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构造地质学 断层第1页/共61页 2023/5/92第七章 断 层构成地壳的岩体受构造应力作用发生变形，当变形达到一定程度后，是岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。包括劈理、节理和断层。断层是岩体破裂后，两侧岩块产生显著位移的断裂构造。断层的规模从几厘米到数千公里，对工程岩体的稳定有显著的影响。第2页/共61页 2023/5/93第七章 断 层断层在地壳中分布非常广泛，规模可大可小，大者具有全球规模，小者可见于手标本上。断层切割地壳的深度也有很大不同，小规模断层仅切穿地壳浅层，而一些深大断层可以延伸到下地壳乃至上地幔。断层与褶皱是密切伴生的地质构造，一些具有区域性规模的断层不仅控制着区域地质构造的发生和发展，而且常常控制着区域成矿作用。特别是某些中型、小型断层，经常控制矿体的形态及分布，对石油、天然气和地下水的运移和积聚也有重要的影响。现代活动断层则直接影响着工程建筑和控制地震活动。 第3页/共61页 2023/5/94第七章 断 层岩层或岩体在受力发生断裂变形时，断裂两侧岩块沿破裂面发生显著位移的断裂构造。在地貌上，大的断层常常形成裂谷和陡崖，如著名的东非大裂谷、我国华山北坡大断崖。断层一侧上升的岩块，常成为块状山地或高地，如我国的华山、庐山、泰山；另一侧相对下沉的岩块，则常形成谷地或低地，如我国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造带，由于岩石破碎，易受风化侵蚀，常发育成沟谷、河流。第4页/共61页 2023/5/95第七章 断 层第5页/共61页 2023/5/96第七章 断 层第一节 断层的几何要素和命名一、断层的几何要素和位移1.断层几何要素包括断层面、断盘。上盘 下盘 上升盘 下降盘 第6页/共61页 2023/5/97第七章 断 层断层面和断层线?断层面是岩层或岩体被断开后发生错动位移的不连续面。它是面状构造的一种，可以用走向、倾向和倾角确定其产状。断层面往往不是一个产状稳定的平直面，沿走向和倾向都会发生变化以致形成曲面。断层线是断层面与地面的交线，即断层在地面的出露线。断层线的弯曲形态遵循“V”字形法则。断盘?断盘是断层面两侧发生位移的岩块。如果断层面是倾斜的，位于断层面上侧的一盘为上盘，位于断层面下侧的一盘为下盘。如果断层面直立，按断盘相对于断层走向的方位描述，如东盘、西盘或南盘、北盘。在断层错动过程中，断层两盘的位移是相对。两盘可能是同时错动，也可能是其中一盘相对于另一盘运动。凡沿断层面上升的一盘称为上升盘，沿断层面相对下降的一盘称为下降盘。 第7页/共61页 2023/5/98第七章 断 层2. 断层位移包括直移运动 、旋转运动 。第8页/共61页 2023/5/99第七章 断 层ab-总滑距；ac-走向滑距；cb-倾斜滑距；am-水平滑距；ho-地层断距；h′o′-视地层断距；?hg=h′g′-铅直地层断距；hf-水平地层断距；h′f′-视水平地层断距；ω-岩层视倾角；α-岩层倾角 h’αω第9页/共61页 2023/5/910第七章 断 层断层位移?断层两盘的相对运动可分为直移运动和旋转运动。在直移运动中两盘相对平直滑动而无转动，两断盘上未错动前的平行直线，运动后仍然平行。在旋转运动中两盘以断层面法线为轴相对转动滑移，断盘上未错动前的平行直线运动后不再平行。多数断层常兼具有两种运动。测定断层位移的途径主要有两种，一是利用相当点，即断层面上断层发生之前的一个点，断层位移后变为两个点，此点称为相当点（或称撕裂点）；二是利用相当层，即断层位移前一个层，断层位移后变为两个层，这两个层称为相当层。 第10页/共61页 2023/5/911第七章 断 层描述断层位移常用术语：1.滑距总滑距:断层两盘相当点之间移动的距离称总滑距 走向滑距:总滑距在断层面走向线上的分量称为走向滑距 倾斜滑距:总滑距在断层面倾斜线上的分量称为倾向滑距 水平滑距:总滑距在水平面上的投影长度称为水平滑距 2.断距1）在垂直岩层走向的剖面上地层断距:断距是指断层两盘上对应层之间的相对距离。 铅直地层断距:?断层两盘上对应层之间的垂直距离 水平地层断距:断层两盘上对应层之间的水平距离 三者之间存在直角三角函数关系。2）在垂直于断层走向的剖面上第11页/共61页 2023/5/912第七章 断 层三、断层的基本类型 （一）按断层走向与岩层走向的关系分类走向断层:断层走向与岩层走向基本一致的断层。 倾向断层:断层走向与岩层走向基本直交的断层。 斜向断层:断层走向与岩层走向斜交的断层。 顺层断层:断层面与岩层层理等原生地质界面基本一致的断层 （二）按断层走向与褶皱轴向间的关系分类纵断层:断层走向与褶皱枢纽方向一致或与区域构造线方向一致的断层。 横断层:断层走向与褶皱枢纽方向直交或与