正断层形成机理及其对断层泥的控制作用
同生逆断层正牵引构造对高频层序地层结构及沉积充填的控制作用_印森林
发育于盆地边缘的同生断层（ 亦称为生长断 层、同沉积断层） 对层序地层结构及沉积体系展布 等方面的研究近年来得到了广泛的关注。从生长断 层的 概 念 提 出 以 来 （ Ocamb，1961； Hardin et al． ， 1961） ，国内外众多学者意识到其对油气藏的形成、 层序地层格架及沉积相域的分布起着重要的控制作 用（ 林畅松等，2000，2003； 王英民等，2002； 任建业 等，2004； 单敬福等，2010； 王华等，2011） 。因此，一 直以来同沉积断裂为众多学者关注的热点，研究同 生断层产生的构造坡折带及其不同的组合配置对层 序地层和沉积砂体的分散和充填的控制已经成为研 究构造对沉积控制的一个崭新的视角（ 李勇和曾允 孚，1993； 林 畅 松 等，2000； Lin Changsong et al． ， 2001； 冯 有 良 和 徐 秀 生，2006； Yang Yongtai and Miall，2010） 。
第2 期
印森林等： 同生逆断层正牵引构造对高频层序地层结构及沉积充填的控制作用
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探讨其对高频层序地层结构和沉积砂体填充的控制 作用不仅对构造沉积学和沉积地质学的发展具有重 要的理论意义，而且对挤压性盆地边缘的油气精细 勘探和开发具有重要的指导意义。
新疆克拉玛依油田是我国西部重要油气生产 区，研究区湖湾区沿扎伊尔山具有出露良好的三叠 系沉积露头，地下覆盖区有 3D 地震资料（ 主频 30 ～ 40Hz） ，特别是研究区为油田开发区，具有井距较小 （ 50 ～ 200m） 的密井网资料，为本次研究提供了良好 的资料基础。
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地质论评
2014 年
2. 2 精细地层剖面演化与正牵引构造
断层对油气成藏控制作用的几点探讨
断层对油气成藏控制作用的几点探讨断层是指岩石在地壳运动过程中发生断裂现象，断面发生相对位移。
断层的形成和发展对地质构造和地质演化有着重要的影响，对油气成藏的形成、分布和运移也起着重要的控制作用。
本文将从断层的生成机制、影响油气储集的方式以及断层带对储集层的控制作用等方面对断层对油气成藏的控制作用进行探讨。
断层的生成机制是断层控制油气成藏的关键因素。
断层主要分为活动断层和休眠断层两种，活动断层是指在现代地质时期内仍有运动活动的断层，而休眠断层则是指在一定时间内没有运动活动的断层。
活动断层通常与地壳运动有关，如地震活动、构造抬升等。
断层的生成机理可以分为应力积累、震动破裂和滑动等几个阶段，其中震动破裂是断层形成的关键过程。
断层的形成使地壳内部应力重新分布，从而改变了地层的应力状态和受力环境，对油气的储存和运移产生了重要影响。
断层对油气储集的控制主要表现在以下几个方面：断层本身作为岩石的割裂面，使岩石在断层两侧发生相对位移，破坏了岩石的连续性和均质性，从而导致了储集层的连通性和储存空间的变化。
断层对储集层的划分起到了隔离作用，断层两侧的地层在储层属性和物性上有所差异，断层带内的储量和产量常常与断层两侧的差异较大。
断层带的应力状态和应力分布对油气运移产生了重要影响，断层带内常常形成了多条走滑断层，对油气运移路径产生了控制作用。
第四，断层在地壳运动过程中往往会引起构造抬升和地层的变形，使地层发生断断续续的伸展和收缩，进而形成了断陷湖盆和伸展盆地，这些构造形成了有利的生油条件。
断层还对油气成藏的地质时限、成藏环境和成藏规模等方面产生重要影响。
断层的生成和发展需要一定的时间，断层的存在和活动与地质时限有关，不同时期断层的活动对油气的分布和富集有着不同的影响。
断层带的存在和活动对油气成藏环境有着重要影响，断层带内的地层常常发育了多个圈闭和富集体系，为油气回收提供了良好的条件。
断层对油气储量和产量的控制作用表现在不同尺度上的储量变化和产量差异，断层的活动和剥露程度与油气储集的规模和富集程度有关。
浅谈一种常见地质现象—断层
浅谈一种常见地质现象—断层论文提要断层是一种普遍存在的地质现象，对于油气的运移和聚集起重要的控制作用。
它对人类既有利又有害.认识各种断层，研究它的性质、分布规律、活动特点和成因，有助于利用它有利于人类的一面,避开它不利于人类的一面。
断层除了找矿物勘探,水文地质、工程地质、地震有密切关系外，和石油地质也有紧密的联系，它的一方面可以起到聚集油气的作用，另一方面又会破坏已经形成的油气藏。
野外观测是研究断层的主要途径，它包括发现和判别断层存在的标识；确定断层的性质和类型;测量断层的产状要素；查明断层的发育和形成时期；研究断层和矿产的关系等多方面的内容.正文一、断层的定义地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。
地壳中的一个裂口或破裂带，而且沿着它相邻的岩体发生了运动。
断层长度变化很大，从几厘米至几百公里不等，两盘之间的位移量也可有这样大的变化。
地壳中岩石的断裂。
地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移.断层的长度可由几公分到数百公里，沿断裂面（断层面）的位移也可由不到1公分到数百公里。
位移往往分布在由无数单个断层组成的断层带内，断层带可宽数百分尺。
断层分布不均匀，在某些大区域内一个断层也没有；而一些地区则被各样大小的无数断层所切割。
断层有直立的、水平的，或向任何角度倾斜的。
断层面上部的岩块称为上盘；下部的称为下盘。
二、断层存在的标识(一)断层的重复与缺失由于断层作用破坏了地层的正常层序,可以造成地层的重复与缺失.它一般是走向正断层或逆断层造成的（如图1所示）.(二)构造的不连续主要表现为岩层、岩脉、矿层、褶曲轴线等在延伸方向上突然中断或错开，这是断层存在的直接标志。
（三）断层面（带）的构造特征1、擦痕：是断层两侧的岩块相对滑动和摩擦留下的痕迹，是断层运动过程中由被压碎的岩石细颗粒在断层面上碾磨划而成的。
2、破碎带及构造岩:断层破碎带是由于断层两盘岩石的相互挤压、错动中常使断层面附近的岩石被挤压搓碎，形成与断层面平行的破碎带。
结构面层理节理片理断层介绍
层理层理stratification在形成过程中产生的,由物质成分、颗粒大小、颜色、结构构造等的差异而表现出的岩石成层构造;一般厚几厘米至几米,其横向延伸可以是几厘米至数千米;常见于大多数和一些中,是研究地质构造变形及其历史的重要参考面;岩石层之间的分割面称为;沉积岩层的原始产状多是趋于水平的,后来的构造运动可以使其倾斜、直立、弯曲甚至发生破裂,形成、节理、断层、劈理等构造形态; 