《断层构造》PPT课件

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（二）断距（sepration） 两对应 层之距离
1、垂直被错岩层走向的剖面上测得 （1）地层断距（stratigraphic
slip）(ho) （2）铅直地层断距（vraticed
stratigraphi slip）（hg） （3）水平断距（horizontal slip）
(hf)
2、垂直于断层走向的剖面上
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§3 断层成因机制
一、安德森模式 （E.M.Anderson， 1957）
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二、哈佛奈模式（W.Hafner 1951）
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§4
（一）碎裂岩系列 （二）糜棱岩系列
断层岩
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A
B
A、B：断层角砾岩（显微照片） C －新藏公路峡南桥
C：断层角砾岩（原岩为侏罗系 火山岩）－安徽肥东龙山
钙质糜棱岩中的“鞘褶皱” －北京西山
钙质糜棱岩中的“δ”形旋转残 斑－新藏公路128Km
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§5 断层效应
广义的断层效应是断层引 起的各种现象，这里讨论的是走 向断层、横断层、斜向断层引起 的视错动。
一、走向断层引起的效应
地层重复和缺失的6种情况
断层性质
正断层 逆断层 两盘运动方向
断层百度文库状和岩层产状的关系
The San Andreas fault provides a beautiful example of tran-sform faults on continents. Features associated with transform faults on land include offset drainages and linear valleys.
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（8）重力滑动构造（gravity sliding－spreading）
组成： 下伏系统、 润滑层、 滑面、 滑动系统 分带： 后缘拉伸带、 中部滑动带、 前缘推挤带
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三、走滑断层（strike slip fault）
走向滑动断层即大型平移断层， 两盘直立相对水平滑动。人们对走滑 断层的认识比对正，逆断层的认识要 晚，地质学家在19世纪就认识了正逆 断层，而走滑断层20世纪初才被发现。
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4、拉分盆地（pull apart Basin）
B.C.Burchfiel， 1966年研究圣安德列斯走 滑断层系控制的死谷盆地 时首次提出。
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拉分盆地的演化
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5、花状构造
花状构造是走滑断层 的一种特殊构造。剖面上 一条走滑断层自下而上成 花状撒开，故称花状构造。
根据结构特征和力学 性质可以分为正花状构造 和负花状构造。
二者相反
断层倾角大于地层 断层倾角小于地层
倾角
倾角
地层重复（A）
地层缺失（B）
地层重复（C）
地层缺失（D）
地层重复（E）
下降盘出现新地层 下降盘出现新地层
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地层缺失（F）
上升盘出现新地层
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二、横断层引起的效应
（一）、正（逆）断层引起的效 应
（二）、平移断层引起的效应
（三）、平移正（逆）断层引起 的效应
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graben in this alluvial fan.
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（7）剥离（拆离）断层（detachment）
为一上陡下缓的大型铲状正断层（listric-normal fault）。主要产出于盖层与基底之间，上盘包括一套正断层组 合，发育区域隆起背景上，是岩石圈多层次拆离，盖层在基底 上滑脱的具体表现，具有垂向分带性即：表层次为正断层组合； 中层次为塑性变形为主的韧性剪切（8-15km）；深层次，伸展 塑性流变。
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二叠系栖霞组灰岩中的横断层 －巢湖北部山区177高地南部
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除铅直地层断距相等外，其余均大于 前者，故称视断距。
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§2 断层分类
一、断层与有关构造的几何关系分类 （一）根据断层与岩层走向的方位关系分：
走向断层 倾向断层 斜向断层 顺层断层 （二）根据断层与褶皱枢纽走向或区域构造线之间关系分： 纵断层 横断层 斜断层
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二、按断层两盘相对运动方向分
1、正断层（Normal Fault） 2、逆断层（Revers Fault） 3、平移断层（transcurrent）
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左行平移断层形成的水平擦痕
－安徽霍邱四. 十里长山
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（四）根据断层两侧派生构造的羽状剪节理、张节理即拖 曳褶皱来判断断层运动方向。
（五）根据断层角砾岩来判断断层运动方向。
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四、断层作用时间性
（一）确定地层形成时间： ①根据是否切穿不整面来确定地层形成时代； ②岩脉、岩体相互切割关系和其同位素年龄； ③同一构造应力场作用下的力学成因分析； ④重力构造，根据卷入的最新地层和为被切割的上覆最老的地层来确定。 （二）长期活动的断层分析 1、地层发育、厚度、岩相变化等情况显著差异； 2、大型走滑断层，错距不同、控制盆地边界的同沉积地层； 3、受地层控制的岩浆多期活动，多期成矿作用； 4、不同时期活动的地层其力学性质、断层岩的性质及强度差异；
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（二）构造标志 （三）地层标志—重复与缺
失（前述6种情况） （四）岩浆活动与矿化作用 （五）岩相与厚度的急变 二、断层面产状的测定
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三、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）
