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文檔簡介

1、斷層課件斷 層斷層要素斷層分類斷層的識別斷層效應斷層作用的時間性正斷層.swf逆斷層 .swf平移斷層.swf 巖石的變形形式: (1)當作用力達到或超過巖石的屈服極限, 層狀巖層會失穩(wěn)屈服, 產生彎曲褶皺一、 構造地質學概述 巖石變形的表現形式: 2.作用力達到和超過巖石和巖層的強度極限, 巖石失去內聚, 發(fā)生破裂、錯動和破碎。斷層脆性斷層、韌性斷層斷層概論(二) 斷層斷層是一個將巖塊或巖層斷開成兩部分并籍以滑動的破裂面。本節(jié)介紹與斷層的幾何學描述、形成、識別和觀察等有關內容。【斷層的概念和幾何要素】【斷層分類】【斷層的形成機制】【斷層巖】【斷層效應】【斷層的識別】【斷層的觀察】【斷層作用的

2、時間性】斷層 斷層面 是巖塊或巖層斷開并籍以滑動的破裂面。斷層面的空間位置由走向、傾向和傾角確定。自然界的斷層面往往不是一個產狀穩(wěn)定的平直面,順走向或傾向都會發(fā)生變化以致形成曲面。大的斷層一般不是一個簡單的面,而是由一系列破裂面或次級斷層組成的帶,即斷層/斷裂帶。斷裂帶內還夾雜或伴生有搓碎的巖塊、巖片以及各種斷層巖。斷層規(guī)模越大,斷裂帶也越寬、結構也越復雜。大斷裂帶還常常呈現分帶性。斷層的幾何要素和位移斷層線 是斷層面與地面的交線,即斷層在地面的出露線。斷層線的彎曲形態(tài)決定于斷層面的彎曲程度、斷層面的產狀以及地面的起伏。斷層面傾角越緩地形起伏越大,斷層線的形態(tài)也越復雜。 斷盤 是斷層面兩側沿斷

3、層面發(fā)生位移的巖塊。如果斷層面是傾斜的,位于斷層面上側的一盤為上盤,位于斷層面下側的一盤為下盤。如果斷層面直立,則按斷盤相對于斷層走向的方位描述,如東盤、西盤或南盤、北盤。根據兩盤的相對滑動,相對上升的一盤叫上升盤,相地下降的一盤叫下降盤。位移:斷層兩盤的相對運動有位移和旋轉。在相對位移時兩盤相對平直滑移而無轉動,兩斷盤上未錯動前的平行直線,運動后仍然平行。在旋轉運動中兩盤以斷層面法線為軸相對轉動滑移,斷盤上未錯動前的平行直線運動后不再平行。多數斷層常兼具有兩種運動。因此,在斷層研究中應注意測定斷距。 滑距:指斷層兩盤實際的位移距離,是根據錯動前的一點,錯動后成為兩個對應點之間的實際距離??偦?/p>

4、距(ab) 兩個對應點之間的位移距離。走向滑距(ac) 總滑距在斷層面走向線上的分量。走向滑距與總滑距之間的銳夾角cab為總滑距或擦痕的側伏角。傾斜滑距(cb) 總滑距在斷層面傾斜線上的分量。水平滑距(am) 總滑距在水平面上的分量【總滑距、走向滑距以及傾斜滑距在斷層面上構成直角三角形關系?!靠偦啵╝b)走向滑距(ac)傾斜滑距(cb)水平滑距(am)斷距:斷距是指斷層兩盤對應層之間的相對距離。不同方位的剖面上斷距值不同。垂直于巖層走向的剖面上的斷距有:地層斷距:斷層兩盤上對應層之間的垂直距離。鉛直地層斷距:斷層兩盤上對應層之間的鉛直距離。水平地層斷距:斷層兩盤上對應層之間的水平距離。這三種