层理有两种重要的类型：①粒级层理;又称递变层理或粒序层理,其特点是成岩物质颗粒粒度由底至顶逐渐变细,其间无明显界线;但是在两个相邻的粒序层之间在粒度或成分上有明显的不同;②斜层理;又称交错层理,其特点是理大致规则地与层间的分隔面主层理呈斜交的关系,上部与主层理截交,下部与主层理相切;可以利用斜层理的倾向了解的来源方向;沉积岩中的层理的形成可能是沉积物结构和成分的变化或者沉积间歇、沉积季节的变化所致;火山碎屑物在其爆发和降落过程中,由于重力、颗粒大小和风的影响,成岩时也会形成具有分选性的层理;如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中,则可形成类似于沉积岩的层理;水平层理是由平直且与层面平行的一系列细层组成的层理;它是在比较稳定的水动力条件下如河流的堤岸带、闭塞海湾、海和湖的深水带,从悬浮或溶液中缓慢沉积而成的;平行层理主要产于砂岩中,在外貌上与水平层理极相似,是在较强的水动力条件下,高流态中由平坦的床沙迁移、在床面上连续滚动的沙粒产生粗细分离而显出的水平细层,沿层理面易剥开,在剥开面上可见到剥离线理构造,平行层理一般出现在急流及能量高的环境,如河流、海滩等环境中,常与大型交错层理、底冲刷相伴生;单斜层理是由一系列与层面斜交的细层组成的层理;细层的层理向同一方向倾斜并大致平行;它与上下层面斜交,上下层面互相平行;它是由单向水流所造成的,多见于河床或滨海三角洲沉积中;交错层理是由多组不同方向的斜层理互相交错重叠而成的,是由水流的运动方向频繁发生变化所造成的,多见于河流沉积层中;层面构造指岩层层面上由于水流、风、生物活动等留下的痕迹,如波痕、泥裂、雨痕、节理：岩石中的裂隙,其两侧岩石没有明显的位移;地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造;通常,受风化作用后易于识别,在石灰岩地区,节理和水溶作用形成喀斯特;岩石中的裂隙,是没有明显位移的断裂;节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造;按成因节理可分为：①原生节理,成岩过程中形成,如沉积岩中因缩水而造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理；②构造节理,由构造变形而成；③非构造节理,由外动力作用形成的,如风化作用、山崩或地滑等引起的节理,常局限于地表浅处;简介的一类,指裂开而裂面两侧无明显相对位移者与有明显位移的相对;节理是很常见的一种构造现象,就是我们在岩石露头上所见的裂缝,或称岩石的裂缝;花岗岩节理这是由于岩石受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧没有发生明显的眼睛能看清楚的位移,地质学上将这类裂缝称为节理,在岩石露头上,到处都能见到节理;柱状节理分类按节理的成因,节理包括和两大类;原生节理是指成岩过程中形成的节理;例如中的泥裂,火花熔岩冷凝收缩形柱状节理台成的柱状节理,岩浆入侵过程中由于流动作用及冷凝收缩产生的各种原生节理等;次生节理是指岩石成岩后形成的节理,包括非构造节理和;其中构造节理是所有节理中最常见的,它根据力学性质又可分两类：和;前者即岩石受张应力形成的裂隙,后者即岩石受切应力形成的裂隙;沿最大切应力方向发育的细而密集的剪切节理,称为“”;通常,以节理与岩层的产状要素的关系而划分为四种节理：走向节理：节理的走向与岩层的走向一致或大体一致;倾向节理：节理的走向大致与岩层的走向垂直,即与岩层的倾向一致;斜向节理：节理的走向与岩层的走向既非平行,亦非垂直,而是斜交;：节理面大致平行于岩层层面;前三种最为常见;其次,节理的分类还可以节理的走向与区域褶皱主要方向、断层的主要走向或其他线形构造的延伸方向等关系而进行,可划分为三种：：两者的关系大致平行;：二者大致垂直;：二者大致斜交;如果褶皱轴延伸稳定,不发生倾伏的话,则走向节理相当于纵节理,倾向节理相当于横节理,斜向节理相当于斜节理;在认识节理的形态及其名称以后,也可以适当地作些力学分析研究,如节理与褶皱的关系,节理的形态与受力的关系等;片理在变质岩区,由强烈变形和变质作用,使片状或板状矿物成定向排列而形成的一种面状构造;是变质岩中特有的构造;片理又称“片状构造”;指岩石形成薄片状的构造;板状、千枚状、片状、片麻状构造可通称为片理;在变质岩中极为常见,是重要特征之一;对于其成因观点不一,一般认为在应力和温度的联合作用下,导使沿剪切面方向之一发育成一组劈理,或因重结晶较强烈,进而在此方向上形成片理构造;片理面的方向有的与原岩层理斜交,但也有与原岩层理方向一致的,后者说明片理的形成可能是继承原岩层理发育而成;岩石层之间的分割面称为层理面;沉积岩层的原始产状多是趋于水平的,后来的构造运动可以使其倾斜、直立、弯曲甚至发生破裂,形成、节理、断层、劈理等构造形态;层理的类型层理有两种重要的类型：①粒级层理;又称递变层理或粒序层理,其特点是成岩物质颗粒粒度由底至顶逐渐变细,其间无明显界线;但是在两个相邻的粒序层之间在粒度或成分上有明显的不同;②斜层理;又称交错层理,其特点是细层理大致规则地与层间的分隔面主层理呈斜交的关系,上部与主层理截交,下部与主层理相切;可以利用斜层理的倾向了解沉积物的来源方向;沉积岩中的层理的形成可能是沉积物结构和成分的变化或者沉积间歇、沉积季节的变化所致;火山碎屑物在其爆发和降落过程中,由于重力、颗粒大小和风的影响,成岩时也会形成具有分选性的层理;如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中,则可形成类似于沉积岩的层理;的片理构造是板状矿物、片状矿物和柱状矿物在定向压力作用下,发生平行排列而形成的构造,又分为板状构造、、和片麻状构造;断层岩体在构造应力作用下发生破裂,沿破裂面两侧的岩体发生显着的位移或失去连续性和完整性而形成的一种构造形迹;地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层;在地貌上,大的断层常常形成裂谷和陡崖,如着名的东非大裂谷、中国北坡大断崖;构造形态断层的形成断层是中广泛发育的构造形态;它大小不一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米;但都破坏了岩层的连续性和完整性;在断层带上往往,易被风化侵蚀;沿常常发育为沟谷,有时出现或;是什么力量导致岩层断裂错位呢原来是中产生强大的压力和,超过岩层本身的强度对产生破坏作用而形成的;岩层断裂错开的面称;两条断层中间的岩块相对上升,两边岩块相对下降时,相对上升的岩块叫；常常形成块状山地,如我国的、泰山等;而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时,形成地堑,即狭长的凹陷地带;我国的汾河平原和都是;断层对地球科学家来说特别重要,因为沿断层的突然运动是发生的主要原因;科学家们相信：他们对断层机制研究越深入,就能越准确地预报地震,甚至控制地震;组成要素特大断层——东非大裂谷破裂面两侧岩块发生显着相对位移的;规模大小不等,大者沿走向延伸数百千米 ,常由许多断层组成,可称为断裂带；小者可见于手标本;几何要素断层由断层面和断盘构成;断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面;断盘指断层面两侧的岩块,位于断层面之上的称为上盘,断层面之下的称为下盘,如断层面直立,则按岩块相对于断层走向的方位来描述;断层两侧错开的距离统称位移;按测量位移的参考物的不同,有真位移和视位移之分,真位移是断层两侧相当点错开的距离,即断层面上错断前的一点,错断后分成的两个对应点之间的距离,称为总滑距；视位移是断层两侧相当层错开的距离,即错动前的某一岩层,错断后分成两对应层之间的距离,统称断距;通常按断层的位移性质分为：①上盘相对下降的正断层;②上盘相对上升的逆断层;断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层;正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向,故又统称为;③两盘沿断层走向作相对的平移断层,又称走向滑动断层简称;分类根据断层线上原来相邻接的两点在断层运动中的相对运动状况可以将断层分类;断层如果它们的运动只在水平方向上,并且平行于断层面,那么这断层叫走向滑动断层;走向滑动断层又进一步分为右滑和左滑断层;如果一个观察者站在断层的一侧,面向断层,另一边的岩块向他左方滑动,那它就叫左滑断层;之所以如此称呼,因为要追索被移动了的地表特征时,该人需沿断层线转向左边,才能在那一边找到与这边相对应的特征;这种走向滑动断层也叫右旋或左旋、右行或左行断层,或统称;圣安德列斯断层是一条右旋断层或滑动断层;沿断层面作上升下降的相对运动,则是倾向滑动