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。构造岩又称动力变质岩，他是断裂带原岩在不同性质应力作用下发生破碎、变形和重结晶（有时还伴有新生矿物）而形成的一种岩石。

3、牵引构造：是在断层两盘相对错动时，沿断层面产生摩擦力，使断层两

侧附近的地层受摩擦力的倒拖拉神，从而形成的弧形弯曲现象（亦叫牵引褶曲）。

4、断层的派生现象：主要指断层两盘相对错动时，诱导出的局部应力作用

下所产生的剪节理和张节理等，它们是断层的派生产物，不论在平面上的平移断层，还是剖面上的正或逆断层两侧都可以出现。

5、其他标识：这里主要指地貌、水文方面的间接标识。

三、断层形成时期和多期活动的确定依据

（一）断层形成相对时期的确定

确定断层形成的相对时期，一般是借助于断层所影响地层的时代来确定断层形成相对时期的上限或下限，如为多次活动的断层，通常指最后一次活动的时期。

1、利用区域性不整合面确定

如果断层切割了一套彼此整合接触的较老地层，并被一套比较新层以不整合所覆盖，那么该断层的形成时间应为该不整合面所代表的构造旋回的时间，即断层形成于不整合面以下的最新地层之后和不整合面以上的最老地层之前这就是断层形成时间范围的下限与上限。一般认为该断层是与这一区域不整合构造运动同期形成的。

2、利用侵入体或矿体是否被断层切割来确定

（1）断层切穿（错动）了侵入体、矿体、岩脉等，该断层的形成时期一定在侵入体、矿体、岩脉形成之后；

（2）如断层中充填的岩脉、矿脉，没有任何被错动的痕迹，就表明该断层形成于岩脉、矿脉侵入之前（或同期）。

3、如果断层与褶皱有力学成因关系，有规律分布于某褶曲或褶皱带中，则断层火热褶曲或褶皱是同一时期构造运动形成的。

4、同生断层：由于断层边活动边沉积，造成两盘沉积物岩性及厚度等的差异，这些差异与邻近地区同时代的岩层反复进行比较，从中找出差别，那么这段有较大差异的岩层形成中跨越的时间，就是断层形成的时期。

（二）断层多次活动的确定

断层形成后，可以在不同的地质时期中多次活动，这种断层叫多期活动断层。断层的多期活动有两种情况：一种是断层类型不发生变化，一种是断层类型发生变化。断层类型不发生变化改变并具有长期活动的断层，往往规模较大，并控制断层两侧沉积地层的发育情况。另一类多期活动的断层在不同的地质时期断层类型也发生变化。这种多次活动的断层，有可能在断层面上明显的见到不同方向的擦痕和阶步，它们彼此穿切。

（三）活断层的认识

活断层（活动断层）通常是指第四纪以来至今仍在活动的断层。它的活动可以是断断续续的，常与地震有密切的联系。断层的这种活动性，对地面、地下各种工程建筑常造成严重的危害。

活断层主要标识：

1、人工建筑、工程被断层切错。

2、断层切穿第四纪堆积物有时基岩覆盖在第四系之上（如图2所示）。

3、山区不断上升被剥蚀，相邻的平原不断堆积巨厚的第四纪沉积物时，这种平原和山区的交界地带，很有可能存在着活动断层。

4、山脊、水系、阶地等被错断，河流两侧阶地高度不同；水系突然转变方向或被错动；冲击扇呈线性排列或被错开等。

5、第四纪火山岩、地热点、泉水呈线状分布。

6、近代有地震活动的地带。

7、未胶结的断层泥或断层破碎带。

8、布设在断裂带上的断层位移测量，数值有变化。

此外，断层带上植物突然枯死或生长特殊的罕见植物；沿断裂带温泉水及矿化度偏高；沿断裂带地热数值较高，地电、地磁或各种气体数值偏高等都是活动断层的标识。

四、断层的类型

（一）根据断层两盘相对运动方向的分类

1、正断层：上盘沿断层面倾斜线相对下降的断层。断层面一般很陡，大多数倾角在70～80°

2、逆断层：上盘沿断层面倾斜线相对上升的断层。

3、平移断层：两盘沿断层而走向相对移动的断层。段层面倾角很陡，近于直立，走向稳定。

4、枢纽断层：断层两盘作相对旋转移动的断层。

（二）根据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大致一致，断层倾向与岩层倾向关系多样。