第四章 斷裂構(gòu)造 2

1、第二節(jié) 褶皺軸面軸面樞紐樞紐翼部翼部核部核部老老新新新新老老山山按褶皺樞紐的產(chǎn)狀可分為：按褶皺樞紐的產(chǎn)狀可分為：水平褶曲、傾伏褶曲水平褶曲、傾伏褶曲(a)(a)水平褶曲 (b)(b)傾伏褶曲新新老老構(gòu)造節(jié)理：指由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力形成的節(jié)理。構(gòu)造節(jié)理：指由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力形成的節(jié)理。具有明顯的方向性和規(guī)律性，常常成組出現(xiàn)。具有明顯的方向性和規(guī)律性，常常成組出現(xiàn)。非構(gòu)造節(jié)理：由成巖作用、外動(dòng)力、重力等非構(gòu)造因素非構(gòu)造節(jié)理：由成巖作用、外動(dòng)力、重力等非構(gòu)造因素形成的節(jié)理。形成的節(jié)理。張節(jié)理張節(jié)理和和剪節(jié)理剪節(jié)理n張節(jié)理張節(jié)理由張應(yīng)力作用下形成的節(jié)理，其方向由張應(yīng)力作用下形成的節(jié)理，其方向

2、垂直于主張應(yīng)力而平行與主壓應(yīng)力。垂直于主張應(yīng)力而平行與主壓應(yīng)力。特征：特征：張節(jié)理多開口，一般被礦脈充填；張節(jié)理多開口，一般被礦脈充填；產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸不遠(yuǎn)，常側(cè)列產(chǎn)出；產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸不遠(yuǎn)，常側(cè)列產(chǎn)出；節(jié)理面粗糙不平，無擦痕；節(jié)理面粗糙不平，無擦痕；發(fā)育稀疏、分布不均勻；發(fā)育稀疏、分布不均勻；常繞過礫石。常繞過礫石。 第三系砂巖中張節(jié)理的側(cè)列現(xiàn)象 剪節(jié)理剪節(jié)理 天平山 8號觀測點(diǎn)節(jié)理統(tǒng)計(jì)資料巖層受力發(fā)生斷裂，破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生明顯巖層受力發(fā)生斷裂，破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生明顯的位移的斷裂構(gòu)造，斷層分布廣泛，規(guī)模有大有小。的位移的斷裂構(gòu)造，斷層分布廣泛，規(guī)模有大有小。白堊紀(jì) 頁巖美美國國圣圣安安德德

3、烈烈斯斯斷斷層層圣安德烈斯斷層長1050千米，伸入地面以下約16千米。斷層大部分是隱蔽的，但在有些地方則留下了明顯的斷裂痕跡。廬山三疊泉廬山瀑布廬山瀑布地塹地塹地塹裂谷地塹裂谷東非大裂谷東非大裂谷（ 6500km ）中段）中段死海死海萊茵萊茵河谷河谷孚日山(法)黑林山(德)地壘地壘廬山立體圖天山天山 天山是一個(gè)典型的褶皺斷塊山。所以天山山脈斷層很天山是一個(gè)典型的褶皺斷塊山。所以天山山脈斷層很多，許多山嶺都由斷層作用上升造成，如博格達(dá)山就是一多，許多山嶺都由斷層作用上升造成，如博格達(dá)山就是一個(gè)典型的地壘，其平均海拔個(gè)典型的地壘，其平均海拔4,000米以上。在山脈中間夾著米以上。在山脈中間夾著一連

4、串的斷塊陷落盆地，著名的如西段伊犁谷地和東段吐一連串的斷塊陷落盆地，著名的如西段伊犁谷地和東段吐魯番盆地。吐魯番盆地的湖面比海平面還低魯番盆地。吐魯番盆地的湖面比海平面還低154 米。米。賀蘭山賀蘭山疊瓦狀構(gòu)造疊瓦狀構(gòu)造 一套產(chǎn)狀相近并向一個(gè)方向上升的若干條逆沖斷層組成一套產(chǎn)狀相近并向一個(gè)方向上升的若干條逆沖斷層組成，一般表現(xiàn)為疊瓦式。疊瓦式逆沖斷層系中各條斷層的傾向，一般表現(xiàn)為疊瓦式。疊瓦式逆沖斷層系中各條斷層的傾向一致，形態(tài)和規(guī)模基本相同。一致，形態(tài)和規(guī)?；鞠嗤?。 A-碎裂巖硅質(zhì)白云巖 B-斷層角礫巖、斷層泥、糜棱巖 Z震旦系白云巖 CP石炭二疊系地層(4). 擦痕、鏡面和階步擦痕、鏡面

