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地质学基础断层及其几何要素

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代二、断层及其几何要素二、断层及其几何要素岩块沿着破裂面有明显位移的断裂构造称为断层 。 断层的规模有大有小,所波及的深度有深有浅形成的时代有老有新;有的是一次构造运动的结果,有的是多次构造运动的结果;有的已不活动,有的还在继续活动;形成断层的力学性质或张或压或剪,各不相同。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代二、断层及其几何要素图 4 - 67 断层要素 1. 下盘; 2. 上盘; 3. 断层线; 4. 断层破碎带; 5. 断层面 断层的几何要素 包括断层 本身的基本组成部分 (图4及 与阐明断层空间位置和运动性质有关的具有几何意义的要素 。(一)断层面 (二)断层线 (三)断盘第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代二、断层及其几何要素(四)位移断层两盘的相对移动统称位移 。在实际工作中,经常要推断断层两盘相对位移的方向和测算位移的距离。图 4 - 68 断层位移图 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代二、断层及其几何要素同一地层由于断层错动,分别在上下盘出现,好象变成了两个地层,这两个地层就是相当层。通常是在垂直岩层走向的剖面上来测量相当层之间的位移,这样算出来的位移都是视位移,一般称之为断距(以便与滑距相区别)。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代二、断层及其几何要素图 4 - 69 垂直于被断地层(相当层)走向的剖面 视断距; 地层断距; 铅直断距; 水平断距; a . 地层倾 角 视断距第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类三、断层的分类1.根据断层走向与两盘岩层产状的关系分类( 1)走向断层 :断层的走向与岩层的走向一致。( 2)倾向断层 :断层的走向与岩层的走向垂直。( 3)斜交断层 :断层的走向与岩层的走向斜交。( 4)顺层断层 :断层与岩层面大致平行。图 4 - 70 断层走向与岩层产状的关系 走向断层; 倾向断层; 斜交断层 据长春地质学院等,《地质学基础》 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类2.根据断层走向与褶曲轴或区域构造线的关系分类( 1)纵断层 :断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线一致。纵断层基本是走向断层。( 2)横断层 :断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线直交。横断层基本是倾向断层。( 3)斜断层 :断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线斜交。斜断层基本是斜交断层。图 4 - 71 断层走向与褶曲轴的关系(平面图) 纵断层; 横断层; 斜断层; S . 志留系;D . 泥盆系; C. 石炭系 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类3.根据断层两盘相对位移的关系分类( 1)正断层 : 上盘相对下降,下盘相对上升的断层叫正断层 。断层面的倾角一般较陡,多在 45˚以上。正断层后相当层间出现拉开的一段水平断距,如图 4明正断层是在张力或重力作用下形成的。正断层的规模有大有小,断距从小于 1层线从数米到数百千米以上,一般比较平直。图 4 - 72 正断层 A . 上盘顺断 层面倾向滑动; B. 上盘顺断层面斜向滑动; C. 正断层剖面示意图 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类( 2)逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降的断层叫逆断层 。逆断层后相当层间出现一段掩覆现象,即上盘掩盖下盘的现象,说明逆断层主要是在水平挤压力作用下形成的。逆断层又可根据断层面的倾角分为:① 冲断层 指高角度的(倾角大于 45˚)的逆断层,断层线比较平直。图 4 - 74 冲断层(广东合水南露天采场 煤系地层中)据蓝淇锋等 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类②逆掩断层指断层面倾角小于45˚的逆断层。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类③ 推覆构造指规模巨大、断层面倾角平缓(一般小于 30˚)并呈波状起伏、上盘沿断层面远距离推移(数千米至数万米)的逆掩断层 ,又称逆冲推覆构造或辗掩构造。图 4 - 78 逆掩断层的发展过程剖面图解 A . 