1断层概论
断层解剖学名词解释
断层解剖学名词解释断层解剖学是一门研究地质构造中断层的形成、性质和变形规律的学科。
它通过对断层的解剖和分析，揭示地壳运动与地质变化的内在机制，对于认识地球演化历史和研究地质灾害具有重要意义。
下面将从断层的定义、分类、形成机制及其作用等方面对断层解剖学进行详细解释。
1. 断层的定义断层指的是岩石体中由地壳应力超过岩石体强度而发生的断裂面。
断层具有明显的位移，可以导致地层错动和断裂岩体的相对位移。
断层可以是水平的、倾斜的或垂直的，根据位移的方向不同，可以分为正断层（向上位移）、逆断层（向下位移）和走滑断层（相对水平位移）。
2. 断层的分类按照断层的发生形式和位置，可以将断层分为以下几类：(1) 大断层: 通常指地质构造中的主要构造断裂，具有较大的位移量和广泛的影响范围。
如三峡断裂带、北安曲线断裂等。
(2) 中小型断层: 位移量较小，影响范围相对较小的断层，如裂隙、裂缝、节理等。
(3) 断层带: 多条平行或近平行的断层构成的带状地质构造，例如长江三角洲断裂带、阿尔卑斯山断裂带等。
3. 断层的形成机制断裂地壳中，断层的形成主要受到构造应力的作用。
构造应力可以是水平的、竖直的或者倾斜的，不同的构造应力会产生不同方向和形态的断层。
在岩石体内，当构造应力超过岩石体的抗压强度时，岩石会发生断裂，从而形成断层。
断层的形成还受到岩层的性质、岩石脆性和断层面的滑动条件等因素的影响。
4. 断层的作用断层在地质演化和地壳运动中发挥着重要作用，主要表现为以下几个方面：(1) 存储和运移矿产资源: 断层可以形成矿床的构造控制因素，如金矿床、铜矿床等。
(2) 形成地质景观: 断层错断和巨大的相对位移可以形成峡谷、断崖、露头等地质景观。
(3) 形成地震: 当断层发生断裂运动时，会释放巨大能量，产生地震现象。
(4) 导致地质灾害: 断层错动和位移会引发山体滑坡、地面塌陷等地质灾害。
总结：断层解剖学是研究断层形成、性质和变形规律的学科，通过对断层的解剖和分析，可以揭示地质构造和地壳运动的机制，对于认识地球演化历史和研究地质灾害具有重要意义。
13-fault-4
思考、讨论题
地垒与地堑、半地堑 拆离断层及特征 裂谷的基本特征 变质核杂岩的主要特征 绘图说明大陆伸展的简单剪切模式
和纯剪切模式。
变质核杂岩
• 研究表明，在北美 西部Cordillera造山 带中（从北部加拿 大不列颠哥伦比亚 经美国西部向南至 墨西哥西北部）， 长约3000km、宽约 300km的带内，发 育有至少27个变质 核杂岩。
变质核杂岩的主要特点
1. 外形呈孤立分散的穹隆状产出，直径一般十余公里或 数十公里。 2. 由强烈变形、变质的基底（常有岩体侵入）（下盘） 和轻微变形（变质）的盖层（上盘）构成，基底与盖 层之间以规模巨大的低角度拆离断层分隔。
（三）分层拆离伸展模式
（Delamination—detachmentment model )
• 基本要点： – 地壳（岩石圈）伸展构造是分层的; – 不同层次岩石圈的伸展变形方式不同 • 浅部：单剪 • 深部：纯剪
分层拆离组合伸展模式
分层拆离组合伸展模式
主要强调： 1. 岩石圈的分层性特征； 2. 大型拆离断层（滑脱 断层）在岩石圈裂陷 伸展过程中所起的重 要作用。
变质核杂岩的主要特点
3. 拆离断层为一个脆—韧性转变条件下形成的断层带，发育了从 碎裂岩—微角砾岩—角砾糜棱岩—绿泥石化角砾糜棱岩—糜棱 岩—片麻岩。
4.
