第2章-断层PPT优秀课件

昆仑断裂及断层三角面第二章断层宁夏海原断裂带将山坡左旋剪切1920年12月16日发生在宁夏海原8.5级的大地震又称“环球大震”，其地震波绕地球传播两圈。第一节断层的几何要素和位移一、断层的几何要素1.断层面：将岩片或岩层断开成两部分，并借以滑动的破裂面(可平、可曲，产状要素同面状构造)2.断层带：一系列破裂面或次级断层组成的带(同时形成、相互平行、性质相同)3.断层线：断层面与地面的交线4.断盘：断层面两侧，沿断层面滑动的岩块上盘—位于断层面上侧的断盘下盘—位于断层面下侧的断盘上升盘—相对向上滑动的断盘下降盘—相对向下滑动的断盘照片显示了云南昆明西山的断层崖。西山东侧为著名的滇池，这是一个由断层陷落形成的长条形断层湖，岸线平直。西山是断层上升的一盘，山坡平直陡峭，形成高大的断层崖。滇池断层崖断层陷落积水形成的湖泊，是构造湖的一种类型。如中国云南昆明的滇池、四川的邛海、青海的青海湖、内蒙古的呼伦池以及东非大断裂带中的湖群，都是断层湖。其特点是：湖岸平直而狭长，岸坡陡峻，深度较大，分布具有一定的规律性，多沿着和断层线一致的方向延伸。大的断裂可形成断层湖带。滇池武当山山体多由古生代千枚岩、板岩和片岩构成，局部有花岗岩。岩层节理发育，并沿旧断层线不断上升，形成众多悬崖峭壁的断层崖地貌。太行山断裂带（河南辉县郭亮村）山西省壶关县桥上乡英姑峡（与河南林州毗邻）太行山断裂带断层线上盘断层面下盘下降盘下降盘上升盘上升盘二、位移1.滑距：断层两盘实际的位移距离(1)总滑距ab：两个相当点(撕裂点)之间的真正位移距离(2)走向滑距ac：总滑距在断层面走向线上的分量(3)倾斜滑距cb：总滑距在断层面倾斜线上的分量(平错cm，落差mb)(4)水平滑距am：总滑距在水平面上的投影长度2．断距：对应层的相对距离。不同剖面上测得的断距不同。地层断距ho；铅直地层断距hg；水平地层断距hf在矿山开采中，为设计竖井和平巷的长度，还常常采用平错和落差一类断距术语。如图，在垂直岩层走向的剖面上，AXYZ为一直角三角形，XY为落差，YZ为平错。图　断层平错(YZ)和落差(XY)第二节断层分类一、断层与有关构造的几何关系分类1.按断层走向与岩层走向的关系分类(1)走向断层：断层走向与岩层走向基本一致(2)倾向断层：断层走向与岩层走向基本垂直(3)斜向断层：断层走向与岩层走向斜交(4)顺层断层：断层面与岩层层理基本一致断层走向与褶皱轴向或区域构造线之间的几何关系分类F1F1(1)纵断层——断层走向与褶皱轴向或区域构造线基本一致（F1）(2)横断层——断层走向与褶皱轴向或区域构造线基本直交(F2)(3)斜断层——断层走向与褶皱轴向或区域构造线斜交（F3）F2F3二、断层两盘相对运动分类1.正断层：上盘下降，倾角较大，上陡下缓(犁式断层)2.逆断层：上盘上升A.高角度逆断层：倾角＞45º，逆冲断层B.低角度逆断层：倾角＜45º，逆掩断层C.推覆构造：滑动距离很远的逆掩断层，倾角＜30º外来岩席：远处推覆而来的岩块(推覆体)原地岩块：下盘相对未动的岩块飞来峰：被剥蚀后残留下的孤零的外来岩席，断层圈闭的老地层构造窗：外来岩席中被剥露出来的原地岩体，断层圈闭的新地层断层分类—依据断层两盘相对运动方式逆断层正断层平移断层正断层——上盘相对下盘向下滑动的断层上盘下降下盘上升犁式断层逆断层——断层上盘相对下盘向上滑动的断层。逆掩断层——指断层倾角＜45°的逆断层。上盘上升下盘下降逆断层（手标本）构造窗与飞来峰上覆体系下伏体系逆冲断层产状陡立的上寒武统灰岩沿平缓的断层面推掩在下奥陶统贾旺组泥岩之上，在山顶残留成飞来峰。飞来峰3.平移断层：两盘沿断层走向移动的断层(走滑断层)，断层面一般直立A.左行（旋）平移断层、右行（旋）平移断层B.正-平移断层、平移-正断层C.逆-平移断层，平移-逆断层平移断层——断层两盘顺断层面走向相对滑动的断层；规模巨大的平移断层称为走向滑动断层。水平错动左行与右行上盘斜向下降正平移断层和平移正断层属斜向(滑动)断层断层两盘既不顺断层走向方向也不顺倾向方向滑动的断层，位移与走向和倾向斜交。因此，总位移在走向和倾向上有两个分量。当平移分量＞下降分量称为正平移断层；当水平分量＜下降分量称为平移正断层。上盘斜向上升逆平移断层和平移逆断层也属斜向(滑动)断层断层两盘既不顺断层走向方向也不顺倾向方向滑动的断层，位移与走向和倾向斜交。