倒转褶曲; B 、 C 、 D . 平卧褶曲; E 、 F . 逆掩 推覆;a , c . 褶曲原同一层面上的两点 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类大规模的逆掩断层或推覆构造所表现的突出特征是:老岩层推覆在新岩层之上 。这些盖在较新岩层之上的来自远处的老岩层,称为 外来岩块或推覆体 ;相对地停留在原地的岩层岩块,称为 原地岩块或下伏岩块 。如果在推覆构造的上盘岩块中,由于差异侵蚀局部露出下盘的较新的原地岩块,这种构造称为 构造窗 。相反,如果由于强烈侵蚀,上盘的外来岩块只局部残留于较新的原地岩块之上,这种构造称为 飞来峰 。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类逆断层特别是逆掩断层及推覆构造,其形成与强烈的水平挤压作用有关。 这种断层的 特点是 :断层常与倒转褶皱、平卧褶皱等伴生;岩层受水平压力褶皱,由倾斜、倒转、平卧到翼部(倒转翼)变薄而断裂,断层一般发生在倒转翼上;推覆体盖在新岩层上,上下盘的相当层有很长一段距离的掩覆。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类( 3)平推断层 :指 断层两盘沿着断层面在水平方向发生相对位移的断层,又叫平移断层 。平推断层往往是在褶曲形成过程中在 水平剪切应力作用下产生的 ,断层走向常与褶曲轴垂直或斜交,断层面多近于直立。图 4 - 79 平推断层 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类( 4)枢纽断层 :有些 断层运动具有旋转性质 ,好像上盘围绕着一个轴作旋转运动, 这样的断层叫枢纽断层或旋转断层 。两盘运动方式有 2种情况 :一种 旋转轴位于断层的一端,其特点是在同一条断层的不同地段其位移量不等;另一种 旋转轴位于断层的中间,其特点是除了位移量随断层不同地段而变化外,还表现为在旋转轴的两侧,一侧为正断层,一侧为逆断层。图 4 - 80 枢纽断层 图 4 - 81 枢纽断层块状图 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类4.根据断层的力学性质分类断层是在一定的地应力作用下产生的,而 地壳内岩石所受的力不外是张应力、压应力和扭(剪切)应力,但更多的时候是张应力兼扭应力和压应力兼扭应力。 因此,可以把断层分为张性、压性、扭性、张性兼扭性(张扭)、压性兼扭性(压扭)等 5种(最后2种也可以是扭张或扭压)。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类根据李四光的地质力学理论,把在野外经常见到的岩层褶皱、节理、断层等地质构造现象,都叫作 构造形迹 。 任何构造形迹在空间上的方位都可以用平面或曲面来表示 ,这些面称为 结构面 。有些结构面,如褶曲轴面实际并不存在,是一种 标志性结构面 ;另有些结构面,如破裂形成的不连续界面,如断层面、节理面等,是实际存在的,是一种 分划性结构面 。结构面与地表的交线叫 构造线 。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类( 1)张性断层 :断层面一般较粗糙;断层带较宽或宽窄变化悬殊,其中常填充构造角砾岩,如尚未完全胶结,常形成地下水的通道;沿着断层裂缝常有岩脉、矿脉填充。正断层多属于张性断层。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类( 2)压性断层 :断层面的产状沿走向、倾向常有较大变化,呈波状起伏;断层带中破碎物质常有挤压现象,出现片理、拉长、透镜体等现象;断层两侧岩石常形成挤压破碎带,为地下水运移和储集提供了有利条件,而断层带本身由于挤压密实,反倒形成隔水层;断层两盘或一盘岩层常直立、或呈倒转褶皱、牵引褶皱;断层带内常产生一些应变矿物(受压受热重结晶)如云母、滑石、绿泥石、绿帘石等,并多定向排列。逆断层多属于压性断层。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类( 3)扭性断层 :断层面产状较稳定;断层面平直光滑,犹如刀切,有时甚至出现光滑的镜面;断层面上常出现大量擦痕、擦沟等;断裂面可以切穿岩层中的坚硬砾石和矿物;断裂带中的破碎岩石常辗压成细粉,出现糜棱岩,有时也出现一些应变矿物如绿泥石、绿帘石等。平推断层多属于扭性断层。对于扭性断层相对扭动方向,常用左行、右行或反扭、顺扭等术语来表示图 4 - 82 扭性断层的扭动方向 A . 左行(反扭); B. 右行(顺扭) 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类( 4)张扭性断层 :自然界纯张纯压的断层并不多见,而是多少带一些扭动。如某些上盘沿着断层面斜向往下滑动的正断层,即带有张扭性质。如果走向断距大于倾向断距,那就向真正的扭断层过渡了。这种断层具有张性和扭性断层的特点,断层面上常显示上盘斜向滑动的擦痕,断裂有时呈雁行状排列。