1、第第 八八 章章断断 层层 构构 造造断层：岩石沿断裂面有显著位移的破裂构造。断层：岩石沿断裂面有显著位移的破裂构造。地壳中最主要的变形构造之一地壳中最主要的变形构造之一控制区域构造格局和演化、矿产形成与分布，控制区域构造格局和演化、矿产形成与分布，影响工程建设，诱发地震等自然灾害影响工程建设，诱发地震等自然灾害断断层层脆性断层（地壳浅层）一般意义上的断层脆性断层（地壳浅层）一般意义上的断层韧性剪切带（地壳深部）韧性剪切带（地壳深部）断层面：切断岩石并使两侧岩石发生位移的断裂面。断层面：切断岩石并使两侧岩石发生位移的断裂面。 常有檫痕和镜面。常有檫痕和镜面。断层带：由一系列断层面或由较宽的破碎
2、带组成的大型断层。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。断裂带一般宽达数米，甚至几公里。糜棱岩。断裂带一般宽达数米，甚至几公里。一、断层面或断层带一、断层面或断层带第一节第一节 断层要素断层要素断层产状：以断层面的产状表示，包括走向、倾向和倾角。断层产状：以断层面的产状表示，包括走向、倾向和倾角。表示方法：走向表示方法：走向/倾向倾向 倾角，或倾向倾角，或倾向 倾角倾角断层线：断层与地面的交线断层线：断层与地面的交线断层盘：断层面两侧发生位移的岩块。断层盘：断层面两侧
3、发生位移的岩块。 倾斜断层：断层面上侧岩块为上盘，下侧为下盘。倾斜断层：断层面上侧岩块为上盘，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、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。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。的为下降盘。二、断层盘二、断层盘三、断层的位移三、断层的位移1.滑距：断层两盘的位移距离。滑距：断层两盘的位移距离。 总滑距：断层面两侧相邻两点位移后的距离（总滑距：断层面两侧相邻两点位移后的距离（ab） 走向滑距：总滑距沿
4、断层走向的水平投影（走向滑距：总滑距沿断层走向的水平投影（ac） 倾向滑距：总滑距沿断层面倾向的水平投影（倾向滑距：总滑距沿断层面倾向的水平投影（cm） 水平滑距：总滑距的水平投影（水平滑距：总滑距的水平投影（am） 2.断距：断层面两侧被错断的同一岩层的相对距离断距：断层面两侧被错断的同一岩层的相对距离1）在垂直于被错断地层走向的剖面上：）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（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（铅直地层断距：对应层间的铅直距离（hg）。）。水平地层断距：对应层间的水平距离（水平地
5、层断距：对应层间的水平距离（hf）。）。2）在垂直于断层走向的剖面上：）在垂直于断层走向的剖面上：视地层断距：断层两盘被错断的对应层间的垂直距离（视地层断距：断层两盘被错断的对应层间的垂直距离（ho）。）。视铅直地层断距：对应层间的铅直距离（视铅直地层断距：对应层间的铅直距离（hg）。）。视水平断层断距：对应层间的水平距离（视水平断层断距：对应层间的水平距离（hf）。）。断层走向平行于地层走向：断距视断距断层走向平行于地层走向：断距视断距不平行时：视断距不平行时：视断距断距断距根据产状求断距根据产状求断距第二节第二节 断层的分类断层的分类一、断层与相关构造的几何关系分一、断层与相关构造的几何关
6、系分类类1. 断层与岩层走向关系断层与岩层走向关系走向断层走向断层倾向断层倾向断层斜向断层斜向断层顺层断层顺层断层2.断层走向与褶皱轴面走向以及区域构造线走向断层走向与褶皱轴面走向以及区域构造线走向纵断层纵断层横断层横断层斜断层斜断层二、断层两盘相对运动分类二、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. 一般为倾角大于一般为倾角大于45度的高角度正断层，但多数向下变缓，度的高角度正断层，但多数向下变缓， 形成铲（犁）式断层。形成铲（犁）式断层。 倾角在倾角在45度以下的为低角度正断层，规模较大的低角度度以下的为低角度正
7、断层，规模较大的低角度 正断层称为拆离断层。正断层称为拆离断层。高角度拆离断层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 倾角大于倾角大于45度为高角度逆断层，即通常所指逆断层度为高角度逆断层，即通常所指逆断层 倾角在倾角在45度以下的为低角度逆断层，倾角小于度以下的为低角度逆断层，倾角小于30度度 的大规模逆断层称为逆冲断层。的大规模逆断层称为逆冲断层。 逆冲断层一般一般也呈铲式。逆冲断层一般一般也呈铲式。3.3.平移断层（走滑断层）：两盘沿断层走向相对运动的断层平移断层（走滑断层）：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面产
