如何識(shí)別斷層

1、如何識(shí)別及描述斷層斷層：斷層與節(jié)理同屬斷裂構(gòu)造，而斷層往往是節(jié)理的進(jìn)一步 發(fā)育所致?；蛘哒f，當(dāng)節(jié)理發(fā)生位移，兩壁有所錯(cuò)動(dòng)時(shí)，即稱為斷 層。 斷層是野外常見的一種重要地質(zhì)現(xiàn)象。野外地質(zhì)填圖時(shí)遇到斷層，應(yīng)如何研究呢？首先要確定斷層的幾何要素，其內(nèi)容包 括下列各點(diǎn)：1、斷層面。所謂斷層面，就是兩部分巖塊沿著滑動(dòng)方向所產(chǎn)生的破裂 面。斷層面的空間位置也像地層的層面一樣，是由其走向 和傾向而確定的。但斷層 面并非一個(gè)平整的面，往往是一個(gè)曲面， 特別是向地下沿伸的那一部分，產(chǎn)狀可以 有較大的變化。此外，斷 層面不是單獨(dú)存在的，往往是有好幾個(gè)平行地排列著，構(gòu)成所謂斷層帶，又由于斷層帶上兩壁巖層的位移錯(cuò)動(dòng)，使

2、巖石發(fā)生破碎，因此 又稱為斷層破碎帶。其寬度達(dá)幾米、甚至幾十米。一般情況下，斷層 的規(guī)模愈大，斷層 帶的寬度也愈大。2、斷盤。斷層面兩側(cè)相對(duì)移動(dòng)的巖塊稱為斷盤。由于斷層面 兩壁發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，所以斷盤就有上升盤和下降盤之分。在野外識(shí) 別時(shí)，按其位于斷層面之上者稱上盤 ；位于斷層面之下者稱下盤。 當(dāng)斷層面垂直時(shí)，就無上盤或下盤之分。3、斷層線。斷層面與地面相交之線，稱斷層線。4、位移。這是斷層面兩側(cè)巖塊相對(duì)移動(dòng)的泛稱。在野外觀察斷 層時(shí)，位移的方 向是必須當(dāng)場(chǎng)解決的問題之一。特別遇到開礦時(shí)， 一旦遇到礦脈（或礦層）中斷，往往是斷層位移所致，需要立即追查。追查的辦法是運(yùn)用兩側(cè)巖層的層序關(guān)系來判斷或撫

3、摸斷層面上的擦痕等來確定。在野外地質(zhì)填圖時(shí)，如何注意斷層？怎樣研究斷層？觀察什么內(nèi) 容？此類問題必須 熟練掌握，現(xiàn)分述如下：先討論斷層的標(biāo)志及兩 盤相對(duì)位移問題。（1）構(gòu)造（線）不連續(xù)。各種地質(zhì)體，諸如地層、礦層、礦脈、 侵入體與圍巖的 接觸界線等都有一定的形狀和分布方向。一旦斷層 發(fā)生，它們就會(huì)突然中斷、錯(cuò)開， 即造成構(gòu)造（線）的不連續(xù)現(xiàn)象，這 是判斷斷層現(xiàn)象的直接標(biāo)志。（2）地層的重復(fù)或缺失。這是很重要的斷層證據(jù)。雖然褶皺構(gòu)造也有地層的重復(fù) 現(xiàn)象，但它是對(duì)稱性的重復(fù)；而斷層的地層重復(fù) 卻是單向性的。至于地層的缺失，凡沉積間斷或不整合構(gòu)造也可造成，但這兩類地層缺失都是區(qū)域性的，而斷層造成的地

4、層缺失則是局部性的。關(guān)鍵的問題，填圖者應(yīng)對(duì)區(qū)域內(nèi)的地層系統(tǒng)及其分布情 況 有一個(gè)較為全面的了解（可以在填圖準(zhǔn)備時(shí)查閱地層表、剖面、地層 柱狀圖之類）。利用地層的重復(fù)或缺失不僅是判斷斷層的重要手段， 而且是判斷斷層兩盤相對(duì) 動(dòng)向的重要方法，借此還可以確定斷層的 性質(zhì)一一正斷層，還是逆斷層？（3）斷層面（帶）上的構(gòu)造特征。這是識(shí)別斷層的直觀證據(jù)，即 在眼前 方寸”之地內(nèi)所能見到的若干構(gòu)造現(xiàn)象，最常見的有以下幾種： 斷層擦痕：就是斷層兩側(cè) 巖塊相互滑動(dòng)和磨擦?xí)r留下的痕跡， 由一系列彼此平行而且較為均勻的細(xì)密線條組 成，或?yàn)橐幌盗邢嚅g排列的擦脊與擦槽構(gòu)成。在堅(jiān)脆巖石的斷層擦痕的表面，往往平滑明亮，發(fā)光

