地质学基础断层及其几何要素
《构造地质学》—断层的几何要素
《构造地质学》—断层的几何要素一、断层的几何要素:1. 断层面:将岩块或岩层断开成两部分并借以滑动的面2. 断层(裂)带:由一系列破裂面或次级断层组成的带3. 断层线:断层面与地面的交线,即断层在地面的出露线4. 断盘:断层面两侧沿断层面移动的岩层5. 滑距:指断层两盘实际的位移距离,是根据错动前的一点错动后分成两个对应点之间的实际距离6. 断距:被错断岩层在两盘上对应层之间的相对距离7. 地层断距:断层两盘上对应层之间的垂直距离8. 铅直地层断距:断层两盘上对应层之间的铅直距离9. 水平地层断距:断层两盘上对应层之间的水平距离二、断层分类(一)按断层走向与所切岩层走向的方位关系1. 走向断层:断层走向与岩层走向基本一致的断层2. 倾向断层:断层走向与岩层走向基本直交的断层3. 斜向断层:断层走向与岩层走向基本斜交的断层(二)按断层走向与褶皱轴向或区域构造线之间的几何关系分类1. 纵断层:断层走向与褶皱轴向基本一致2. 横断层:断层走向与褶皱轴向基本直交3. 斜断层:断层走向与褶皱轴向基本斜交(三)按断层两盘相对运动1. 正断层:断层一盘相对下盘沿断层面向下滑动的断层2. 逆断层:断层一盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层逆冲断层:位移量很大的低角度逆断层,30°左右,5km以上大逆冲断层的上盘,因从远处推移而来称外来岩块,下盘意味着相对未动而称原地岩块。
推覆体:是一种外来岩块,因其总体呈平板状故称逆冲岩席。
逆冲断层和推覆体共同构成逆冲推覆构造或推覆构造。
3. 平移断层:断层两盘顺断层走向相对滑动的断层。
4. 枢纽断层:断层两盘以某一点为轴心作相对旋转运动的断层。
逆时针←→左行顺时针←→右行所谓右行或左行是指沿垂直断层走向观察断层时,对盘向右或向左滑动。
(四)断层形成机制(安德森模式):他认为因地面与空气间无剪应力作用,所以形成断层的三轴应力状态中的一个主应力轴趋于垂直于水平面。
以此为依据提出了形成正断层、逆(冲)断层和平移断层的三种应力状态。
第六章-断层--§1--断层的几何要素--§2--断层分类
第一节 断层的几何要素
断层是岩石圈中顺破裂面发 生明显位移的一种断裂构造,断 层在自然界里发育广泛,是岩石 圈中最重要的地质构造类型。断 层的研究具有重要的理论意义和 实际意义。
第一节 断层的几何要素
断层、节理、劈理的区别
第一节 断层的几何要素
一、断层面和断层带
1.断面:岩石断开并籍以滑动的破裂面。 *1)由走向、倾向、倾角三要素确定。 2)非绝对平面。 3)断层带 一系列破裂面或次级断层组
第一节 断的几何要素
下盘
断层线 上盘
上升盘
下降盘
下降盘
上升盘
断层面
第一节 断层的几何要素
断盘(上盘)
断层线
断盘(下盘)
第一节 断层的几何要素
断盘(上盘)
断层线
断盘(下盘)
上盘 方家泉断层
第一节 断层的几何要素
三、断层的位移
断层相邻盘运动所产生的空间位置距离。断 盘的运动有两种类型:
直移(线)运动 断层运动轨迹为一条直线;两断 盘上未错动前的平行直线,运动后仍然平行;
成的带(同时形成、相互平行、性质相同)
4)与地面的交线称断层线。
断层面
断层线
第一节 断层的几何要素
二、断盘
——岩石断开之后,被分隔为两部分的 岩块。
1)断面直立:
按方位称谓——如走向南北,则称东 盘、西盘;如走向东西,则称北 盘、南盘; 2)断面倾斜:称上盘、称下盘
3)按运动方式:称上升盘、称下降盘
第二节 断层的分类
纵、横、斜断层
F1 F2
F1 F3
第二节 断层的分类
二、按断层两盘相对运动分类
1.正断层:上盘下降、下盘上升的断层; 一般为陡倾角断面。
断层基础知识(好东西)
§6 断层的观察与研究
一、断层的识别或确定 (一)地貌标志 1、断层崖; 2、断层三角面; 3、错断的山脊; 4、山岭和平原的突变; 5、串珠状湖泊洼地; 6、泉的带状分布; 7、水系特点
This faulted glacial moraine in the Sierra Nevada Mountains is an excellent example of the law of cross-cutting relationships.
zones, which, until now, were unavailable.