拆离断层原始产状近水平，在伸展拆离中变成犁式，上盘多发 育Domino式断层组合；在变质核杂岩周缘出现箕状盆地—半 地堑，其中常常堆积了一套粗碎屑沉积。
二、变质核杂岩
70年代研究美国西部Cordillera 造山带时发现 的一种特殊构造单元，并提出变质核杂岩的 概念，80年代以来研究甚广，并掀起大陆伸 展构造研究的高潮。
采煤概论 重要知识点总结
1.断层三要素：断层面、断层线、断距。
3、矿井排水方式有自流式和扬升式。
5.2）倾斜分段放顶煤开采4）急斜特厚煤层水平分段放顶煤开采7.锚杆、锚索对岩层的作用：锚杆具有对巷道围岩进行悬吊、挤压拱、组合梁等支护作用原理。
锚索除具有锚杆的作用外，力传递至深部岩层，对巷道围岩产生强力悬吊作用。
9.煤田地质勘探阶段分为普查阶段、详查阶段，勘探阶段。
10.为防止各类顶板事故，支架的基本性能应具备支得起，护得好，稳得住。
所谓稳得住，生冒顶。
12、岩层产状三要素：走向、倾向、倾角。
13.炮孔布置主要是确定掏槽孔、辅助孔和周边孔的方式和参数。
主井系统硐室主要包括翻车机硐室、煤仓、箕斗装载硐室、清理斜巷及绞车硐室。
16.采煤工艺包括：破煤、装煤、运煤、顶板支护和采空区处理。
17、工作面事故可分为哪四类？漏垮型、压垮型、推垮型、综合型冒顶四大类。
综采工作面割煤，推煤配合顺序主要有哪两种？1）及时支护方式：采煤机）滞后支护方式：采煤机割煤后先移输送机后移支架。
适用于顶板稳定、允许悬漏面积24、采空区处理方法：垮落法、充填法、煤柱支撑法23.运输大巷的布置方式：分层运输大巷、集中运输大巷、分组集中运输大巷27. 1.集中排水系统 2.分段排水系统2.褶皱构造：曲而未丧失其连续性的构造。
4、井底车场定义：是连接井筒和主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是井下运输和井筒提升两大环节之间的枢纽，担负煤炭、矸石、材料、设备及人员的运转，并为矿井的供电、排水、通风等服务。
6.矿井水灾有地面水源和地下水源两种。
地面水源主要是降水和地表水。
地面水源可以通过裂隙、井筒或其他通道直接进入井下，造成水灾。
地下水源包括含水层水，断层水和采空区水。
含水层水一般都具有较高的压力，当掘进巷道穿过含水层或采煤工作面放顶形成岩石裂缝与含水层相通时，含水层水就会涌入矿井，断层地带岩石破碎，易于积水。
当断层与积水或含水层相通时，就会造成水灾。
井下采空区或煤层露头附近的古井、小窑也常有积水，当掘进工作面与它相通时也会造成涌水事故。
工程地质基础知识
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工程地质概论
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工程地质概论
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工程地质概论
4）河床冲淤 平原河道在弯曲处产生的冲淤情况。
5）岸坡失稳 河岸或海岸等在建筑物影响下所产生的滑 动现象。
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工程地质概论
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工程地质概论
崩塌
平移滑动
旋转滑动
流滑
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工程地质概论
5 地下水
地下水 埋藏和运移在地表以下岩土层空隙 中的水。 1) 地下水的埋藏类型 透水层、隔水层和含水层。
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工程地质概论
上层滞水 积聚在局部隔水层上的水。 范围小，雨水补给，季节性明显， 水位变化幅度较大； 减弱地基强度，寒冷地区易引起道 路的冻胀和翻浆。
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工程地质概论
断裂构造 岩体受力断裂，使原有的连续完整 性遭受破坏形成断裂构造。 节理（Joint） 沿断裂面两侧的岩层未发生位移或 仅有微笑错动的断裂构造。
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工程地质概论
断层（Fault） 发生相对位移的断裂构造。 组成部分 上盘、下盘和断层面。 断层分类 正断层； 逆断层； 平移（推）断层。
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工层带。 断层规模越大，断层带越宽，破 坏程度越严重。 断层形成的年代越新，则断层的 活动可能性越大。活动性的断层 带常潜伏着发生地震的可能。 工程设计原则上应避免将建筑物放 在断层带上，尤其姚注意避开近 期活动的断层带。
