構(gòu)造地質(zhì)學(xué)06章斷層3課件

1、第六章第六章 斷斷 層層一、一、 斷層要素和位移斷層要素和位移二、二、 斷層分類斷層分類三、三、 斷層類型斷層類型四、四、 斷層形成機制斷層形成機制五、五、 斷層效應(yīng)斷層效應(yīng)六、六、 斷層觀察與研究斷層觀察與研究七、七、 韌性剪切帶韌性剪切帶第六章第六章 斷斷 層層 斷層斷層是巖石圈中是巖石圈中順破裂面發(fā)生明顯位移順破裂面發(fā)生明顯位移的一種斷裂的一種斷裂構(gòu)造，斷層在自然界里發(fā)育廣泛，是巖石圈中最重要構(gòu)造，斷層在自然界里發(fā)育廣泛，是巖石圈中最重要的地質(zhì)構(gòu)造類型。斷層的研究具有重要的理論意義和的地質(zhì)構(gòu)造類型。斷層的研究具有重要的理論意義和實際意義。實際意義。 斷層和節(jié)理同屬斷裂構(gòu)造，斷層往往是斷層

2、和節(jié)理同屬斷裂構(gòu)造，斷層往往是由節(jié)理發(fā)展而由節(jié)理發(fā)展而成。成。 斷層和節(jié)理就其力學(xué)成因而言，兩者不存在本質(zhì)差別。斷層和節(jié)理就其力學(xué)成因而言，兩者不存在本質(zhì)差別。 斷層與節(jié)理的差別斷層與節(jié)理的差別規(guī)模（或大?。┮?guī)模（或大小）。 巖石圈在縱巖石圈在縱(深深)向上層次性，構(gòu)造變形也具有受控于向上層次性，構(gòu)造變形也具有受控于縱向?qū)哟危瑪嗔言诓煌疃纫诧@示出不同的破壞行縱向?qū)哟?，斷裂在不同深度也顯示出不同的破壞行為為即淺層次形成脆性斷層即淺層次形成脆性斷層(即通常稱的斷層即通常稱的斷層)；較深；較深層次形成韌性斷層層次形成韌性斷層(即通常稱的韌性剪切帶即通常稱的韌性剪切帶)。第六章第六章 斷斷 層層一、

3、一、 斷層要素和位移斷層要素和位移（一（一 ） 斷層斷層(幾何幾何)要素要素 斷層面斷層面 斷層是一種面狀構(gòu)造，斷層面是一個將巖斷層是一種面狀構(gòu)造，斷層面是一個將巖塊或巖層斷開順著滑動的破裂面。因此斷層的空間位塊或巖層斷開順著滑動的破裂面。因此斷層的空間位置由其置由其走向走向、傾向傾向和和傾角傾角來加以確定。來加以確定。 斷層面往往不是一個簡單平直的面，而是在走向、斷層面往往不是一個簡單平直的面，而是在走向、傾向甚至傾角都會發(fā)生變化的曲面，或者是一系列斷傾向甚至傾角都會發(fā)生變化的曲面，或者是一系列斷裂面和次級破裂面組成的裂面和次級破裂面組成的(斷層斷層)帶帶。 斷層線斷層線是斷層面與地面的交線

4、是斷層面與地面的交線斷層在地表的出斷層在地表的出露線。露線。第六章第六章 斷斷 層層斷盤斷盤 斷層面兩側(cè)沿斷層面發(fā)生位移的巖塊。斷層面兩側(cè)沿斷層面發(fā)生位移的巖塊。1.下盤；下盤；2.上盤；上盤；3.斷層面斷層面斷層面傾斜情況下：斷層面傾斜情況下：上盤上盤 斷層面上側(cè)的斷塊斷層面上側(cè)的斷塊下盤下盤 斷層面下側(cè)的斷塊斷層面下側(cè)的斷塊斷層面傾斜情況下：斷層面傾斜情況下：東盤東盤 斷層面東側(cè)的斷塊斷層面東側(cè)的斷塊西盤西盤 斷層面西側(cè)的斷塊斷層面西側(cè)的斷塊斷層兩盤相對滑動情況下：斷層兩盤相對滑動情況下：上升盤上升盤 相對上升的斷塊相對上升的斷塊下降盤下降盤 相對下降的斷塊相對下降的斷塊第六章第六章 斷斷