闪长玢岩岩墙充填于平移断层 -安徽霍邱四十里长山
z
δμ
被花岗岩
z
岩墙充填
的平移断
层-安徽
霍邱四十
里长山
肥东龙山NNE向走滑断层(断层面上发育纤维状凹凸棒)
二叠系栖霞组灰岩中的横断层 -巢湖北部山区177高地南部
(3)环状和放射状断层 (4)雁行式断层 (5)大型断陷盆地 如华北、松江、江汉、萍乐等 (6)裂谷(系)(rift system)
◆大洋裂谷(oceanic rift)-大西洋 ◆大陆裂谷(contineatal rift)-东非裂谷 ◆陆间裂谷(intercontinenta rift)红海 ◆大陆裂谷→陆间裂谷→大洋裂谷为一演化序列 ◆我国华北平原新生代裂谷,白垩纪沂沐裂谷以 及攀西裂谷等。
二、位移(desplacement)直移运动、旋转运动
(一)滑距(slip) 以相应 点为参照系,两个时应点间的 真正位移称为总滑距(ab) (net desplacement) 1、滑距(strike slip)(ac) 2、倾斜滑距(dip slip)(cb) 3、水平滑距(horizontal slip)(am)
断层ppt课件
3)按运动方式:称上升盘、称下降盘
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断层的几何要素
断盘是断层面两侧沿断层面发生位移的岩块。
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第一节 断层的几何要素
下盘
断层线 上盘
上升盘
下降盘
下降盘
上升盘
断层面
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第一节 断层的几何要素
断盘(上盘)
断层线
断盘(下盘)
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第一节 断层的几何要素
断盘(上盘)
断层线
断盘(下盘)
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上盘 方家泉断18 层
第一部分 断层的几何要素
三、断层的位移
断层相邻盘运动所产生的空间位置距离。断 盘的运动有两种类型:
直移(线)运动 断层运动轨迹为一条直线;两断 盘上未错动前的平行直线,运动后仍然平行;
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落差与平错
在矿山开采中,为设计竖井和平巷的长度,还常常采用平错和落 差一类断距术语。如图6-2,在垂直岩层走向的剖面上, XYZ为一 直角三角形,XY为落差,YZ为平错。
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第二部分 断层的分类
一、按断层与有关构造的几何关系分类
(一)断层走向与岩层走向的关系
(1)走向断层:断层走向与岩层走向基本
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第二部分 断层的分类
纵、横、斜断层
F1 F2
F1 F3
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第二部分 断层的分类
二、按断层两盘相对运动分类
1.正断层:上盘下降、下盘上升的断层; 一般为陡倾角断面。
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下盘上升
上盘下降
正断层——上盘相对下盘向下滑动的断层 31
第二部分 断层的分类
2.逆断层:上盘上升、下盘下降的断层;进 一步细分为:
7断层
四、断层效应
同一断层在不同 截面上显示出不 同特征的现象就 是断层效应。
研究断层时应从 多方面考察断层 的特征。
倾向平移断层在剖面上呈逆断层假像
倾向正断层在平面上呈平移断层的假像
顺层正-走滑断层在剖面与平面呈未被错断的假像
断层效应
五、断层的形成机制—Anderson模式
正断层:1直立,2 和3水平,2水平;
断面
陕西省泾阳县口镇正断层
二、断层的分类 2. 根据断层两盘相对运动方向分类
正断层
安徽省巢湖市平顶山殷坑组(T1 y)中正断层
二、断层的分类 2. 根据断层两盘相对运动方向分类
(2)逆断层
上盘相对上升的断层。
特点: ①发育于挤压环境; ②断面倾角总体较缓, 如较大时称冲断层; ③断层带内岩石破碎、 变形相对比较强烈。
特点:①挤压和 右行平移
左行平移
拉张环境都可以
形成;②断面一
般较陡;③断层
带内变形变质作
用往往比较强烈。
左行与右行平移断层
三、同沉积断层
又称生长断层,地层发育的同时形成的断层。 特点:
1.一般为正断层,剖面上常 呈上陡下缓的犁式;
2.上盘生长地层明显增厚, 这是同沉积断层最基本的特 征和识别标志;
第七章 断层概述
经常引起地质灾害的地质构造之一
本章主要内容
1. 断层的几何学与运动学要素 2. 断层的类型及其应力环境 3. 同沉积断层 4. 断层的识别标志 5. 断层两盘相对运动方向的判定
一、断层的几何学与运动学要素
岩层或岩体顺破裂面发生 明显位移的构造就是断层, 又叫断裂。
1. 断层的几何学要素 主要有断层面和断盘。
小型逆断层
中国海洋大学 基础地质学II(第08章)断层构造
断层线和断层带
左侧:地质图; 右侧:构造图;
断层线
下盘
上盘
上升盘
下降盘
下降盘
上升盘
断层面
断盘(上盘)
断层线
断盘(下盘)
常用的断层位移量
1.滑距
相当点:指未断前的一个
点在断层移动以后分成两个 相邻的点。
相当层:指同一地层由于
断层移动而分别在断层的两 盘出现。
垂直岩层走向的剖面
差异升降运动也可在升与降过渡的挠曲地段产生正断 层,其产状乃向下降一侧陡倾。这种断层的产生可能同地 壳向上隆起形成的垂向挤压及相应侧向拉伸的应力状态有 关。
正平移断层和平移正断层属斜向(滑动)断层
上盘斜向下降
断层两盘既不顺断层走向方向也不顺倾向方向滑动的断层,位移与走向和倾 向斜交。因此,总位移在走向和倾向上有两个分量。当平移分量>下降分量称为 正平移断层;当水平分量<下降分量称为平移正断层.
逆平移断层和平移逆断层属斜向(滑动)断层
上盘斜向上升
断层两盘既不顺断层走向方向也不顺倾向方向滑动的断层,位 移与走向和倾向斜交。因此,总位移在走向和倾向上有两个分量。 当平移分量>上升分量称为逆平移断层;当水平分量<上升分量称 为平移逆断层.