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代三、断层的分类( 5)压扭性断层 :上盘沿着断层面斜向往上推动的逆断层,带有压扭性质。如果走向断距大于倾向断距,便向着扭断层过渡。这种断层具有压性和扭性断层的特点,断层面小范围内显示光滑平直,大范围内常呈舒缓波状;断层面上斜冲擦痕和小陡坎(阶步)发育;其它特点多与压性断层相似或相同。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代四、断层的组合类型四、断层的组合类型在自然界,常见许多断层以一定组合形式出现 。从平面上看,断层排列有平行状、雁行状、环状和放射状等。从剖面上看,有阶梯状、叠瓦状、地堑和地垒等。图 4 - 83 横切一个构造盆地的横断层组合 据 S t e g e m a 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代四、断层的组合类型(一)阶梯状断层两条以上的倾向相同而又互相平行的正断层,其上盘依次下降,这样的断层组合称为阶梯状断层 。它在地形上常表现为阶梯状下降或阶梯状上升的块状山地。图 4 - 84 阶梯状断层块状图 据 R B ri nk m a 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代四、断层的组合类型(二)叠瓦状断层两条以上的倾向相同而又互相平行的逆断层,其上盘依次向上推移,形如叠瓦,这样的组合称为叠瓦状断层,又称叠瓦状构造 。这种断层组合常常和一系列倒转褶皱相伴生,其断层面的倾向和褶曲轴面的倾向大体一致,断层线的走向和褶曲轴的走向大致平行,相当于一系列平行的纵断层。图 4 - 85 叠瓦式冲断层(河北省兴隆县鹰手营子附近) Z j . 元古界蓟县群; Z q. 元古界青白口群; C . 寒武系; O . 奥陶系; C+ P . 石炭二叠系 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代四、断层的组合类型(三)地堑两条或两组大致平行的断层,其中间岩块为共同的下降盘,两侧为上升盘,这样的断层组合叫地堑图 4 - 86 地堑块状图 据 R a 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代四、断层的组合类型在地形上地堑常形成狭长的凹陷地带 。地堑还常控制着后来盆地的发育 。巨型地堑 (又称为大裂谷)是开始分离的两个岩石圈板块之间的扩张构造,也是地下岩浆涌出的通道,多火山喷发活动。 东非大裂谷就是一个巨型地堑。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代四、断层的组合类型(四)地垒两条或两组大致平行的断层,其中间岩块为共同的上升盘,两侧为下降盘,这样的断层组合叫地垒 。造成地垒的断层一般是正断层,但也可能是逆断层。地垒构造往往形成块状山地。图 4 - 90 地垒块状示意图 据 R a 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代四、断层的组合类型无论是地堑和地垒,其两侧断层可能是一条,也可能是由若干条断层组成的阶梯状断层。地堑和地垒常常共生,两个地堑之间形成一个地垒,两个地垒之间形成一个地堑。在古老的硬性地块地区,由于区域性的构造运动,常常导致岩块的断裂,形成块状山地。在许多大平原下边的基岩,也多为断裂所分割,潜伏着隆起和凹陷,实际上是埋藏于松散岩层之下的地堑和地垒构造。它们不仅控制着沉积盆地的发育,而且在凹陷盆地中还控制着石油的形成和富集。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代四、断层的组合类型(五)环状断层与放射状断层在穹窿构造等地区,常出现在平面上呈环状或放射状的断层 。断层产状各不同,环形断裂断续相连,而断层的性质一般以正断层为主。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层五、怎样识别断层研究断层 首先要判断 是否 有断层 存在 ; 第二要判断 断层的 性质、成因 ; 第三要判断 断层的 时代 。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层(一)断层存在的标志1.断层面和断层带上的标志断层面和断层带是断层存在的直接证据。断层面(带)上遗留的断层擦痕、断层滑面(镜面)、阶步、断层构造岩、构造透镜体等痕迹是判别断层的标志。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 1)断层擦痕是断层两盘相对错动 :在断层面上留下的平行细密而均匀的摩擦痕迹,有时形成相间平行排列的擦脊和擦槽。这些擦痕有时呈一头粗深一头细浅的 “ 丁 ” 字形,由粗向细的方向代表对盘运动的方向。图 4 - 91 断层擦痕和阶步 据长春地质学院等《地质学基础》 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 2)断层滑面(镜面): 断层两盘相对错动引起断层面上的温度升高,使一些铁、锰、钙、硅等成分的物质粉末重熔,敷在断层面上形成的一层光滑的薄膜。