断裂构造
二、根据深大断裂特征、性质,有如下几种: 1、裂谷 裂谷一词是格雷戈里(J.W.Gregory)1894年 研究东非裂谷时提出,裂谷属区域性大型 地堑系,依裂谷发育区域构造部位分: 大洋裂谷—大西洋中脊裂谷 大陆裂谷—东非裂谷 陆间裂谷—红海—亚丁湾、莱茵裂谷、 汾渭裂谷、贝加尔裂谷
裂谷特征: 由一系列正断层为主的地堑、半地堑 组成的复杂的地堑系,通常位于区域性 隆起的轴部 裂谷中常常沉积一套粗碎屑岩,火山 熔岩等 裂谷带是地震带和火山带 裂谷带表现为重力异常和磁异常
按节理走向与区域褶皱枢纽方向分: 1、纵向节理—节理走向与枢纽平行。 2、横向节理—节理走向与枢纽近垂直。 3、斜向节理—走向介于上述两者之间。
当褶皱枢纽水平时: 纵向节理=走向节理;横向节理=倾向 节理(图3-1)
二、成因分类 1、原生节理—成岩过程中形成的节理 (如沉积岩形成过程中的泥裂)。 2、冷凝节理—玄武岩、花岗岩等熔融状 态之岩浆在冷凝过程中形成的(如石柱林)。 3、风化节理—强烈风化作用结果所致 (根劈作用—苏州天平山,水解作用等)。
二、根据断层走向与所在岩层走向的方位关 系分: 1、走向断层—断层走向与岩层走向基本一致, 2、倾角断层—断层走向与岩层走向基本直交, 与倾向平行 3、斜向断层—断层走向与岩层走向斜交 4、顺层断层—断层面与岩层面基本一致
三、根据断层两盘相对运动分: 1、正断层—上盘相对下盘向下滑动。 2、逆断层—上盘相对下盘向上滑动, 通常将断面倾角<45°的称逆掩断层。 3、平移断层—断层两盘沿断面走向相 对移动。
(三)地球物理标志 不同岩石的密度、磁化率、电阻率、 重力、波导率等都不尽相同,因此,利 用上述地球物理资料,可认识判断断层 的存在与否及其变化。
二、断层效应 即断层发生后,地层位移在平面、剖 面上的各种表现。
三、断层活动时代的确定 断层形成于切割的所有地层中最新地 层之后; 若上覆有新地层,则在其之前形成; 若无上覆地层,则据岩体穿插等关系, 结合同位素年龄测定来确定时代。
若已知岩层倾角,再知上述三种断距 之一,即可知另两种断距(见图3-7-b) 已知水平断距(hf)和岩层倾角α,则 地层断距ho = hf *Sin α, 铅直断距hg= hf /Cos α
第三节
断层的分类与组合类型
一、根据断层走向与褶皱轴向或区域构造线 之间的几何关系分: 1、纵断层—断层面与褶皱层面的交线同褶皱 轴向一致或断层走向与区域构造线基本一 致。 2、横断层—断层面与褶皱层面的交线同褶皱 轴向直交或与区域构造线基本直交。 3、斜断层—断层面与褶皱层面的交线同褶皱 轴向斜交或与区域构造线斜交。
7、构造透镜体—断层带中发育的呈一 定方向排列、规模不等的透镜状岩块;
8、断层岩 断裂带中因断层动力作用被搓碎, 研磨而形成的岩石,有时有重结晶现象, 具明显定向性。 断层角砾岩—角砾结构,略有磨圆的 断层磨砾岩;
碎裂岩—碾搓,研磨得更细的断层 岩,显微镜下可见其颗粒细小; 构造片岩—断层带内岩石显著重结 晶,并具片状构造的断层岩。
剪节理特征: 1、发育较密集(密集程度与岩性等均有 关,强硬岩层较弱软岩层的节理间距 大); 2、节理面光滑平直,延伸较远,在其延 伸方向上常切过砾石和胶结物; 3、当有微量位移时,节理面上有擦痕;
