（课件）断层构造地貌.ppt

1、概念概念n岩石受力发生断裂并有相对位移叫断层。岩石受力发生断裂并有相对位移叫断层。n凡由断层直接形成的地貌和间接形成的地凡由断层直接形成的地貌和间接形成的地貌，统称断层构造地貌。貌，统称断层构造地貌。第一节第一节 断块山地断块山地n断块山地是受正断层控制的块体，呈整体断块山地是受正断层控制的块体，呈整体抬升或翘起抬升形成的山地。抬升或翘起抬升形成的山地。n断块山地有地垒式山地、掀斜式山地。断块山地有地垒式山地、掀斜式山地。n断块山地的山坡常发育断层崖或断层三角断块山地的山坡常发育断层崖或断层三角面，山麓发育构造阶梯。面，山麓发育构造阶梯。n在山地两坡发育的河谷，翘起的一坡沟谷在山地两坡发育的河

2、谷，翘起的一坡沟谷切割很深，谷坡陡峭，常是切割很深，谷坡陡峭，常是V形峡谷，纵剖形峡谷，纵剖面较陡，并多裂点；在缓倾斜掀起的一坡，面较陡，并多裂点；在缓倾斜掀起的一坡，沟谷切割较浅，谷坡较宽，纵剖面较缓。沟谷切割较浅，谷坡较宽，纵剖面较缓。n陡坡溯源侵蚀块，沟谷分水岭不断向缓坡陡坡溯源侵蚀块，沟谷分水岭不断向缓坡一侧移动。一侧移动。n抬升的断块山地使河流发生袭夺而改道有抬升的断块山地使河流发生袭夺而改道有以下几种形式：以下几种形式：n1.当断块倾斜翘起时，新发育的河流与原先当断块倾斜翘起时，新发育的河流与原先贯穿山地的河流流向相反。贯穿山地的河流流向相反。n2.断块山地抬升，阻止原先河流的流路

3、，迫断块山地抬升，阻止原先河流的流路，迫使河流改道，放弃原先河道。使河流改道，放弃原先河道。n3.在断块山地两坡发育的河流，断层翘起的在断块山地两坡发育的河流，断层翘起的一坡，河流切割深，溯源侵蚀快，能袭夺一坡，河流切割深，溯源侵蚀快，能袭夺另一坡的河流。另一坡的河流。n当山地处于相对稳定阶段，山麓带形成剥蚀平原，当山地处于相对稳定阶段，山麓带形成剥蚀平原，山地抬升山麓剥蚀平原随之抬升而成山麓阶梯。山地抬升山麓剥蚀平原随之抬升而成山麓阶梯。n山麓阶梯前缘陡坡是由正断层构成。山麓阶梯前缘陡坡是由正断层构成。n山地夷平面记录了山地抬升的历史，说明山地在山地夷平面记录了山地抬升的历史，说明山地在较长

4、稳定时期后再抬升。较长稳定时期后再抬升。n断块山地夷平面常受断裂活动影响而发生断裂变断块山地夷平面常受断裂活动影响而发生断裂变形和倾斜变形。形和倾斜变形。n断块山地由于山边断层活动而随之抬升，断块山地由于山边断层活动而随之抬升，有时伴有火山喷发，岩浆沿断裂溢出，在有时伴有火山喷发，岩浆沿断裂溢出，在山麓一侧依山堆积，另一侧覆盖在平原上，山麓一侧依山堆积，另一侧覆盖在平原上，形成半圆锥形的火山锥。形成半圆锥形的火山锥。n岩浆溢出常能阻塞沟口或填充在山地沟谷岩浆溢出常能阻塞沟口或填充在山地沟谷内，在沟谷上游形成小范围的湖泊。内，在沟谷上游形成小范围的湖泊。第二节第二节 断陷盆地断陷盆地n由正断层围

5、限的陷落盆地叫断陷盆地。由正断层围限的陷落盆地叫断陷盆地。n断陷盆地是在拉张应力作用下地壳陷落形断陷盆地是在拉张应力作用下地壳陷落形成的盆地。成的盆地。n在剪切带特殊构造部位的局部拉张应力区在剪切带特殊构造部位的局部拉张应力区形成的盆地，称为拉分盆地。形成的盆地，称为拉分盆地。n断陷盆地平面形态呈长条形、菱形或楔形，断陷盆地平面形态呈长条形、菱形或楔形，宽度多在宽度多在3050km，长数百公里。长数百公里。n有时一系列断陷盆地呈斜列分布。有时一系列断陷盆地呈斜列分布。n断陷盆地的两侧均以正断层为界，形成槽断陷盆地的两侧均以正断层为界，形成槽状地堑构造断陷盆地。状地堑构造断陷盆地。n如盆地一侧为