5、斷距中,如已知巖層傾角和三種斷距中的任一種斷距,即可求出其他二種斷距。在垂直于斷層走向的剖面上,也可測得垂直于巖層走向剖面上相當的各種斷距。當巖層走向與斷層走向不一致時,除鉛直地層斷距在兩個剖面上相等外,在垂直巖層走向的剖面上測得的地層斷距和水平地層斷距都小于垂直斷層走向的剖面上測得的數值。礦山開采中,為設計豎井和平巷的長度,常常采用平錯和落差一類斷距術語。如右圖,在垂直巖層走向的剖面上,xyz為一直角三角形,xy為落差,yz為平錯。平錯落差伸展構造的類型伸展構造的模式剝離斷層和變質核雜巖伸展構造是區(qū)域引張作用下形成的一套具有特色的構造系統。馬杏垣曾指出:“引張作用也造就了全球范圍的構造現象,

6、其規(guī)模甚至比擠壓變動還要大?!鄙煺箻嬙焓窃趨^(qū)域性引張作用下形成的一套獨具特色的構造系統。從全球構造及其演化的觀點,擠壓作用(如造山帶)與引張作用(如洋中脊、拉張帶)是構造作用在時間和空間上緊密相關的兩個方面。由于構造研究源于造山帶,造山帶又以擠壓變形為特色,以致曾長期忽視引張伸展作用及其形成的伸展構造。關于伸展構造的重要性,馬杏垣教授曾精辟地指出:“其實,引張作用也造就了全球范圍的構造現象,其規(guī)模甚至比擠壓變動還更大”。從構造應力狀態(tài)和變形體制看,伸展作用和擠壓作用可概括為“開”與“合”?!伴_”與“合”乃地殼的水平運動,在一定條件下水平運動與升降運動又相互轉化。升降運動中的上升隆起往往導致重力

7、勢的變化和重力不穩(wěn),引起地殼表層的順坡下滑而形成重力滑動構造。所以,伸展、降起與重力滑動具有相對統一性。伸展構造一、伸展構造類型:地塹和地壘階梯狀斷層、箕狀構造和盆嶺構造 (一)(二)大型斷陷盆地裂谷剝離斷層伸展區(qū)構造,以正斷層為主構成各種組合類型。1、地塹和地壘地塹主要由兩條走向基本一致的相向傾斜的正斷層構成。兩條正斷層之間是一個共同的下降盤(圖A)。巨型地塹系稱作裂谷。這里主要討論一般規(guī)模的地塹。構成大中型地塹邊界的正斷層常常是由數條產狀相近的正斷層構成同向傾斜的階梯式斷層系列。兩側正斷層可以均等發(fā)育,也可以是一側更為發(fā)育。地壘主要由兩條走向基本一致的反向傾斜的正斷層構成(圖B)。兩條正斷

8、層之間是一個共同的上升盤。組成地壘的正斷層可以呈單條產出,也可以是數條產狀相近的正斷層組成的依次斷落的階梯狀斷層帶。從區(qū)域地質構造看,地塹比地壘具有更重要的地質意義。2、階梯狀斷層、箕狀構造和盆嶺構造(1)階梯狀斷層由若干條產狀基本一致的正斷層組成,各條斷層的上盤依次向同一方向斷落,構成階梯式。階梯狀斷層中各條斷層可以是平面狀,也可以是弧形的。根據各條斷層的傾向與所夾巖層的傾向,可以分為傾向一致的同向斷層組和傾向相反的反向斷層組。階梯狀斷層中斷層限定的斷塊一般均發(fā)生過旋轉。在同向斷層組中,每條斷層的總滑距都小于未發(fā)生旋轉時的總滑距(圖A)。在反向斷層組中,每條斷層的總滑距均大于未發(fā)生旋轉時的總

