新大构造地质学课件10断层概论
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断层从脆性到韧性，显然各代表了一定的变形环境。同一条断层由地表到深部可分上下两个区段。盖层中常发育脆性剪切带（或断层） ， 基底为韧性剪切带，其间发育脆-韧性剪切带；韧-脆性剪切带的渡类型。
盖层
基底
脆—韧性剪切断裂和韧性剪切带的断层岩不同，前者形成组构紊乱的碎裂岩系列，后者为糜棱岩系列。
本章讲的断层，主要是脆—韧性断裂。为了研究断层，首先要了解断层的各个组成部分，即断层要素：
断层带：地壳中的断层不只是单一的破裂位移面，往往是由许多近于平行的或相互交织的断层及其分割的岩块所组成一定宽度的位移带，称为断层（破碎）带（B）。 剪切带：具有断层状位移，但没有明显断层发育的强烈变形的线状地带（图C）。带内岩石遭受强烈剪应变，发育S-L构造岩，表现出韧性变形性状，故称为韧性剪切带。
二．按断层两盘相对运动分类 1、正断层：上盘沿断层面相对下降的倾向滑动断层。
2、逆断层：上盘沿断层面相对上升的倾向滑动断层。习惯上：将断层倾角＞45°称高角度逆断层；断层倾角＜45°为低角度逆断层。也叫逆掩断层或冲断层。
构造窗（原地系统）
地层
断层面
a
岩层倾角
⊥于断层走向
⊥被错岩层走向
α
ω
（2）⊥断层走向的剖面上，同样可测量断距。 注意：当岩层走向与断层走向不一致时，除铅直 地层断距外（hg= h′g ′)，其它两个断距不等,因为α（倾角）不等于ω（视倾角），所以：ho＜h′o′; hf ＜ h′f′。故称为视地层断距，视水平断距。
2、断盘：断层两侧沿断层面发生位移的岩块。 如果断层面是倾斜的： 根据与断层面的空间关系： 上盘：位于倾斜断层面上方的断盘。 下盘：位于倾斜断层面下方的断盘，又称底盘。 根据两盘相对运动关系：
上升盘：沿断层面相对上升的断盘。下降盘：沿断层面相对下降升的断盘。
上盘（下降盘）
下盘（上升盘）
3、断层线（带）： 断层在地表的出露线。在地质填图时，断层线是重要的地质界线之一，它的延伸分布形态也符合“V”法则。
侧伏角
在实际工作中，滑距很难测定。通常用断距（离距）来表述断层规模大小。 3、断距：指被错开标志面（如岩层）在两盘上的对应层之间的距离。 （1）⊥被错岩层走向的剖面上,可测得的断距有：
地层断距：断层两盘 上对应层之间的垂直距离（ho） 铅直地层断距：断层两盘上对应层之间的铅直距离（hg） 水平地层断距：断层两盘上对应层之间的水平距离（hf）。已知岩层倾角和任一断距可求其它断距。
a
b
c
走向滑距倾斜滑距总滑距 Nhomakorabeab
a
c
m
岩层
岩层
断层面
2、滑距：断层两盘实际位移的距离
擦痕线
侧伏角
水平滑距:总滑距在水平面上投影的长度（am） 倾斜滑距:总滑距在断面倾斜线上的分量（cb） 总滑距、走向滑距和倾斜滑距在断面上构成一直角三角形。
a
b
c
走向滑距
倾斜滑距
总滑距
b
a
c
m
岩层
岩层
断层面
擦痕线
二．断层的位移
（2）旋转轴垂直断层面（断层面法线的方向）：各处的滑动量和滑动方向有变化。形成的断层称为枢纽断层。
断层位移量大小的确定受许多因素影响。根据参考系可以测得：真位移：即滑距；视位移：即断（离）距。
总滑距:断层两盘上原来相合的对应点之间的距离（ab） 总滑距在断层面上走向线上的分量（图ac）称为走向滑距；走向滑距和总滑距之间的锐夹角（ ∠ cab）为总滑距的侧伏角。
如果断层面是直立的： 相对于断层面的地理方位描述： 西盘、东盘、北东盘等。
有时也指断层面与任何参考面的交线， 如在地质图上。
东盘
西盘
断层线
北
1、断层的相对位移概念 直移运动：两盘相对平直滑动，呈直线运动，各处滑动量和滑动方向一致。形成的断层称为直移断层 旋转运动：分为两种： （1）旋转轴平行断层走向，可以简单看成沿一个曲面发生的相对直移运动。形成的断层称为旋转断层
g ′
因为地层断距是断层两盘上对应层之间的垂直距离。因此可用两盘相邻地层之间缺失的地层厚度来表示。