6、正断层，则形成簸箕状半地如盆地一侧为正断层，则形成簸箕状半地堑断陷盆地。堑断陷盆地。n复式地堑断陷盆地。复式地堑断陷盆地。1.断陷盆地的成因断陷盆地的成因n断陷盆地是由地块拉张陷落形成的，例如断陷盆地是由地块拉张陷落形成的，例如发育在大背斜轴部的断陷盆地是在背斜形发育在大背斜轴部的断陷盆地是在背斜形成过程中，轴部发育一些与背斜轴走向一成过程中，轴部发育一些与背斜轴走向一致的张裂隙，随着张裂隙的不断拉张扩大致的张裂隙，随着张裂隙的不断拉张扩大而陷落形成断陷盆地。而陷落形成断陷盆地。n此外，在活动剪切带中派生的拉张应力区此外，在活动剪切带中派生的拉张应力区也可形成断陷盆地。剪切断裂带的两侧块也可形

7、成断陷盆地。剪切断裂带的两侧块体受力偶作用，断裂带中便形成两组近于体受力偶作用，断裂带中便形成两组近于垂直的破裂面，一组是挤压走滑的断裂，垂直的破裂面，一组是挤压走滑的断裂，另一组为拉张走滑断裂，后者便发育成断另一组为拉张走滑断裂，后者便发育成断陷盆地。陷盆地。n剪切断裂带中由于走滑断裂的走向发生拐剪切断裂带中由于走滑断裂的走向发生拐弯或在雁行排列断裂的首尾相接地区都可弯或在雁行排列断裂的首尾相接地区都可派生局部拉张应力而陷落成盆地，这种盆派生局部拉张应力而陷落成盆地，这种盆地又称拉分盆地。地又称拉分盆地。n断陷盆地之间常为隆起高地，它们或是在断陷盆地之间常为隆起高地，它们或是在盆地拉张过程中

8、形成的次一级地垒，或是盆地拉张过程中形成的次一级地垒，或是剪切带中派生的挤压隆起，或是拉张宽度剪切带中派生的挤压隆起，或是拉张宽度不同，相对陷落较少的部分。不同，相对陷落较少的部分。2.断陷盆地的沉积结构断陷盆地的沉积结构n断陷盆地内沉积了较厚的新生带松散沉积物。从断陷盆地内沉积了较厚的新生带松散沉积物。从垂直方向上看，常由湖相沉积物和河流相沉积物垂直方向上看，常由湖相沉积物和河流相沉积物组成互层，或由河流相沉积物和洪积物组成互层。组成互层，或由河流相沉积物和洪积物组成互层。从水平方向上看，盆地边缘山麓是洪积物，向盆从水平方向上看，盆地边缘山麓是洪积物，向盆地中部去，水平过渡为河流沉积物或湖相

9、沉积物。地中部去，水平过渡为河流沉积物或湖相沉积物。n这些沉积物特征取决于盆地的发育史、古气候环这些沉积物特征取决于盆地的发育史、古气候环境和盆地的陷落幅度。境和盆地的陷落幅度。n断陷盆地内沉积物按年代也有一定分布规律，这断陷盆地内沉积物按年代也有一定分布规律，这和断陷盆地的发育历史有关。和断陷盆地的发育历史有关。n断陷盆地的理想模式应该是侧边为平行转换断层断陷盆地的理想模式应该是侧边为平行转换断层构成。盆地的转换边缘是两个平行的直线，拉分构成。盆地的转换边缘是两个平行的直线，拉分的边缘可以是各种不同规则形状，当裂口张开时，的边缘可以是各种不同规则形状，当裂口张开时，拉张部位不断下陷，断壁不断