9、滑距(圖B)。斷層分類涉及較多因素,包括地質背景、運動方式、力學機制和各種幾何關系等,因此有各種不同的斷層分類。按斷層與有關構造的幾何關系分類走向斷層斷層走向與巖層走向基本一致的斷層。傾向斷層斷層走向與巖層走向基本直交的斷層。斜向斷層斷層走向與巖層走向斜交的斷層。順層斷層斷層面與巖層層理等原生地質界面基本一致的斷層根據斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構造線之間的幾何關系分類縱斷層 斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構造線方向一致或基本一致的斷層。橫斷層 斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構造線方向直交或基本直交的斷層。斜斷層 斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構造線方向斜交的斷層。根據斷層兩盤的相對運動,可將斷層分為以下幾類:A)

10、 正斷層 B) 逆斷層 C) 平移斷層斷層分類組合過渡類型:如逆-平移斷層上盤、下盤一、地質學名詞,斷層的兩盤之一。只有在傾斜斷層中才有上下盤之分,斷層層面兩側相對移動的巖塊中斷層面以上的巖塊稱之為上盤、在傾斜面下方的一塊巖石即稱下盤。逆斷層上磐受壓力影響,沿斷層面相對向上移動。斷層破裂面平移斷層以水平移動為主,分左移斷層和右移斷層。發(fā)生平移斷層示意圖,此為右移斷層。正斷層2-4上磐受壓力影響,沿斷層面相對向下移動。上盤下降逆斷層上盤上升斷層的分類剪力兩側被高角度斷層圍限中間下降的槽形斷塊構造。多指大中型的構造大者延長可達數百公里。地塹常成長條形的斷陷盆地其邊界可以是平直的但更常見的是折線狀邊

11、界一般由多條高角度正斷層聯合而成。僅在一側為斷層所限的斷陷稱為半地塹或箕狀構造。 地塹地塹BACK地壘BACK與地塹相對應的另一種構造是地壘。地壘是兩側被斷層圍限中間上升的斷塊構造。其邊界斷層一般也是高角度正斷層。地塹與地壘常伴生,相間排列則形成盆嶺構造如美國西部的盆嶺區(qū)。 地塹大多發(fā)育在地殼受拉伸地區(qū)。在水平拉張作用下地殼在垂向上減薄在上部形成兩組剖面上共軛的高角度正斷層其間的地塊下降就形成地塹。在兩個傾向相背的斷層中間則形成地壘。地塹常與沉積礦產尤其是煤和油氣藏等密切相關。著名的地塹有歐洲的萊茵地塹中國晉陜的汾渭地塹等。地塹在地形上常表現為斷陷谷地,如汾渭地塹就形成汾河谷地與渭河平原(谷地

12、)。地壘地殼中被兩側傾向相反的正(偶為逆)斷層所界限而中間斷盤上升的槽形斷塊構造??v向延伸可達數百千米。地壘的形成與地殼的水平拉伸作用有關,常與地塹相間出現。其規(guī)模大小不等,大型的長度可達數百公里。地塹盆地沉積層厚可達數千米。地壘在地形上常表現為斷塊山,如華山、泰山、廬山。中國山西晉中地塹盆地長達500余公里,最深處達3000余米。歐洲的萊茵地塹盆地聞名于世。逆掩斷層而在逆斷層中斷層面傾角平緩,傾角小于25以下者,稱為逆掩斷層。逆沖斷層在地震中,逆斷層是傾斜斷面上邊的巖石向上運動。而逆沖斷層,是指斷層傾角很小的逆斷層。 逆沖斷層為位移量很大的低角度斷層,傾角一般在30度左右或更小,位移量一般在

13、數公里(通常指5KM)以上逆掩斷層而在逆斷層中斷層面傾角平緩,傾角小于25以下者,稱為逆掩斷層。斷層的形成機制斷層形成機制涉及許多方面,包括破裂的發(fā)生和斷層的形成、斷層作用與應力狀態(tài)、巖石力學性質,以及斷層作用與斷層形成環(huán)境的物理狀態(tài)等問題。當巖石受力超過其強度,即應力差超過巖石強度便開始破裂。破裂之初,出現微裂隙、微裂隙逐漸發(fā)展,相互聯系,形成一條明顯的破裂面,即斷層兩盤借以相對滑動的破裂面。斷裂面一旦形成而且應力差超過摩擦阻力時,兩盤就開始相對滑動,形成斷層。隨著應力釋放,應力差(13)趨向于零或小于滑動摩擦阻力,一次斷層作用即告終止。 斷層巖是斷層作用過程中形成的具有特征性結構構造和礦物