断层;相对向下运动的倾向滑动断层是;当断层面倾角小于或等于45°,上盘相对下盘作向上运动时,叫冲断层,而若断层面倾角大于45°,则称逆断层;两盘相对运动方向界于走向滑动断层和倾向滑动断层之间的,叫;断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错;落差反映垂直位移,而平错反映水平位移;以上所说的断层都有一个共同的运动特点,即在运动中两盘的构造保持着平行;但也可以有这样的断层,相邻两盘块体之间发生了扭动、转动,这样的断层被称为或剪状断层;上面这张照片里山岳右边的线形结构,就是加州着名的,它也是地球表面最长和最活跃的断层之一;圣安地列斯断层的深度有15公里,存在的时间已经超过2000万年;照片是从奋进号拍摄的雷达影像和测地卫星的真色影像所组合出来的;巨大的板块沿着圣安地列斯断层,相对于向北漂移,平均每年移动数厘米,按这种移动速率,经过数百万年后,地球表面的陆块分布和现在比起来,将会有很大的不同;知识分类自然科学篇>地球科学、家地壳中岩石的断裂;地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移;断层的长度可由几公分到数百公里,沿断裂面断层面的位移也可由不到1公分到数百公里;位移往往分布在由无数单个断层组成的断层带内,断层带可宽数百分尺;断层分布不均匀,在某些大区域内一个断层也没有；而一些地区则被各样大小的无数断层所切割;断层有直立的、水平的,或向任何角度倾斜的;断层面上部的岩块称为上盘；下部的称为下盘;断层面能被磨得很光滑,留下摩擦的条痕称为；断层面两则岩石可能被压碎成细粒状,称为；如压碎的岩粒较粗,则称为断层角砾;有时断层邻近的岩层,由于抵抗滑动也会发生或弯曲;有厚土层的地区断层面通常被覆盖;断层面两侧断块的位移一般根据沉积层或其他标志如矿脉和来测定相对于某一平面如海平面的绝对位移一般是测不出的;沿断层的运动可以是旋转运动,两侧断块彼此相对旋转;断层的视运动可以是与实际运动完全不同的,侵蚀作用把实际运动形迹都消除了;运动可以是持续蠕动,或在数秒内发生几公尺数量级的跃动;大部分地震是沿断层的快速运动引起的;断层可根据其倾角和相对运动以及视运动来分类;正断层或重力断层是由于地壳受竖直挤压拉张而形成的;上盘向下滑动,倾角一般大于45°;这种断层在世界上到处可见到;在美国犹他州和,断层形成山脉一侧或两侧的边界;断裂时因上盘向下滑动数千公尺变为谷底而相对形成了这些山脉;逆断层是由于地壳收缩,受水平挤压力造成的;由于向上最易减压,上盘往上移动覆盖在下盘之上,其倾角一般小于45°；大于45°的类似断层,称为冲断层;如逆断层的倾角很小,而位移总量却很大时,称为;大型逆断层是维吉尼亚州和岭谷地区中阿帕拉契区域的特色;走向滑断层或称大体上也因水平挤压形成;其差别只在于,最易减压的是几乎平行于挤压力的水平方向;断层面基本上是直立的,沿侧向运动;这种断层分布广泛,往往导致发生断错;是这种类型断层着名的陆上例子,1906年时其最大位移有6公尺20尺;在最近几百万年期间,沿这条大断层的总错距足有数十公里;认识标志野外认识断层及其性质的主要标志是：①地层、岩脉、矿脉等在平面或剖面上突然中断或错开;②地层的重复或缺失,这是断层走向与地层走向大致平行的正断层或逆断层常见的一种现象,在断层倾向与地层倾向相反,或二者倾向相同但小于地层倾角的情况下,地层重复表明为正断层,地层缺失则为逆断层;③擦痕,断层面上两盘岩石相互摩擦留下的痕迹,可用来鉴别两盘运动方向进而确定断层性质;④牵引构造;断层运动时断层近旁岩层受到拖曳造成的局部弧形弯曲,其凸出的方向大体指示了所在盘的相对运动方向;⑤由断层两盘岩石碎块构成的、断层运动碾磨成粉末状断层泥等的出现表明该处存在断层;此外还可根据如错断山脊、断层陡崖、水系突然改向来识别断层的存在;危害根据断层面即岩石的裂缝和两块岩石运动过程中产生的裂缝位置的不同特征,科学家将断层分为四种类型：正断层在正断层中查看下面的动画,断层面几乎是垂直的;上盘位于平面上方的岩石块推动下盘位于平面下方的岩石块,使之向下移动;反过来,下盘推动上盘使之向上移动;由于分离的拉力,地壳被分成两半,从而产生断层;正断层：逆断层的断层面也几乎垂直,但上盘向上移动,而下盘向下移动;这种类型的断层是由于板块挤压形成的; 冲断层与逆断层的移动方式相同,但断层带几乎是水平的;在这类同样是由挤压形成的断层中,上盘的岩石实际被向上推移至下盘的顶部;这是在聚合板块边界中产生的断层类型;逆断层：在平移断层中,岩石块沿相反的水平方向移动;正如转换板块边界中所述,地壳块相互滑动时形成这些断层;平移断层：在所有类型的断层中,不同的岩石块紧密地相互挤压,在移动过程中形成很大摩擦力;如果这种摩擦足够大,这两块岩石将咬合,因为摩擦力使它们无法相互滑动;在这种情况下,来自板块的力量继续推动岩石,从而增大施加在断层上的压力;如果这种压力大到可以克服摩擦力,岩石块将突然向前运动;换句话说,当构造作用力推动“咬合”岩石块移动时,积聚了潜在的能量;在这些板块最终移动时,这些积聚起来的能量变成了动能;一些断层的变动在地球表面形成了明显变化,但也有一些岩石的变动发生在地表以下的岩石中,因此无法形成地表断裂;产生断层的最初震动,以及沿已经形成的断层产生的突如其来的剧烈变动称为主要震源;多数地震发生在板块边界,因为这是张力最强的部分;地震会形成断层带,即相互交织的断层组;在断层带,由一个断层释放的动能可以增大周边断层的压力潜在能量,导致发生其他地震;这就是短时间内一个区域可能发生多次地震的原因之一;地震也常常发生在板块中央;事实上,美国有记载的一系列强力地震就发生在大陆板块的中央;1811年和1812年这些地震袭击了几个州,其震源位于;在二十世纪七十年代,科学家发现了该地震的可能来源：一条深藏于多层岩石层下面的断层带,它已经存在了6亿年之久;。
第十一章 断层的形成作用(第一节)
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断层形成的应力状态
E. M. Anderson Model（安德森模式）
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断层形成的应力状态
Anderson Model （安德森模式）
模式认为：
形成断层的三轴应力 状态中的一个主应力 趋于垂直水平面，断 层面是一对剪裂面。
σ1与两剪裂面的锐角 分角线一致，σ3与两 剪裂面的钝角分角线 一致，断层两盘垂直 于σ2方向滑动。
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复习思考题
论述安德森模式。 论述平移断层的特征。 论述平移断层的相关构造。
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第十一章
断层的形成作用
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第十一章 断层的形成作用
第一节 脆性断层 第二节 韧性剪切带
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第一节 脆性断层
一、正断层的成因分析 二、逆断层的成因分析 三、平移断层的成因分析 四、拉分盆地
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断层是如何产生？
据电镜观察，当岩石受力超过其强度时，便开始 产生破裂。破裂之初先出现微裂隙，微裂隙逐渐 扩展联合，最终形成宏观破裂面（断层）。
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（2）由褶皱进一步发展而形成的逆断层