斜交式断层 F1-平移断层;F2-逆断层;F3-正断层;U-上升;D-下降
2、断层的剖面组合类型
断层剖面组合类型
a-阶梯状;b-地堑;c-地垒;d-”Y”字型;e-叠瓦状;f-花状
A-阶梯状断层组合
由若干条产状大致相同的正断层平行排列,在剖面上各个断层 的上盘呈阶梯状向同一方向按顺序依次下降。
阶梯状断层的深部延伸
思考题 1、什么叫断层、断层面、断层线、断盘? 2、什么是相当点、相当层? 3、断距和滑距各有哪些类型?各指什么?
断层几何要素
第一节 断层的几何要素和位移
一、断层的几何要素
1. 断层面: 将岩片或岩层断开成两部分,并介意滑动的破
裂面 (可平、可曲,产状要素同面状构造) 2. 断层带:
一系列破裂面或次级断层组成的带 (同时形成、相互平行、性质相同)
3. 断层线: 断层面与地面的交线
4. 断盘: 断层面两侧,沿断层面滑动的岩块 上 盘—位于断层面上侧的断盘 下 盘—位于断层面下侧的断盘 上升盘—相对向上滑动的断盘 下降盘—相对向下滑动的断盘
C. 推覆构造: 滑动距离很远的逆掩断层,倾角 <30º (低角度、远距离、逆断层)
外来岩席:远处推覆而来的岩块(推覆体) 原地岩块:下盘相对未动的岩块
飞来峰:被剥蚀后残留下的孤零的外来 岩席,断层圈闭的老地层
构造窗:外来岩席中被剥露出来的原地 岩体,断层圈闭的新地层
构造窗与飞来峰
3. 平移断层: 两盘沿断层走向移动的断层(走滑断层), 断层面一般直立 A. 左行(旋)平移断层、右行(旋)平移断层 B. 正-平移断层、平移-正断层 C. 逆-平移断层,平移-逆断层
2. 按断层走向与区域构造线(或褶皱轴)的关系分类
(1)纵断层:断层走向与区域构造线基本一致 (2)横断层:断层走向与区域构造线基本垂直 (3)斜断层:断层走向与区域构造线斜交
二、断层两盘相对运动分类
1. 正断层: 上盘下降, 倾角较大,上陡下缓(犁式断层)
2. 逆断层: 上盘上升
A. 高角度逆断层:倾角 >45º,逆冲断层 B. 低角度逆断层:倾角 <45º,逆掩断层
下盘
断层线 上盘
上升盘
下降盘
下降盘
上升盘
断层面
二、位移
1. 滑距: 断层两盘实际的位移距离
构造地质学—— 断层1
逆断层形成条件
应力状态:σ1和σ2(中间主应力轴)水平,σ3垂直。 断层产状特征:σ2平行于断层走向,上盘顺断层倾向向
上滑动。 逆断层产生条件:σ1在水平方向上逐渐增大,或者σ3逐
渐减小。地壳中水平挤压有利于逆冲断层的发育(例如大 陆造山带挤压碰撞带)。
向的应力相等。 (2)隔板向右,使左间内水平应力减小,
σ3是水平的,σ1是直立的,形成正断 层。 (3)在右间内正相反,使右间内水平应力增 加,σ1是水平的,σ1是直立的,形成 逆断层。
断层方位与应力方向的关系
(安德森模式)
提出模式前提: 1)地面与空气之间无剪应力作用; 2)三轴应力状态中一个主应力轴垂直地面; 3)断层面是剪切破裂面。
切割,在断块的一端引起岩块的拉开、陷落形成盆地、拗陷;在另一端引 起重叠、挤压形成褶皱或逆冲断层。
断层形成的区域背景
断层的控矿意义
沙箱实验-模拟正断层和逆断层的形成
Hubbert(1951)的实验 材料:沙子 实验过程:转动螺杆推动力推动金属隔板。 隔板向右运动,在左间内发育了正断层,
它倾角为典型的60º,为沙子内摩擦角的 余角。 隔板继续向右运动,当沙子受到压缩形成 逆断层,断层倾角约为30º。 动力学分析: (1)沙子在两室都处于静岩应力状态,各方
环状断层
是由若干条弧形、半环状断 层围绕一个中心成同心圆状 排列之组合。
放射状断层
是由若干条断层自一个中心 向外成辐射状排列之组合。 这种构造组合型式形成是隆 拱作用引起的平面引张之结 果,规模一般不大,以小型 为主。
环状断层 放射状断层
斜列型 (雁列式)断层
安师大地质学基础课件04构造运动与构造变动-2断层
①冲断层指高角度的
(倾角大于45˚)的逆断 层,断层线比较平直。
五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
六、研究断层的意 义
七、韧性断层与区 域性大断裂
图 4-74 冲断层(广东合水南露天采场 煤系地层中)据蓝淇锋等
第4章 构造运动和 构造变动
第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素
图 4-68 断层位移图
断层两盘的相对移动统称位移。在实际工作中, 经常要推断断层两盘相对位移的方向和测算位移的 距离。
二、断层及其几何要素
第4章 构造运动和
构造变动 第4节 断裂构造
同一地层由于断层错动,分别在上下盘出现,好 象变成了两个地层,这两个地层就是相当层。
二、断层及其几何
通常是在垂直岩层走向的剖面上来测量相当层之
有的已不活动,有的还在继续活动;形成断层 的力学性质或张或压或剪,各不相同。
五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
六、研究断层的意 义
七、韧性断层与区 域性大断裂
二、断层及其几何要素
第4章 构造运动和
构造变动 第4节 断裂构造
断层的几何要素包括断层本身的基本组成部分(图 4-67)以及与阐明断层空间位置和运动性质有关的具有