14、成分的巖石。斷層從產出的構造層次上分為脆性斷層和韌性斷層,斷層巖也相應地分為與脆性斷層伴生的碎裂巖(系列)和與韌性剪切帶伴上的糜棱巖(系列)。1、斷層巖是斷層存在的良好標志。2、斷層巖的屬性,是碎裂巖系還是糜棱巖系,可以指示斷層是脆性斷層還是韌性斷層。3、利用斷層巖可以測定或分析斷層形成時的溫度和壓力,為分析斷層形成深度和形成環(huán)境的溫壓狀態(tài)提供信息。4、 斷層巖的結構可以為分析確定斷層兩盤運動方向提供依據。破裂巖系列一般包括斷層角礫巖、碎粒巖或碎斑巖、碎粉巖、假玄武玻璃和斷層泥等。 斷層巖(1)斷層效應斷層效應是指斷層作用引起的各種現象。本節(jié)討論的斷層效應只是斷層引起地層關系的變化和巖層的視錯

15、動。走向斷層引起的效應(1)走向斷層常常造成兩盤地層的缺失和重復。缺失是指一套順序排列的地層中的一層或數層在地面斷失的現象。重復是原來順序排列的地層部分或全部重復出現。根據斷層性質(即正斷層或逆斷層)、斷層與巖層傾向是否一致,當兩者一致時的傾角相對大小以及侵蝕夷平等各種條件,會造成六種基本的重復和缺失(如圖)。自然界中實際出現較多的是斷層傾角大于巖層傾角的四種情況(A、B、D、E)。走向斷層引起的效應(2)斷層性質、斷層傾斜與地層傾斜的關系以及地層重復或缺失三個變量具有一定關系。若已知其二即可確定另一變量。例如,已發(fā)現地層重復,并已確定斷層產狀與巖層產狀相反,則該斷層應為正斷層(下表)。以上討

16、論的地層重復和缺失,是剝蝕夷平作用使兩盤處于同一水平地面上表現的結果。此外,斷層走向與巖層走向完全一致以及兩盤巖層產狀穩(wěn)定一致的情況也不多見,因此,實際應用這些規(guī)律時,要綜合考慮各種因素。 斷層類型很多,規(guī)模差別極大,形成機制和構造背景各異,因此,研究的內容、方法和手段各不相同。但是斷層研究的首要環(huán)節(jié)是要識別斷層和確定斷層的存在。雖然斷層可以通過分析和解譯航衛(wèi)片、物探圖、地質圖和有關資料得以確定或推定。但識別和確定斷層存在的主要方式是進行野外觀測。斷層活動總會在產出地段的有關地層、構造、巖石或地貌等方面反映出來,形成了所謂的斷層標志,這些標志是識別斷層的主要依據。地貌標志(1) 斷層的識別斷層

17、崖由于斷層兩盤的相對滑動,斷層的上升盤常常形成陡崖,這種陡崖稱為斷層崖。盆地與山脈間列的盆嶺地貌是斷層造成一系列陡崖的典型實例斷層三角面斷層崖受到與崖面垂直方向水流的侵蝕切割,乃形成沿斷層走向分布的一系列三角形陡崖,即斷層三角面。地貌標志(2)錯斷的山脊往往是斷層兩盤相對平移的結果。橫切山嶺走向的平原與山嶺的接觸帶往往是規(guī)模較大的斷裂。串珠狀湖泊洼地往往是大斷層存在的標志。這些湖泊洼地主要是由斷層引起的斷陷形成的。泉水的帶狀分布往往也是斷層存在的標志。念青唐古拉南麓從黑河到當雄一帶散布著一串高溫溫泉(右圖),是現代活動斷層直接控制的結果。水系特點斷層的存在常常影響水系的發(fā)育,引起河流的急劇轉向