在扭性、压扭性断层面上更容易出现断层滑面。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 3)阶步:断层两盘相对错动,在断层面上所形成的小陡坎( 台阶)。阶步常垂直擦痕方向延伸,但延伸一般不远,阶步间彼此平行排列。阶步陡坎方向指示对盘运动方向。图 4 - 91 断层擦痕和阶步 据长春地质学院等《地质学基础》 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 4)断层构造岩:断层作用在断层带形成各种岩石。最常见的构造岩有断层角砾岩 ,其中的角砾棱角显著,大小不一,一般无定向排列,角砾的成分与断层两盘的成分相同。断层角砾常被钙、硅、铁、黏土等物质胶结。断层角砾岩常见于正断层(或张性断层)。如果断层两盘剧烈错动,破碎岩石常被辗磨成细小的碎屑和粉末,呈鳞片状或小透镜体状(肉眼不易分辨),定向排列显著。若松软未胶结,称 断层泥 ;若胶结起来,致密坚硬,称 糜棱岩 。在逆断层、平推断层中常见此种构造岩。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 5)构造透镜体 :常形成于 压性、压扭性断层带中 。 两组共轭节理 ,把岩石切成菱形方块,然后又沿节理面滑动,使棱角部分大多消失,呈透镜体状,叫构造透镜体。在透镜体周围往往环绕着片状矿物,形成片理。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层2.岩层上的标志断层活动常常导致岩层的错断,造成岩层的不连续、重复或缺失、加厚或变薄,还可以造成岩层产状的变化。这些现象可以指示断层的存在。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 1)岩层的不连续 :断层常把原来连续的地层、矿脉、岩脉、变质带以及各种构造线错开,使它们发生不连续或中断现象,特别是横断层、倾向断层和平推横断层,这种现象非常明显。图 4 - 95 倾向断层形成的岩层及山脉错开块状示意图 图 4 - 96 平推断层形成的岩层及山脉错开示意图 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层岩层和构造的错开中断,也可因岩层尖灭和岩层的角度不整合接触等而形成 ,图 4 - 97 断层和角度不整合所形成的岩层 不连续现象对比图 左图为断层;右图为角度不整合;上图为平面地质图; 下图为地质剖面图;据长春地质学院等《地质学基础》 二者最主要区别是 , 断层所形成的岩层中断是上盘岩层界线与断层线斜交(左图),而不整合所形成的岩层中断,是不整合面上的岩层界线与不整合线平行 。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 2)岩层的重复或缺失 :走向断层或纵断层(无论是正断层或逆断层)必然会产生岩层重复或缺失、加厚或变薄的现象。岩层重复或缺失决定于断层性质、断层产状和被切断岩层的产状三者之间的关系。图 4 - 98 走向断层造成岩层重复( A , C , E )与缺失( D , B , F ) 1 ~ 10 ,代表岩 层由老至新 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 3)岩层产状的变化 : 枢纽(旋转)断层形成时,断层线两侧的岩层产状发生很大变化图 4 - 99 枢纽断层的两盘岩层 产状发生变化 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层3.断层两侧的伴生构造标志在断层面的一侧或两侧,常形成一些伴生的褶皱、节理等构造,作为断层存在的证据,并可用以判别断层的力学性质和两盘的移动方向。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 1)拖拉褶皱 :又名牵引褶皱。当 柔性较大的岩层 断开时,断层面一侧或两侧常发生一些 拖拉而成的小褶皱第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 2)伴生节理: 即在断层面的一侧或两侧,因上下盘错动产生的 若干 组有规律 的节理。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层4.断层的间接标志由于断层活动改变了近地表岩层的状况,从而影响的断层所在区域的地貌、水文、植被等自然条件,因此可以利用这些特征间接判断断层的存在。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 1)断层崖和断层三角面 :断层面(一般是上升盘)露出地表形成的悬崖,叫断层崖,是断层活动形成的构造地貌。有时沿着断层线,由于两侧岩石性质不同,在差异侵蚀作用下亦可形成陡坡或悬崖,叫断层线崖。多数断层崖形成后,受到流水的侵蚀切割,形成 与谷之间形成一系列三角形面,称断层三角面。这种面有时也可呈梯形面。必须注意,三角面、悬崖等并不完全与断层有关。