叠加分离褶皱包含多个分离断层，这些断层使得变形在垂直方向上相互解耦，从而导致不同的构造样式。这类复杂结构在全球褶皱-逆冲带中普遍存在，典型的例子包括瑞士侏罗山脉（Laubscher, 1961; Sommaruga, 1996）、阿巴拉契亚山谷与高原（Kulander and Dean, 1987）以及四川东部褶皱-逆冲带（Yan et al., 2003; Wang et al., 2010）。研究叠加分离褶皱对于理解褶皱带的构造特征和构造演化（Turko and Mitra, 2021; Yao et al., 2024; Xu et al., 2024; Zhang et al., 2025）、识别烃类构造圈闭（Jones, 2019; Li et al., 2021）以及评估地震灾害（Lu et al., 2024）至关重要。
在四川东部地区，这样的多分离断层系统为研究提供了理想的自然实验室。该区域分离褶皱广泛分布，并由于存在多个力学上较弱的层而表现出垂直变形解耦现象（Yan et al., 2009; Li et al., 2018）。地震反射数据显示，大巴山逆冲带（Li et al., 2015; Wen et al., 2020）和四川东部褶皱-逆冲带（Mei et al., 2010; Gu et al., 2021）都存在由多个分离断层控制的垂直叠加结构，从而导致变形样式的解耦。在大巴山地区，变形强度较大，涉及寒武纪-志留纪泥岩和蒸发岩序列中的多个分离断层，形成了大规模的断层相关褶皱和双曲构造。相比之下，四川东部褶皱带则表现出较温和的变形特征，表现为较弱的缩短和低振幅的分离褶皱。该区域位于四川盆地东南边缘的相对稳定弱变形带内，不同分离断层之间的力学解耦现象保存完好，后期构造事件的叠加影响较小。这些条件使其成为研究垂直叠加变形的力学和运动学演化的理想场所。
以往的研究利用了野外调查、钻孔数据、模拟建模（Guo and Xie 2013; Rowan et al., 2022; Fu et al., 2024; Feng et al., 2024）和数值模拟（Yang and Qi 2024; Zhu et al., 2025）来提高我们对分离褶皱运动学演化的理解。已经提出了多种分离褶皱的几何-运动学模型（Thomas and Wallace, 1995; Epard and Groshong, 1995; Poblet and McClay, 1996; Mitra, 2003; Liu et al., 2009; Joudaki et al., 2024），这些模型大致可以分为封闭系统和开放系统两类（图1，表1）（Suppe, 2011）。在封闭系统模型中，进入褶皱的所有缩短量都在褶皱生长过程中被局部消耗，褶皱核心的额外面积也是局部产生的（图1a）（Groshong and Epard, 1994; Epard and Groshong, 1995）。开放系统模型考虑了输入（Sin）和输出（Sout）的缩短量，两者之间的差异代表了局部弯曲变形（Sf），通过远场流动、顶板分离和顶板斜坡模型来表达（图1b-d）。
大多数现有模型侧重于单层分离行为或单个分离断层在褶皱演化中的作用（Yao et al., 2024; Zhu et al., 2025）。尽管这些模型极大地推进了我们对褶皱-逆冲系统的理解，但在多分离断层环境中，它们的适用性有限，因为在这种环境中，不同力学弱层之间的变形是垂直解耦的。在这样的系统中，叠加和解耦的变形仅能部分被单层分离模型捕捉到（图1）。此外，叠加在分离褶皱上的断层相关褶皱的运动学特征尚未得到充分约束，从而导致不同分离层之间缩短量分配的不确定性。
为了解决这些问题，本研究以四川东部褶皱-逆冲带西南部的龙东坪背斜作为研究对象。我们利用高分辨率三维地震数据来描绘其复杂的几何结构。通过对叠加褶皱的运动学分析，使用MOVE?软件构建平衡剖面以计算定量结构缩短量。基于开放系统分离褶皱的正向运动学建模，结合逆断层和突出现象，揭示了叠加分离背斜的演化过程，阐明了双重分离层之间的力学相互作用，确定了龙东坪背斜特有的变形机制。这项工作为褶皱-逆冲带中多分离断层和叠加结构的运动学正向建模研究提供了方法论参考。