的走向与褶曲的轴向 或区域构造线一致。 纵断层基本是走向断 层。
(2)横断层:断层
的走向与褶曲的轴向 或区域构造线直交。 横断层基本是倾向断 层。
(3)斜断层:断层
的走向与褶曲的轴向 或区域构造线斜交。 斜断层基本是斜交断 层。
图 4-71 断层走向与褶曲轴的关系(平面图) F1. 纵断层;F2. 横断层;F3. 斜断层;S. 志留系;
讲08 断层
断裂构造
9
地质学基础
第二十章
第五节 断层的研究 力,因次一级应力的作用使断层面两盘的岩层发生破裂称之 为伴生构造, 见图 。 3.根据断层面上的擦痕、阶步及断层带中的构造透镜体判别两盘运 动方向 1)擦痕 由粗—细的方向指示对盘运动方向。 2)阶步 正阶步 由陡—缓的方向指示对盘运动方向。 反阶步 陡坎对着的方向指示本盘运动方向,见图 。 体构造透镜体的长轴与断层面锐夹角的方向指示对 3)构造透镜 盘运动方向, 见图 。 三、断层的识别 (一)地貌标志 断层的活动及存在,常在地貌上留有明显的表现,,这些 由断层引起的地貌现象就成为识别断层存在的最直接标志,为
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断裂构造
地质学基础
第二十章
第五节 断层的研究 1.构造线不连续现象:指断层常造成岩层的地质界线、不整合界线、 褶皱的枢纽、轴线等在地面上突然中断或错开的现象。它是断 层存在的直接标志, 。 见图 2.摩擦镜面、擦痕等标志 断层的运动使断层面处的岩石经摩擦而 成为光滑的平面称之为摩擦镜面。同时断层面上也可见擦痕、 阶步等构造,这些都是判别断层存在的标志。 3.断层碎裂变质岩(构造岩) 由于断层两盘的相对错动,导致断层面附近的岩石破碎、碾 压变形,甚至发生重结晶作用和矿物的定向排列,产生新矿物, 形成与原岩明显不同的新岩石,即碎裂变质岩。它的存在是断 层的直接标志,碎裂变质岩的延伸方向就是断层的延伸方向。 根据岩石的破裂、变质程度和结构、构造特征,可将碎裂变 质岩分为以下几类: 1)构造角砾岩(张裂角砾岩和压碎角砾岩) 张裂角砾岩 由大小不等的棱角状角砾和更小的碎粒组成,
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断裂构造
地质学基础
插图1 断层的几何要素
断盘
断层带
断层面
断层线
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断层基础知识学习 (1)
资源拓展部 叶勤富
2015年9月17日
学习内容
一、断层的要素和命名
1、断层的几何要素及位移 2、断层的基本类型
二、断层的识别 三、断层位移方向确定
1、断层效应 2、断层两盘相对运动方向的确定
一、断层的要素和命名
断裂:岩石受力而发生破裂的现象称为断裂。
断裂构造:岩石在破裂变形阶段产生的构造称断裂构造。 断裂构造使岩石的连续性和完整性遭到破坏,并使破裂面 两侧岩块沿破裂面发生位移。 节理:凡破裂面两侧的岩石沿破裂面没有发生明显的相对 位移或仅有微量位移的断裂构造称为节理。
串珠状湖泊洼地及带状分布的泉点都是断层地貌识别标志 。
二、断层的识别
2、构造标志:断层活动总是形成或留下许多构造现象, 这些现象也是判别断层可能存在的重要依据。顺其走向延 伸。如果这些线状或者面状地质体在平面上或剖面上突然 中断、错开,不再连续,说明有断层的存在。
构造强化有: 1岩层产状的急变和变陡 2节理化、劈理化 窄带的突然出现 3小褶皱剧增,以及挤压破碎和各种擦痕 等现象。 地层标志:由于受走向断层的影响,常常造成地层重复或 缺失也是断层存在的主要标志。
(一)断层的位移
2 .断距:被错断岩层在两盘 上的对应层之间的相对距离。 1 )在垂直岩层走向的剖面上 可测得地层断距。 A)垂直地层断距(ho):对 应层间的垂直距离 B)铅直地层断距(hg):对 应层间的铅直距离
C )水平地层断距( hf ):对 应层间的水平距离
垂直岩层走向的剖面观察
阶步是断层面上与擦痕垂直的微细陡坎,阶步的陡坎一般指 对盘的运动方向。反阶步小陡坎的倾斜方向指示断层本盘点 运动方向。
断层的概念及断层的几何要素
断层的概念及断层的几何要素一、断层面断层面为切断岩石并使两侧岩石发生位移的断裂面。
常有擦痕和镜面(图6-1)。
断层面可以是一个平面也可以是一个曲面,其空间方位和形态可用走向、倾向和倾角加以描述。
图6-1 断层面、其剖面形态及其断层面擦痕A—断层面 B—剖面形态 C—擦痕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。
断裂带一般宽达数米,甚至几公里(图6-2)。
断层线为断层面与地表或地下某层面的交线(图6-3)。
一条断层在地表通常为一条断层线,在地下常为近于平行的两条断层线。
断层线形态决定于断层面的产状和地表或地下层面的起伏形态,符合“V”字形法则。
注:断层产状:以断层面的产状表示,包括走向、倾向和倾角(图6-4)。
表示方法:走向/倾向∠倾角,或倾向∠倾角,与前述倾斜岩层相同二、断盘断盘断层面两侧发生位移的岩块(图6-5)。