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讲15-fault 2
第十一章断层(Fault)概论§2 断层识别标志和研究方法断层观察和研究断层研究尽管有不同的内容、方法和手段，但野外观测一直是断层研究的基础和主要方式。
断层观测主要内容包括：断层的识别(确定断层的存在)、断层性质的确定和断层形成时代、活动演化等方面。
（一）断层的识别1. 地貌标志构造地貌是确定断层存在的重要标志，构造地貌包括由挽近时期断层活动直接形成的动态构造地貌和地质历史时期形成的断层经外营力塑造的静态构造地貌。
它们都能清楚地显示断层的存在，为观察和确定断层提供了重要线索。
断层崖错断山脊直线状洼地断裂活动形成的串珠状泉水水系异常弯曲水系同步弯曲断层岩及其研究意义断层岩：是断层两壁岩石在断层作用过程中被改造成不同结构或不同成分的岩石。
研究意义：（1）断层岩本身就是断层存在的一种良好标志；（2）断层岩属性可以判断变形的性质：脆性或韧性；（3）测定断层温度和压力；（4）判断断层两盘相对运动方向。
碎裂岩系与脆性变形（断层）有关的碎裂岩系有：•断层角砾岩（或称构造角砾岩）•碎裂岩•超碎裂岩•玻化岩（假玻玄武岩）•断层泥碎裂岩的分类根据碎基含量、有无和粒径大小，碎裂岩类可进一步划分为碎斑岩、碎粒岩和碎粉岩：（1）碎斑岩由碎斑和碎基两大部分构成的构造岩。
岩石中残留有较大的原岩碎块——碎斑，碎基由原岩细化物(2～0.1mm)组成。
（2）碎粒岩由碎基组成的构造岩。
岩石中基本没有原岩碎块的残留物——碎斑，主要由原岩细化物(2～0.1mm)组成。
（3）碎粉岩由更细的碎基组成的构造岩。
岩石中完全没有原岩碎块的残留物——碎斑，主要由原岩更细化物(＜0.1mm)组成。
（4）断层泥(未固结碎粉岩)由未固结的碎粉级物质(＜0.1mm)组成的构造岩。
因此原岩结构构造特征完全消失，但其化学组分与原岩仍然基本相同。
（4）断层标志(地层重复和缺失)（6）岩相和地层厚度的突变如果一地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化，可能是断层活动的结果。
《断层的分类》课件
03
断层线附近常出现羽毛 状裂隙或阶梯状断层。
04
断层两盘相对错动方向 与岩层或构造线方向大 致垂直。
平移断层的应用
地壳运动分析
平移断层是地壳水平拉张或挤压 作用的结果，通过对平移断层的 分析，可以了解地壳运动的方向
和强度。
矿产资源勘查
平移断层常常控制着某些矿产资 源的分布，通过研究平移断层的 走向和分布规律，有助于矿产资
复合断层的应用
复合断层在地质学和地球物理 学中具有重要的意义，是研究 地壳运动、构造变形和矿产资
源的重要基础。
通过研究复合断层的几何形态 、产状、规模和分布规律，可 以推断地壳的运动方式和构造
应力场的分布特征。
复合断层也是油、气、水等矿 产资源的重要储集和运移通道 ，对于油气勘探和地下水资源 开发具有重要的意义。
逆断层的定义
01
逆断层的定义
逆断层是指上盘上升，下盘相对下降的断层。在地质构造中，由于地壳
的挤压或拉伸作用，当岩层受到的挤压力或拉伸力超过其承受能力时，
岩层就会发生断裂，形成逆断层。
02
逆断层的形成
逆断层的形成与地壳运动密切相关。当地壳受到挤压或拉伸作用时，岩
层会受到挤压或拉伸力，当这种力超过岩层的强度时，岩层就会发生断
正断层在地貌形成中扮演着重要角色 ，常常形成断裂谷、地垒等构造地貌 。
在矿产资源勘探中，正断层可以作为 矿体赋存的标志之一，有助于矿床的 预测和勘探。
正断层的发育程度和方向可以影响地 下水系的分布和流向。
正断层的形成和演化还可以为研究地 壳运动和地质历史提供重要的线索和 依据。
04
平移断层
平移断层的定义
复合断层的特征
复合断层具有复杂的几何形态，可以表现为多条小断层 的相互交织和切割，形成各种不同的组合形式。
构造地质学 第11章 断层概论
构造角砾岩（tectonic breccia）
隘口拆离断层角砾岩带
碎裂岩（cataclasite）
碎裂岩（cataclasite）
地层标志（缺失、重复）
岩浆活动与矿化作用
大断层尤其是切割很深的 大断裂常常是岩浆和热液 运移的通道和储聚场所。 如果岩体、矿化带或硅化 等热液蚀变带沿一条线断 续分布，常常指示有大断 层或断裂带的存在。一些 放射状或环状岩墙也指示 放射状断裂或环状断裂的 存在。
走向断层不但能造成地层的缺失，而且还可以造 成地层的重复。即由走向断层引起地层关系上的 效应，这也是判定断层存在和性质的依据。
缺失：是指一套正常地层中的一层或数层，由于 断层作用，在夷平面上断缺的现象。
重复：是指一套正常地层中的一层或数层，由于 断层作用而重复出现的现象。
走向断层效应共可以出现六种缺失或重复的基本 形式。
II. 断层存在的野外标志
1. 地质界线的错开现象 2. 地层的重复与缺失 3. 磨擦镜面、擦痕和阶步 4. 断层构造岩 5. 沉积相变化 6. 地貌标志
断层面产状的确定
断层面显露地表时，可以直接在断层面上进 行测定。