18、,甚至錯斷河谷。構造標志如果線狀或面狀地質體在平面上或剖面上突然中斷、錯開,不再連續(xù),說明有斷層存在。右下圖示斷層造成的構造線不連續(xù)現象。為了確定斷層的存在和測定錯開的距離,在野外應盡可能查明錯斷的對應部分。構造強化是斷層可能存在的重要依據。構造強化現象包括有:巖層產狀的急變和變陡;突然出現狹窄的節(jié)理化、劈理化帶;小褶皺劇增以及擠壓破碎和各種擦痕等現象。構造透鏡體是斷層作用引起構造強化的一種現象。斷層帶內或斷層面兩側巖石碎裂成大小不一的透鏡狀角礫塊體,長徑一般為數十厘米至二、三米。構造透鏡體有時單個出現,有時成群產出。構造透鏡體一般是擠壓作用產出的兩組共軛剪節(jié)理把巖石切割成菱形塊體后,其楞角又

19、被磨去形成的。包含透鏡體長軸和中軸的平面,或與斷層面平行,或與斷層面成小角度相交。在斷層帶中或斷層兩側,有時見到一系列復雜緊閉的等斜小褶皺組成的揉褶帶。揉褶帶一般產于較弱薄層中,小褶皺軸面有時向一方傾斜,有時陡立,但總的產狀常常與斷層面斜交,所交銳角一般指示對盤運動方向。斷層巖的發(fā)育和較廣泛產出也是斷層存在的良好判據。 地層標志地層的重復和缺失是識別斷層的主要依據。 巖漿活動和礦化作用標志大斷層尤其是切割很深的大斷裂常常是巖漿和熱液運移的通道和儲聚場所,因此,如果巖體、礦化帶或硅化等熱液蝕變帶沿一條線或帶斷續(xù)分布,常常指示有大斷層或斷裂帶存在。一些放射狀或環(huán)狀巖墻也指示放射狀斷裂或環(huán)狀斷裂的存

20、在。巖相和厚度標志如果一個地區(qū)的沉積巖相和厚度沿一條線發(fā)生急劇變化,可能是斷層活動的結果。斷層引起巖相和厚度的急變有兩種情況:一種情況是控制沉積盆地和沉積作用的同沉積斷層的活動,引起沉積環(huán)境沿著斷層發(fā)生明顯變化,巖相和厚度因而發(fā)生顯著差異;另一種情況是,斷層的遠距離推移,使相隔甚遠的巖相帶直接接觸。 查明和確定斷層是研究斷層的基礎和前提。在地質調查中,應注意觀察、發(fā)現和收集指示斷層存在的各種標志和跡象,同時結合其他地質條件和背景加以綜合分析。測定斷層面產狀和兩盤相對運動以便確定斷層性質,進而測定或分析斷層規(guī)模和組合關系是斷層研究的重要方面。(一)斷層面產狀的測定如果斷層面比較平直,地形切割強烈

21、而且斷層線出露良好,可根據斷層線的“V”字形法則來判定斷層面的產狀。隱伏斷層的產狀主要根據鉆孔資料用幾何作圖方法予以測定。物探資料也可幫助判定斷層面產狀。斷層伴生和派生的小構造也有助于判定斷層產狀。如斷層伴生的剪節(jié)理帶和劈理帶,一般與斷層面近一致。斷層派生的同斜緊閉揉褶帶、片理化構造巖的面理,以及定向排列的構造透鏡體帶等,常與斷層面成小角度相交。這些小構造變形愈強烈,愈壓緊,與斷層面也愈接近。需要指出,這些小構造的產狀常常是易變且急變的,應大量測量并進行統計分析以確定代表性的產狀。 斷層的觀測在確定斷層面產狀時,要充分考慮斷層產狀沿走向和沿傾向可能發(fā)生的變化。許多斷層尤其是逆沖斷層的斷層面,常