10、伸长和扩大，同时拉张部位不断下陷，断壁不断伸长和扩大，同时断块连续平移，把断层带分割成小断块，从而形断块连续平移，把断层带分割成小断块，从而形成一个复杂的网状断层带。成一个复杂的网状断层带。n因此，断陷盆地内的沉积物也就被拉开，从沉积因此，断陷盆地内的沉积物也就被拉开，从沉积时间顺序看，沉积物的时代是从中心向两侧变老，时间顺序看，沉积物的时代是从中心向两侧变老，并呈对称排列。并呈对称排列。第三节第三节 断层崖断层崖n断层活动形成的陡崖，叫断层崖。断层活动形成的陡崖，叫断层崖。n它的高度取决于断层的规模，最高的可达它的高度取决于断层的规模，最高的可达百米，低的只有数米甚至不到百米，低的只有数米甚

11、至不到1m，称断层称断层陡坎。陡坎。n断层崖有不同的排列形式：有连续线性分断层崖有不同的排列形式：有连续线性分布的，有间断分布的，有呈之字形的，有布的，有间断分布的，有呈之字形的，有呈首尾相接排列分布的。呈首尾相接排列分布的。n在地表出现平直而延伸较长的断层崖，多在地表出现平直而延伸较长的断层崖，多属于拉张剪切断层形成的断层崖。间断分属于拉张剪切断层形成的断层崖。间断分布或呈之字形分布的常是拉张断层形成的布或呈之字形分布的常是拉张断层形成的断层崖。如果是多条首尾相接的斜列分布断层崖。如果是多条首尾相接的斜列分布的断层崖，则是属于剪切带中的次一级拉的断层崖，则是属于剪切带中的次一级拉张断层形成的

12、，而挤压断层常形成舒缓波张断层形成的，而挤压断层常形成舒缓波状走向的断层崖。状走向的断层崖。n断层崖形成初期，断层崖的坡面倾角和断层倾角断层崖形成初期，断层崖的坡面倾角和断层倾角近似相等，随着时间的推移，断层崖不断崩塌，近似相等，随着时间的推移，断层崖不断崩塌，坡度渐渐变缓，断层崖剖面倾角就小于断层的倾坡度渐渐变缓，断层崖剖面倾角就小于断层的倾角。角。n如果断层再次活动，在断层崖的下部又出现新的如果断层再次活动，在断层崖的下部又出现新的断层崖，它的坡度比经受过剥蚀的早先形成的断断层崖，它的坡度比经受过剥蚀的早先形成的断层崖坡度要大。层崖坡度要大。n因此，两次断层活动形成的断层崖，其上部坡度因此

13、，两次断层活动形成的断层崖，其上部坡度小，下部坡度大，坡面有明显的转折。小，下部坡度大，坡面有明显的转折。n由于断层崖的崩塌，在断层崖的坡脚，堆由于断层崖的崩塌，在断层崖的坡脚，堆积一层重力堆积物，当断层崖的坡面达到积一层重力堆积物，当断层崖的坡面达到相对平衡时，崩塌就减弱或停止。相对平衡时，崩塌就减弱或停止。n再一次发生断层活动，出现新的断层崖，再一次发生断层活动，出现新的断层崖，坡面又开始崩塌，形成一层新的重力堆积坡面又开始崩塌，形成一层新的重力堆积物。物。n崩塌堆积物的基底是下降块体的顶面，下崩塌堆积物的基底是下降块体的顶面，下降块体在下降过程中，伴随旋转运动。降块体在下降过程中，伴随旋

14、转运动。n断层活动形成断层崖后，受横穿断层崖的断层活动形成断层崖后，受横穿断层崖的河流侵蚀，完整的断层崖被分割出许多三河流侵蚀，完整的断层崖被分割出许多三角形的断层崖，称断层三角面。角形的断层崖，称断层三角面。n断层三角面和断层崖面的坡底线就是断层断层三角面和断层崖面的坡底线就是断层线。线。n当断层两盘是软硬相间的岩层，先在上升盘剥蚀，当断层两盘是软硬相间的岩层，先在上升盘剥蚀，顶部较坚硬的岩层被剥蚀后，出露较软岩层，剥顶部较坚硬的岩层被剥蚀后，出露较软岩层，剥蚀速度加快，上升盘逐渐降低和下降盘高度相当。蚀速度加快，上升盘逐渐降低和下降盘高度相当。n如果上升盘仍出露较软岩层，剥蚀速度较快，结如