断层面未显露地表时，如果断层面比较平整 、地形切割较强烈而且断层线出露良好，则 可以利用“V”字形法则，或采用《在地形 地质图上测定面状构造产状要素方法》进行 断层面产状的测定。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 串珠状湖泊洼地
由大断层引起的断陷 或破碎带形成的湖泊 、洼地，在走向上呈 线状、串珠状分布， 单个湖泊、洼地也具 有定向的特点。
错断的水系：断层的存在常常影响水系的发育，
引起河流的急剧转向、甚至切断河谷。
构造标志
面理，线理的错开
岩层产状的急剧变化
地震方面的概论书籍
地震方面的概论书籍
以下是一些关于地震方面的概论书籍：
1. 《地震学导论》（霍尔）、《地震学》（理查德斯、麦克希兰）：这些书籍是地震学入门的经典教材，涵盖了地震学的基本概念、地震波的传播、地震监测与仪器、地震地质等内容。
2. 《地震和地壳运动》（斯坦利）：详细介绍了地震的形成机制、震源、震源参数，以及地震活动与地壳运动的关系。
3. 《地震工程学概论》（库雷克）：介绍了地震对建筑物和基础设施的影响，阐述了地震工程学中的基本原理和设计方法。
4. 《地震预测：科学与社会》（莫戈尔、康特兹）：探讨了地震预测的科学性、可行性，以及这一领域的社会影响和挑战。
5. 《活动断层与地震危险性评估》（沃尔斯顿）：介绍了活动断层的性质、分类以及对地震危险性评估的重要性，是地震地质学领域的经典著作。
6. 《震源机制及其应用》（伍兆龙）：系统介绍了地震的震源机制，以及如何应用震源机制研究构造活动和地震预测。
这些书籍涵盖了地震学、地震工程学和地震地质学等多个方面的知识，对于对地震感兴趣的读者来说，是很好的入门和深入学习的资料。
构造地质学1.2
四、节理的分期
1. 节理分期：将一个地区不同时期形成的节理，按期 分开。根据交切关系，判断节理形成的先后 （错开、限制、互切、追踪、切断、终止） 2. 节理配套：按照成因联系，找出一个地区，同一 时期、统一应力，不同性质、不同方向的节理
第二节 雁列节理
1、雁行排列的节理（ 左列式、右列式） 2、雁列带、雁列面、雁列角（常被方解石脉、 石英脉充填） 3、单脉有平直型、“S” 型、“Z” 型
A. 地层断距：断层两盘相当层之间的垂直距离
B. 铅直地层断距：断层两盘相当层之间的铅直距离 C. 水平地层断距：断层两盘相当层之间的水平距离 (2)在垂直于断层走向剖面上的断距 A. 视地层断距：断层两盘相当层之间的垂直距离
B. 视铅直地层断距：断层两盘相当层之间的铅直距离
C. 视水平地层断距：断层两盘相当层之间的水平距离
二、裂开—愈合作用
1. 形成过程：裂缝——裂开——充填——愈合——再裂开 ——（反复裂开—愈合的增生作用） 2. 充填物：石英、方解石、长石等
三、缝合线
1. 不纯灰岩中的与节理类似的小构造 2. 多锯齿状，总体顺岩层层面发育 3. 先有裂缝，后而压溶形成
扩张性岩脉(A、B、C) 和非扩张性岩脉(D、E、F)
同沉积褶皱：
1. 边沉积边形成的褶皱
2. 褶皱上平，两翼逐渐变陡，开阔褶皱
3. 顶薄，两翼增厚，向斜核部厚度最大
4. 顶部颗粒粗，两翼颗粒细
5. 两翼常有同沉积滑塌构造、滑塌褶皱
第三节 剪切褶皱作用
其特征为：
1. 剪切面是无应变面
2. 剪切面平行与褶皱轴面
3. 平行轴面岩层厚度变形前后不变（相似褶皱）
裂开-愈合脉的发育示意图
A.缝合线构造及其与层理和斜交关系 B.缝合线锥轴与应力轴的关系
构造地质学10章断层概论
处在标准状态下的岩石，如受水平挤压（两 侧均匀受压）（见图），可能出现两组逆断 层。
自然界最常见的是不均匀的侧向挤压，因此，他提出 了三种附加应力状态。
断层三角面侵蚀过程
断层三角面
3、错断山脊和错断河流（突然拐弯）
A K
AHB C
C DG D
F
F
E
E
错断山脊A、B、C、D ；错断河 F；断层池G；改向河H； 改向河老河床
平移断层作用的地貌效应
4、串珠状湖泊和洼地与带状分布的泉水与 现代活动断层分布有关。
（二） 构造标志
1、 构造线和地质体的不连续
正-平移断层
A以断层端点为旋轴 B以断层中点为旋轴
枢纽断层
逆-平移断层
正断层、逆断层、平移断层的剖面表示
○⊕
表示右行平 移断层，反 之，为左行 平移断层
正断层、逆断层、平移断层的平面表示
表示下降
下盘
上盘 下盘
小型左行平移断层
正断层
逆断层
§4．断层的形成机制
断层形成机制涉及破裂的发生和断层的形成、 断层作用与应力状态、岩石力学性质，以及断层 作用与断层形成环境的物理状态等问题，所以其 形成机制是复杂的。
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。
伸展与重力滑动构造3
伸展构造与重力滑动构造\重力滑动构造\重力滑动构造的分带
重力滑动构造总体结构特点
后缘至前缘：拉伸剪切挤压 平面上，后缘断裂成弧形，弧顶指后方；
盆岭区特点提出，指的是伸展构造区平缓 的铲状大型正断层，其下往往伴以变质核 杂岩体 变质核杂岩：以剥离断层为界的古老穹隆 状片麻岩