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（3）与褶皱同时发育的破裂逆断层
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补充：断坪－断坡构造
断坪是断层面与岩层面大致平行的部分； 断坡是断层切断岩层面的部分。
断坪
断坪、断坡一般指断层下盘而言。
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三、平移断层的成因分析
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断层形成的机理
横断层切断并夷平后，平面上两盘轴迹仍连成一线而未错移，则表明断层两盘顺着轴面在断层面上的迹线滑动，因此既有顺断层面走向滑动的分量又有顺断面倾斜滑动的分量。
还要指出，如果轴面倾角平缓，顺断层面倾斜滑动的分量即使不大也可能引起水平面上轴迹的较大错开。
总之，褶皱轴迹在两盘中错移距离的大小决定于三个因素，即两盘平移分量的大小和方向；两盘倾斜滑动分量的大小和褶皱轴面的倾角。
这三个变量及其相互关系，决定了褶皱轴迹是否发生错移，并决定了错移的方向和距离。
所以在分析断层时，必须从断层、褶皱及其相互关系的整体，结合有关构造进行分析。
以上我们讨论了断层活动可能造成的错动假像。
由于岩层和断层都不是几何平面，还要受地形起伏的影响，因此，自然界的实际现象要比上述分析的情况更加复杂。
所以在分析研究断层时决不能只观察一个平面或一个剖面的表像，要从多方面考虑：一定要考虑到三维空间的立体形像；断层产状和两盘的位移；岩层和褶皱的产状以及其间的相互关系等；还要考虑到地形的影响。
第五节断层形成机制断层形成机制是一个复杂的课题，涉及的问题是多方面的，如破裂的发生和断层的形成过程；断层作用与应力状态；发生断裂岩石的力学性质；以及断层作用与断层形成环境的物理状态等问题。
下面对这些问题作一概括分析。
当岩石受力超过其强度，即应力差超过其强度时便开始发生破裂。
破裂之初，首先出现微裂隙、微裂隙逐渐发展，相互联合，形成一条明显的破裂面，即断层两盘借以相对滑动的破裂面。
断层形成之初发生的微裂隙一般成羽状散布排列。
对微裂隙的性质，目前尚未取得一致认识。
近年来用扫描电子显微镜的观察，发现大多数微裂隙是张性的。
当断裂面一旦形成而且应力差超过摩擦阻力时，两盘就开始相对滑动，形成断层。
随着应力释放，应力差(f1—J3)逐渐变小，当其趋向于零或小于滑动摩擦阻力时，一次断层作用即告终止。
·安德森(E．M．Anderson，1951)等学者分析了形成断层的应力状态，他认为形成断层的三轴应力状态·中的一个主应力轴趋于垂直水平面。
断层解析
这类断层主要由水平挤压而形成，按断面的倾角又分为：冲断层（断面倾角＞45°）；逆掩断层（断面倾角在25°—45°间）；辗掩断层（断面倾角＜25°）。
地理概况丽江市位于云南省西北部云贵高原与青藏高原的连接部位。
位于东经100.25北纬26.86北连迪庆藏族自治州，南接大理白族自治州，西邻怒江傈僳族自治州，东与四川凉山彝族自治州和攀枝花市接壤。
总面积20600平方公里。
辖古城区、玉龙纳西族自治县、永胜县、华坪县、宁蒗彝族自治县，共有69个乡（镇）446个村民委员会，总人口110多万人。
丽江自古就是一个多民族聚居的地方，共有12个世居少数民族，其中纳西族23.37万人，彝族20.14万人，傈僳族10.62万人。
其中纳西族占全县总人口的57.7%。
，1961年成立丽江纳西族自治县。
1997年12月，丽江古城申报世界文化遗产获成功，填补了我国在世界文化遗产中无历史文化名城的空白。
大研古城是一座没有城墙的古城，光滑洁净的窄窄的青石板路、完全手工建造的土木结构的房屋、无处不在的小桥流水。
大研古城是一座人文的小城，明亮的阳光下，总会有步履缓慢的上了年纪的纳西老人悠闲地踱步，他们身着遥远年代的靛蓝色衣服，头戴红军时期的八角帽，哼着一首叫纳西净地的歌曲，吟唱着心中的净地，对眼前身后猎奇的目光视而不见、不屑一顾.由于位于青藏高原和云贵高原的交界地区，丽江境内多山,主要有玉龙雪山和老君山两大山脉。
有金沙江和澜沧江两大水系。
海拔最高是玉龙雪山的主峰扇子陡，海拔5596米，最低点是七河区江边坡脚金沙江出境处，海拔1219米，形成了寒、温、热兼有的立体气候这里大多数的城镇均坐落与云南人称之坝的一种小山间盆地中,丽江古城则位于丽江坝中部的狮子山南麓【地理位置】大理州地处云南省中部偏西，地跨东经98°52′～101°03′，北纬24°41′～26°42′之间。
2.4断层构造-华电-1
本节主要要求掌握
断层及其要素 断层的基本类型及其组合类型 断层的野外识别证据
二、断层的基本类型
（l）正断层：正断层一般是由于岩体受到水平张力 及重力作用，使上盘沿断层面向下错动而成。其 断层线较平直，断层面倾角较陡，一般大于45°。 （2）逆断层：逆断层一般是由于岩体受到水平方向 强烈挤压力的作用，使上盘沿断层面向上错动而 成。断层线的方向常与岩层走向或褶皱轴的方向 近于一致，和压应力作用的方向垂直。逆断层的 倾角变化很大，断层面倾角大于45°的称冲断层， 介于25°一45°之间的称逆掩断层，小于25°的 称辗掩断层。 （3）平推断层：其断层面倾角很陡，常近于直立， 断层线平直延伸远，断层面上常有近于水平的擦 痕。
一、断层要素示意图
断层术语
断层基本要素表
断层面：两侧岩块发生相对位移的断裂面。其间岩石破碎， 因而称破碎带。其中在大断层的断层面上常有擦痕， 断层带中常形成糜棱岩、断层角砾和断层泥等。 断层线：断层面与地面的交线。 断盘：断层面两侧的岩块。若断层面是倾斜的，位于断层 面上侧的岩块，称上盘；位于断层面下侧的岩块，称 下盘。若断层面是直立的，可用方位来表示（东盘、 西盘、南盘、北盘）。 断距：断层两盘沿断层面移动开的距离。
四
断层作用时间性
断层形成时代和活动时间 大断层长期活动问题
4.1
断层形成时代的确定
确定断层形成时代的方法
根据与褶皱等构造的相关性Hale Waihona Puke 利用不整合关系（地层、岩体）
同位素年龄测定
断层岩/断层泥中的同构造变质矿物 同构造岩体、岩墙进行
根据同沉积断层及相关地层时代进行分析
4.2
岩浆、矿化标志
断层的类型及研究现状
断层的类型及研究现状断层在我们工程应用中有着重大的影响，对断层进行分类，并对研究现状进行总结分析。
可为今后断层的研究，以及活断层引发的地质现象的研究提供了可靠地理论依据。
标签：断层；活断层；现状1 引言由于我国是一个地质灾害多发的国家，海啸，地震，泥石流，矿难等等频繁的发生严重威胁人们的生命财产安全，这些灾害产生不仅是动力地质条件的原因，还有人为的影响，所以我们必须研究并了解断层及其形成机制。
对那些在地质方面有浓厚感情的学者或科学家而言断层的研究是任重而道远的，由于地震是因为地下岩层受力达到一定程度后产生断层并且顺着断层突然的运动，所以研究断层的形成机制对发现地震的产生有重大意义。
在地质学家眼里：地震和断层间的联系是密不可分的，两者大多数同时出现。
并且他们有信心：随着科学技术的不断前进，仪器越来越先进，对于断层的了解及其形成机制不断加深，在地震造成的损失会极大的降低，更有甚者相信有一天我们能阻止地震的发生。
近些年来我们对于断层的认识已经取得了很大的前进。
有学者认为地下不断出现的一些对我们生活生产没有造成危害的较小型地震，比如火山地震，陷落地震等。
通过对他们的研究，发现大地震产生所必需的条件，并且像拆解炸弹一样解除这些潜在威胁，进一步实现对有威胁的大地震的控制和不能控制的大地震的预报[1]。
当然这只是一方面，在采矿过程中研究断层，可以确定采掘方向，降低风险。
对于汽液能源，比如天然气、瓦斯、石油等对于石油和天然气来说，断层为其提供了很好的运输巷道[2]。
断层构造与地下水运移和存储也密切相关，它的研究对于我们开采地下水源有重要作用。