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、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。
三、断层的位移相当点指未断前的一个点在断层移动以后分成两个相邻的点(图6-6)。
相当层指同一地层山于断层移动而分别在断层的两盘出现(图6-6)。
图6-6 相当点A,A′和相当层1.滑距:断层两盘相当点之间的位移距离(图6-7)。
总滑距:断层面两侧相当点位移后的距离(ab)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(cm)水平滑距:总滑距的水平投影(am)图6-7 断层滑距2.断距:断层面两侧相当层之间的相对距离。
1)在垂直于被错断地层走向的剖面上(图6-8):地层断距:断层两盘被错断的相当层间的垂直距离(ho)。
铅直地层断距:相当层间的铅直距离(hg)。
水平地层断距:相当层间的水平距离(hf)。
图6-8 垂直于被错断地层走向的剖面图2)在垂直于断层走向的剖面上(图6-9):视地层断距:断层两盘被错断的相当层间的垂直距离(ho′)。
断层的基本组成要素
断层的基本组成要素断层是地球表面上的一种构造形态,是指岩石在地质作用下发生断裂并移动的带状地质体。
断层的基本组成要素包括断层面、滑动面、滑动带、断层带、断块和应力场。
一、断层面1. 定义:指岩石发生裂纹并移动形成的表面,是断层的主要组成部分。
2. 特征:通常呈平行或斜交状,具有明显的切迹和粗糙度,有时会出现光滑面。
3. 形成原因:由于地壳内部应力超过岩石承受极限而导致岩石发生裂纹并移动形成。
二、滑动面1. 定义:指沿着断层面发生相对位移的表面,是断层运动的主要方式之一。
2. 特征:通常呈平行或斜交状,与断层面之间存在一定角度。
3. 形成原因:由于地壳内部应力超过岩石承受极限而导致岩石沿着断层面相对位移。
三、滑动带1. 定义:指沿着滑动面发生相对位移的区域,是断层运动的主要部分。
2. 特征:通常呈带状,具有明显的变形和破碎现象,有时会出现粘结性质。
3. 形成原因:由于地壳内部应力超过岩石承受极限而导致岩石沿着滑动面相对位移并发生变形和破碎。
四、断层带1. 定义:指沿着断层面两侧的岩体所组成的区域,是断层周围的主要构造带。
2. 特征:通常呈带状,具有明显的变形和破碎现象,与滑动带之间存在一定角度。
3. 形成原因:由于地壳内部应力超过岩石承受极限而导致岩石沿着断层面相对位移并发生变形和破碎,形成了断层带。
五、断块1. 定义:指被断层切割出来的单个或多个块体,是断层运动的结果之一。
2. 特征:通常呈不规则形态,大小不等,并且具有明显的变形和错动现象。
3. 形成原因:由于地壳内部应力超过岩石承受极限而导致岩石沿着断层面相对位移并发生变形和破碎,形成了断块。
六、应力场1. 定义:指作用于岩石的内部或外部力量,是断层运动的主要驱动力。
2. 特征:具有方向性和大小性质,可以通过测量和分析来了解断层的运动方式和规模。
3. 形成原因:由于地球内部构造和外界环境变化等因素作用于岩石而形成。
综上所述,断层的基本组成要素包括断层面、滑动面、滑动带、断层带、断块和应力场。
断层的定义和要素
断层的定义和要素
断层是地壳中岩石受力作用而发生断裂并发生相对位移的现象。
断层要素主要包括以下几个方面:
1. 断层面:断层面是相邻两部分岩块沿其滑动的破裂面。
断层面可以呈平面状或弯曲的面状,它是断层位移的发生地和断层线的延伸基础。
2. 断层线:断层面与地面的交线,称为断层线。
断层线表示断层的延伸方向,可以是直线,也可以是曲线。
3. 断盘:断层面两侧的岩块,位于断层面之上的称为上盘,断层面之下的称为下盘。
断层两侧的岩块相对位移,形成断距。
4. 断层破碎带:规模较大的断层经常由一系列相互平行的破裂面组成一个带,在断层带内常夹有碎裂的岩块、岩片及各类断层岩。
5. 断层位移:断层两侧岩块的相对位移,包括垂直位移和水平位移。
根据位移的方向和大小,可以将断层分为正断层、逆断层和平移断层等不同类型。
6. 断层走向:断层线在地面上的投影方向称为断层走向。
断层走向可以用于描述断层的延伸方向和分布规律。
总之,断层是地壳中岩石因受力而发生破裂并发生相对位移的现象。
断层要素包括断层面、断层线、断盘、断层破碎带、断层位移和断层走向等,这些要素共同决定了断层的特性和地质作用。
断层基础知识(好东西)
(二)构造标志 (三)地层标志—重复与缺
失(前述6种情况) (四)岩浆活动与矿化作用 (五)岩相与厚度的急变 二、断层面产状的测定
构造线和地质体的不连续:表现为岩层、岩体、褶皱轴等地 质界线在平面和剖面上的突然中断、错开等现象。
三、断层两盘相对运动方 向的确定
(一)根据两盘新老关系 (前述走向地层6种情 况)
地层缺失(D)
地层重复(E)
地层缺失(F)
下降盘出现新地层 下降盘出现新地层 上升盘出现新地层
二、横断层引起的效应 (一)、正(逆)断层引起的效 应 (二)、平移断层引起的效应 (三)、平移正(逆)断层引起 的效应 1、没错动,滑移线平行岩层在断 层面上的迹线。 2、滑移线在迹线下侧,剖面上看 正断层、平面上看平移断层。 3、滑移线在迹线上侧,剖面上看 逆断层,平面上看平移断层。 (四)、横断层错断褶皱引起的 效应 褶皱的核部宽窄发生变化。