伸展构造与重力滑动构造\剥离断层与变质核杂岩\剥离断层
7.2.3.1
剥离断层结构
上剥离盘－浅层次正断层组合 下剥离盘－变质核杂岩 盖层中常见顺层滑脱，导致地层减薄，缺失 剥离断层带宽且厚，断层岩序列可出现穿插叠覆 剥离断层发育时间长，常与区域隆起／伸展同时， 且不限于同一层位或接触带
箕状构造
半地堑，不对称
盆岭构造
掀斜构造、阶梯状断层、 地堑和地垒共同构成的 构造-地貌单元
伸展构造与重力滑动构造\伸展构造类型
7.2.1.2阶梯状断层，箕状、盆岭构造
阶梯状断层
多条断层组合成阶梯状， 断层面呈平面状或弧形 （旋转）
箕状构造
半地堑，不对称
盆岭构造
掀斜构造、阶梯状断层、 地堑和地垒共同构成的 构造-地貌单元
负重力异常，或负背景上的正异常 负磁异常 裂谷边界平行于重力梯度带（及磁异常带） 热流高
伸展构造与重力滑动构造\伸展构造类型
7.2.1.4
岩浆作用和火山活动
裂
谷
活跃的火山活动带 火山岩组合 大陆溢流玄武岩，碱性玄武岩及其深成侵入体 双峰系列（Bi-model）火山岩：拉斑玄武岩-流纹岩，
11断层概论
二、按断层两盘相对运动分类
1、正断层（Normal Fault）
2、逆断层（Revers Fault） 3、平移断层（transcurrent）
●左行平移（left faults）
●右行平移（right faults） 斜交断层走向滑动的断层，即 1、2、3 两两组合命名 4、枢纽断层（hinge fault）
二、哈佛奈模式（W.Hafner 1951）
第四节 断层岩
断层岩： 也称断裂构造岩或简称构造岩，它是地壳 岩层、岩体在断裂过程中及动力作用下被改造形 成的具有特征性结构、构造和矿物成分的岩石。 其统分碎裂岩和糜棱岩两大系列。 一、断层岩研究意义： 1）指示断层属性（脆性、韧性） 2）分析断层形成条件（温度、压力） 3）了解断层活动历史（多期构造岩） 4）分析断层运动特征 5）判断断层存在标志
一、断层面产状的测定 1．出露良好——直接测定 2．出露不好——用V型法则判断 3．实际变化的产状：局部产状与总体产状， 次级断面与主干断面
二、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） 横（斜）断层切割褶皱构
造
（二）牵引构造
剖面上： １．正牵引
２．反牵引
（三）擦痕与阶步：
第十一章 断层概论
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
断层的几何要素和位移 断层的分类 断层形成机制 断层岩 断层效应 断层的识别 断层的观测 断层作用的时间性
劈理 断 节理 裂 断层、韧性剪切带
微量位移 少量位移 明显位移
第一节
断层的几何要素和位移
T S2
X
S1
羽状剪节理 S1
构造地质学复习重点
六、节理
1、节理的力学性质分类
（2）张节理 ：由张应力产生的破裂面 张节理特点： ①产状不太稳定，延伸不远； ②节理面粗糙不平，无擦痕； ③常绕过砾石和粗砂粒； ④节理面多开口，常被矿脉充填； ⑤多条张节理呈不规则树枝状或锯齿状、共轭雁列状及放射状、同心圆状； ⑥尾端变化极不规则。
六、节理
3、节理的分期与配套
三 、劈理与线理
分类依 据 成因 类 型 主要特征 成岩过程中形成的线理，如岩浆岩的流线 构造变形过程中形成的线理，如拉伸线理、皱纹线理 拉伸线理：拉长的岩石碎屑、砾石、鲕粒、矿物颗粒或集合体等平行排列而 显示的线状构造。A 型线理。 矿物生长线理：由针状、柱状或板状矿物顺其长轴定向排列而形成的线理。 A 型线理。 皱纹线理：由先存面理上微细褶皱的枢纽平行排列而形成的线理。 交面线理：两组面理相交或面理与层理相交形成的线理。
六、节理
1、节理的力学性质分类
节理是岩石中的裂隙，是没有明显位移的破裂，是地壳上部岩石中发育的 最广泛的一种构造。 （1）剪节理： 由剪应力产生的破裂面 剪节理特点： ①节理面产状较稳定， 沿走向和倾向延伸较远； ②节理面较平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦痕； ③发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理一般切穿砾石； ④典型的剪节理常呈共轭“X”型节理系； •主剪裂面由羽状微裂面组成，羽状微裂面与主剪裂面的交角 一般为 10° ~15° ,相当于岩石内摩擦角的一半，其锐角指示本盘错动方向。
分期 就是从时间尺度上对一定地区的所有节理进行分类，划分出先后序次， 确定其长幼关系。
配套 是指从亲缘关系（或成生联系）上对一定空间范围内的所有节理进行组
合，显然一个地区至少可以有一个或多个具亲缘关系的节理系。 分期与配套的目的是，为研究区域构造和恢复古应力场提供依据。
地球科学概论概论述题大题及答案
1. 论述地球内部圈层的划分依据及划分结果。
(8分)答：地球内部圈层的划分主要依据地震波在地球内部的传播及其特征。