15、果上升盘仍出露较软岩层，剥蚀速度较快，结果上升盘比下降盘还低，这种断层崖叫断层线崖，果上升盘比下降盘还低，这种断层崖叫断层线崖，又称逆向断层线崖。又称逆向断层线崖。n逆向断层线崖形成后，下降盘高于上升盘，这时逆向断层线崖形成后，下降盘高于上升盘，这时下降盘侵蚀加强，一旦下降盘上的较坚硬岩层被下降盘侵蚀加强，一旦下降盘上的较坚硬岩层被剥蚀后，出露较软岩层，剥蚀速度加快，下降盘剥蚀后，出露较软岩层，剥蚀速度加快，下降盘又比上升盘低，这种断层崖称顺向断层线崖。又比上升盘低，这种断层崖称顺向断层线崖。1.断层崖反映断层活动的次数断层崖反映断层活动的次数n当断层活动使地面出现高差后，上升盘形成一些当断层

16、活动使地面出现高差后，上升盘形成一些小沟，它们以下降盘地面为侵蚀基准面而溯源侵小沟，它们以下降盘地面为侵蚀基准面而溯源侵蚀，并在沟头形成裂点，从裂点到断层处形成阶蚀，并在沟头形成裂点，从裂点到断层处形成阶地。断层再活动一次，从沟口处再次溯源侵蚀，地。断层再活动一次，从沟口处再次溯源侵蚀，沟床中出现新裂点和又一级阶地。沟床中出现新裂点和又一级阶地。2.断层崖反映断层活动的幅度断层崖反映断层活动的幅度n一般来说，断层崖的高度就是断层活动幅一般来说，断层崖的高度就是断层活动幅度。但是，由于外力剥蚀，断层崖的高度度。但是，由于外力剥蚀，断层崖的高度要比断层活动幅度小，断层崖的高度只能要比断层活动幅度小

17、，断层崖的高度只能近似地表示断层的活动幅度。近似地表示断层的活动幅度。n断层崖附近的沟谷中的各级阶地之间的相断层崖附近的沟谷中的各级阶地之间的相对高度总和和断层崖高度大致相等，它们对高度总和和断层崖高度大致相等，它们可以近似地表示断层活动的幅度。可以近似地表示断层活动的幅度。3.断层崖的形成时代断层崖的形成时代确定断层崖的形成时代可用以下几种方法：确定断层崖的形成时代可用以下几种方法：n1）采集阶地沉积物和断层崖崩积物中的各种可）采集阶地沉积物和断层崖崩积物中的各种可以测定年代的样品，以测定阶地和崩积物时代；以测定年代的样品，以测定阶地和崩积物时代；n2）在岩性一致的地区用不同时期的航空照片比

18、）在岩性一致的地区用不同时期的航空照片比较沟谷中同一裂点不同时期的位置，计算裂点溯较沟谷中同一裂点不同时期的位置，计算裂点溯源侵蚀速度，再量裂点到断层崖的距离，可以求源侵蚀速度，再量裂点到断层崖的距离，可以求出每一裂点形成的距今时间，即可得到断层活动出每一裂点形成的距今时间，即可得到断层活动时间；时间；n3）定位观测裂点的溯源侵蚀速度和测量裂）定位观测裂点的溯源侵蚀速度和测量裂点到断层崖的距离，也可求出每一裂点形点到断层崖的距离，也可求出每一裂点形成的距今时间；成的距今时间；n4）根据断层错断古建筑物或已知年代的地）根据断层错断古建筑物或已知年代的地质、地貌体来确定断层活动时间。质、地貌体来确

19、定断层活动时间。第四节第四节 断裂谷断裂谷n沿断裂破碎带发育的河谷，称断裂谷沿断裂破碎带发育的河谷，称断裂谷。n断层破碎，易被流水侵蚀，切割较深，两岸陡峭，断层破碎，易被流水侵蚀，切割较深，两岸陡峭，常呈峡谷，如果断裂带较宽，则成宽谷。常呈峡谷，如果断裂带较宽，则成宽谷。n有许多断裂谷一段呈宽谷，一段是峡谷，彼此交有许多断裂谷一段呈宽谷，一段是峡谷，彼此交替出现，呈宽狭相间的串珠状分布。替出现，呈宽狭相间的串珠状分布。n断裂谷形成后，断层再次活动，使得一些断裂谷形成后，断层再次活动，使得一些河流重新调整流路，引起河流改道，在较河流重新调整流路，引起河流改道，在较高的部位留下一些废弃河道，称高位