4、常呈羽状排列。羽列有两种—左行和 右行; 5、剪切作用常发育两组共轭剪节理; 6、剪节理两壁一般距离较小; 7、剪节理的终端变化; 折尾、菱形结环、节理叉
(2)断距 指被错断岩层在两盘上的对应层之间的相 对距离。不同方位的剖面上,断距不同。 在垂直于被错断岩层走向的剖面上可测得: 地层断距—断层两盘上对应层之间的垂直距 离(ho); 铅直断距—断层两盘上对应层之间的铅直距 离(hg);
水平断距—断层两盘上对应层之间的水平 距离(hf); (△hof 中,∠α为岩层倾角)
前 列 式 叠 瓦 状 构 造
后列式叠瓦状构造:
双重构造—叠瓦构造的顶板和底板 均存在着更大冲断层的一种逆断层构造 组合形式。
第四节
断层的标志及观察研究
一、断层的识别 (一)地貌标志 1、断层崖 2、断层三角面 3、山脊错断 4、横节山岭走向的平原与山岭的接触带
图3-31、32
5、串珠状湖泊洼地 6、泉水的带状分布 7、水系急剧转向,河谷被切
二、断层位移 (1)滑距—指断层两盘实际的位移距离。错动 前的一点,错动后分成两个对应点之间的实际 距离,两个对应点之真位移为总滑距。 走向滑距—总滑距在断层面走向上的分量, 走向滑距与总滑距之间的锐夹角为擦痕的侧伏 角。 倾斜滑距—总滑距在断层面倾斜线上的分量 水平滑距—总滑距在水平面上的投影长度。
第二节
断层及其几何要素
一、断层要素 (1)断层面—是岩块发生位移的面。 通常并非平直的面,因为移动发生在比 较宽的带内,此带被岩石磨碎物质所充 填,或被次级断裂所交切,因而称之为 断裂带。断裂规模越大,断裂带越宽。
(2)断盘—即被断裂面分割开的岩块。 断面直立时,按方位分东、西盘,S、N 盘等;断面倾斜时,分上、下盘或上升、 下降盘。
兼于上述之间的有: 平移逆断层,平移正断层, 正平移断层,逆平移断层…..., 通常以后者为主。 平移断层—侧伏角<10° 平移正(逆)断层—侧伏角45°-80° 正(逆)平移断层—侧伏角10°-45° 正(逆)断层—侧伏角80°-90°
四、断层的组合 1、阶梯状断层—由若干条产状大致相同 的正断层平行排列组合;
2、地堑—两条以上走向平行,倾向相向正 断层所组成;
3、地垒—两条以上走向平行,倾向相背正 断层所组成;
4、环状断层—一系列弧形或半环状断层呈 同心环状分布; 5 、放射状断层—即辐射状断层,指平面上 呈辐射状排列的多条断层组合形式;
6、斜列型—指多条断层呈斜列分布 的断层组合形式; 7、叠瓦状构造—一系列平行排列的逆 断层组合,其下部往往收敛成一主干大 断层,各断层上盘岩块依次逆冲,在剖 面上似瓦片状叠伏;
4、推覆构造 倾角平缓,规模较大,推覆距离较远 的复杂逆掩断层。 老地层推覆于新地层之上; 构造窗—与周围岩石均为断层接触, 中心为原地岩块; 飞来峰—与周围岩石均为断层接触, 中心为外来岩块;
5、滑脱构造(拆离构造,层圈构造) 底部有一近水平滑脱面,滑脱面上部岩 层受力变形,与下面脱离。滑脱面以下地 层则未变形,造成上、下岩层截然脱节现 象。
2、生长断层(同沉积断层) 主要发育于盆地边缘,盆地不断沉降, 且同时接受沉积; 特征: 1、规模较大之正断层; 2、下降盘地层厚度大于上升盘,两者之比 为生长指数; 3、上盘常呈反牵引构造; 4、发育历史较长;
