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褶皱与断层


3. 断层的识别
1)地貌标志
(1) 断层崖 (2)断层三角面
(3)错断山脉 (4)串珠、带状分布的湖泊和泉水 (5)水系的变化
2)构造标志
(1)构造不连续性 (2)断层面的存在
(3)强变形带的出现 如强烈劈理化带 和强烈碎裂带
4)断层构造岩 断层两盘岩石在断层活动中被改造形成的变质岩石 地壳浅部-脆性断层-脆性断层构造岩 地壳深部-韧性剪切带-糜棱岩
(4)常常组成共轭“X”型共轭裂隙,锐角中分线指示主压应力方向。 往往成等距排列。 (5)主剪裂面由羽状微裂面组成。
发育最广泛的节理 为共轭剪节理
张节理
(1) 产状不稳定,延伸不远。单条节理短而弯曲。 (2)裂隙面粗糙不平,无擦痕。 (3)在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中常常绕砾石或粗砂粒而 过,如切穿砾石,破裂面也凹凸不平。
按节理面与褶皱轴面的产状关系,节理可分为: a.纵节理;b.斜节理;c.横节理
(二)断 层 构 造
1.断层要素
断层面或断层带
断层面:切断岩石并使两侧岩石发生位移的面。常有檫痕和镜面。 断层带:由一系列断层面或由较宽的破碎带组成的大型断层。带内岩 石破碎,常发育断层角砾岩、断层泥、超碎裂岩和糜棱岩。 断裂带一般宽几厘米到几十米,甚至几公里。 断层线:断层与地面的交线。
纵断层
横断层
斜断层
按断层两盘相对运动分类
1)正断层:断层上盘相对下盘沿断层面向下滑动的断层 一般为倾角大于45度的高角度正断层,但多数 向下变缓,形成铲(犁)式断层。
2)逆断层:断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。 倾角大于45度为高角度逆断层,称为逆冲断层;
倾角在45度以下的为低角度逆断层,称为逆掩断层;
倾角小于25度的逆断层,称为辗掩断层。
3)平移断层:两盘沿断层走向相对运动的断层 断层面产状一般陡立
断层的组合类型
阶梯状断层
断层的组合类型:
正断层:阶梯状断层、地垒、地堑 逆断层:叠瓦状断层
根据断层力学成因分类
压性断层:由压应力作用形成,断层面走向垂直于 主压应力方向; 张性断层:由张应力作用形成,断层面走向垂直于 张应力方向; 扭性断层:由剪应力作用形成,断层面走向与主压 应力方向的交角小于45°; 压扭性断层:兼具压性断层与扭性断层性质; 张扭性断层:兼具张性断层与扭性断层性质。
2. 按轴面及两翼岩层产状的分类
a. 直立褶皱:轴面近直立,两翼倾向相反,倾角近相等。 b. 斜歪褶皱:轴面倾斜,两翼倾向相反,倾角不等。 c. 倒转褶皱:轴面倾斜,两翼倾向相同,一翼地层转。 d. 平卧褶皱:轴面近水平,一翼地层倒转。 e. 翻卷褶皱:轴面弯曲的平卧褶皱。
3. 按枢纽产状的分类
四、皱褶构造
褶皱:岩石中各种面状构造(层理、层面、面理) 发生弯曲形成的变形构造
(一)褶皱要素
1. 核:褶皱的中心部分 2. 翼:褶皱核部两侧的岩层 3. 转折端:褶皱从一翼到另一翼的弯曲部分。 4. 枢纽: 单一褶皱面上曲率最大点的连线。 5. 轴面:各相邻褶皱面的枢纽连成的面。
(二)褶皱的基本类型
背形与向形:就单个褶皱层的形态而言,褶皱可分 为背形和向形。背形指褶皱面上凸式弯曲;向形指 褶皱面下凹式弯曲。
背斜与向斜:根据褶皱的形态和组成褶皱的地层面向, 将褶皱分为两种基本类型:背斜和向斜。背斜是核部由 老地层、翼部由新地层组成的褶皱。向斜是核部由新地 层、翼部由老地层组成的褶皱。
向斜
背斜