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 2)山脉错开或中断 :断层引起地层的错开,在地貌上有时会表现为山脉的错开或中断。山脉的山脊或山峰一般顺着岩层的走向延伸,如果突然错开、中断或呈大角度拐弯,或截然与平原相接触,则可考虑有断层的可能性。图 4 - 102 平行排列的山脊被错开 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 3)断层谷、断陷湖、断层泉 :断层在平面上呈线性展布,常成为控制地貌发育的构造线,沿断层线或地堑常形成断层谷,或形成一系列断陷湖盆。有时沿断层线出现一系列泉水。如果水系突然呈直角转折,也可能与断层(或节理)有关。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 4)火山分布 :第四纪火山锥常沿着断层线或断层的交叉点分布,因此有规律分布的火山锥或侵入体,可能与断层有关。( 5)植被变化: 断层线两侧因岩性不同、土壤性质不同,可以有规律地生长着各异的植被;有时断层带为地下水富水带,生长着茂盛的或喜湿的植被。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层(二)怎样确定断层的性质在可能条件下, 首先应该测量断层面的产状 (走向,倾向,倾角)。 其次,要确定断层两盘相对位移的方向 。确定两盘相对位移方向的方法主要如下:( 1)根据断层面上的擦痕、阶步和断层两侧的拖拉褶皱判断 。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 2)根据断层两盘岩层的新老对比判断 :对于 走向断层或纵断层 ,在断层线上同一点,其较老岩层一侧为上升盘,较新岩层一侧为下降盘。但当断层面倾向与岩层倾向一致,而断层面倾角小于岩层倾角时,则较老岩层一侧为下降盘,较新岩层一侧为上升盘。对于 倾向断层 或 等斜褶曲中的横断层 , 必须借助其他小构造 等来判断。图 4 - 98 走向断层造成岩层重复( A , C , E )与缺失( D , B , F ) 1 ~ 10 ,代表岩 层由老至新 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 3)根据褶曲核部或两翼的宽窄变化判断 :第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层(三)怎样确定断层的时代( 1)利用断层和岩体、岩脉等的关系:若断层切断岩体,则断层形成于岩体侵入之后;若断层被岩体、岩脉所填充,则断层形成于岩体侵入之前。如果测出岩体的同位素年龄,则可较确切地推断断层的时代。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代五、怎样识别断层( 2)利用断层互相错断的关系 :在许多相交的断层中,被切断的断层时代较老,切断其他断层者较新。图 4 - 105 利用断层的切断关系 确定断层的相对时代 第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代六、研究断层的意义六、研究断层的意义研究断层,搞清楚断层的存在、性质和产状等,无论在实际应用或理论方面,都有重要的意义。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代六、研究断层的意义(一)断层与矿床矿床的形成、矿体产状及其分布等,常常受断层构造的控制 。 岩浆、热水溶液、含矿溶液最容易循断裂带侵入或充填,形成重要成矿带 。在采矿过程中遇到断层,矿层或矿体便会突然中断 。对于石油和天然气来说,断层是其运移的通道 。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代六、研究断层的意义(二)断层与工程建设进行工程建筑、水利建设等,必须考虑断层构造 。例如水库、水坝不能位于断层带上,以免漏水和引起其它不良后果;大型桥梁、隧道、铁道、大型厂房等如果通过或坐落在断层上,必须考虑相应的工程措施。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识别断层三、断层的分类四、断层的组合类型六、研究断层的意义七、韧性断层与区域性大断裂(一)断层存在的标志(二)怎样确定断层的性质(三)怎样确定断层的时代六、研究断层的意义(三)断层与地下水断层构造与地下水的运移和储集具有密切关系。如 张性断层带往往构成良好的地下水通道 ;而 压性断层 带由于挤压密实,其中反倒常常无水, 形成隔水墙 ,但断层的一盘或两盘的 破碎带和裂隙带 却常形成地下水的 带状通道 ,再加上有压紧密实的断层带起到隔水作用,因而容易形成地下水的富水地带。第 4章 构造运动和构造变动第 4节 断裂构造二、断层及其几何要素五、怎样识
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本文标题:地质学基础断层及其几何要素
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