地震波是由地震激发出来的弹性波，它分为体波和面波。
其中，面波是沿地外表传播的，对地球内部圈层划分意义不大。
体波根据波的传播方向和介质的质点振动方向又进一步分为纵波〔P波〕和横波〔S波〕，在同一介质中传播过程中，P波较S 波快，S波在液体中不能传播。
从地表向下大陆平均约33km处P波从7.00km／s突然增加到8.10km/s，横波也有突然的增加，这是一个全球性的波速不连续面，即莫霍面。
把莫霍面之上的固体地球局部称为地壳，莫霍面之下的局部称为地幔。
在大约2890km深处，P波从13.6km/s突然降到7.98km/s，S波向下消失了，这个面称为古登堡面，把古登堡面之上、莫霍面之下的局部称为地幔，古登堡面之下的局部称为地核。
根据地震波还可以把地球内部进一步划分为更多的次级圈层，如软流圈等。
2. 论述地层接触关系及其构造运动意义。
(7分)答：地层接触关系是指新老地层〔或岩石〕在空间上的相互叠置状态。
它可以分为整合接触和不整合接触两大类，其中不整合接触可进一步分为平行不整合接触和角度不整合接触。
地层之间不同的接触关系反映了不同的构造运动特点。
⑴ 整合接触是指新老两套地层的产状完全一致，时代连续的接触关系。
它说明在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下，沉积作用是连续进行。
⑵平行不整合接触〔又称假整合接触〕，其特点是新老两套地层的产状根本平行，但时代不连续，其间有反映长期沉积间断和风化剥蚀的剥蚀面存在。
它反映的是地壳下降接受沉积，接着地壳上升遭受风化剥蚀，然后地壳再下降接受沉积。
平行不整合反映地壳一次显著的升降运动。
⑶角度不整合是指新老两套地层产状不一致，以一定角度相交，两套地层时代不连续，其间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。
它反映了地壳下降接受沉积，接着地壳发生水平挤压运动，使岩层产生褶皱、断裂等变形，岩层伴随着水平方向缩短的同时，在垂直方向上升，在陆上环境下，变形的地层遭受长期风化剥蚀，形成凹凸不平的剥蚀面，然后地壳重新下降，接受沉积。
第七章-4 断层---走滑断层
把复杂对象分解后进行具体分析
• 断坪/断坡
总体分析、解释，建立构造模型 实验验证
• 主控因素、约束条件，要解决的关键问题
地质验证 逆冲断层台阶式结构动画
7.4
走 滑 断 层
转换断层 走滑断层
1.标志层的平错断距基本稳定不变 （Ⅰ） 2.标志层的错位与断层剪切方向相反 （Ⅰ） 3.剪切滑动只限于标志层之间（Ⅰ中 的bc之间），地震只发生于该段上 4.变质带和断层岩带在断层两盘不对 称，除标志层间两盘发育外，其余 部分只一盘发育（ⅠC） 5.如有两条断层，两条断层的位移方 向可以一致，也可以不一致（ⅠA） 6.沿整个断层位移量均相等 7.断层端点或压缩或拉伸
走滑断层的应力应变场
7.4.3.2
花状构造（Flower Structure）
走滑断层自下而上发散为若干条次级断层，在 剖面上呈花状形态 根据剖面形态、断层力学性质分为正花状和负 花状 花状构造多发育在未发生强烈变形和构造叠加 的地区
7.4.3.2.1
正花状构造
压扭性应力状态
背冲式逆断层组合 断面下陡上缓，凸 面向上 地层呈背形，但非 弯滑褶皱
7.4.2.1
走滑断层的应力应变场
7.4.2.2
断层弯曲引起的应力应变场
7.4.2.2
断层弯曲引起的应力应变场
7.4.2.3
断层交切引起的挤压、拉张
up
down
二条平移断层相交引起的隆升（左）和下陷（右）
7.4.2.4
走滑断层端部应力状态 +++++ +++++ +++++
断层解释PPT课件
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断点
落差
上升盘
断距
上升盘
下降盘
断层
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面 CHENLI
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夏101-盘13井南北向连井地震剖面
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b.夏103-商53井南北向连井地震剖面
夏90
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15
3.断面倾角的确定
• 断面倾角的确定与断层的走向有一定的 联系，也就是说，剖面上断层的倾角与 剖面和断层的相互位置关系有关，当剖 面垂直断层走向时，剖面上断层倾角为 断面的真倾角，其他情形下，剖面上的 断层面的倾角均为视倾角，且视倾角均 小于或等于真倾角。
• 断面真倾角应以垂直断层走向的剖面上 获取为误差最小。
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东营凹陷南北向剖面 25
盘11—盘37南北向地震剖面