5、 層層（二）（二） 位位 移移 斷層相鄰盤運動所產(chǎn)生的空間位置距離。斷盤的斷層相鄰盤運動所產(chǎn)生的空間位置距離。斷盤的運動有兩種類型運動有兩種類型: 直移直移(線線)運動運動 斷層運動軌跡為一條直線；兩斷斷層運動軌跡為一條直線；兩斷盤上未錯動前的平行直線，運動后仍然平行；同一盤上未錯動前的平行直線，運動后仍然平行；同一斷盤上的任何點之間的相對距離不發(fā)生改變。斷盤上的任何點之間的相對距離不發(fā)生改變。 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)(曲線曲線)運動運動 斷層運動軌跡為一條曲線；兩斷層運動軌跡為一條曲線；兩斷盤上未錯動前的平行直線，運動后不再平行；同斷盤上未錯動前的平行直線，運動后不再平行；同一斷盤上的任何點之間的相對距離

6、發(fā)生改變。一斷盤上的任何點之間的相對距離發(fā)生改變。斷層位移有一定的方向和大小，理論上是可測量的，斷層位移有一定的方向和大小，理論上是可測量的，斷層位移大小斷層位移大小(量值量值) 即即滑距滑距和和斷距斷距。第六章第六章 斷斷 層層1. 滑距滑距 斷層兩盤實際的運動距離，錯動后兩個對應(yīng)點之斷層兩盤實際的運動距離，錯動后兩個對應(yīng)點之間的真實位移量間的真實位移量總滑距總滑距(ab)。 總滑距在斷層面走向線上的分量稱為總滑距在斷層面走向線上的分量稱為走向滑距走向滑距(ac)；走向滑距與總滑距之間的銳夾角走向滑距與總滑距之間的銳夾角(cab)為總滑距的為總滑距的側(cè)伏角側(cè)伏角。 總滑距在斷層面傾斜總滑距在

7、斷層面傾斜線上的水平分量稱為線上的水平分量稱為傾傾斜滑距斜滑距(cm). 總滑距在水平面上總滑距在水平面上的投影稱為的投影稱為水平滑距水平滑距(am)。第六章第六章 斷斷 層層2. 斷距斷距 被錯斷巖層在兩盤對應(yīng)被錯斷巖層在兩盤對應(yīng)(標志標志)層之間的相對距離層之間的相對距離斷距斷距。在垂直巖層走向和垂直斷層走向的剖面上各種斷距是不同的。在垂直巖層走向和垂直斷層走向的剖面上各種斷距是不同的。 垂直巖層走向剖面上垂直巖層走向剖面上地層斷距地層斷距斷層兩盤上斷層兩盤上對應(yīng)層的垂直距離對應(yīng)層的垂直距離(ho)。鉛直地層斷距鉛直地層斷距斷層兩斷層兩盤上對應(yīng)層的鉛直距離盤上對應(yīng)層的鉛直距離(hg)。水平

8、水平(地層地層)斷距斷距斷層斷層兩盤上對應(yīng)層的垂直距兩盤上對應(yīng)層的垂直距離離(hf)。第六章第六章 斷斷 層層 垂直斷層走向剖面上垂直斷層走向剖面上視地層斷距視地層斷距斷層兩盤斷層兩盤上對應(yīng)層的垂直距離上對應(yīng)層的垂直距離(ho )。視鉛值地層斷距視鉛值地層斷距斷層斷層兩盤上對應(yīng)層的鉛直距兩盤上對應(yīng)層的鉛直距離離(h g )。視水平視水平(地層地層)斷距斷距斷斷層兩盤上對應(yīng)層的垂直層兩盤上對應(yīng)層的垂直距離距離(h f )。第六章第六章 斷斷 層層二二 斷層分類斷層分類（一）一） 斷層與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類斷層與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類1. 斷層走向斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)造線與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)