一句话，学习地质研究地质构造，都必须在断层方面作大手笔，只有这样我们才能学好地质，更好的造福人类。
2 断层的分类断层的定义——两盘出现一定位移的裂隙，可是现实是，大自然中有相对位移的裂隙是一定不存在的，同时断层的数量比节理的数量要少很多。
它反应了从裂隙发展至断层还要一定的力学条件。
油气田构造分析简答题
油⽓⽥构造分析简答题1、⽐较转换断层与平移断层的异同平移断层转换断层1 错动沿整条断裂发⽣相互错动仅在两中脊间进⾏2 越错越远中脊间距离可以不变3 错动向某⽅向进⾏两中脊间与平移断层逆⽅向进⾏4 位于⼤陆板块内部，构成板内应变型式的⼀部分分隔不同的板块，构成板块边界5 终⽌于分⽀断层或弯向⼀盘的断弯突然终⽌于特殊的伸展或缩短构造上6 位移量变化，中段⼤，向终点⽅向递减⾄零位移沿断层全长相等7 位移量⼩于断层长度20% 位移量⽆限制8 标志层间的距离不断加⼤错断的标志层之间的距离稳定不变9 常由⼏条平⾏断层构成⼀组，每条位移⽅向均⼀致转换断层常单条出现，如有另⼀条平⾏产出，其位移⽅向可以⼀致也可以相反10 运动⽅向与标志层的错移⽅向⼀致运动⽅向与标志层的错移⽅向相反11 整个带上均有剪切活动只有⼀段有剪切滑动并有地震12 两侧均有断层岩或动⼒变质只有⼀侧有断层岩或动⼒变质2、根据断层伴⽣或派⽣的⼩构造（压性构造如褶皱和逆断层，张性构造如正断层或张节理）来判断断层两盘的相对错动⽅向，判断断层的性质。
⼤型断层：正断层：地层缺失，新地层压⽼地层逆断层：地层重复，⽼地层压新地层①擦痕：两盘相对运动时在断层⾯上划下的刻痕，反应两盘真实的运动轨迹。
钉头痕：由⼤⽽深的⼀端和⼩⽽浅的⼀端组成的擦痕，断层对盘由深的⼀端向浅的⼀端运动②牵引褶皱指⽰该盘运动⽅向与褶皱弧形弯曲突出相⼀致，反牵引褶皱则相反③阶步：正阶步由缓坡⾄陡坡为对盘运动⽅向，反阶步则相反④张裂隙与断层⾯所交锐⾓指⽰本盘运动⽅向劈理⾯与断层所交锐⾓指⽰对盘运动⽅向⑤断层带内透镜体长轴⽅向与断层⾯所交锐⾓（位于断层带内）指⽰对盘运动⽅向⑥断层带内褶皱与断层所交锐⾓（位于断层带内）指⽰对盘运动⽅向3、⼤陆边缘有主动⼤陆边缘和被动⼤陆边缘两种，被动⼤陆边缘有安第斯型和西太平洋型，各有什么特点？安第斯型⼤陆边缘特征：此种⼤陆边缘有海沟、俯冲带以及陆侧的钙碱性⽕⼭弧。
断层活动对盆地沉积填充的控制作用
断层活动对盆地沉积填充的控制作用盆地是地壳中众多地质单元之一，其形成和演化过程中断层活动起着重要的控制作用。
断层活动是地壳运动的体现，它通过影响盆地内的沉积物源、径流系统、构造逆控过程等方面，对盆地的沉积填充产生了巨大的影响。
首先，断层活动对盆地沉积填充的影响体现在沉积物源的改变上。
断层活动将地壳破裂并推动地壳块体相对运动，这种运动会改变原来的地貌形态，导致地壳内部的岩石出露、破碎和产生滑脱。
这些断裂构造和岩石活动使得盆地周围或内部的岩石暴露出来，成为可供沉积作用利用的物质来源。
例如，青藏高原的快速隆升导致了大规模的断裂活动，加速了内部岩石的侵蚀和剥蚀，释放了丰富的沉积物源，为盆地内的沉积填充提供了充沛的物质。
其次，断层活动还通过改变径流系统影响盆地的沉积填充。
地壳运动使得原来稳定的地势发生变化，导致径流系统的重构和调整。
盆地内的河流、湖泊等水体流向会因断层活动改变而发生转变，进而导致盆地的水文格局和流域面积发生变化。
这种变化会直接影响到盆地内的沉积物的分布和堆积。
例如，黄河上游的黄土高原是由地壳隆升和断层活动引起的，而断层活动改变了水系的分布和流向，将黄土高原大量的沉积物经河流冲刷运输至黄河下游盆地，从而控制了盆地的沉积填充。
此外，断层活动还通过构造逆控的方式影响盆地的沉积填充。
构造逆控是指断层活动对盆地沉积过程的直接控制作用。
在断层带附近，由于构造运动的影响，断层两侧的地层发生了破裂和滑动，形成构造洼地或凸起。
在盆地沉积填充过程中，沉积物会容易向构造洼地积聚，形成相对较厚的堆积层。
同时，断层活动还可能形成斜坡、悬崖等地貌，对盆地的沉积作用产生局部的限制和控制。
例如，中国的四川盆地就是由构造逆控所形成的，断层活动造成了盆地西缘的隆升和东缘的降沉，使得沉积物的填充受到了明显的控制。
总的来说，断层活动的强度、方向和时序对盆地沉积填充产生了重要的控制作用。
它在地壳运动中的作用决定了盆地的物质来源、水文格局和结构特征，从而影响沉积物的分布和堆积。
第十一章 断层的形成作用(第二节)
剪切过程中，刚性矿物周围主压应变方向矿物发生压溶， 并在刚性矿物形成的应力屏蔽区发生沉淀形成的不对称构 造多见于石榴石和黄铁矿等刚性矿物。
25
26
韧性剪切带 \韧性剪切带的构造特征 \ 剪切方向的确定标志
书斜构造（多米诺构造）：剪 切过程中，刚性岩石或矿物沿 一组近平行面破裂，并发生掀 斜旋转形成的构造。
超糜棱岩
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二、 剪切方向的确定标志
错开的岩脉／标志层 不对称褶皱 鞘褶皱 S-C组构 云母鱼
旋转碎斑系 不对称压力Βιβλιοθήκη 多米诺骨牌 曲颈状构造17
韧性剪切带 \韧性剪切带的构造特征 \ 剪切方向的确定标志 错开的岩脉／标志层
18
韧性剪切带 \韧性剪切带的构造特征 \ 剪切方向的确定标志 不对称褶皱
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12
3.韧性剪切带的变形特征 糜棱岩： 韧性剪切带内的变形岩石一般形成糜棱岩系列。 特征： 具有流动构造，矿物经历了塑性变形，并由塑性 变形导致明显的重结晶及方位优选。
13
糜棱岩的组成可分为： (1)未重结晶的原矿物残余（母晶残斑），如核幔 构造的核。 (2)重结晶产生的新的细粒化的颗粒形成的基质；
3、围岩几乎无变形，围岩中的标志层通 过剪切带时，常会发生方向和厚度的变化。
L
6
A
B
A：脆性剪切带 B：脆韧性剪切带
C
C：韧脆性剪切带
D
D：韧性剪切带
7
一、韧性剪切带的特点
2.韧性剪切带的组构 S型面理
S型面理边部夹角大，向
矿物拉中伸心线减理小；在剪切带中心
部位，新生面理与剪切带 边界近于平行。
Sibson断层 双层模式
3
在盖层中，一般表现为 脆性断层。进入基底， 一般逐渐变为韧性断层。
断层讲稿2
3、研究意义 ①、断层标志； ②、从断层岩的变形机制讨论断层的形成机制； ③、从糜棱岩的形成温度讨论断层的形成温度以 动演化。 ⑤、断层岩的组构特征可以指示断层或剪切带的运动方向。 a、构造透镜体； b、S-C组构、残斑、压力影等； c、定向组构。
石英~长石质岩石圈断层岩分类简表
固结 程度 碎 块、 碎 片 或 矿 物 晶 粒 大 小 mm >5 未固结 的 断层角 砾（可 见角砾 含 量 >30%） 断层泥 （可见 角砾含 量 <30% ） 无新生重结晶 作用 碎裂岩系列 初角砾岩 角砾岩 准 塑 性 糜 棱 岩 固结的 基质中普遍发生重结晶作用 糜棱岩系列 初糜棱岩 变余糜棱 岩（基质 中重结晶 颗粒普遍 增大） 基质比 例 0-10%
2、碎粒岩 碎粒岩的粒径在0.1mm—2mm之间，基质为50—90%。 3、碎粉岩 碎粉岩的粒径小于0.1mm，较均质，或称为超碎粒岩， 基质大于90%。 4、波化岩 在强烈研磨下，岩石局部熔融而经快速冷凝而形成的黑 色玻璃状物质称波化岩或假玄武玻璃。波化岩往往呈脉 状产于断层岩中。 5、断层泥 断层泥是一种经强研磨形成的泥状物质，因固结程度差 或未固结，故称为断层泥。断层泥中可见碎块小于30%。
二、碎裂岩系列 有以下几种： 1、断层角砾岩 指的是断层岩整体还保持原岩特点的岩石，该类断层岩由一 系列保持原岩特点的岩石碎块组成。 组成断层角砾岩的物质可分为两部分。即角砾和胶结物。角 砾的大小不一，杂乱无章，粒径一般在2mm以上，根据磨园 程度不同，可判断断层性质；胶结物为研磨的岩屑（粉）或 压溶物质，也可以有外源物质，局部可显定向性或劈理发育。 基质小于50%。 角砾岩的种类很多，有底砾岩（不整合面上）、火山角砾岩、 同生角砾岩、膏盐角砾岩、岩溶角砾岩等等，应注意其区别。
