が存在する場合、陸側で形成される伸張断層は、楔の前面で一連のトースラストによってバランスが取られます。例としては、ニジェールデルタの外側部分(過剰圧力の泥岩剥離層あり)[ 12 ]やアンゴラ大陸縁辺(塩剥離層あり)[ 13 ]などがあります。