20、古河高的部位留下一些废弃河道，称高位古河道。道。第五节第五节 断层错断地貌断层错断地貌n断层活动可形成许多错断地貌现象，按断层断层活动可形成许多错断地貌现象，按断层运动方向，可分为两大类：运动方向，可分为两大类：n一是断层水平运动形成的各种错断地貌，河一是断层水平运动形成的各种错断地貌，河流通过断层带发生拐弯；冲沟和阶地因断层流通过断层带发生拐弯；冲沟和阶地因断层水平错动而被切断；洪积扇向一侧偏移，时水平错动而被切断；洪积扇向一侧偏移，时代愈老的洪积扇偏移的距离愈大；山嘴水平代愈老的洪积扇偏移的距离愈大；山嘴水平错开形成三角面；沟谷被错断后，下游受阻错开形成三角面；沟谷被错断后，下游受阻形成小

21、湖泊等。形成小湖泊等。n二是断层垂直运动形成的错断地貌。二是断层垂直运动形成的错断地貌。1.沟谷错断变形沟谷错断变形n断层水平错动使通过断裂的沟谷向一个方断层水平错动使通过断裂的沟谷向一个方向转弯。向转弯。n一般来说，不同时代发育的沟谷错幅不同。一般来说，不同时代发育的沟谷错幅不同。老冲沟时代长，经历断层活动次数多，错老冲沟时代长，经历断层活动次数多，错幅大；新冲沟时间短，经历断层活动次数幅大；新冲沟时间短，经历断层活动次数少，错幅小。少，错幅小。n在一条断裂带上，不同地段，同一时代发在一条断裂带上，不同地段，同一时代发育的冲沟错断幅度不等。育的冲沟错断幅度不等。断层活动常在沟谷横剖面形态上有

22、所反映。断层活动常在沟谷横剖面形态上有所反映。n2.河流阶地错断变形河流阶地错断变形n断层错断阶地既表现为阶地的垂直位错，断层错断阶地既表现为阶地的垂直位错，也有水平位错。也有水平位错。n断层垂直错动使同一级阶地高度发生变化，断层垂直错动使同一级阶地高度发生变化，由于断层活动的幅度、时间和次数的不同，由于断层活动的幅度、时间和次数的不同，河流阶地变形也不一样。河流阶地变形也不一样。n断层水平运动使阶地发生水平错位，以接断层水平运动使阶地发生水平错位，以接近断层的同一级阶地后缘作为标准来确定近断层的同一级阶地后缘作为标准来确定错移幅度。错移幅度。n断层水平运动使河流阶地变形可以是断层断层水平运动

23、使河流阶地变形可以是断层长期连续蠕动的结果，也可能是断层多次长期连续蠕动的结果，也可能是断层多次间歇活动或断层一次活动的反映。间歇活动或断层一次活动的反映。n根据水平活动断层两盘的各级阶地研究，可以看根据水平活动断层两盘的各级阶地研究，可以看到以下几种反映断层水平活动幅度、活动次数和到以下几种反映断层水平活动幅度、活动次数和活动性质的地貌模式。活动性质的地貌模式。n（1）断层长期水平活动的地貌模式）断层长期水平活动的地貌模式n（2）断层多次间歇水平活动的地貌模式）断层多次间歇水平活动的地貌模式n（3）断层长期稳定，在最新阶地形成后发生水）断层长期稳定，在最新阶地形成后发生水平错动的地貌模式平错

24、动的地貌模式n（4）断层在长期水平蠕动过程中出现一次突发）断层在长期水平蠕动过程中出现一次突发性急剧活动的地貌模式性急剧活动的地貌模式3.山前流水地貌系统的构造变异山前流水地貌系统的构造变异n山前汇水盆地的侵蚀地貌和山前冲积扇是山前汇水盆地的侵蚀地貌和山前冲积扇是一个有机的整体，它们构成统一的流水地一个有机的整体，它们构成统一的流水地貌系统。貌系统。n汇水盆地的面积大小、岩石组成、地形坡汇水盆地的面积大小、岩石组成、地形坡度、植被疏密和水文状况等决定冲积扇的度、植被疏密和水文状况等决定冲积扇的发育程度和冲积扇沉积物的沉积结构、岩发育程度和冲积扇沉积物的沉积结构、岩石成分、粒径大小和磨圆度等。石