8、状一般陡立根据运动性质可分为：左行走滑（平移）断层和根据运动性质可分为：左行走滑（平移）断层和右行走滑（平移）断层右行走滑（平移）断层4.兼具倾向滑动（正、逆断兼具倾向滑动（正、逆断 层运动）和走滑运动的断层运动）和走滑运动的断 层。层。 左行正断层、左行逆断层、左行正断层、左行逆断层、 右行正断层、右行逆断层、右行正断层、右行逆断层、 正断右行走滑断层、正断右行走滑断层、 正断左行走滑断层、正断左行走滑断层、 逆断右行走滑断层、逆断右行走滑断层、 逆断左行走滑断层。逆断左行走滑断层。 命名中后者为主要运命名中后者为主要运 动性质动性质5.枢纽断层：断层两盘绕一垂直于断层面的轴旋转形成的断层枢
9、纽断层：断层两盘绕一垂直于断层面的轴旋转形成的断层第四节第四节 断层的识别断层的识别一、地貌标志一、地貌标志3.错断山脉错断山脉4.串珠、带状分布的湖泊和泉水串珠、带状分布的湖泊和泉水5.水系的变化水系的变化 1. 断层崖断层崖2.断层三角面断层三角面二、构造标志二、构造标志1.构造不连续性构造不连续性2.断层面的存在断层面的存在3.强变形带的出现强变形带的出现 如强烈劈理化带如强烈劈理化带 和强烈碎裂带和强烈碎裂带4.断层构造岩断层构造岩断层两盘岩石在断层活动中被改造形成的变形岩石断层两盘岩石在断层活动中被改造形成的变形岩石地壳浅部脆性断层脆性断层构造岩地壳浅部脆性断层脆性断层构造岩地壳深部
10、韧性剪切带糜棱岩地壳深部韧性剪切带糜棱岩1）断层碎裂岩（原教科书称为断层角砾岩）：）断层碎裂岩（原教科书称为断层角砾岩）： 由仍保持原岩特点的岩石碎块组成的断层构造岩，由仍保持原岩特点的岩石碎块组成的断层构造岩， 称为碎裂某某岩。称为碎裂某某岩。3)超碎裂岩（微角砾岩）：超碎裂岩（微角砾岩）： 由断层活动研磨成的极细由断层活动研磨成的极细 的构造岩，一般看不到角的构造岩，一般看不到角 砾，并具有像硅质岩的致砾，并具有像硅质岩的致 密构造。一般在断层面上密构造。一般在断层面上 形成板状薄层形成板状薄层2)断层角砾岩（原教科书称为断层碎裂岩）：断层角砾岩（原教科书称为断层碎裂岩）： 经过断层滑动研
11、磨形成的较细的具有砾岩结构的断层岩，经过断层滑动研磨形成的较细的具有砾岩结构的断层岩， 由角砾和基质组成由角砾和基质组成4)玻化岩（假熔岩）：断层快速滑动产生极度研磨并通玻化岩（假熔岩）：断层快速滑动产生极度研磨并通过摩擦热产生熔融，冷凝后形成的外貌类似熔岩玻璃的过摩擦热产生熔融，冷凝后形成的外貌类似熔岩玻璃的一种断层构造岩。一般呈脉状或角砾状。一种断层构造岩。一般呈脉状或角砾状。5)断层泥：岩石研磨后经水化作用形成的一种主要由断层泥：岩石研磨后经水化作用形成的一种主要由粘土矿物（如伊利石、高岭石和蒙托石）组成的未固粘土矿物（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
12、同颜色的条带。结的断层岩，一般平行于断层面呈不同颜色的条带。大型断层：正断层地层缺失，逆断层地层重复大型断层：正断层地层缺失，逆断层地层重复三、地层标志（地层的重复与缺失）三、地层标志（地层的重复与缺失）四、小型岩体、矿化和热液蚀变成带分布四、小型岩体、矿化和热液蚀变成带分布五、同一岩层岩相和厚度的急剧变化五、同一岩层岩相和厚度的急剧变化实习实习10、断层运动学和力学机制作图法、断层运动学和力学机制作图法1.根据共轭断层求主应力方向根据共轭断层求主应力方向练习练习1. 两组断层产状分别为：两组断层产状分别为：240和和 22282求主应力（三轴）方向。求主应力（三轴）方向。2.利用单个断层判别
13、主应力方向已知断层面产状、擦痕方向和利用单个断层判别主应力方向已知断层面产状、擦痕方向和 断层运动性质断层运动性质练习练习2.已知断层及擦痕已知断层及擦痕产状分别为产状分别为6080和和 33419，断层，断层性质为右行，求主应力性质为右行，求主应力方向。（假设共轭角为方向。（假设共轭角为60）3.滑移线图滑移线图步骤：步骤：1)投出断层面极点投出断层面极点2)投出擦痕产状投出擦痕产状3)确定运动平面大圆确定运动平面大圆4)在断层面极点处在断层面极点处沿运动面大圆取一小沿运动面大圆取一小线段，用箭头指示其线段，用箭头指示其运动方向：运动方向：正断层箭头自极点向正断层箭头自极点向擦痕方向；擦痕方向；逆断层相反；逆断层相反；走滑断层不示箭头。走滑断层不示箭头。一般情况：一般情况：正断层箭头向内正断层箭头向内逆断层向外逆断层向外练习练习3. 编制滑移线图。编制滑移线图。