9、造線之間的幾何關(guān)系分類之間的幾何關(guān)系分類F1F1縱斷層縱斷層斷層走向斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)造線基本一致（造線基本一致（ F1 ）橫斷層橫斷層斷層走向斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)造線基本直交造線基本直交(F2)斜斷層斜斷層斷層走向斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)造線斜交（造線斜交（ F3 ）F2F3第六章第六章 斷斷 層層2. 斷層走向與所切割巖層走向的方位關(guān)系分類斷層走向與所切割巖層走向的方位關(guān)系分類走向斷層走向斷層斷層走向與巖層走向基本一致斷層走向與巖層走向基本一致傾向斷層傾向斷層斷層走向與巖層走向基本直交斷層走向與巖層走向基本直交(垂直垂直

10、)斜向斷層斜向斷層斷層走向與巖層走向斜交斷層走向與巖層走向斜交順層斷層順層斷層斷層面與巖層層理的原生地質(zhì)界面基斷層面與巖層層理的原生地質(zhì)界面基 本一致本一致(斷層走向、傾向與巖層走斷層走向、傾向與巖層走 向、向、 傾向基本一致傾向基本一致)。第六章第六章 斷斷 層層（二）二） 斷層兩盤相對運動分類斷層兩盤相對運動分類1. 正斷層正斷層2. 逆斷層逆斷層3. 平移斷層平移斷層4. 正平移斷層平移正斷層正平移斷層平移正斷層5. 逆平移斷層平移逆斷層逆平移斷層平移逆斷層6. 樞紐斷層樞紐斷層正斷層正斷層上盤相對下盤向下滑動的斷層上盤相對下盤向下滑動的斷層上盤下降上盤下降下盤上升下盤上升第六章第六章

11、斷斷 層層1. 正斷層正斷層2. 逆斷層逆斷層3. 平移斷層平移斷層4. 正平移斷層平移正斷層正平移斷層平移正斷層5. 逆平移斷層平移逆斷層逆平移斷層平移逆斷層6. 樞紐斷層樞紐斷層（二）二） 斷層兩盤相對運動分類斷層兩盤相對運動分類逆斷層逆斷層斷層上盤相對下盤向上滑動的斷層。斷層上盤相對下盤向上滑動的斷層。逆掩斷層逆掩斷層指斷層傾角指斷層傾角45的逆斷層。的逆斷層。上盤上升上盤上升下盤下降下盤下降第六章第六章 斷斷 層層1. 正斷層正斷層2. 逆斷層逆斷層3. 平移斷層平移斷層4. 正平移斷層平移正斷層正平移斷層平移正斷層5. 逆平移斷層平移逆斷層逆平移斷層平移逆斷層6. 樞紐斷層樞紐斷層（

12、二）二） 斷層兩盤相對運動分類斷層兩盤相對運動分類平移斷層平移斷層斷層兩盤順斷層面走向相對滑動的斷層；斷層兩盤順斷層面走向相對滑動的斷層； 規(guī)模巨大的平移斷層稱為規(guī)模巨大的平移斷層稱為走向滑動斷層。走向滑動斷層。水平錯動水平錯動第六章第六章 斷斷 層層1. 正斷層正斷層2. 逆斷層逆斷層3. 平移斷層平移斷層4. 正平移斷層平移正斷層正平移斷層平移正斷層5. 逆平移斷層平移逆斷層逆平移斷層平移逆斷層6. 樞紐斷層樞紐斷層（二）二） 斷層兩盤相對運動分類斷層兩盤相對運動分類上盤斜向下降 正平移斷層正平移斷層和平移正斷層和平移正斷層屬屬斜向斜向(滑動滑動)斷層斷層 斷層兩盤既不順斷層兩盤既不順斷層