5、如鏡。并常覆以炭質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)或碳酸鹽質(zhì)的薄膜。有 時(shí)，也在 斷層的擦面上見到不規(guī)則的階梯狀斷口，其上覆以纖維狀 的礦物（如方解石之類）晶體。斷層擦痕對(duì)于決定兩盤位移方向頗有用 處，如用手撫摸時(shí)，感到光滑的方向乃 是對(duì)盤活動(dòng)位移的方向?；?自粗而細(xì)，自深而淺的方向乃示對(duì)盤活動(dòng)位移的方向。或者利用階梯狀斷口，階梯形陡坡之傾向指示對(duì)盤相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)向。 構(gòu)造巖：當(dāng)斷層兩壁相對(duì)移動(dòng)之時(shí)，巖石發(fā)生破碎，在強(qiáng)大 的壓力下，礦物出現(xiàn)定向排列，并有重結(jié)晶作用。也就是說，由于動(dòng) 力作用而發(fā)生變質(zhì)，形成一系列 新的巖石，即稱為構(gòu)造巖。構(gòu)造巖的種類很多，如構(gòu)造角礫石（角礫形狀不規(guī)則，大小不一）、 碎裂巖（破碎的程度

6、比前者更高，主要是原巖中的礦物顆粒的破碎， 常見于逆斷層或平移 斷層的斷裂帶中）、糜棱巖（破碎極細(xì)，用顯微鏡 觀察）。更進(jìn)一步的破碎即片理 化巖（具有片狀構(gòu)造的構(gòu)造巖）。此外, 還有牽引構(gòu)造：是斷層帶中的一種伴生構(gòu)造，它是由于斷層兩壁發(fā)生 位移時(shí)使地層造成弧形的彎曲現(xiàn)象，可以指示斷層的位移方向，如 撓曲。 斷層角礫巖：指在應(yīng)力作用（斷層作用）下，斷層的倆個(gè)端盤移動(dòng) 時(shí)，上、下倆盤之間的巖石不斷的被糅合，原巖破碎成角礫狀，其礫 石空隙間被水沖刷干凈后被破碎細(xì)屑充填膠結(jié)或有部分外來物質(zhì)膠 結(jié)的巖石。角礫為碎基和次生充填物所包圍共同組成角礫結(jié)構(gòu)。 隨著兩盤相 對(duì)錯(cuò)動(dòng)作用的加大，斷層角礫的棱角磨損程度

7、也隨之加強(qiáng)，使角礫呈扁 豆?fàn)罨蛲哥R狀，并常呈疊瓦狀排列，據(jù)此可判斷兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。 斷層泥：斷層泥的主要成分是粘土礦物，其次為原巖的碎粉和 碎礫，是斷層剪切滑動(dòng)、碎裂、碾磨和粘土礦化作用的產(chǎn)物。斷層泥中的粘土礦物是層狀硅酸鹽(高嶺石、伊利石、綠泥石、 蒙脫石等)和層鏈狀硅酸鹽類(海泡石等)。片狀粘土礦物一般具定向排 列，并平行或與斷面斜交或環(huán)繞碎礫。常見與斷層面斜交的面理，其 銳夾角指示斷層泥形成時(shí)沿?cái)鄬用婕羟谢瑒?dòng)的指向。由于斷層活動(dòng)的 多期性和復(fù)雜性，斷層泥條帶可以發(fā)生破碎、混雜、面理彎曲、柔皺 等變化。碎礫包括巖石的角礫和單礦物角礫，其礫徑小至1毫米以下，大至幾厘米以上，形狀主要為棱角狀

8、、透鏡狀、渾圓狀等。角礫的表面 刻有斷層活動(dòng)性質(zhì)、構(gòu)造環(huán)境等重要信息，如擦痕、釘頭痕。標(biāo)志著 斷層長(zhǎng)期蠕滑的碾磨紋，地震斷層活動(dòng)成因的沖擊坑和直擦線等， 以 及復(fù)雜的溶蝕形貌。這種形貌從簡(jiǎn)單逐漸向復(fù)雜的發(fā)育過程與該碎粒 的形成時(shí)間或與斷層活動(dòng)的年代有關(guān)。斷層泥是斷層帶中的軟弱夾層， 如同斷層活動(dòng)的潤(rùn)滑劑，在活斷層中常見(4) 與斷層帶有關(guān)的，還有一種斷層的伴生構(gòu)造，主要是斷層旁 側(cè)的節(jié)理及拖曳褶 皺。這些節(jié)理常與斷層斜交，其銳角所指的方向 指示本盤滑動(dòng)的動(dòng)向。(5) 其他標(biāo)志，主要是指地貌或水文上的一些特征，不過，此種 地質(zhì)現(xiàn)象只能說明有斷層存在，不易說明其兩盤的運(yùn)動(dòng)方向，諸如三角面山，河流的