于前者,故称视断距。
§2 断层分类
一、断层与有关构造的几何关系分类 (一)根据断层与岩层走向的方位关系分:
走向断层 倾向断层 斜向断层 顺层断层 (二)根据断层与褶皱枢纽走向或区域构造线之间关系分: 纵断层 横断层 斜断层
二、按断层两盘相对运动方向分
1、正断层(Normal Fault) 2、逆断层(Revers Fault) 3、平移断层(transcurrent)
§3 断层成因机制
一、安德森模式 (E.M.Anderson, 1957)
二、哈佛奈模式(W.Hafner 1951)
§4
(一)碎裂岩系列 (二)糜棱岩系列
断层岩
A
B
A、B:断层角砾岩(显微照片) C -新藏公路峡南桥
C:断层角砾岩(原岩为侏罗系 火山岩)-安徽肥东龙山
断层的基本组成要素
断层的基本组成要素一、断层的定义和形成1.1 断层的定义断层是地壳岩石在地质作用过程中发生的断裂带,沿着裂隙面岩石发生错动,分裂成两个或多个块体的现象。
1.2 断层的形成断层的形成主要由地壳板块的运动引起。
地壳板块在受到强烈的应力作用时,会发生断裂,产生断层。
断裂破坏使得地壳有了新的接触面,岩石体块沿断层面发生错动,形成了断层。
二、断层的基本组成要素2.1 断层面断层面是断层中最主要的组成要素,指断层两侧岩石块体错动的面。
断层面可以是平整的、波状的或错曲的,其形态取决于断层的性质和应力环境。
2.2 断层溜滑带断层溜滑带是沿断层面存在的岩石变形带。
这是由于断层面沿岩石的微观裂隙中存在滑移的岩浆经过摩擦和剪切而形成的。
2.3 断层带断层带是指在地质构造中存在大量平行或互相交错的断层构成的地区。
断层带通常与地壳运动活跃的地区有关,其范围可以从数千米到数百千米不等。
2.4 断层槽断层槽是断层面两侧岩石块体错动形成的裂隙区域。
断层槽往往是断层面上下数十米到几百米范围的区域。
2.5 断层破碎带断层破碎带是断层上下部分岩石块体发生破碎的区域,广泛分布于断层带的上下方。
三、断层的分类断层可以根据不同的标准进行分类。
3.1 根据滑动方向分为:•正断层:指断层面上侧岩石向下滑动,断层面的倾角小于45度。
•逆断层:指断层面上侧岩石向上滑动,断层面的倾角小于45度。
•平移断层:指断层面上侧和下侧的岩石块体平行滑动,断层面的倾角小于45度。
3.2 根据滑动性质分为:•块体断层:断层面两侧岩石块体的错动带有较大的位移。
•滑动断层:断层面两侧岩石块体的错动带有较小的位移。
3.3 根据断层形态分为:•直线断层:断层面呈直线状。
•弧形断层:断层面呈弧形状。
•环状断层:断层面呈环状。
四、断层的地质意义断层的存在对地质演化和资源分布产生了重要的影响。
4.1 地壳变形断层的形成和发展是地壳板块的运动和变形的重要表现之一。
断层的存在改变了原有地层的变形状态,形成了新的地壳结构。
11地质基础理论9断
(2)横断层: 断层走向与区域 构造线基本垂直
(3)斜断层: 断层走向与区域 构造线斜交
3.按断层切割深度分类 (1) 岩石圈断层(裂):大于40km,切穿岩石 圈达软流层,常是板块边界。 (2) 地壳断层(裂):大于30km,切穿地壳达 莫霍面,控制岩浆活动或成矿的分带性。 (3) 基底断层(裂):大于15km,切穿硅铝层 达康氏面,沿断裂带有岩浆活动。 (4) 盖层断层(裂):切穿沉积盖层达变质基 底。15km, (5) 层间滑动断层:小于10km,发育于盖 层中,常与各种构造层界或岩性界面一致。
4.按断层两盘相对运动分类 (1) 正断层:上盘相对下降,下盘相 对上升 (2) 逆断层:上盘相对上升,下盘相 对下降 A.高角度逆断层:断层面倾角>45⁰, 也叫逆冲断层 B.低角度逆断层:断层面倾角<45⁰ , 也叫逆掩断层
正断层
逆断层
逆冲断层-新藏公路峡南桥
(3) 平移断层:也叫平推断层,两盘沿 断层走向移动的断层,断层面一般直立,往 往是在水平剪应力作用下形成的。规模巨大 的平移断层称为走滑断层。
⑸压扭性断层:是在压应力和剪应力共同 作用下形成的断层。兼具压性断层和扭性断层 的特点。
断层的表示符号:
四、断层的组合类型 1.阶梯状断层 多条正断层组合成阶梯状,断层面呈平面
状或弧形。
2.地堑和地垒 地堑(地垒)主要由两条或两组走向基本一 致的相向(反)倾斜的正断层组成,其中间岩块 为共同的下降(上升)盘。
在垂直断层走向观察时,对盘向左滑动 的平移断层称为左行;对盘向右滑动的平移 断层称为右行。 D.逆-平移断层,
平移-逆断层 E.正-平移断层,平移-正断层
(4) 枢纽断层(旋转断层): 旋转轴位于一端的枢纽断层:各段断距 不同。 旋转轴位于中间的枢纽断层:两端旋向 相反。
11-3.3-5 断层的概念、断层的几何要素、断层的分类
■
■
断
层
岩石在构造应力 作用下发生断裂, 沿断裂面两侧的岩 块发生明显的相对 位移的断裂构造。
(1) 断所层的几何要素
1 )断层面
指断层中两 侧岩层沿其运 动的破裂面。
2)断层线 1.断『层面2,断断层线3.上盘4.下盘
断层面与水平面或垂直面的交线。
4
4)断距
指岩层中同一点被断层断开后的位移量。
W与断层的规模有大有小;发育深度有深有浅 n.令形成时代有老有新;有的已不活动,有的仍在活动 可能