13、走向方向也斷層走向方向也不順傾向方向滑不順傾向方向滑動的斷層，位移動的斷層，位移與走向和傾向斜與走向和傾向斜交。因此，總位交。因此，總位移在走向和傾向移在走向和傾向上有兩個分量。上有兩個分量。當平移分量當平移分量下下降分量稱為降分量稱為正平正平移斷層移斷層；當水平；當水平分量分量下降分量下降分量稱為稱為平移正斷層平移正斷層。第六章第六章 斷斷 層層1. 正斷層正斷層2. 逆斷層逆斷層3. 平移斷層平移斷層4. 正平移斷層平移正斷層正平移斷層平移正斷層5. 逆平移斷層平移逆斷層逆平移斷層平移逆斷層6. 樞紐斷層樞紐斷層（二）二） 斷層兩盤相對運動分類斷層兩盤相對運動分類上盤斜向上升上盤斜向上升逆

14、平移斷層和平逆平移斷層和平移逆斷層也移逆斷層也屬斜屬斜向向(滑動滑動)斷層斷層 斷層兩盤既不順斷層兩盤既不順斷層走向方向也斷層走向方向也不順傾向方向滑不順傾向方向滑動的斷層，位移動的斷層，位移與走向和傾向斜與走向和傾向斜交。因此，總位交。因此，總位移在走向和傾向移在走向和傾向上有兩個分量。上有兩個分量。當平移分量當平移分量上上升分量稱為升分量稱為逆平逆平移斷層移斷層；當水平；當水平分量分量上升分量上升分量稱為稱為平移逆斷層平移逆斷層。第六章第六章 斷斷 層層 在自然界，斷層運動不總是平行斷層走向或傾向的，而在自然界，斷層運動不總是平行斷層走向或傾向的，而斜向運動的斷層更斜向運動的斷層更為普遍為

15、普遍。因此人們規(guī)定：。因此人們規(guī)定：正正(逆逆)斷層斷層斷層滑動線的側(cè)伏斷層滑動線的側(cè)伏角角80的斷層；即傾向位移量大的斷層；即傾向位移量大大的水平位移量。大的水平位移量。正正(逆逆)平移斷層平移斷層斷層滑動線的斷層滑動線的側(cè)伏角側(cè)伏角45(10 45)的斷層；的斷層；即水平位移量傾向位移量。即水平位移量傾向位移量。平移正平移正(逆逆)斷層斷層斷層滑動線的斷層滑動線的側(cè)伏角側(cè)伏角45(45 80 )的斷層；的斷層；即水平位移量傾向位移量即水平位移量傾向位移量平移斷層平移斷層斷層滑動線的斷層滑動線的側(cè)伏角側(cè)伏角10的斷層；即水平位移量大大的斷層；即水平位移量大大的傾向位移量。的傾向位移量。第六章

16、第六章 斷斷 層層1. 正斷層正斷層2. 逆斷層逆斷層3. 平移斷層平移斷層4. 正平移斷層平移正斷層正平移斷層平移正斷層5. 逆平移斷層平移逆斷層逆平移斷層平移逆斷層6. 樞紐斷層樞紐斷層（二）二） 斷層兩盤相對運動分類斷層兩盤相對運動分類第六章第六章 斷斷 層層樞紐斷層樞紐斷層 以斷層面上任意一點以斷層面上任意一點為中心做旋轉(zhuǎn)運動為中心做旋轉(zhuǎn)運動(位移位移)的斷層。的斷層。該類型斷層的特點是：斷盤上任該類型斷層的特點是：斷盤上任意點的位移量均是不同的意點的位移量均是不同的與與旋轉(zhuǎn)中心距離呈正比旋轉(zhuǎn)中心距離呈正比。當旋轉(zhuǎn)中心當旋轉(zhuǎn)中心(軸軸)位于斷層一端位于斷層一端(消消失點失點)時，表現(xiàn)為

17、橫過斷層走向的時，表現(xiàn)為橫過斷層走向的各個剖面的各個剖面的位移量不等位移量不等；當旋轉(zhuǎn)中心當旋轉(zhuǎn)中心(軸軸)位于斷層中心時，位于斷層中心時，表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)中心表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)中心(軸軸)兩側(cè)的相對位兩側(cè)的相對位移不同移不同一側(cè)為上盤上升、一一側(cè)為上盤上升、一側(cè)上盤下降。側(cè)上盤下降。第六章第六章 斷斷 層層三、三、 斷層各論斷層各論(類型類型)（一）一） 正斷層正斷層1. 一般特點一般特點 在自然界，斷層在自然界，斷層傾角較大傾角較大，普遍，普遍45(60 70為為主主). 正斷層只有正斷層只有一維運動標量一維運動標量，在垂直斷層面方向上和走，在垂直斷層面方向上和走向方向上沒有位移量；但在水平面上，有二維