断层泥特征及其工程地质意义
断层泥特征及其工程地质意义断层泥是指发育在断层带附近的一种特殊的黏土层，其颜色为灰、黑、褐等，质地细软，容易形成滑坡、泥石流、土流等地质灾害，对工程建设和地质环境有极大影响。
本文主要介绍断层泥的成因、特征及其工程地质意义。
一、成因断层泥形成的原因是地质构造运动，也即地壳板块错动、变形造成的。
断层带两侧断块在运动时，由于应力过大，在断裂面周围形成了一套高应力环境，导致原来合理排列的粉屑团聚结构发生一定改变，矿物质发生新的变化，形成了特殊的黏土层。
二、特征1.颜色: 一般为灰黑色或灰褐色，有时伴有红色或黄色斑点。
2.质地: 断层泥是由许多微小的颗粒（粘土、石英、长石等）组成的，因而易于溶解、吸水、自流、软化和怠惰，其表层光滑。
断层泥埋深的原因是海洋水深度或安装深度，但断层带处于浅埋状态，受雨淋、水流冲刷影响，导致断层泥的颗粒粉化、水分再排放和透水率浸渍透井。
标准Engler 粘度(25℃)，p=1.60g/cm3 为60-100 秒；塑性指数为10-18。
三、工程地质意义1.对工程稳定性的影响断层泥层的存在增加了土体的变形性，其强度、稳定性低于桥梁、房屋等建筑物证明的要求。
应当通过不同固结处理技术加以改善，如加固清洗、注浆、钢筋混凝土加固或模拟地层、仿真地层法固结改造方法等等。
若处理不当，可能带来严重后果，如工程固结时间不足等情况。
2.对断层活动性的影响断层泥层是通过名称志超问答的方法判定断层编号的依据。
在工程勘察过程中，对断层泥进行调查研究，能够了解断层活动性、控制分界面等。
3.具有美发性在地质灾害的防治中，断层泥的发育情况及其属性对防治有着重要的意义。
通过有效的勘察、勘测及分析，能够有效地发掘局部陆域的地质背景、分离灾害的成因和危险性、提高把握灾害的预警能力。
4.对地质环境的影响断层泥不仅对工程建设稳定性有影响，而且还对地质环境产生影响，容易形成滑坡，带来严重的环境污染问题。
因此，在工程建设过程中，应严格控制断层泥的开挖和运输，采取必要的环保措施，避免对环境和生态造成损害。
断层形成的机理
横断层切断并夷平后，平面上两盘轴迹仍连成一线而未错移，则表明断层两盘顺着轴面在断层面上的迹线滑动，因此既有顺断层面走向滑动的分量又有顺断面倾斜滑动的分量。
还要指出，如果轴面倾角平缓，顺断层面倾斜滑动的分量即使不大也可能引起水平面上轴迹的较大错开。
总之，褶皱轴迹在两盘中错移距离的大小决定于三个因素，即两盘平移分量的大小和方向；两盘倾斜滑动分量的大小和褶皱轴面的倾角。
这三个变量及其相互关系，决定了褶皱轴迹是否发生错移，并决定了错移的方向和距离。
所以在分析断层时，必须从断层、褶皱及其相互关系的整体，结合有关构造进行分析。
以上我们讨论了断层活动可能造成的错动假像。
由于岩层和断层都不是几何平面，还要受地形起伏的影响，因此，自然界的实际现象要比上述分析的情况更加复杂。
所以在分析研究断层时决不能只观察一个平面或一个剖面的表像，要从多方面考虑：一定要考虑到三维空间的立体形像；断层产状和两盘的位移；岩层和褶皱的产状以及其间的相互关系等；还要考虑到地形的影响。
第五节断层形成机制断层形成机制是一个复杂的课题，涉及的问题是多方面的，如破裂的发生和断层的形成过程；断层作用与应力状态；发生断裂岩石的力学性质；以及断层作用与断层形成环境的物理状态等问题。
下面对这些问题作一概括分析。
当岩石受力超过其强度，即应力差超过其强度时便开始发生破裂。
破裂之初，首先出现微裂隙、微裂隙逐渐发展，相互联合，形成一条明显的破裂面，即断层两盘借以相对滑动的破裂面。
断层形成之初发生的微裂隙一般成羽状散布排列。
对微裂隙的性质，目前尚未取得一致认识。
近年来用扫描电子显微镜的观察，发现大多数微裂隙是张性的。
当断裂面一旦形成而且应力差超过摩擦阻力时，两盘就开始相对滑动，形成断层。
随着应力释放，应力差（f1 —J3）逐渐变小，当其趋向于零或小于滑动摩擦阻力时，一次断层作用即告终止。
安德森（E．M ．Anderson ，1951）等学者分析了形成断层的应力状态，他认为形成断层的三轴应力状态•中的一个主应力轴趋于垂直水平面。
断层的形成机制
地质构造中，正逆断层的形成机制是什么？断层有哪些参数？断层的形成断层是构造运动中广泛发育的构造形态。
它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。
但都破坏了岩层的连续性和完整性。
在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。
沿断层线常常发育为沟谷，有时出现泉或湖泊。
是什么力量导致岩层断裂错位呢？原来是地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。
岩层断裂错开的面称断层面。
两条断层中间的岩块相对上升，两边岩块相对下降时，相对上升的岩块叫地垒；常常形成块状山地，如我国的庐山、泰山等。
而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时，形成地堑，即狭长的凹陷地带。
我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。
断层对地球科学家来说特别重要，因为地壳断块沿断层的突然运动是地震发生的主要原因。
科学家们相信：他们对断层机制研究越深入，就能越准确地预报地震，甚至控制地震。
组成要素特大断层——东非大裂谷破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造。
规模大小不等，大者沿走向延伸数百千米，常由许多断层组成，可称为断裂带；小者可见于手标本。
几何要素断层由断层面和断盘构成。
断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面。
断盘指断层面两侧的岩块，位于断层面之上的称为上盘，断层面之下的称为下盘，如断层面直立，则按岩块相对于断层走向的方位来描述。
断层两侧错开的距离统称位移。
按测量位移的参考物的不同，有真位移和视位移之分，真位移是断层两侧相当点错开的距离，即断层面上错断前的一点，错断后分成的两个对应点之间的距离，称为总滑距；视位移是断层两侧相当层错开的距离，即错动前的某一岩层，错断后分成两对应层之间的距离，统称断距。
通常按断层的位移性质分为：①上盘相对下降的正断层。
②上盘相对上升的逆断层。
断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层。
正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向，故又统称为倾向滑动断层。
③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层，又称走向滑动断层（简称走滑断层）。
汶川地震科钻一井断裂带断层泥钻探泥浆体系的研究与应用
2009年10月22日北京李之军陈礼仪张伟贾军尤建武曹其友汶川地震科钻一井断裂带断层泥钻探泥浆体系的研究与应用四川汶川5·12大地震发生后，为研究地震断裂和地震机理并扑捉余震信息，我国迅速组织实施了汶川地震断裂带科学钻探项目。
该项目一号孔（WFSD-1）在孔深585米时钻遇主断裂带，不管是从事地质岩心钻探，还是从事石油钻井的工程技术人员，在过去几乎都没有钻遇过地震断层泥的经历。
在WFSD-1钻探施工中，解决断层泥地层取心钻进问题，对钻探技术人员来说是一个全新的课题。
断裂带中断层泥的取心钻进问题成为该项目成功与否的关键。