25、成分、粒径大小和磨圆度等。断层水平运动对其邻近区域产生不同断层水平运动对其邻近区域产生不同应力状态并形成相应的地貌，称为。应力状态并形成相应的地貌，称为。1.弯曲断层拐点处的派生构造地貌弯曲断层拐点处的派生构造地貌n沿着一条走向弯曲的平移断层的两侧块体沿着一条走向弯曲的平移断层的两侧块体发生位移时，可出现两种情况：一种是当发生位移时，可出现两种情况：一种是当两地块运动时，在断层走向弯曲部位处于两地块运动时，在断层走向弯曲部位处于拉张应力状态；另一种是在断层转弯部位拉张应力状态；另一种是在断层转弯部位处于挤压应力状态。处于挤压应力状态。第六节第六节 2.斜列断层的首尾相接处的构造地貌斜列断层的首

26、尾相接处的构造地貌n地表的一些断裂呈斜列分布，由于断层运动方向地表的一些断裂呈斜列分布，由于断层运动方向不同，在两断层的首尾相接部位，可产生不同的不同，在两断层的首尾相接部位，可产生不同的应力状态。应力状态。n当断层呈左行排列时，断层为右旋运动，在两断当断层呈左行排列时，断层为右旋运动，在两断裂首尾相接部位将受挤压，地壳上升形成高地。裂首尾相接部位将受挤压，地壳上升形成高地。n当断层呈右行排列时，断层为右旋运动，在两断当断层呈右行排列时，断层为右旋运动，在两断层首尾相接部位，将受拉张，地壳下陷形成凹地。层首尾相接部位，将受拉张，地壳下陷形成凹地。3.平直断层端点两侧的派生构造地貌平直断层端点两

27、侧的派生构造地貌n当断层水平运动时，在断块运动前方的断当断层水平运动时，在断块运动前方的断层端点附近，常受挤压而隆起，断块运动层端点附近，常受挤压而隆起，断块运动后方的端点附近受拉张而凹陷。后方的端点附近受拉张而凹陷。n结果在断层两侧形成两个隆起区和两个拗结果在断层两侧形成两个隆起区和两个拗陷区。陷区。4.分支断层收敛和撒开部位的派生构造地貌分支断层收敛和撒开部位的派生构造地貌n在一个右旋断层体系内，两个右旋断层相围的楔在一个右旋断层体系内，两个右旋断层相围的楔形块体在其运动前方收敛，并且每一断层有同时形块体在其运动前方收敛，并且每一断层有同时的或间断的交错运动，断层间的楔形地块将受到的或间断

28、的交错运动，断层间的楔形地块将受到挤压并抬升成高地。挤压并抬升成高地。n如果两断层相围的楔形块体在其运动前方撒开，如果两断层相围的楔形块体在其运动前方撒开，则楔形地块受拉张，从而下降形成低地。则楔形地块受拉张，从而下降形成低地。5.基底断裂活动盖层形成的派生构造地貌基底断裂活动盖层形成的派生构造地貌n基底断裂水平运动时，断层两侧地块受力基底断裂水平运动时，断层两侧地块受力偶作用，当盖层的岩性较软，形成一些拉偶作用，当盖层的岩性较软，形成一些拉张地裂缝和挤压隆起。张地裂缝和挤压隆起。n拉张地裂缝在地表呈斜列分布，挤压隆起拉张地裂缝在地表呈斜列分布，挤压隆起的轴向与拉张地裂缝的长轴近于垂直。的轴向与拉张地裂缝的长轴近于垂直。作业题作业题1 1、基本概念、基本概念 断层崖、断层线崖、断层陡坎、断裂谷断层崖、断层线崖、断层陡坎、断裂谷2 2、断陷盆地的成因。、断陷盆地的成因。3 3、如何判断断层崖的活动次数和形成时代。、如何判断断层崖的活动次数和形成时代。4 4、如何根据不同时期河流阶地的错开情况判、如何根据不同时期河流阶地的错开情况判断断层水平活动的历史。断断层水平活动的历史。