是一次构造运动的结果,也可能是多次构造运动的结果 1
圣安德烈斯断层
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总断距(ab)
"水平断距 (am)
■重直断距 (bm)
断层的分类
根据断层两盘相对运动的方向分为:
Fault plane
正断层
逆断层
7
平移断层,
上盘下降
正断层:上盘相对下降或下盘相对上升的断层。8
逆断层:上盘相对上升或下盘相对下降的断层。 9
一 M ___________
一 « V |4
XL■
3, .5
M 」—^- ■ —• 1
逆断层按照断层面1=的9 倾角又可分为:
r冲断层 <逆掩断层 I辗掩断层
断层面倾角〉45°; 断层面倾角在25〜45。; 断层面倾角<25°。
10
水平错动 平移断层:两盘沿断层走向相对移动的断层。11
注意!
在实际情况中,平移断层往往是与前两类断 层同时存在的,这类断层一般采用组合命名,称 之
为平移-逆断层、逆一平移断层、平移一正断
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二、断层及其几何要素
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
同一地层由于断层错动,分别在上下盘出现, 同一地层由于断层错动,分别在上下盘出现,好 象变成了两个地层,这两个地层就是相当层。 象变成了两个地层,这两个地层就是相当层。 通常是在垂直岩层走向的剖面上来测量相当层之 间的位移,这样算出来的位移都是视位移, 间的位移,这样算出来的位移都是视位移,一般称之 为断距(以便与滑距相区别)。 为断距(以便与滑距相区别)。
盘围绕着一个轴作旋转运动, 盘围绕着一个轴作旋转运动,这样的断层叫枢纽断层或 旋转断层。 旋转断层。 两盘运动方式有2种情况 一种旋转轴位于断层的一 种情况:一种 两盘运动方式有 种情况 一种旋转轴位于断层的一 其特点是在同一条断层的不同地段其位移量不等; 端,其特点是在同一条断层的不同地段其位移量不等; 另一种旋转轴位于断层的中间 旋转轴位于断层的中间, 另一种旋转轴位于断层的中间,其特点是除了位移量随 断层不同地段而变化外,还表现为在旋转轴的两侧, 断层不同地段而变化外,还表现为在旋转轴的两侧,一 侧为正断层,一侧为逆断层。 侧为正断层,一侧为逆断层。
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
图 4-79 平推断层
三、断层的分类
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
( 4)枢纽断层:有些断层运动具有旋转性质,好像上 枢纽断层:有些断层运动具有旋转性质 断层运动具有旋转性质,
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
(1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升的断层叫 正断层:上盘相对下降, 正断层。断层面的倾角一般较陡,多在45˚以上 以上。 正断层。断层面的倾角一般较陡,多在 以上。正断 层后相当层间出现拉开的一段水平断距,如图4-72C中 层后相当层间出现拉开的一段水平断距,如图 中 一段, 的bc一段,说明正断层是在张力或重力作用下形成的。 一段 说明正断层是在张力或重力作用下形成的。 正断层的规模有大有小,断距从小于1m到数百米 到数百米; 正断层的规模有大有小,断距从小于 到数百米;断 层线从数米到数百千米以上,一般比较平直。 层线从数米到数百千米以上,一般比较平直。
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
图 4-67 断层要素 1. 下盘;2. 上盘;3. 断层线;4. 断层破碎带;5. 断层面
(一)断层面
(二)断层线
(三)断盘
二、断层及其几何要素
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
三、断层的分类
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素
逆断层特别是逆掩断层及推覆构造, 逆断层特别是逆掩断层及推覆构造,其形成与强 特点是: 烈的水平挤压作用有关。这种断层的特点是 烈的水平挤压作用有关。这种断层的特点是:断层常 三、断层的分类 与倒转褶皱、平卧褶皱等伴生;岩层受水平压力褶皱, 与倒转褶皱、平卧褶皱等伴生;岩层受水平压力褶皱, 四、断层的组合类 由倾斜、倒转、平卧到翼部(倒转翼)变薄而断裂, 由倾斜、倒转、平卧到翼部(倒转翼)变薄而断裂, 型 断层一般发生在倒转翼上;推覆体盖在新岩层上, 断层一般发生在倒转翼上;推覆体盖在新岩层上,上 下盘的相当层有很长一段距离的掩覆。 下盘的相当层有很长一段距离的掩覆。
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
(1)纵断层:断层