5、和階步擦痕擦痕斷面上平行而斷面上平行而密集的溝紋；密集的溝紋；鏡面鏡面斷面上局部平斷面上局部平滑而光亮的面；滑而光亮的面；階步階步擦痕及鏡面末端擦痕及鏡面末端常出現(xiàn)的常出現(xiàn)的“陡陡坎坎”。斷層兩側(cè)巖層相對位移時(shí)，受摩擦阻力影響出現(xiàn)彎曲。牽引褶皺可指示對盤位移方向。斷層崖斷層崖 串珠狀的湖泊或洼地，泉水的帶狀分布，常表明有串珠狀的湖泊或洼地，泉水的帶狀分布，常表明有大斷帶存在。大斷帶存在。正常延伸的山脊突然錯(cuò)斷，正常流徑的河流突然產(chǎn)生急轉(zhuǎn)正常延伸的山脊突然錯(cuò)斷，正常流徑的河流突然產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎。斷層兩盤相對平移彎。斷層兩盤相對平移45斷層符號識別斷層符號識別在地質(zhì)圖上，斷層一般用在地質(zhì)圖上，斷層一般

6、用粗紅線粗紅線醒目地醒目地標(biāo)示出來，斷層性質(zhì)用相應(yīng)符號表示。標(biāo)示出來，斷層性質(zhì)用相應(yīng)符號表示。正斷層平移斷層逆斷層70四、研究斷層在工程上的意義四、研究斷層在工程上的意義1斷層可增大巖石的透水性和含水性；斷層的交叉斷層可增大巖石的透水性和含水性；斷層的交叉處常是地下水出露的地段；處常是地下水出露的地段；2斷層可以降低巖石的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性，造成隧道斷層可以降低巖石的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性，造成隧道工程、礦井工程或壩基等塌陷的危險(xiǎn)。工程、礦井工程或壩基等塌陷的危險(xiǎn)。 3. 橋梁基礎(chǔ)應(yīng)避開斷層修建。隧道與鐵路也應(yīng)盡量橋梁基礎(chǔ)應(yīng)避開斷層修建。隧道與鐵路也應(yīng)盡量避開，否則盡量垂直穿越。避開，否則盡量垂直穿越。

7、第五節(jié) 活斷層一、活斷層概念一、活斷層概念l1、定義：目前正在活動(dòng)、定義：目前正在活動(dòng)、近期近期曾有過活動(dòng)的斷層。曾有過活動(dòng)的斷層。l2、時(shí)間上限：各國規(guī)定不一。我國規(guī)定為：、時(shí)間上限：各國規(guī)定不一。我國規(guī)定為：l一般工程一般工程-全新世以來（距今全新世以來（距今1萬年）；萬年）；l水利工程、核能工程水利工程、核能工程-晚更新世以來（距今晚更新世以來（距今1015萬萬年）。年）。斷層的地表錯(cuò)動(dòng)及其附近伴生的地面變形往往會直接損害跨斷層修建或建于其鄰近的建筑物。活斷層多伴有地震，而強(qiáng)烈地震會使活斷層附近較大范圍內(nèi)的建筑物受到損害。 世界著名的活斷層：世界著名的活斷層： 圣安德烈斯圣安德烈斯（美國

8、） 安納托利亞安納托利亞（土耳其） 博格多博格多（蒙古） 郯廬郯廬（中國） 均長達(dá)數(shù)百至數(shù)千公里，且均發(fā)生過均長達(dá)數(shù)百至數(shù)千公里，且均發(fā)生過8級以上強(qiáng)震。級以上強(qiáng)震。二、活斷層研究意義二、活斷層研究意義圍巖強(qiáng)度差異圍巖強(qiáng)度差異？ 1、活斷層的活動(dòng)方式、活斷層的活動(dòng)方式 間歇突發(fā)間歇突發(fā)斷層兩盤突然錯(cuò)動(dòng)（突發(fā)大震），運(yùn)動(dòng)斷層兩盤突然錯(cuò)動(dòng)（突發(fā)大震），運(yùn)動(dòng)有周期性。圍巖強(qiáng)度高，鎖固能力強(qiáng)，積累彈性應(yīng)變能有周期性。圍巖強(qiáng)度高，鎖固能力強(qiáng)，積累彈性應(yīng)變能量級大。對應(yīng)量級大。對應(yīng)粘滑型斷層粘滑型斷層； 連續(xù)緩慢連續(xù)緩慢斷層兩盤緩慢持續(xù)滑動(dòng)，圍巖強(qiáng)度較低，斷層兩盤緩慢持續(xù)滑動(dòng)，圍巖強(qiáng)度較低，不能積累高的彈