p11
p5
p37
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CHENLI
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禹城北三维南北向地震剖面（460）
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新田家三维区南北向442测线
设计井
• 断层下盘往往受上盘的遮挡而产生屏蔽作用导致 下盘产状畸变，反射杂乱或出现空白带。所以断 层下盘的反射层中断点或产状突变点位置不能反 映断层面的位置。
• 断面反射波的位置往往沿断面下倾方向偏移，需 经过必要的校正，方能正确地反映断层面的位置，
第十一章 断层概论
美国加 州地区 圣安德 烈斯 （San Andreas） 断层系 及其它 大断层
断层的位移
I 断层位移立体图 II 垂直于被错断岩层走向的剖面图 III 垂直于断层走向的剖面图
第二节 断层分类
断层与有关构造的几何关系分类
1、断层走向与岩层走向的关系： 走向断层：断层走向与岩层走向基本一致的断层。
4、斜向滑动断层：命名时可采用组合命名法。
5、枢纽断层：断层两盘相对发生大的旋转（分为旋转 轴位于断层一端或断层中部一点两种情况）。
第三节 断层形成机制
（安德森模式）
正断层形成条件
应力状态：σ1直立，σ2和σ3水平。
断层产状特征：σ2与断层走向一致，上盘顺断层倾向下滑。 正断层形成条件：最大主应力（σ1）在垂直方向上逐渐增 大，或者最小主应力（σ3）在水平方向上减小。地壳水平 拉伸和垂向上隆是最适合于发生正断层的应力状态。
色玻璃质的岩石，称为玻化岩或假玻
玄武岩（pseudotachylyte）。
玻化岩（假玻玄武岩）
成分特征：因断层岩石不同而不同；
结构特征：似玻璃质，隐晶质结构； 成因特征：快速地震过程中产生的岩石， 因此人们称为古地震的“化石”； 产出特征：呈脉状产于各种构造裂隙和断 层之中。
第五节 断层效应
1）滑移线与岩层在断面上的迹线一致，平/剖面上岩层好象无错动。
2）滑移线位于岩层在断面上迹线的下方，剖面上为正断层,平面上为平
移错动。 3）滑移线位于岩层在断面的迹线的上方，剖面上为逆断层,平面上为平
移错动。
A
B
C
D
横断层错断褶皱引起的效应
在平面上有两种表现:即核部宽窄的变化和轴迹的错移。
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。
第十一章 断层概论
当旋转中心(轴)位于断层 中心时，表现为旋转中心(轴) 两侧的相对位移不同——一侧 为上盘上升、一侧上盘下降。
第三节 断层形成机制
断层形成从表面来看是一种地质现象，而其 本质上应属力学现象（即物体破裂问题），但它又 是一个远比一般的力学问题要复杂得多课题 。涉及 破裂的发生和断层的形成、断层作用与应力状态、 岩石力学性质，以及断层作用与断层形成环境的物 理状态等等。
2 逆断层
1) 上盘相对上升的断层。 2）两盘位移线侧伏角 80º -90º
3) 发育于挤压环境；
4) 断面倾角总体较缓， 如较大时称冲断层；
5) 断层带内岩石破碎、 变形相对比较强烈。
逆冲推覆构造（Thrust Faulds）
●原地岩块（系统） （Autochthon）
●外来岩块（系统） （Allochthon）
4 斜移断层
正(逆)平移断层——断 层滑动线的侧伏角＜ 45°(10°～ 45°)的断 层；即水平位移量＞倾 向位移量。 平移正(逆)断层——断 层滑动线的侧伏角＞ 45°(45° ～ 80° )的断 层；即水平位移量＜倾 向位移量
5 枢纽断层
以断层面上任意一点为中 心做旋转运动(位移)的断层。 该类型断层的特点是：断盘上 任意点的位移量均是不同的— —与旋转中心距离呈正比。 当旋转中心(轴)位于断层 一端(消失点)时，表现为横过 断层走向的各个剖面的位移量 不等；
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
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σ
σ3
σ1
正断层作用的应力状态莫尔园 逆断层作用的应力状态莫尔园
7.1.2.2.2 断层形成的应力状态
Hafner Model
受力条件比Anderson模式复杂 三种附加应力状态
标准状态与Anderson model相同
7.1.2.2.2 断层形成的应力状态
Hafner Model
关于Anderson 和 Hafner 模式的评价
与岩层走向的关系
• 走向、倾向、斜向、顺层
与褶轴／区域构造线关系
• 纵、横、斜（断层）
根据两盘相对运动
正断层、逆断层（逆冲断层）、平移断层 组合断层：平移－正断层；逆－平移断层
7.1.1 断层分类：逆冲断层
逆冲断层特征
倾角 < 30° 位移 > ５km 常形成构造窗*／飞来峰*
断层角砾岩 φ > 2mm；注意与其它角砾区 分