9、突然改向，山脊 的突然中斷，眾多的溫泉或泉水 的定向分布，小型的火成巖體的入侵及其伴生的變質(zhì)作用、礦化現(xiàn)象及礦脈的定向分布等等均示斷層的存在，特別是從較大的地貌 現(xiàn)象所反映的斷層特征，有時(shí)在航空照片甚至衛(wèi)星照片上都能看 到。認(rèn)識(shí)斷層的證據(jù)、判斷斷層的存在以后，就可以進(jìn)一步將斷層進(jìn) 行分類，這也是野外觀察斷層時(shí)必須解決的問題。一般最常用的斷層分類法，是根據(jù)兩盤巖塊相對(duì)移動(dòng)的性質(zhì)而定，分為三種：正斷層、逆斷層和平移斷層。如果斷層面的傾角小于30 則又稱為逆 掩 斷層。若規(guī)模很大的逆斷層（推移數(shù)千米以至數(shù)十千米者），又稱為推 覆體。這是 地槽區(qū)”常見的一種構(gòu)造現(xiàn)象，如阿爾卑斯地區(qū)是世界上 最聞名的推

10、覆體所在地。不過，野外所見到的斷層，往往并非單個(gè)出現(xiàn)，而是以組合的 形態(tài)出現(xiàn)居多，比如有下列各類最為普通： 階梯斷層。此類組合由一系列正斷層構(gòu)成，多見于地殼塊斷 運(yùn)動(dòng)上升地塊的 邊緣，地貌上的表現(xiàn)，是山脊與山谷的相間排列。 地塹與地壘。兩條大致平行的斷層，其間有一共同的下降盤，稱為地塹；其 中如有一共同的上升盤，則為地壘。一般形成地塹與 地壘的斷層多為正斷層，也有 逆斷層，或?yàn)檎?、逆斷層的結(jié)合。許 多由新生代地層組成的盆地，多被地塹構(gòu)造所控制，例如我國(guó)的汾河、渭河地塹盆地。當(dāng)然，也有視野所能及的小型地塹與地壘構(gòu)造。 疊瓦狀構(gòu)造。由若干條平行排列的逆斷層構(gòu)成，其上盤在剖 面上構(gòu)成一個(gè)接 一個(gè)的疊

11、瓦狀（或稱覆瓦狀）構(gòu)造，我國(guó)四川龍門山地 區(qū)有此種構(gòu)造存在。 除三者比較常見外，在某些特殊場(chǎng)合還能見到以下幾種類型：A、環(huán)型斷層及放射 狀斷層，多見于火山活動(dòng)區(qū)的火山錐附近或 穹隆構(gòu)造的周圍，也見于侵入體的周圍。 近年來，不少地質(zhì)學(xué)家認(rèn) 為天體撞擊地球以后的隕擊坑周圍亦有此種斷裂構(gòu)造， 有人認(rèn)為太湖 四周也能見到，故太湖也可能屬天體撞擊形成的。B、旋扭斷層，多見于較大的斷裂之旁，是一種規(guī)模小的弧形斷 層，好似主斷層派生出來。C、轉(zhuǎn)換斷層，是一種在地質(zhì)填圖時(shí)不易見到而在研究板塊構(gòu)造 時(shí)大范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)的，特別在研究海底地質(zhì)構(gòu)造時(shí)十分重要，此處不 再詳述了。D、關(guān)于斷層的野外觀察，還有一類特大的斷層，屬于地殼上的深斷裂帶，也應(yīng)注意。就目前所知的這些著名的深斷裂帶，如西太平 洋海溝構(gòu)成的 深斷裂帶”北起千島群島，向南經(jīng)日本、琉球、我國(guó) 的臺(tái)灣至菲律賓，長(zhǎng)達(dá)7000千米以上。又如 東非大裂谷，南自莫桑 比克向北經(jīng)坦桑尼亞至烏干達(dá)以北， 長(zhǎng)達(dá)6000千米。我國(guó)東 部郯城 （山東）至廬江（安徽）的大斷裂，呈東北方向延伸，長(zhǎng)達(dá)2400千米。還 有一條，自浙江麗水至廣東海豐的大斷裂，長(zhǎng)度亦可達(dá)500千米以