问题的提出断层泥的形成与断裂带有着密切的关系，很多学者从不同的角度对断层泥成因的研究表明，它是由断层反复运动时断层两侧岩石破碎和摩擦滑动形成的。
也就是说，断层泥的形成过程是断层岩石角砾化碎屑物由粗变细的过程。
在环境条件不变的情况下，碎屑物的粒度将随着断层的滑移逐渐变小。
新鲜断层泥的粒度范围较宽，最细小的颗粒直径约为0.01微米。
这也告诉我们，在强烈地震条件下，断层泥的特点也不能用粘土矿物学的理论简单地解释。
断层泥的形成断层泥的主要成分样品中含有较多的未知未结晶物，结果中每种矿物的百分含量只是结晶矿物之间的相对含量。
备注3113561角闪石方解石长石石英绿泥石伊利石蒙脱石测试结果（％）样品号实验条件：理学DMAX-3C 衍射仪，CuKa, Ni 滤光从矿物学的角度来看，伊利石的原生矿物为白云母和黑云母，晶体非常细小，是一种2：1型的矿物，由于晶格中镶嵌K 离子，不易水化膨胀。
绿泥石通常富含镁铁矿物，晶层是由三层型晶片和一层水镁石晶片交替组成的，与云母及其相似，一般不易水化膨胀。
石英为原生矿物，抗风化能力强，不水化。
在地震发生过程中，断裂带两侧岩石在瞬间产生剧烈错动，对断裂带进行强烈的挤压。
从而形成异常高压地层。
当地层被钻开以后，破坏了原来的平衡状态，被钻开的那部分岩石原来所承受的地层压力现在得由孔壁周围的岩石来承担，结果在孔壁周围产生应力集中现象。
断层解剖重点总结
断层解剖重点总结断层解剖是研究地球内部构造的一门学科，主要研究地壳的破裂和错动现象。
以下是断层解剖的重点总结：1.断层的定义和分类：断层是指地壳中破裂带两侧岩石的错动现象。
根据错动方向和性质的不同，断层可以分为正断层、逆断层、走滑断层等。
2.断层的形成原因：断层的形成主要与地壳板块运动有关。
地壳板块的挤压、拉伸、剪切等力学作用会导致地壳发生破裂，形成断层。
3.断层的特征及标志：断层具有一系列的特征和标志，包括断层面、断层带、断层滑移、断层崖等。
这些特征和标志可以用来判断断层的性质和活动性。
4.断层的构造：断层包括断层面、断裂带、断层滑移带、断层堆积体等构造形态。
通过研究这些构造形态，可以揭示断层活动的过程和机制。
5.断层的活动性：断层是地壳中的活动构造，其活动性可以分为活动断层和死断层。
活动断层的活动会导致地震的发生，因此对活动断层的研究对于地震预测和防灾减灾非常重要。
6.断层对地质构造的影响：断层的活动对地质构造和地貌的形成有着重要影响。
断层的错动会导致地壳的抬升、下降，形成山脉、盆地等地质构造。
7.断层与矿产资源：断层与矿产资源的分布紧密相关。
一些矿产资源的形成与断层的活动有关，研究断层有助于找矿预测。
8.断层与地震：断层是地震活动的主要发源地，通过研究断层可以预测地震的发生和活动特征，为防震减灾提供科学依据。
9.断层的勘探方法：断层的勘探方法主要包括地震勘探、地电勘探、地磁测量等。
这些方法可以用来确定断层的形态、位置和活动性。
10.断层的应用：断层解剖在地质学、地震学、资源勘探等领域有着广泛的应用。
通过研究断层，可以更好地理解地球的内部构造和地球演化的过程。
以上是对断层解剖的重点进行的总结。
断层解剖是地质学中的重要内容，对于认识地壳的演化和预测地震等灾害具有重要意义。
在实际应用中，需要结合多种勘探方法和地球物理学技术，综合分析地震数据和地质构造特征，来研究断层的性质和活动性。
断层构造对盆地沉积的控制作用
断层构造对盆地沉积的控制作用盆地是地壳中一种特殊的地质构造，其形成和演化过程中，受到了多种因素的影响，其中断层构造是其中重要的控制因素之一。
断层构造对盆地沉积的控制作用可以从不同的方面展开讨论。
首先，断层构造对盆地沉积的控制作用体现在地貌的形成和变化上。
断层带通常会形成明显的地形起伏和地貌特征，进而影响盆地内的水系发育和流向。
在断层影响下，水流可能会在某些地段被阻断或改变流向，从而导致局部区域的水资源丧失或过剩。
这种地表水的变化将进一步影响到盆地内植被分布、农田排灌、城市供水等方面。
其次，断层构造对盆地沉积的控制作用还表现在断层的活动性和滑动模式上。
断层的活动性是指断层表面的位移速率和频率，可以直接影响到盆地内的沉积作用。
例如，断层的活动性越高，地震发生频率越高，地貌变化和沉积物重新分布的速率也会相应增加。
这将导致盆地内的沉积物厚度、成分及构造特征的空间分布具有明显的异质性。
此外，断层的滑动模式也对盆地内的沉积物进行了一定的选择性剥蚀和抬升，将不同性质的沉积物分别埋藏或抬高，从而形成特定的岩性和油气富集条件。
除此之外，断层构造对盆地沉积的控制作用还表现在地下水资源及矿产资源的形成和分布上。
断层活动会使地壳中的裂隙和孔隙发生变形和破裂，从而导致地下水的流动和保存特征发生变化。
一些活动断层沿线的地下水受到断层活动的影响，形成了具有特殊地质环境的地下水储集层；同时，在断层带的破碎带中，也可能富集了一些稀有金属矿床和矿物资源。
这些地下资源的形成和分布与断层构造的活动性密切相关。
此外，断层构造还对盆地内的沉积物稳定性和岩性发育产生了重要的控制作用。
盆地沉积物稳定性是指沉积物在断层活动作用下的抗压能力和破坏模式。
断层活动可能引起地表的抬升或下沉，导致局部地区的沉积物发生变形和破碎，加重了沉积物的侵蚀和运移。
在断层带的陡坡和河道沉积区域，常以碎石、砾矿等大小不一的粗粒沉积物为主，而断层活动相对较少的地区，则以泥砂为主。
正断层形成机理及其对断层泥的控制作用
和运动学特征。
假定沉积岩层的初始状态是近水平的，断层面倾
角为 α，则依据二维地质应力状态分析，断层面上的
正应力 σ 和剪应力 τ 可表示为
σ= σ1 +σ3 2
+ σ1 -σ3 2
cos2α；
（1）
τ= σ1 -σ3 sin2α . 2
（2）
依据剪切破裂准则，初始破裂面的形成应满足
τ= τ0+ σ tanφ ，
断层上、下盘相对运动的强烈剪切作用，从而形成区 域剪薄、拉伸等构造形态。剪切带的宽度一般与断层 的发育规模成正相关，并与断层的倾角 α 有关。
假设断层上盘受重力作用，形成正断层，则如上 所述，主动力 σ1 位于断层构造的主动盘（即正断层上 盘），正断层是在主动盘下降过程中形成的。断层上、
下盘断层泥形成的力学分析如图 2 所示。
层形成发育过程的伴生现象。而正断层的上盘为主动盘，下盘为被动盘，正断层中的断层泥则随正断层的生长表现为
剪薄、拉长、涂抹和拖曳的动态发育演化过程，断层泥主要形成在正断层上盘一定宽度的范围内。
关键词：正断层；力学分析；断层泥；构造物理模拟
文章编号：1001－3873（2011）02－0137－04
中图分类号：TE112.41
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新疆石油地质
2011 年
的上盘为主动盘，下盘为被动盘，可以发现断层上、下
盘位移大部分是上盘运动的结果。由于断层上盘所受
力比下盘大，对应的伴生构造也比较发育，因此，在野
外勘查中人们总是发现断层上盘厚度一般较薄[5]。一
般而言，地层中正断层主要是地层重力作用的结果，
本文重点研究重力作用下正断层发育形成的动力学
3 正断层控制泥岩涂抹试验
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σ1
σ3
σ2 σ3
σ1
a 剪性正断层模式
σ3
σ1 σ2
σ1
σ3
b 逆断层模式
σ3
σ1 σ2
σ1
σ3
c 平移断层模式
σ1
σ3
σ3
σ1 d 张性正断层模式
σ1
σ τ
σ1
σ1 α
实际形成的断层 未形成的共轭断层 σ1 实际主应（动）力 σ1 平衡主应力
图 1 断层形成的应力状态图解
收稿日期：2010－09-07 基金项目：国家科技重大专项（2008ZX05006－002） 作者简介：杨 磊（1982－），男，山东昌乐人，在读博士研究生，构造物理模拟，（Tel）0546－8391271（E-mail）yangsir211@.
