第2章 断层

B. 正-平移断层、平移-正断层
C. 逆-平移断层，平移-逆断层
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
24
水平错动
平移断层——断层两盘顺断层面走向相对滑动的断层； 规模巨大的平移断层称为走向滑动断层。
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 25
左行与右行
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
2015-3-26
上盘斜向下降
构造地质学—郝建民主讲
28
逆平移断层和平 移逆断层也属斜 向(滑动)断层 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。
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
34
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
35
（2）阶梯状断层
只发育一组正断层，相对于一侧依次下降形成阶梯状断层。 依据每一条断层的倾向与所夹岩块的倾向是否相同可进一 步分为相同断层组和相反断层组
相同断层组
相反断层组
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
15
断层分类
—依据断层两盘相对运动方式
平移断层 逆断层 正断层
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
16
下盘上升
上盘下降
2015-3-26
正断层——上盘相对下盘向下滑动的断层
构造地质学—郝建民主讲
17
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
18
犁式断层
构造地质学—郝建民主讲
38
第三节
断层效应
广义的断层效应，指的是所有由于断层活动引起 的地质特征的改变。 这里讨论的断层效应，主要是指斜向断层和横向 断层引起标志层的视错动，由于岩层与断层的复杂交 切关系，以及两盘滑动引起的标志层在平面和剖面上 的视错动，常常难于从标志层的相对视错位上正确确 定两盘的相对滑动或断层的性质。 断层切割地层或其它面(板)状地质体，两者有不 同空间几何关系，所产生的几何效应也不同，以下我 们从几个不同方面对这个问题加以讨论: 1. 断层走向与岩层走向一致；(走向断层效应) 2. 断层走向与岩层走向斜交或直交。(倾向断层 效应)
30
30 60
30
30
P
A
C
P
C
D
A
C
D
P C
D
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
44
地 层 缺 失
T
2015-3-26
60
60
60
60
60
30
T
A
P
D
S
O
A
D S P C D
构造地质学—郝建民主讲
O
45
断层倾斜与地层倾斜关系 断层性质 二者倾向相同
二者倾向相反
断层倾角大 断层倾角小 于岩层倾角 于岩层倾角
构造地质学—郝建民主讲
2015-3-26
32
三、断层的成因分类
(1)收缩断层（挤压断层）————逆断层、 逆冲断层——地壳增厚 (2)伸展断层（拉伸断层）————正断层 地壳减薄 (3)走滑断层（剪切断层）——水平剪切
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
33
四、断层的组合类型
(1)地堑与地垒 地堑:由多条正断层组成，走向一致，倾向相向，形成槽形地带。 地垒：由多条正断层组成，走向一致，倾向相背，构成垒形构造型式
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 5
武当山山体多由古生代千枚岩、板岩和片岩构成， 局部有花岗岩。岩层节理发育，并沿旧断层线不断上升， 形成众多悬崖峭壁的断层崖地貌。
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 6
太行山断裂带（河南辉县郭亮村）
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 7
2015-3-26
F2
F1
F3
构造地质学—郝建民主讲
14
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 C. 推覆构造：滑动距离很远的逆掩断层，倾角 ＜30º 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
(4)水平滑距am ：总滑距在水平面上的投影长度
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
10
2．断距：对应层的相对距离。不同剖面上测得的断距不同。 地层断距ho；铅直地层断距hg；水平地层断距hf
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
11
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，在垂直岩层走向 的剖面上，AXYZ为一直角三角形，XY为落差，YZ为平错。
36
（3）环状及放射状断层 若干条弧形或半环状正断层围绕一个中心呈同 心圆状分布，构成环状断层。 若干条断层自一个中心呈辐射状分布，构成放 射状断层
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
37
（4）叠瓦式逆断层 由一系列产状相近的逆断层上盘依次向上逆冲，在剖 面上呈岩片相互叠置构成叠瓦状。
2015-3-26
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
13
2.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 走向与褶皱轴向或 区域构造线基本一 致（ F1 ） (2)横断层——断层 走向与褶皱轴向或 区域构造线基本直 交(F2) (3)斜断层——断层 F1 走向与褶皱轴向或 区域构造线斜交 （ F3 ）
4. 横断层错断褶皱引起的效应 (变宽、变窄，轴迹错移，错距与两翼倾角的关系 )
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
50
当横断层以正(逆)断层性质错断褶皱时，褶皱核部宽度产 生变化。 错断正常背斜——上升盘核部变宽；下降盘变窄。 错断正常向斜——上升盘核部变窄；下降盘变宽。 褶皱轴迹错移，错移距离≠平移量，上升盘褶皱轴迹向轴 面倾向方向移动。 ※当断层横切倒转褶皱时应视为倾向断层错断单斜断层的 位移效应。
26
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
27
正平移断层 和平移正断层属 斜向(滑动)断层 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。