9、性應(yīng)變能。對應(yīng)不能積累高的彈性應(yīng)變能。對應(yīng)蠕滑型斷層蠕滑型斷層。 一條活斷層的不同段上，可能表現(xiàn)出不同的活動(dòng)方一條活斷層的不同段上，可能表現(xiàn)出不同的活動(dòng)方式。式。 三、活斷層的特性三、活斷層的特性 2、斷層常用參數(shù)的研究、斷層常用參數(shù)的研究 (1)長度：長度：以地表斷裂帶長度表征。以地表斷裂帶長度表征。 大于大于7.5級淺源地震常伴有地表斷裂，小于級淺源地震常伴有地表斷裂，小于5.5級則少見。級則少見。 震級愈大、震源深度愈淺、地表斷裂帶愈長。震級愈大、震源深度愈淺、地表斷裂帶愈長。 (2)斷距：斷距：以斷層最大位移量表征。以斷層最大位移量表征。 震級越大、震源越淺、位移量越大。震級越大、震源

10、越淺、位移量越大。 (3)錯(cuò)動(dòng)速率：錯(cuò)動(dòng)速率：某一時(shí)段兩盤相對位移速度的平均值。一某一時(shí)段兩盤相對位移速度的平均值。一般大于般大于1mm/y即為較強(qiáng)活斷層。即為較強(qiáng)活斷層。 (4)錯(cuò)動(dòng)周期：錯(cuò)動(dòng)周期：兩次斷層突然錯(cuò)動(dòng)的時(shí)間間隔。兩次斷層突然錯(cuò)動(dòng)的時(shí)間間隔。 取決于地殼應(yīng)變速率和鎖固段強(qiáng)度。地殼平均位移量小，取決于地殼應(yīng)變速率和鎖固段強(qiáng)度。地殼平均位移量小，則周期長；鎖固段巖體強(qiáng)度弱，周期短。則周期長；鎖固段巖體強(qiáng)度弱，周期短。 四、活斷層的判別標(biāo)志（自習(xí)）四、活斷層的判別標(biāo)志（自習(xí)） 1、地質(zhì)標(biāo)志、地質(zhì)標(biāo)志 2、地貌標(biāo)志、地貌標(biāo)志 3、地殼形變測量、地球物理和化學(xué)標(biāo)志、地殼形變測量、地球物理和

11、化學(xué)標(biāo)志 1、總原則：避開、總原則：避開-尤其重大工程和永久性建筑必須尤其重大工程和永久性建筑必須避開。避開。 2、無法避開時(shí)、無法避開時(shí) 線形工程：跨越活斷層應(yīng)盡量使其高角度相交，避線形工程：跨越活斷層應(yīng)盡量使其高角度相交，避開主斷層；開主斷層； 水利工程：選相對穩(wěn)定地段水利工程：選相對穩(wěn)定地段安全島；將重要建筑安全島；將重要建筑物置于下盤，距主斷數(shù)公里以上。物置于下盤，距主斷數(shù)公里以上。 3、結(jié)構(gòu)措施：、結(jié)構(gòu)措施：如水利工程，如水利工程，活斷層上不宜用混凝活斷層上不宜用混凝土重力壩、拱壩（剛性結(jié)構(gòu)）；宜用土石壩（散體）。土重力壩、拱壩（剛性結(jié)構(gòu)）；宜用土石壩（散體）。四、活斷層地區(qū)建筑原則四、活斷層地區(qū)建筑原則1、什么是相對年代，它是判別方法有哪些？2、地質(zhì)年代單位和地層單位有何不同？地質(zhì)年代表中包括幾個(gè)紀(jì)，從老到新簡述之。3