向形背斜
断裂构造 断层:破裂面两侧有明显位移 裂隙:无规则分布
裂隙:破裂面两侧无明显位移 节理:规则分布
(一)节 理
根据节理形成的力学性质,可将节理分为 剪节理和张节理两类。
剪节理
(1) 产状稳定,延伸较远 (2) 平直光滑,有时具剪切滑动擦痕。未被矿物充填时是平直闭合缝, 如被充填,脉宽较为均匀,脉壁较为平直。 (3) 发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪裂,一般穿切砾石和胶结物。
断层产状:以断层面的产状表示,包括走向、倾向和倾角。


断盘:断层面两侧发生位移的岩块。 倾斜断层:断层面上侧(倾向一侧)岩块为上盘,下侧为 下盘。 直立断层:据断层走向将两盘分为东西盘、南北盘、北东、 南西盘或北西、南东盘。 根据断层的运动方式:相对向上运动的为上升盘,向下运 动的为下降盘。
断 距 断层面两侧被错断的同一岩层的相对距离
断层泥:岩石研磨后经水化作用形成的一种主要由泥质矿物 (如伊利石、高岭石和蒙托石)组成的未固结的断层岩,一 般平行于断层面呈不同颜色的条带
3)地层标志
(1)地层的重复与缺失
(2)标志物的错断:包括岩层、岩脉、不整合面、先 期断层和侵入体边界等。
4)伴生构造 (1)牵引构造 牵引褶皱-断层两盘紧邻断层面的岩层因断层运动 拖曳发生弯曲形成的褶皱。
(4) 一般被矿脉充填。脉宽变化较大,脉壁不平直。 (5)张节理有时呈不规则的树枝状,各种网络状,有时 也追踪“X”型共轭剪节理形成 锯齿状张节理、雁列式张节理, 有时也呈放射状或同心圆状组合
追踪张裂隙
张剪裂隙
按节理面产状与岩层产状之间的关系,节理可分为: 1.走向节理;2.倾向节理;3.斜向节理;4.顺层节理
背形向斜
(三)褶皱的分类
1. 按转折端形态的分类
aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ圆弧褶皱:转折端呈圆弧状弯曲的褶皱
b. 尖棱褶皱:转折端为尖顶状,常由平直的两翼相交而成。
c. 箱状褶皱:转折端宽 阔平直,两翼产状较陡, 形如箱状的褶皱。如果 箱状由两个共轭的轴面 组成,则称共轭褶皱。
d. 挠曲(膝折):在平缓岩层中,一段岩层突然变 陡而表现出褶皱面的膝状弯曲。
a. 水平褶皱:枢纽的倾伏角近于水平(0 °) b. 倾伏褶皱:枢纽倾斜 c. 倾竖褶皱:枢纽直立(90 °)
4. 按平面形态的分类
1.等轴褶皱:长宽比近于1:1; 2.短轴褶皱:长宽比约3:1; 3.线状褶皱:长度远大于宽度 构造穹窿:等轴或短轴背斜 构造盆地:等轴或短轴向斜
五、断裂构造
岩石受力作用超过岩石的强度极限时,岩石就要破 裂,形成断裂构造。断裂构造(fracture)包括节理 (joint)和断层(fault)两类。
(2)擦痕 断层两盘相对运动时在断层面上划下的刻痕。 反映断层两盘的真实运动轨迹。 钉头痕:由大而深的一端和小而浅的一端形成的擦痕, 断层对盘由深的一端向浅的一端运动
(3)阶步:断层活动中在断层面形成的与断层运动方向垂直的微 小陡坎,在陡坎处常发育与擦痕平行的矿物生长纤维。
正阶步
反阶步
在垂直于被错断地层走向的剖面上 地层断距:断层两盘被错断的对应层间的垂直距离(ho) 铅直地层断距:对应层间的铅直距离(hg) 水平断层断距:对应层间的水平距离(hf)
2. 断层的分类
按断层与相关构造的几何关系分类
1)断层与岩层走向关系
走向断层
倾向断层
斜向断层
顺层断层
2)按断层走向与褶皱轴面走向关系
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