第十一章斷層概述經(jīng)常引起地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)構(gòu)造之一本章主要內(nèi)容斷層的幾何學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)要素?cái)鄬拥念愋图捌鋺?yīng)力環(huán)境同沉積斷層斷層的識別標(biāo)志斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)方向的判定一、斷層的幾何學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)要素１.斷層的幾何學(xué)要素

巖層或巖體順破裂面發(fā)生明顯位移的構(gòu)造就是斷層，又叫斷裂。一個(gè)小型斷層上盤下盤上升盤下降盤斷層面

主要有斷層面和斷盤。

斷盤：斷面兩側(cè)發(fā)生相對位移的巖塊或巖層。分上盤與下盤，或上升盤與下降盤。

斷層面：簡稱斷面，使巖塊或巖層破裂，并順著它發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的破裂面。一般上部陡直，下部平緩，呈犁式。

大型斷層的斷裂面往往是由一系列破裂面或次級斷層組成的帶，即斷層（裂）帶。大型斷層的斷裂帶往往具有雙層結(jié)構(gòu)，上部發(fā)育脆性碎裂巖，下部發(fā)育糜棱巖。大型斷裂帶的雙層結(jié)構(gòu)模式2.斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)要素

斷層的位移：斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)量的大小，分為滑距和斷距。

斷距：被錯(cuò)斷巖層在兩盤上的對應(yīng)層之間的相對距離，與觀測方向有關(guān)。在垂直巖層走向的剖面上可觀測到的斷距有：地層斷層(ho)、鉛直地層斷距(hg=hg)、水平地層斷距(hf).

滑距：斷層兩盤實(shí)際的位移距離。錯(cuò)動(dòng)前的一點(diǎn)錯(cuò)動(dòng)后分成的兩個(gè)對應(yīng)點(diǎn)之間的實(shí)際距離稱為總滑距(ab).總滑距可分解為走向滑距(ac)、傾向滑距(cb)和水平滑距(am)。斷層滑距和斷距二、斷層的分類根據(jù)斷層走向與巖層走向的關(guān)系分類

走向斷層：斷層走向與地層走向一致；

傾向斷層：斷層走向與地層傾向一致；

斜向斷層：斷層走向與地層走向斜交；

順層斷層：斷層面與地層層面重合。根據(jù)斷層走向與伴生褶皺（或區(qū)域構(gòu)造線）之間的幾何關(guān)系分類

縱斷層：斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。

橫斷層：斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)造線方向基本垂直；

斜斷層：斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)造線方向斜交。2.根據(jù)斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)方向分類這是地質(zhì)學(xué)中最常用的分類方案。斷層的類型斷層發(fā)生前伸展作用壓縮作用正斷層逆斷層斷面走滑斷層斜向滑動(dòng)斷層傾向滑動(dòng)斷層

分為三種基本的類型：正斷層、逆斷層和平移(走滑)斷層特點(diǎn)：①發(fā)育于拉張環(huán)境；②斷面傾角往往較大；③斷層帶內(nèi)巖石破碎相對不太強(qiáng)烈。（1）正斷層

上盤相對下降，下盤相對上升的斷層。陜西省涇陽縣口鎮(zhèn)正斷層斷面N（2）逆斷層小型逆斷層

上盤相對上升的斷層。特點(diǎn)：①發(fā)育于擠壓環(huán)境；②斷面傾角總體較緩，如較大時(shí)稱沖斷層；③斷層帶內(nèi)巖石破碎、變形相對比較強(qiáng)烈。合肥盆地南緣前泥盆系佛子嶺群向J2礫巖上逆沖，安徽省金寨縣船板沖AnD佛子嶺群J2（3）平移斷層

兩盤順斷面走向相對滑動(dòng)的斷層。一般把規(guī)模巨大的平移斷層稱為走(向)滑(動(dòng))斷層，但這兩個(gè)概念經(jīng)?；煊??？煞譃樽笮衅揭茢鄬雍陀倚衅揭茢鄬?。左行與右行平移斷層右行平移左行平移特點(diǎn)：①擠壓和拉張環(huán)境都可以形成；②斷面一般較陡；③斷層帶內(nèi)變形變質(zhì)作用往往比較強(qiáng)烈。一種特殊的平移斷層----轉(zhuǎn)換斷層