22、成波狀起伏或臺階式。對于這種波狀性的原因有多種不同解釋。一種解釋是,大斷層形成之前的初始子斷裂是各自分散的,而后逐漸聯合形成大斷層,由于聯合的方式不同,可以有折線狀、正弦曲線狀或花冠狀等。格佐夫斯基(1975)認為,在斷裂形成后原應力場的正應力和剪應力軌跡將發(fā)生偏轉,引起斷裂線向另一方向偏轉,最后形成弧形面。至于臺階式,主要是逆沖斷層中斷坪與斷坡交替變化的結果。此外,各套巖系的巖性差異、不同深度物理條件對斷裂的影響以及多期變形等等,也都影響斷層產狀及其產狀的變化。較大規(guī)模的斷層產狀和形態(tài)總是變化的,一定不要用局部產狀作為斷層的總體產狀。例如隆起邊緣的大斷層,地表常為低角度逆沖斷層,向深處傾角可

23、以逐漸變大,甚至直立。伸展區(qū)大型正斷層,也常呈上陡下緩的鏟狀。(二)斷層兩盤相對運動方向的確定但是,一條斷層或一定階段的斷層活動性質往往又具有相對穩(wěn)定性。這種運動總會在斷層面上或其兩盤留下一定的痕跡,如擦痕等。這些遺跡或伴生現象成為分析判斷斷層兩盤相對運動的主要依據。1、根據兩盤地層的新老關系分析兩盤中地層的相對新老,有助于判斷兩盤的相對運動。對于走向斷層,上升盤一般出露老巖層(A、B、D、E)。但如果地層倒轉,或斷層傾角小于巖層傾角,則老巖層出露盤是下降盤(C、F)。如果兩盤中地層變形復雜,為一套強烈壓緊的褶皺,那么,就不能簡單地根據兩盤直接接觸的地層新老而判定相對運動。如果橫斷層切過褶皺,

24、對背斜來說,上升盤核部變寬,下降盤核部變窄,對于向斜,情況剛好相反。 2、牽引構造斷層兩盤近斷層處常常發(fā)生明顯褶皺,稱作牽引褶皺。一般認為是斷層錯動拖曳的結果,并且以褶皺的弧形彎曲的突出方向指示本盤的運動方向。近來的研究指出,如果“牽引”褶皺是兩盤相對運動引起的,則意味著于斷層發(fā)生時的脆性變形在先,塑性彎曲在后,這與一般變形發(fā)育的過程相矛盾??赡艿那闆r是是先發(fā)生撓曲,后形成斷層。而牽引褶皺是在早期塑性變形彎曲基礎上,在斷層兩盤錯動中得到進一步發(fā)展。牽引褶皺的方位,不僅決定于兩盤相對運動,還決定于斷層產狀與兩盤標志層的產狀以及不同剖面或平面上的表現。一般說來,變形越強烈,牽引褶皺愈緊閉。為了準確

25、利用牽引褶皺,應該在平面上和剖面上同時進行觀察。還要結合斷層兩盤相對運動的其他特征,以對斷層兩盤相對動向作出準確判斷。 除正常牽引構造外,還有一種逆牽引構造,其彎曲形態(tài)與正常牽引構造相反,弧形彎曲突出方向指示對盤運動方向。逆牽引構造主要見于同沉積斷層發(fā)育區(qū)(見褶皺一章中同沉積褶皺和本章同沉積斷層一節(jié)的有關內容)。 斷層作用的時間性斷層作用的時間性涉及斷層形成時代、活動時間以及長期活動問題。斷層形成時代及活動時間的確定斷層一般是在一定構造運動中形成的。這類斷層可以利用斷層與同期構造(如褶皺等)的相互關系來確定其形成時期。如果斷層與被其切斷的褶皺成有規(guī)律的幾何關系,則二者很可能是在同一次構造運動中