（2） 地层重复——断层与岩层倾向相同、断层倾角>岩层倾角。 （3） 地层缺失——断层与岩层倾向相同、断层倾角<岩层倾角。
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
42
地 层 重 复
Βιβλιοθήκη Baidu
30
30
60
30
30
30
P
A
C
P
C
D
A
P
2015-3-26
C D
P
C
D
43
构造地质学—郝建民主讲
地 层 重 复 P
30
2015-3-26
上盘斜向上升
构造地质学—郝建民主讲
29
大西洋洋中脊地貌
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
31
4.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； 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。
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 39
一、走向断层引起的效应（6种形式）
走向断层错切岩层后的效应主要表现 在造成两盘断层的缺失和和重复。缺失是 指一套顺序排列的地层中的一层或数层在 夷平地面上或剖面上断失的现象；重复是 指一套顺序排列的地层中的一层或数层在 夷平地面上或剖面上重复出现的现象。断 层性质的不同、断层与岩层倾斜关系、倾 角大小决定了地层的重复和缺失(效应)。
断层面 断层线
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
3
照片显示了云南昆 明西山的断层崖。 西山东侧为著名的 滇池，这是一个由 断层陷落形成的长 条形断层湖，岸线 平直。西山是断层 上升的一盘，山坡 平直陡峭，形成高 大的断层崖。
滇 池 断 层 崖
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
4
滇池
断层陷落积水形成的湖泊，是构造湖的一种类型。 如中国云南昆明的滇池、四川的邛海、青海的青海湖、 内蒙古的呼伦池以及东非大断裂带中的湖群，都是断层 湖。其特点是：湖岸平直而狭长，岸坡陡峻，深度较大， 分布具有一定的规律性，多沿着和断层线一致的方向延 伸。大的断裂可形成断层湖带。
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
47
2. 正（逆）断层引起的效应
剖面上表现为正(逆)错动；平面上表现上升 盘面状地质体界线向倾向方向错(移)动效应。
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 48
3. 平移-正(逆)断层和正(逆)-平移断层引起的效应
当倾向断层的上盘在断层面上斜向滑动时，出现三种效应： （1） 滑移线与岩层在断面上的迹线平行，平面和剖面上岩层好像无位移； （2） 滑移线位于岩层在断层面上迹线的下侧，平面上表现为平移错动；剖面上正 平移－平移正断层表现为正断层效应；逆平移－平移逆断层表现为逆断层效应； （3）滑移线位于岩层在断层面上迹线的上侧，平面上仍表现为平移错动；但剖面上 正平移－平移正断层表现为逆断层效应、逆平移－平移逆断层表现为正断层效应 2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 49
构造地质学—郝建民主讲
22
上覆体系 下伏体系
飞来峰
逆冲断层 产状陡立的上寒武统灰岩沿平缓的断层面推掩在下奥陶 统贾旺组泥岩之上，在山顶残留成飞来峰。
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
23
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
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 19
下盘下降
上盘上升
逆断层（手标本）
逆断层——断层上盘相对下盘向上滑动的断层。 逆掩断层——指断层倾角＜ 45°的逆断层。 2015-3-26 20 构造地质学—郝建民主讲
构造窗与飞来峰
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 21
2015-3-26
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 40
1. 走向正断层效应
（1） 地层重复——断层与地层倾向相反。
（2） 地层缺失——断层与岩层倾向相同、断层倾角>岩层倾角。
（3） 地层重复——断层与岩层倾向相同、断层倾角<岩层倾角。
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
41
2. 走向逆断层效应
（1） 地层缺失——断层与地层倾向相反。
地层缺失 地层重复
正断层
地层重复
逆断层
地层缺失
地层重复
地层缺失
断层两盘相对运 下降盘出现新 下降盘出现 上升盘出现 动方向 地层 新地层 新地层
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 46
二、倾向断层引起的效应
1. 平移断层引起的效应 平面上任表现为平错；在剖面上
顺岩层倾向滑动的断盘表现为上 升盘——究竟是“正断层”或 “逆断层”视断层倾向而定。
太 行 山 断 裂 带
山西省壶关县桥上乡 英姑峡 （与河南林州 毗邻）
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 8
断层线
下盘 上盘
上升盘
下降盘
断层面
上升盘 下降盘
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
9
二、位移
1. 滑距：断层两盘实际的位移距离
(1)总滑距ab ：两个相当点(撕裂点)之间的真正位移距离 (2)走向滑距ac ：总滑距在断层面走向线上的分量 (3)倾斜滑距cb ：总滑距在断层面倾斜线上的分量(平错cm， 落差mb)
图
2015-3-26
断层平错(YZ)和落差(XY)
构造地质学—郝建民主讲 12
第二节
断层分类
一、断层与有关构造的几何关系分类
1. 按断层走向与岩层走向的关系分类 (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基本垂直 (3)斜向断层：断层走向与岩层走向斜交 (4)顺层断层：断层面与岩层层理基本一致
第二章
断
层
昆仑断裂及断层三角面
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 1
宁夏海原断裂带将山坡左旋剪切
1920年12月16日发生在宁夏海原8.5级的大地震又称 “环球大震”，其地震波绕地球传播两圈。
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 2
第一节
一、断层的几何要素
断层的几何要素和位移
1. 断层面：将岩片或岩层断开成两部分，并借以滑动的破裂面(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