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Structural Geology Fault and faulting 第六章 断层与断层作用 断层概论 断层作用 逆冲推覆构造 伸展构造 走向滑动断层 第一节、 断层概论 （一）断层要素 （二）断层分类 （三）断层的识别 （四）断层效应 （五）断层作用的时间性 第一节 断层概论 定义： 断层：地壳内的岩层或岩体在应力作用下产生的面状破坏或面状流变带，两侧岩石发生了明显位移的构造。 断层——脆性断层、韧性断层 一、断层要素 1-几何要素 1）断层面和断层带 2）断层线 3）断盘 4）擦痕 一、断层要素 2-断层位移：断层两盘运动总称 1）相当点（撕裂点）与相当层的概念（断层发生之前是一个点，经断层作用并发生位移后形成两个点，断层发生之前是一个层，经断层作用并发生位移后形成两个层） 2）滑距（在断层面上两个相当点位移后的距离） 一、断层要素 3-断距：被断地层在剖面上（垂直地层走向或断层走向）两盘之间的相对距离，在不同的剖面上度量的断距是不同的。 一、断层要素 2)-垂直断层走向剖面上 视地层断距（h’o’) 铅直地层断距(h’g’=hg) 视水平地层断距(h’f’) 平错(H) 落差(t) 二、断层分类 1-与有关构造几何关系 (1)与褶轴／区域构造线关系 A-纵断层:断层走向基本上平行褶皱轴； B-横断层：断层走向基本上与褶皱轴正交； C-斜断层：断层走向基本上与褶皱轴斜交； (2)与岩层走向的关系 A-走向断层：断层走向基本上平行切割地层走向； B-倾向断层：断层走向基本上与切割地层倾向一致； C-斜向断层：断层走向斜交切割地层走向； D-顺层断层：断层面平行于地层的层理面，属于走向断层的一种特例； 二、断层分类 2-根据两盘相对运动 (1)正断层 (2)逆断层 a高角度45° b低角度（逆冲）45° (3)平移（走滑）断层 二、断层分类 —依据断层两盘相对运动方式 走滑断层的主要特点 左行与右行 二、断层分类 根据两盘相对运动 正、逆（逆冲）、平移 组合：平移－正断层；逆－平移断层（参见徐开礼、朱志澄） 二、断层分类 3-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 4-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 （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 （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 （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。 三、断层的识别与断层位移方向的确定 1-断层面 （1）磨擦镜面 断层面上重熔膜 （2）擦痕 两盘相互滑动在断层面上留下滑动痕迹，一端粗而深，另一端细而浅。 （3）阶步：在断层面上与擦痕方向呈正交的微细陡坎称为阶步。在断层面上表现为一侧平缓，另一侧陡立的阶梯状。 正阶步：陡坎面向对盘运动方向。 反阶步：陡坎面向本对盘运动方向。 正阶步的眉峰常常呈弧形弯转，而反阶步的眉峰呈棱角状直切。在眉峰部位有压碎现象为正阶步。 摩擦镜面、擦痕和正阶步 断层带 2-构造岩 （1）构造岩：在断层带内岩石在断层作用下发生破裂、重结晶，以至产生新矿物，形成具有特征性组构和矿物成分的岩石称为构造岩。 （2）构造岩分类： A-碎裂岩系列—产在 脆性断层中，由脆性 变形机制形成的。 B-糜棱岩系列-产在 韧性断层中，由韧性 变形机制形成的。 碎裂岩系列—断层角砾岩、碎裂岩、超碎裂岩、玻化岩和断层泥 （a）断层角砾岩与构造透镜体 断层角砾岩—由保持原岩特点的碎块和胶结物组成。角砾在2mm之上，胶结物为磨碎的岩屑、岩粉、压熔物质和外来物质。 依据角砾特征可分为张性角砾岩和压性（挤压）角砾岩。 在断层带中粗大的呈扁豆状或透镜状的围岩碎块，称为构造透镜体。 （b)碎裂岩：是经断层研磨很细的断层岩，由原岩的细粒和岩粉组成。粒度在0.01-2mm. ( c)超碎裂岩—由断层作用研磨很细的断层岩，粒度均匀，颗粒粒度在0.01mm以下。 (d)断层泥（未固结）:研磨成为泥状，单个颗粒不易分辨，没有固结。 (e)假玄武玻璃：断层快速研磨作用使岩石部分熔融，而后迅速冷却，形成貌似玻璃状的岩石，成为玻化岩或假玄武玻璃或称为地震岩。 （三）断层的识别与断层位移方向的确定 3-派生构造 在断层作用过程中，由局部