26、形成的。查明這次構造作用的時期,也就確定了斷層形成時期。如果一條斷層切斷一套較老的地層,而被另一套較新的地層以角度不整合所覆蓋,可以確定這條斷層形成于角度不整合下伏地層中最新地層形成以后和上覆地層中最老地層沉積之前。利用放射性同位素法可測定巖體時代,據此可推斷斷層的形成時代或活動時代。例如,如果斷層被巖墻巖脈充填,而且?guī)r墻巖脈有錯斷跡象,則巖體侵入于斷層形成或活動時期。如果斷層被巖體切斷,斷層形成顯然早于巖體。如果斷層切割巖體,則斷層活動應晚于巖體。此外,由重力作用引起的重力滑動斷層,可以在沉積時期,成巖時期、構造運動時期或其以后的任一時期發(fā)生。這類斷層的形成時期可以根據卷入斷層的最新地層和未

27、被切斷的上覆最老地層來確定。總之,斷層一般形成于某一構造運動時期,也可以與某一沉積盆地的沉積作用同時活動。而重力滑動斷層可以在地質發(fā)展的任一階段形成和發(fā)育。所以對斷層形成和發(fā)育時期,應對具體斷層進行具體分析。斷層長期活動的分析區(qū)域性大斷裂往往是長期活動的。這些斷裂常常經歷了一個以上的構造旋回。即使在一個構造旋回中,也可有多次的活動。大斷裂的長期多次活動主要表現在斷層兩盤幾個時期的地層的巖相和厚度的顯著差異,可以根據斷裂對地層及其厚度和巖相變化的控制作用來進行研究,從而說明這類大斷裂活動的歷史。大型走向滑動斷層會引起兩側地層對應性水平錯開,時代愈老的地層,其錯距越大。沉積盆地邊緣的大型正斷層,常

28、常與盆地沉降同時活動,即同沉積斷層。長期多次活動的大斷裂往往是多期巖漿活動帶。構造巖漿巖帶是分析斷裂長期多次活動的重要參考,出露地表的巖漿巖在一定程度上反映了切割深度。伴隨長期多次巖漿活動,會發(fā)生多次成礦作用,形成復雜多金屬成礦帶。同沉積斷層(1)同沉積斷層又稱生長斷層,主要發(fā)育于沉積盆地邊緣,尤其是大中型斷陷盆地的邊緣。在大盆地內部也常有次級同沉積斷層。在沉積盆地形成發(fā)育的過程中,盆地不斷沉降,沉積不斷進行、盆地外側不斷隆起,這些作用都是在控制盆地邊緣的斷層的不斷活動中發(fā)生的。同沉積斷層(2):主要特點1、同沉積斷層一般為走向正斷層,剖面上常成上陡下緩的凹面向上的鏟狀。2、上盤即下降盤地層明

29、顯增厚,這是同沉積斷層最基本的特征和識別標志。同一地層在下降盤與上升盤的厚度比稱為生長指數,生長指數反映了同沉積斷層的活動強度。3、斷距隨深度增大,地層時代愈老,斷距愈大。4、常在上盤發(fā)育逆牽引構造。因為斷距是累積的,所以任一標志層的斷距都反映了該層沉積以前斷層活動引起的斷距之和。5、逆牽引構造一般構成背斜,與斷層走向一致延伸,背斜頂點向深部逐漸偏移,偏移的軌跡與斷層面大致平行。(一)斷層要素幾何要素斷層面和斷層帶斷層線斷盤擦痕(一)斷層要素(一)斷層要素斷層線(一)斷層要素FootwallHanging Wall 斷盤(一)斷層要素斷層位移相當點(撕裂點)與相當層的概念滑距總滑距(ns)走向