在矿山开采中，为设计竖井和平巷长度，常采用平错和落差这些术语。 （3）在⊥矿层走向剖面上，分别以断层面上两盘矿层迹线间距离的水平分量和铅直分量测量。△xyz为直角三角形。xy为落差，yz为平错。设矿层倾角α，则有：
弹性摩擦区，以脆性变形为主，断层作用方式：沿断裂面快速剪切、滑动、摩擦压碎，形成碎裂岩系列。
半塑性区，断裂主要为韧性剪切作用，形成糜棱岩系列。
一．断层的几何要素 1．断层面：断层将岩块或岩层断开成两部分，被断开的岩块或岩层顺之滑动的破裂面，即断层面。
§2．断层的几何要素和位移
断面可以是单一的平直面，也可以是个波状起伏的曲面。可以在地质图上用“V”法则判读和求出断层产状，也可以在野外用产状要素来度量。
§3．断层的分类
1.纵断层—断层走向与区域构造线方向平行 2.横断层—断层走向与区域构造线方向直交 3.斜断层—断层走向与区域构造线方向斜交
（二） 按断层走向与所切岩层走向方位的关系分类 1、走向断层—断层走向与岩层走向基本一致。 2、倾向断层—断层走向与岩层走向直交。 3、斜向断层—断层走向与岩层走向斜交。 4、顺层断层—断层面与岩层面等地质界面基本一致。
第十章 断层 (Fault) 概论
§1.断层概念 §2.断层的几何要素和位移 §3.断层的分类 §4.断层的形成机制 §5.断层的识别（标志）及研究
§1．断层的概念 第五章我们讲了岩石的脆性破坏理论。一种是垂直拉伸方向的张裂；另一种是略小于450角度斜交挤压方向的剪裂。无论是张裂还是剪裂，当平行破裂面位移为零（或很小），这个破裂不连续面称为节理。当位移显著时，就称为断层。 断层：泛指岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的断裂构造(图A)。
矿层倾角
断层倾角
断层的研究涉及几何的、物理的、地质的等多种因素，人们提出多种分类方案，各自强调了某些因素作为分类依据。为了比较全面地描述一条断层，常常需要采取几种不同范畴的描述术语。这里仅介绍几种基本的分类方案。 一、 断层与有关构造的几何关系分类 （一）根据断层走向、褶皱轴向或区域构造线之间的几何关系分类
盖层
基底
脆—韧性剪切断裂和韧性剪切带的断层岩不同，前者形成组构紊乱的碎裂岩系列，后者为糜棱岩系列。
本章讲的断层，主要是脆—韧性断裂。为了研究断层，首先要了解断层的各个组成部分，即断层要素：
断层带：地壳中的断层不只是单一的破裂位移面，往往是由许多近于平行的或相互交织的断层及其分割的岩块所组成一定宽度的位移带，称为断层（破碎）带（B）。 剪切带：具有断层状位移，但没有明显断层发育的强烈变形的线状地带（图C）。带内岩石遭受强烈剪应变，发育S-L构造岩，表现出韧性变形性状，故称为韧性剪切带。
二．按断层两盘相对运动分类 1、正断层：上盘沿断层面相对下降的倾向滑动断层。
2、逆断层：上盘沿断层面相对上升的倾向滑动断层。习惯上：将断层倾角＞45°称高角度逆断层；断层倾角＜45°为低角度逆断层。也叫逆掩断层或冲断层。
构造窗（原地系统）
地层
断层面
a
岩层倾角
⊥于断层走向
⊥被错岩层走向
α
ω
（2）⊥断层走向的剖面上，同样可测量断距。 注意：当岩层走向与断层走向不一致时，除铅直 地层断距外（hg= h′g ′)，其它两个断距不等,因为α（倾角）不等于ω（视倾角），所以：ho＜h′o′; hf ＜ h′f′。故称为视地层断距，视水平断距。
2、断盘：断层两侧沿断层面发生位移的岩块。 如果断层面是倾斜的： 根据与断层面的空间关系： 上盘：位于倾斜断层面上方的断盘。 下盘：位于倾斜断层面下方的断盘，又称底盘。 根据两盘相对运动关系：
上升盘：沿断层面相对上升的断盘。下降盘：沿断层面相对下降升的断盘。
上盘（下降盘）
下盘（上升盘）
3、断层线（带）： 断层在地表的出露线。在地质填图时，断层线是重要的地质界线之一，它的延伸分布形态也符合“V”法则。
侧伏角