沿著斷層滑動(dòng)方向位移突然中止的平移斷層。發(fā)育于大洋中脊的轉(zhuǎn)換斷層三、同沉積斷層又稱生長斷層，地層發(fā)育的同時(shí)形成的斷層。同沉積斷層一般斷層同沉積斷層與一般斷層的比較特點(diǎn)：1.一般為走向正斷層，剖面上常呈上陡下緩的犁式；2.上盤生長地層明顯增厚，這是同沉積斷層最基本的特征和識別標(biāo)志；3.斷距隨深度增大，地層時(shí)代越老，斷距越大；4.上盤常發(fā)育逆牽引構(gòu)造。同沉積正斷層中的逆牽引構(gòu)造和反向斷層四、斷層效應(yīng)斷層效應(yīng)

同一斷層在不同截面上顯示出不同的特征的現(xiàn)象就是斷層效應(yīng)。研究斷層時(shí)應(yīng)從多方面考察斷層的特征。五、斷層的形成機(jī)制—Anderson模式形成斷層的三種應(yīng)力狀態(tài)及其表現(xiàn)形式123123123123123123正斷層：1直立，2和3水平，2水平；逆斷層：1和2水平，3直立，2平行于斷面走向；平移斷層：1和3水平，2直立且垂直于斷面走向。褶皺和斷層的形成與受力狀態(tài)密切相關(guān)在不同應(yīng)力環(huán)境下巖石受到斷層作用和褶皺作用的模式六、斷層的識別標(biāo)志1.地貌標(biāo)志祁連山祁連山祁連山脈被阿爾金斷層錯(cuò)斷（衛(wèi)星影像）斷層造成水系向同一方向偏轉(zhuǎn)阿爾金斷裂造成疏勒河左行偏轉(zhuǎn)（衛(wèi)星影像）疏勒河阿爾金斷裂2.構(gòu)造標(biāo)志3.地層標(biāo)志4.巖漿活動(dòng)和礦化標(biāo)志5.巖相和厚度突變帶斷層控制礦脈的現(xiàn)象礦脈上盤下盤坑道地表地層產(chǎn)狀突變指示下伏斷層七、斷層的研究根據(jù)斷層的識別標(biāo)志確定斷面或斷裂帶斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)方向的確定----斷層定性（1）斷面兩側(cè)相鄰地層中的老地層一般相對上升；（2）牽引構(gòu)造，注意與逆牽引構(gòu)造的區(qū)別斷層帶中的牽引及其指示的兩盤運(yùn)動(dòng)方向3.擦痕和階步擦痕和階步是斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)時(shí)在斷層面上留下的痕跡。斷層面上的階步與反階步

擦痕是兩盤巖石以及被磨碎的巖屑和巖粉在斷面上刻劃的結(jié)果，由粗到細(xì)（即感覺光滑）的方向指示對盤的運(yùn)動(dòng)方向。

階步是斷層面上與擦痕垂直的微細(xì)陡坎，一般面向?qū)ΡP的運(yùn)動(dòng)方向。反階步正好相反。4.羽狀節(jié)理與斷面兩側(cè)小褶皺

羽狀張節(jié)理與主斷層所交銳角指示節(jié)理所在盤的運(yùn)動(dòng)方向。斷層派生的兩組剪節(jié)理中，與主斷層小角度相交的那組節(jié)理與主斷層的銳夾角指示本盤的運(yùn)動(dòng)方向。斷層側(cè)邊派生的節(jié)理和小褶皺八、斷層活動(dòng)的速度與斷層的形成時(shí)間斷層活動(dòng)的速度有快有慢?？焖倩顒?dòng)的斷層有可能引起地震、滑坡、山崩等地質(zhì)災(zāi)害；慢速活動(dòng)斷層有利于減弱地震災(zāi)害并在一定范圍內(nèi)引起巖石圈的變形。2.斷層的形成時(shí)代斷層形成于被錯(cuò)斷的最新地層之后，覆蓋斷層的最老