碎粒岩 φ：0.1-2mm 碎粉岩 φ > 0.1mm 玻化岩——假玄武玻璃 断层泥
糜棱岩
断层岩
糜棱岩
在强应变带内产出 基本特征
粒度变小 新生面理和线理强烈发育 塑性流变现象：Ｑ－ribbon，矩形晶、锯齿
状亚晶、动态重结晶、核幔结构 残斑——碎裂或波状消光，机械双晶
同沉积断层的活动——“原生”变化
断层切割，使不同岩相、厚度的地层直 接接触
7.1.3.5 断层的识别
同沉积断层
——生长断层 发育于盆地边缘 断层活动与沉积作用同时进行 断层两盘地层岩相、厚度有明显差异 逆牵引构造
7.1.3.6 断层的识别
遥感图象特征
7.1.3.6 断层的识别
遥感图象特征
7.1.2.2.1 断层形成的应力状态
Anderson Model
用于解释地表或 近地表断层
适用条件
地质体为均质， 无先存软弱面
受力均匀，主 应力轴水平或 直立
以点应力状态 代表地质体整 体应力状态
7.1.2.2.1 断层形成的应力状态
Anderson Model
τ
τ
σ
σ3
σ1
7.1.3.1 断层的识别
地貌标志
断层崖和断层三角面 山脊错断 盆岭边界 串珠状湖泊洼地 带状泉水 水系－河流急转
7.1.3.1 断层的识别\地貌标志
温泉、地震震中与断层关系（念青唐古拉）
7.1.3.2 断层的识别
构造标志
地质界线突然中断 构造强化
产状突变 节理带、劈理带 小褶皱 挤压破碎、擦痕、构造透镜体
根据同沉积断层及相关地层时代进行分析
7.1.4.2 大断层长期活动分析
大断层控制沉积岩相和厚度 大型平移断层在不同时期的活动性导致
不同时代的地层错距不一致 大断层往往控制多期岩浆活动和矿化作
用
本节要点
飞来峰/构造窗的形成过程及其识别 断层形成机制
Anderson / Hafner模式：主要论点（内容）、 适用条件以及二者的异同
断层的形成作用和活动方式
正、逆断层应力状态莫尔圆的表示 断层的识别标志
思考讨论题
Anderson 模 式 在 多 大 程 度 上 解 释 了 断 层 形成时的应力状态？这种模式的局限是 什么？
褶皱是塑性变形，断层是脆性变形，二 者为何可以同时出现？
附录
（自学内容）
断层岩
碎裂岩
7.1.1 断层分类
飞来峰与 构造窗
飞来峰 构造窗 飞来峰和构造窗
的形成（视频）
7.1.2 断层形成机制
断层形成机制涉及的问题
破裂的发生和断层的形成* 断层作用与应力状态* 岩石力学性质 断层作用与形成环境的物理状态
7.1.2.1 断层的形成作用
据电镜观察，随着变形继续，岩石内部 的羽状微裂隙（多为张性）逐渐扩展联 合，形成宏观破裂面（断层）
7.1.3.6 断层的识别
遥感图象特征
7.1.4 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
7.1.4.1 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 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
讨论：节理
为什么雁列节理局限发育在剪切带中？ 挤压或拉张环境中能否形成雁列节理？
第七章 断层（Fault）
断层概论 伸展构造及重力滑动构造 逆冲推覆构造 走滑断层 韧性剪切带
7.1 断层概论
断层分类 断层形成机制* 断层的识别* 断层作用的时间性
7.1.1 断层分类
根据与相关构造的几何关系
两种模式的前提条件都是均匀介质。但 地壳浅层处于脆性、非均质状态，有先 存软弱面存在。同时作用力也不是恒定 的，边界条件也各不相同
在一定尺度、一定条件下，非均匀体可 视作均匀体
对了解一定区域的应力场有帮助，但要 注意对具体问题做具体分析
7.1.3 断层的识别
地貌标志 构造标志 地层标志 岩浆、矿化标志 岩相和厚度标志 遥感图像特征
断层的活动
有地震段落
断层活动的基本方式 （据San Address Ft.
t 的现代监测） 连续蠕滑（上图）
• 没有突然发生的应 力降，不发生地震
脉冲式（下图）
• 应力的积累和释放
与地震的发生有着
t
一致对应关系
7.1.2.2 断层形成的应力状态
E. M. Anderson Model W. Hafner Model
糜棱岩显微结构
糜棱岩类型
基质性质 基质含量 粒径(mm) 名称
断层岩
7.1.3.3 断层的识别
地层标志
地层重复／缺失
7.1.3.4 断层的识别
岩浆、矿化标志
花岗岩和矿化
秦岭沙沟八里坪岩体南部的线状形态 卡林型金矿
• 商丹断裂带沿线分布的双王、马鞍桥、于坪、庞 家河金矿或矿化点
硅化、蚀变、热液活动
7.1.3.5 断层的识别
岩相和厚度标志
当σ1－σ3 大于阻力时，断层两侧沿着 断面发生宏观滑动
扩容试验很好地反映了微裂隙的生成、 扩展在断层形成中的作用
.1 断层的形成作用
单向压缩的扩容实验
为什么在岩石发生
e
破裂前，随着压缩
量增大，实验岩石
样品的体积不仅不
继续缩小，反而增
大？
V
σ
7.1.2.1 断层的形成作用
无地震段落