1 正断层形成的力学分析
泥岩涂抹现象是指断层形成发育过程中，破碎带 内泥质页岩层变薄夹在砂岩断层面上形成泥质剪薄 带，即断层泥。断层泥的分布规律与泥岩层的厚度、层 数、泥质含量及断层构造的断距等参数有关，断层泥 的厚度与泥岩的厚度呈正相关性，随泥岩厚度的增大 而增大，而与断距呈负相关性，随断距的增大而减小。 依据 Gibson 黏土涂抹系数数学计算方法，它等于断 层断距除以断层倾向剖面上泥岩层的视厚度。大量的 实验数据表明，当涂抹系数小于 4.0 时，可认为形成
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的上盘为主动盘，下盘为被动盘，可以发现断层上、下
盘位移大部分是上盘运动的结果。由于断层上盘所受
力比下盘大，对应的伴生构造也比较发育，因此，在野
外勘查中人们总是发现断层上盘厚度一般较薄[5]。一
般而言，地层中正断层主要是地层重力作用的结果，
本文重点研究重力作用下正断层发育形成的动力学
（1.中国石油大学 机电工程学院，山东 东营 257061；2.中国石化 胜利油田有限责任公司 地质科学研究院，山东 东营 257000）
摘 要：断层泥是影响断层封闭性的主要因素之一。对正断层的形成机理进行了动力学和运动学分析，从时间和空间
上探讨了正断层上、下盘的应力分布特征及其断层泥的分布规律。分析认为，断层泥受控于断层的特征规律，属于断
当断裂面初始形成后，最大主应力 σ1 不变，而最小主
应力、正应力 σ 和剪应力 τ 都增大，直到断层停止活
动为止。说明断层泥的形成过程、形态及分布特点受
断层作用控制，断层上、下盘应力的大小、特性和演化
影响和决定了泥岩涂抹的形成和演化。
2 正断层与泥岩涂抹形成机理分析
2.1 正断层上、下盘断层泥的形成与演化 在断层形成发育过程中，断层带内的泥岩层受到
封闭性断层构造，反之形成开启断层构造[6]。断层的 形成是一个渐进的发展过程，其源于裂隙的递进发 展。岩层在地质构造应力的作用下，在微裂隙的周围， 特别是在裂隙的尖端区域发生应力集中现象，使裂隙 递进扩张进而发育形成优势主裂隙，最终发育形成大 的断层面。
根据地质构造应力状态分析[11]，正断层构造形成 时其最大主应力 σ1 在垂直方向上，断层面具有剪切 滑动变形的特性。σ1 的构成因素很多，如岩层重力作 用或垂直地壳运动作用而引起的地质构造应力。以重 力作用引起的正断层构造分析为例，则地质应力状态 如图 1 所示。断层泥岩层剖面中必然发育形成共轭剪 切破裂，通常其中的一组会在连续构造应力作用下形 成正断层。
层形成发育过程的伴生现象。而正断层的上盘为主动盘，下盘为被动盘，正断层中的断层泥则随正断层的生长表现为
剪薄、拉长、涂抹和拖曳的动态发育演化过程，断层泥主要形成在正断层上盘一定宽度的范围内。
关键词：正断层；力学分析；断层泥；构造物理模拟
文章编号：1001－3873（2011）02－0137－04
中图分类号：TE112.41
第第3322卷卷 第第22期期 2011 年 4 月
杨 磊，等：正断新层形疆成机石理及油其对地断层质泥的控制作用 XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY
Vol． 32，No． 2 Apr． 2011
正断层形成机理及其对断层泥的控制作用
杨 磊 1，綦耀光 1，任旭虎 1，刘新福 1，孙志信 2
和运动学特征。
假定沉积岩层的初始状态是近水平的，断层面倾
角为 α，则依据二维地质应力状态分析，断层面上的
正应力 σ 和剪应力 τ 可表示为
σ= σ1 +σ3 2
+ σ1 -σ3 2
cos2α；
（1）
τ= σ1 -σ3 sin2α . 2
（2）
依据剪切破裂准则，初始破裂面的形成应满足
τ= τ0+ σ tanφ ，
（3）
式中 τ0— ——岩体的黏聚力；
φ — ——岩体的内摩擦角。
将（1）式、（2）式代入（3）式，整理得
σ1
=
2τ0
cos
φ+σ（3 1+ 1- sinφ
sinφ）.
（4）
将（4）式代入（1）式和（2）式，整理得
σ = τ0cos φ+σ（3 1+ sinφ）； τ = τ0cos2 φ+σ3 sinφcosφ .
1- sinφ
（5） （6）
假定正断层的倾角 α 为 60°，且岩石的内摩擦角
为 3 +3σ3 ；
（7）
σ =0.886τ0 +1.5σ3；
（8）
τ =1.5 τ0 +0.866σ3 .
（9）
以上是正断层形成发育时断层面上的最大主应
力 σ1 、正应力 σ 和剪应力 τ 的计算分析。可以证明，
文献标识码：A
在正断层形成过程中，断层上、下盘一定空间范 围内往往伴随着断层泥的生成[1-3]。而断层泥是影响断 层封闭和开启的重要因素。
在地质构造应力作用下引发的正断层剪切形式 的滑动是造成断层泥区域分布的重要原因，剪切型断 层是断层泥形成连续与否的主要控制因素，断层的岩 石力学特性及其不同组合形式控制着断层泥的空间 分布[4-11]。本文通过对正断层构造形成过程中的动力 学和运动学特性分析，探讨了正断层与断层泥在形 成、演化之间的关系。
应用地质构造应力状态分析正断层形成的力学 机制前提是建立在刚体受力分析的基础上，然而实际 地质构造过程中的岩层并非刚体，因此在构造变形过 程中地质应力必然存在损失，即 σ（1 实线）要大于 σ1 （虚线）（图 1），前者可称之为主动作用力，后者称之 为反作用力。同时，对正断层而言，由于 σ1 位于正断 层的上盘，推动上盘沿剪切面向下运动，因此，正断层