的走向与褶曲的轴向 或区域构造线一致。 或区域构造线一致。 纵断层基本是走向断 层。 (2)横断层:断层 的走向与褶曲的轴向 或区域构造线直交。 或区域构造线直交。 横断层基本是倾向断 层。 (3)斜断层:断层 的走向与褶曲的轴向 或区域构造线斜交。 或区域构造线斜交。 斜断层基本是斜交断 层。
(2)逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降的断层叫 逆断层:上盘相对上升, 逆断层。逆断层后相当层间出现一段掩覆现象, 逆断层。逆断层后相当层间出现一段掩覆现象,即上盘 掩盖下盘的现象, 掩盖下盘的现象,说明逆断层主要是在水平挤压力作用 下形成的。逆断层又可根据断层面的倾角分为: 下形成的。逆断层又可根据断层面的倾角分为: ①冲断层指高角度的 冲断层指高角度的 倾角大于45˚) (倾角大于 )的逆断 断层线比较平直。 层,断层线比较平直。
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
(四)位移
图 4-68
断层位移图
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
断层两盘的相对移动统称位移。在实际工作中, 断层两盘的相对移动统称位移。在实际工作中, 经常要推断断层两盘相对位移的方向和测算位移的 距离。 距离。
五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
三、断层的分类
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
图 4-72 正断层 A. 上盘顺断层面倾向滑动;B. 上盘顺断层面斜向滑动;C. 正断层剖面示意图
三、断层的分类
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
视断距
AB. 视断距;CE. 地层断距;CF. 铅直断距;
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
三、断层的分类
第4章 构造运动和 三、断层的分类 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
图 4-74 冲断层(广东合水南露天采场 煤系地层中)据蓝淇锋等
三、断层的分类
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
六、研究断层的意 义 七、韧性断层与区 域性大断裂
二、断层及其几何要素
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
图 4-69
垂直于被断地层(相当层)走向的剖面 CD. 水平断距;a. 地层倾角
(3)平推断层:指断层两盘沿着断层面在水平方 平推断层: 向发生相对位移的断层,又叫平移断层。 向发生相对位移的断层,又叫平移断层。平推断 层往往是在褶曲形成过程中在水平剪切应力作用 层往往是在褶曲形成过程中在水平剪切应力作用 下产生的,断层走向常与褶曲轴垂直或斜交, 下产生的,断层走向常与褶曲轴垂直或斜交,断 层面多近于直立。 层面多近于直立。
六、研究断层的意 义 七、性断层与区 域性大断裂
二、断层及其几何要素
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
断层的几何要素包括断层本身的基本组成部分 断层的几何要素包括断层本身的基本组成部分(图 包括断层本身的基本组成部分( 4-67)以及与阐明断层空间位置和运动性质有关的具有 )以及与阐明断层空间位置和运动性质有关的具有 几何意义的要素。 几何意义的要素。
二、断层及其几何要素
第4章 构造运动和 二、断层及其几何要素 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
(一)断层存在的标志 (二)怎样确定断层的性质 (三)怎样确定断层的时代
岩块沿着破裂面有明显位移的断裂构造称 为断层。断层的规模有大有小, 为断层。断层的规模有大有小,所波及的深度 有深有浅形成的时代有老有新; 有深有浅形成的时代有老有新;有的是一次构 造运动的结果,有的是多次构造运动的结果; 造运动的结果,有的是多次构造运动的结果; 有的已不活动,有的还在继续活动; 有的已不活动,有的还在继续活动;形成断层 的力学性质或张或压或剪,各不相同。 的力学性质或张或压或剪,各不相同。
图 4-70 断层走向与岩层产状的关系 F1. 走向断层;F 2. 倾向断层;F3. 斜交断层 据长春地质学院等, 《地质学基础》
三、断层的分类
第4章 构造运动和 构造变动 2.根据断层走向与褶曲轴或区域构造线的关系分类 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层
图 4-78
逆掩断层的发展过程剖面图解
A. 倒转褶曲;B、C、D. 平卧褶曲;E、F. 逆掩推覆; a,c. 褶曲原同一层面上的两点
三、断层的分类
第4章 构造运动和 构造变动 第4节 断裂构造 二、断层及其几何 要素 三、断层的分类 四、断层的组合类 型 五、怎样识别断层