因此，总位移在走向和倾向上有两个分量。当平移分量＞上升分量称为逆平移断层；当水平分量＜上升分量称为平移逆断层。一种特殊的平移断层----转换断层沿着断层滑动方向位移突然中止的平移断层。发育于大洋中脊的转换断层大西洋洋中脊地貌4.枢纽断层以断层面上任意一点为中心做旋转运动(位移)的断层。该类型断层的特点是：断盘上任意点的位移量均是不同的——与旋转中心距离呈正比。当旋转中心(轴)位于断层一端(消失点)时，表现为横过断层走向的各个剖面的位移量不等；当旋转中心(轴)位于断层中心时，表现为旋转中心(轴)两侧的相对位移不同——一侧为上盘上升、一侧上盘下降。三、断层的成因分类(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）——水平剪切四、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相同断层组相反断层组（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。广义的断层效应，指的是所有由于断层活动引起的地质特征的改变。这里讨论的断层效应，主要是指斜向断层和横向断层引起标志层的视错动，由于岩层与断层的复杂交切关系，以及两盘滑动引起的标志层在平面和剖面上的视错动，常常难于从标志层的相对视错位上正确确定两盘的相对滑动或断层的性质。断层切割地层或其它面(板)状地质体，两者有不同空间几何关系，所产生的几何效应也不同，以下我们从几个不同方面对这个问题加以讨论:1.断层走向与岩层走向一致；(走向断层效应)2.断层走向与岩层走向斜交或直交。(倾向断层效应)第三节断层效应一、走向断层引起的效应（6种形式）走向断层错切岩层后的效应主要表现在造成两盘断层的缺失和和重复。缺失是指一套顺序排列的地层中的一层或数层在夷平地面上或剖面上断失的现象；重复是指一套顺序排列的地层中的一层或数层在夷平地面上或剖面上重复出现的现象。断层性质的不同、断层与岩层倾斜关系、倾角大小决定了地层的重复和缺失(效应)。1.走向正断层效应（1）地层重复——断层与地层倾向相反。（2）地层缺失——断层与岩层倾向相同、断层倾角>岩层倾角。（3）地层重复——断层与岩层倾向相同、断层倾角<岩层倾角。2.走向逆断层效应（1）地层缺失——断层与地层倾向相反。（2）地层重复——断层与岩层倾向相同、断层倾角>岩层倾角。（3）地层缺失——断层与岩层倾向相同、断层倾角<岩层倾角。CCDDPP地层重复CCDDPP地层重复地层缺失PSOCDTD断层性质断层倾斜与地层倾斜关系二者倾向相反二者倾向相同断层倾角大于岩层倾角断层倾角小于岩层倾角正断层地层重复地层缺失地层重复逆断层地层缺失地层重复地层缺失断层两盘相对运动方向下降盘出现新地层下降盘出现新地层上升盘出现新地层二、倾向断层引起的效应1.平移断层引起的效应平面上任表现为平错；在剖面上顺岩层倾向滑动的断盘表现为上升盘——究竟是“正断层”或“逆断层”视断层倾向而定。2.正（逆）断层引起的效应剖面上表现为正(逆)错动；平面上表现上升盘面状地质体界线向倾向方向错(移)动效应。3.平移-正(逆)断层和正(逆)-平移断层引起的效应当倾向断层的上盘在断层面上斜向滑动时，出现三种效应：（1）滑移线与岩层在断面上的迹线平行，平面和剖面上岩层好像无位移；（2）滑移线位于岩层在断层面上迹线的下侧，平面上表现为平移错动；剖面上正平移－平移正断层表现为正断层效应；逆平移－平移逆断层表现为逆断层效应；（3）滑移线位于岩层在断层面上迹线的上侧，平面上仍表现为平移错动；但剖面上正平移－平移正断层表现为逆断层效应、逆平移－平移逆断层表现为正断层效应4.横断层错断褶皱引起的效应(变宽、变窄，轴迹错移，错距与两翼倾角的关系)当横断层以正(逆)断层性质错断褶皱时，褶皱核部宽度产生变化。错断正常背斜——上升盘核部变宽；下降盘变窄。错断正常向斜——上升盘核部变窄；下降盘变宽。褶皱轴迹错移，错移距离≠平移量，上升盘褶皱轴迹向轴面倾向方向移动。※当断层横切倒转褶皱时应视为倾向断层错断单斜断层的位移效应。第四节断层(构造)岩1.构造岩的研究意义（1）断层存在的标志；（2）判断断层的属性（脆性、韧性）；（3）指示断层形成的环境；（4）判断断层两盘移动的方向个人观点供参考，欢迎讨论