30、滑距(ss)傾斜滑距(ds)總滑距側伏角(a)PPdsssnsa(一)斷層要素斷層位移相當點(撕裂點)與相當層的概念滑距斷距(在垂直于被斷巖層的走向的剖面上)地層斷距(ho)鉛直地層斷距(hg)水平地層斷距(hf)hff (一)斷層要素斷層位移相當點(撕裂點)與相當層的概念滑距斷距落差平錯視地層斷距(ho)鉛直地層斷距(hg=hg)視水平地層斷距(hf)hff 視地層斷距(ho)(二)斷層分類與有關構造幾何關系與褶軸區(qū)域構造線關系縱斷層:斷層走向與褶皺軸向平行。 橫斷層:斷層走向與褶皺軸向垂直。 斜斷層:斷層走向與褶皺軸向斜交。 與巖層走向的關系走向斷層:斷層走向與巖層走向基本一致。 傾向斷層

31、:斷層走向與巖層走向直交。 斜向斷層:斷層走向與巖層走向斜交。 順層斷層:斷層面與巖層面基本一致。 (二)斷層分類根據兩盤相對運動正斷層平移(走滑)斷層正斷層走滑斷層逆斷層高角度:45低角度:45逆沖斷層:30推覆構造與推覆體(外來巖塊、原地巖塊)逆斷層走滑斷層的主要特點左行與右行逆平移斷層正平移斷層依據運動方向走向滑移斷層、傾向滑移斷層、斜向滑移斷層(二)斷層分類斷層的組合類型環(huán)狀及放射狀斷層(二)斷層分類斷層的組合類型疊瓦式逆斷層或逆沖斷層(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定斷層面磨擦鏡面擦痕階步正階步反階步(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定斷層面階步正階步反階步(三)斷層的識別與斷層位

32、移方向的確定斷層面階步正階步反階步(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定構造巖碎裂巖系列糜棱巖系列(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定松散構造巖斷層泥、斷層角礫巖與構造透鏡體(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定松散構造巖斷層泥、斷層角礫巖與構造透鏡體(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定固結構造巖碎裂巖、超碎裂巖(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定固結構造巖假玄武玻璃(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定派生構造主要派生構造(側羽狀破裂與褶皺)(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定派生構造拖曳褶皺和牽引構造(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定構造線或地質體的不連續(xù)性水平巖層傾斜巖層(三)斷層的識別與斷

33、層位移方向的確定構造線或地質體的不連續(xù)性褶皺巖層(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定構造線或地質體的不連續(xù)性褶皺巖層(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定地層的重復與缺失(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定地形與地貌斷層崖與斷層三角面(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定地形與地貌帶狀分布的泉水、湖泊(洼地)、地震震中(三)斷層的識別與斷層位移方向的確定地形與地貌:其它包括帶狀或線狀地球物理、地球化學異常等平原和山嶺的突變山脊、河流折線狀分布、河流急轉彎(四)斷層效應斷層效應決定因素:斷層產狀、斷層真位移、被斷地層產狀、剖面位置(四) 斷層效應走向滑移、傾斜滑移、斜向滑移斷層對于不同性質的斷層、不

34、同產狀的巖層,其斷層效應有所差別(四) 斷層效應(Apparaent Slip)(四) 斷層效應(Apparaent Slip)斜向滑移斷層效應(五)斷層活動的時間問題斷層形成時間的確定同沉積斷層多次活動斷層現代活動斷層(五)斷層活動的時間問題斷層形成時間的確定角度不整合同位素測年同沉積斷層多次活動斷層現代活動斷層(五)斷層活動的時間問題斷層形成時間的確定角度不整合同位素測年同構造巖體的記年構造巖測年同沉積斷層多次活動斷層現代活動斷層(五)斷層活動的時間問題斷層形成時間的確定同沉積斷層厚度斷距隨深度變化產狀多次活動斷層現代活動斷層2134567712345667123456712345(五)斷層活動的時間問題斷層形成時間的確定同沉

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