（二）横（斜）断层切割 褶皱构造
（三）牵引构造
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（三）擦痕与阶步： 正、反阶步和擦抹晶体的厚度变化判断运动方向。
⑤根据断层两盘运动方向分为左行和右行。
⑥力学性质具双重性即以剪切为主，又具 有拉张或挤压，前者称张剪性，后者称压剪性 走滑断层。
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2、走滑断层的内部应力状态和有关 构造
（1）应力状态 （2）走滑断层弯曲引起的应力应变
场 （3）走滑断层交切引起的挤压和拉
伸 （4）尾端应力状态 3、有关伴生构造 （1）雁行式褶皱 （2）牵引式弯曲
第XX章 断层构造
§1 断层的几何要素和位移
一、断层的几何要素 断层面(ault surface or plane) 空间位置，由走倾向、倾角定之。 断层线（fault line） 断层带（fault zone） 断盘： 上盘（hanging wall），
上升盘（upthrow）， 下盘（foot wall）， 下降盘（downthrow）
1、走滑断层的基本特征 （1）主要特点 ①走滑断层包括一系列与主断层 带平行或近微小角度相交的次级断裂 组成，单条断裂沿伸一般不远，各级 断裂分叉交织，常呈发辫状。
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②常伴有雁列褶皱及断层以 及断层隆起与断陷盆地。
③断层两盘地层一岩相带成 递进式依次错开，时代愈 老错移越大。
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④断层常呈直线延伸，甚至穿过起伏很大 的地形仍保持直线形，航卫片上显示良好的线 性。
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A：花岗质糜棱岩受 后期脆性断裂作用成为 花岗质角砾岩－郯庐断 裂
A
B
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B：大理岩质角砾岩 －郯庐断裂
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右：糜棱岩中的石英塑性 变形（拔丝构造）－新疆 中巴公路盖孜水文站
左：长英质糜棱岩中的石英 拔丝构造－中巴公路布伦口
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动态重结晶石英的静态恢复－新疆塔什库尔干
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钙质糜棱岩－胜利油田纯梁采油厂招待所
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（二）、伸展构造类型（extensional structure）
正断层、组合型式： 1、地堑和地垒（graben horst）
主要由两条走向基本一致的相向倾斜 的正断层组成，两条走向基本一致 正断层之间为下降盘，巨型者即为 裂谷（rift）；地垒与地堑正好相 反。
2、阶梯状断层（step fault），箕状 构造（besin range/hemigra-
●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）
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P1 J1yer
逆冲断层－新藏公路峡南桥
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（一）逆冲推覆构造（Thrust Faulds）
●原地岩块（系统）（Autochthon） ●外来岩块（系统）（Allochthon） ●逆冲岩席（片）（Thrust Sheet） ●逆冲推覆构造或推覆构造 （Nappe） ●构造窗（Fenestlla or Window） ●飞来峰（Klippe）
many details of transform faults and fracture
zones, which, until now, were unavailable.
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闪长玢岩岩墙充填于平移断层
－安徽霍邱四. 十里长山
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z
δμ
被花岗岩
z
岩墙充填
的平移断
层－安徽
霍邱四十
里长山
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肥东龙山NNE向走滑断层（断层面上发育纤维状凹凸棒）
3、错断的山脊；
4、山岭和平原的突变；
5、串珠状湖泊洼地；
6、泉的带状分布；
7、水系特点
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This faulted glacial moraine in the Sierra Nevada Mountains is an excellent example of the law of cross-cutting relationships.
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二、位移（desplacement）直移运动、旋转运动
（一）滑距（slip） 以相应 点为参照系，两个时应点间的 真正位移称为总滑距（ab） （net desplacement） 1、滑距（strike slip）（ac） 2、倾斜滑距（dip slip）（cb） 3、水平滑距（horizontal slip）（am）
1、没错动，滑移线平行岩层在断 层面上的迹线。
2、滑移线在迹线下侧，剖面上看 正断层、平面上看平移断层。
3、滑移线在迹线上侧，剖面上看 逆断层，平面上看平移断层。
（四）、横断层错断褶皱引起的
效应 褶皱的核部宽窄发生变化。
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§6 断层的观察与研究
一、断层的识别或确定
（一）地貌标志
1、断层崖；
2、断层三角面；
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五、同沉积断层
同沉积断层主要特点：示图 1、一般为走向正断层，剖面上呈勺状或犁式； 2、上盘地层明显增厚，生长指数=下降盘厚度/上升盘厚度； 3、断距随深度增大，地层愈老，断距愈大； 4、常在上盘发育反牵引构造（Revers drag structure）。
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Recent new images of the ocean floor reveal
ben）、盆岭构造（basin and rage step）
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（3）环状和放射状断层 （4）雁行式断层 （5）大型断陷盆地 如华北、松江、江汉、萍乐等 （6）裂谷（系）（rift system）
◆大洋裂谷（oceanic rift）－大西洋 ◆大陆裂谷（contineatal rift）－东非裂谷 ◆陆间裂谷（intercontinenta rift）红海 ◆大陆裂谷→陆间裂谷→大洋裂谷为一演化序列 ◆我国华北平原新生代裂谷，白垩纪沂沐裂谷以 及攀西裂谷等。