在实际工作中，滑距很难测定。通常用断距（离距）来表述断层规模大小。 3、断距：指被错开标志面（如岩层）在两盘上的对应层之间的距离。 （1）⊥被错岩层走向的剖面上,可测得的断距有：
地层断距：断层两盘 上对应层之间的垂直距离（ho） 铅直地层断距：断层两盘上对应层之间的铅直距离（hg） 水平地层断距：断层两盘上对应层之间的水平距离（hf）。已知岩层倾角和任一断距可求其它断距。
a
b
c
走向滑距倾斜滑距总滑距 Nhomakorabeab
a
c
m
岩层
岩层
断层面
2、滑距：断层两盘实际位移的距离
擦痕线
侧伏角
水平滑距:总滑距在水平面上投影的长度（am） 倾斜滑距:总滑距在断面倾斜线上的分量（cb） 总滑距、走向滑距和倾斜滑距在断面上构成一直角三角形。
a
b
c
走向滑距
倾斜滑距
总滑距
b
a
c
m
岩层
岩层
断层面
擦痕线
二．断层的位移
（2）旋转轴垂直断层面（断层面法线的方向）：各处的滑动量和滑动方向有变化。形成的断层称为枢纽断层。
断层位移量大小的确定受许多因素影响。根据参考系可以测得：真位移：即滑距；视位移：即断（离）距。
总滑距:断层两盘上原来相合的对应点之间的距离（ab） 总滑距在断层面上走向线上的分量（图ac）称为走向滑距；走向滑距和总滑距之间的锐夹角（ ∠ cab）为总滑距的侧伏角。
如果断层面是直立的： 相对于断层面的地理方位描述： 西盘、东盘、北东盘等。
有时也指断层面与任何参考面的交线， 如在地质图上。
东盘
西盘
断层线
北
1、断层的相对位移概念 直移运动：两盘相对平直滑动，呈直线运动，各处滑动量和滑动方向一致。形成的断层称为直移断层 旋转运动：分为两种： （1）旋转轴平行断层走向，可以简单看成沿一个曲面发生的相对直移运动。形成的断层称为旋转断层
g ′
因为地层断距是断层两盘上对应层之间的垂直距离。因此可用两盘相邻地层之间缺失的地层厚度来表示。
在矿山开采中，为设计竖井和平巷长度，常采用平错和落差这些术语。 （3）在⊥矿层走向剖面上，分别以断层面上两盘矿层迹线间距离的水平分量和铅直分量测量。△xyz为直角三角形。xy为落差，yz为平错。设矿层倾角α，则有：
弹性摩擦区，以脆性变形为主，断层作用方式：沿断裂面快速剪切、滑动、摩擦压碎，形成碎裂岩系列。
半塑性区，断裂主要为韧性剪切作用，形成糜棱岩系列。
一．断层的几何要素 1．断层面：断层将岩块或岩层断开成两部分，被断开的岩块或岩层顺之滑动的破裂面，即断层面。
§2．断层的几何要素和位移
断面可以是单一的平直面，也可以是个波状起伏的曲面。可以在地质图上用“V”法则判读和求出断层产状，也可以在野外用产状要素来度量。
§3．断层的分类
1.纵断层—断层走向与区域构造线方向平行 2.横断层—断层走向与区域构造线方向直交 3.斜断层—断层走向与区域构造线方向斜交
（二） 按断层走向与所切岩层走向方位的关系分类 1、走向断层—断层走向与岩层走向基本一致。 2、倾向断层—断层走向与岩层走向直交。 3、斜向断层—断层走向与岩层走向斜交。 4、顺层断层—断层面与岩层面等地质界面基本一致。
第十章 断层 (Fault) 概论
§1.断层概念 §2.断层的几何要素和位移 §3.断层的分类 §4.断层的形成机制 §5.断层的识别（标志）及研究
§1．断层的概念 第五章我们讲了岩石的脆性破坏理论。一种是垂直拉伸方向的张裂；另一种是略小于450角度斜交挤压方向的剪裂。无论是张裂还是剪裂，当平行破裂面位移为零（或很小），这个破裂不连续面称为节理。当位移显著时，就称为断层。 断层：泛指岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的断裂构造(图A)。
矿层倾角
断层倾角
断层的研究涉及几何的、物理的、地质的等多种因素，人们提出多种分类方案，各自强调了某些因素作为分类依据。为了比较全面地描述一条断层，常常需要采取几种不同范畴的描述术语。这里仅介绍几种基本的分类方案。 一、 断层与有关构造的几何关系分类 （一）根据断层走向、褶皱轴向或区域构造线之间的几何关系分类