3、走向滑动断层 —平行于断裂带走向发生相对滑动的大型 平移断层: 主要特征: 1、直线延伸,断面直立,有次级断裂发育; 2、常派生雁行断层或褶皱; 3、两侧地层被错断; 4、断裂带上常呈构造凹陷或构造凸起;
4、滑坡节理—块体滑动引起,块体上 部呈张开型,边部呈剪切型。 5、人工节理—生产爆破所致(人工地 震、开采等)。 三、力学分类: 主要有两种: 1、张节理 2、剪节理
张节理特征: 1、产状不稳定,延伸不远; 2、节理面粗糙不平,若在砾岩中则绕砾而过; 3、有时迁就两组剪节理而发育成锯齿状追踪; 4、节理面无擦痕,节理与节理间距较大; 5、节理壁距也较大,常呈楔形; 6、其终端部分常呈树枝状或杏仁状循环;
节理的出现往往和褶皱、断层 等相伴生。因此分类往往考虑其 与褶皱、断层等构造之间的关系。
一、几何分类 按其与所在岩层的产状要素关系分: 1、 走向节理—节理走向与所在岩层的走 向平行。 2、 倾向节理—节理倾向与所在岩层的走 向大致垂直,与倾向平行。 3、 斜向节理—走向介于上述两者之间。 4、 顺层节理—节理面大致和岩层层面平 行。
第三章
断 裂 构 造
岩石受力作用后发生脆性破裂,称之谓 断裂。 破裂面两侧岩层没有发生位移或没有明 显位移的称之谓节理。 破裂面两侧岩层有明显位移的称之谓断 层。 断裂活动是现今地质活动的主要方式 (地震、火山、滑坡、崩塌等)。
第一节
节理及其分类
节理为发育普遍的小型断裂构造,按 其明显程度不同可分三种: 张开型—两壁张开,明显见裂隙,两 侧岩石有不明显位移。 闭合型—两壁闭合,但可见裂缝,一 般无位移。 隐蔽型—节理裂缝极细,肉眼不能察 觉。
叠瓦状构造剖面
叠瓦状构造中各逆断层发育时间有先后, 后发育的逆断层总是沿着构造运动方向。 若掩覆于先发育的逆断层的下盘,则称 之为前列式或背驮式; 若掩覆于先发育的逆断层的上盘,则称 之为后列式或叠掩式。
前列式叠瓦状构造—后发育的逆断 层掩覆于先发育的逆断层的下盘; 后列式叠瓦状构造—后发育的逆断 层掩覆于先发育的逆断层的上盘;
第五节
区域性大型断裂
区域性断裂规模巨大,延伸也远, 下可及硅镁层,甚至达岩石圈,亦称深 大断裂—长期继承性发展,空间延伸极 长,切割较深。
一、区域性断裂特点 1、常以一条以上主干断裂和若干次级 断裂组成,具一定宽度,形成断裂带; 2、深断裂活动改变地下深部的温压状 态,促使岩浆活动。酸性、中酸性岩 浆活动带,断裂切割较浅;基性、超 基性岩浆活动带切割较深; 3、深断裂带是地球物理异常带;
第一篇 形态构造地质学 暂讲到此
( 二 1 、 构 造 线 和 地 质 体 不 连 续 ; ) 构 造 标 志
2、地层的重复或缺失;( 六种情况)
3、地层产状突然改变; 4、擦痕和阶步、反阶步;
5、牵引构造—断层滑动时其附近岩层 受阻产生拖曳而发生弯曲,弯曲突出方向 示本盘相对动向
6、反牵引构造—这类正断层倾角向下变 缓,若此时岩层塑性小,则生成反向断层;
4、深断裂带是现代火山和地震带,从受 其控制的地震之源的深度和分布上,可推断 断裂的深度和产状(如太平洋西岸—日本 海—东北) 5、深断裂两侧岩相和厚度不同。近年来, 随着对深大断裂的研究的深入,发现很多深 大断裂在地表部分表现倾角较陡,而向深部 则趋平缓,形成层圈式折离滑动,总体呈上 陡下缓的犁式。