18、運動標量，向方向上沒有位移量；但在水平面上，有二維運動標量， 即在即在垂直地面方向上和水平面方向上有位移垂直地面方向上和水平面方向上有位移，但走向方向，但走向方向上沒有位移量。上沒有位移量。第六章第六章 斷斷 層層2. 正斷層組合型式正斷層組合型式階梯狀斷層階梯狀斷層(組合型式組合型式) 由若干條產(chǎn)狀基本一致的正斷層組成，各條斷層的上盤由若干條產(chǎn)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呈整體均勻下降依次向同一方向呈整體均勻下降(或抬升或抬升)，構(gòu)成階梯狀。，構(gòu)成階梯狀。第六章第六章 斷斷 層層掀斜式階梯狀斷層掀斜式階梯狀斷層(箕狀構(gòu)造箕狀構(gòu)造) 由若干條產(chǎn)狀基本一致的正斷層組成，各

19、條斷層的上盤依次向同由若干條產(chǎn)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呈整體不均勻翹曲，構(gòu)成掀斜階梯狀。規(guī)模大者控制斷陷一方向呈整體不均勻翹曲，構(gòu)成掀斜階梯狀。規(guī)模大者控制斷陷盆地沉積，地貌上表現(xiàn)為單面山與山谷相間景觀。盆地沉積，地貌上表現(xiàn)為單面山與山谷相間景觀。第六章第六章 斷斷 層層地塹地塹 由兩條走向基本一致由兩條走向基本一致的相向傾斜的正斷層組成，的相向傾斜的正斷層組成，兩條斷層之間為共同下降盤兩條斷層之間為共同下降盤之組合。也可以是由兩條走之組合。也可以是由兩條走向基本一致的相向傾斜的階向基本一致的相向傾斜的階梯狀斷層組成。梯狀斷層組成。地塹地塹第六章第六章 斷斷 層層地

20、壘地壘 由兩條走向基本一致由兩條走向基本一致的反向傾斜的正斷層組成，的反向傾斜的正斷層組成，兩條斷層之間為共同上升盤兩條斷層之間為共同上升盤之組合。也可以是由兩條走之組合。也可以是由兩條走向基本一致的反向傾斜的階向基本一致的反向傾斜的階梯狀斷層組成。地壘組合與梯狀斷層組成。地壘組合與地塹組合正好相反。地塹組合正好相反。地壘地壘第六章第六章 斷斷 層層盆嶺構(gòu)造盆嶺構(gòu)造 盆嶺構(gòu)造一詞源自美國西部科迪勒拉盆嶺構(gòu)造一詞源自美國西部科迪勒拉山系的盆嶺區(qū)，指由不對稱的縱列單山系的盆嶺區(qū)，指由不對稱的縱列單面山、山嶺及其間列的盆地組成的面山、山嶺及其間列的盆地組成的構(gòu)構(gòu)造地貌造地貌單元。它是單元。它是在區(qū)域

21、伸展作用在區(qū)域伸展作用下形成的地塹、地壘、掀斜式階梯狀下形成的地塹、地壘、掀斜式階梯狀斷層控制下發(fā)育的構(gòu)造地貌型式斷層控制下發(fā)育的構(gòu)造地貌型式。屬大特大型正斷層組合型式。屬大特大型正斷層組合型式。第六章第六章 斷斷 層層裂谷裂谷 裂谷構(gòu)造是裂谷構(gòu)造是區(qū)域伸展隆起背景下形成的區(qū)域伸展隆起背景下形成的狹長斷陷、切割深、狹長斷陷、切割深、發(fā)育演化期長的發(fā)育演化期長的大特大型正斷層地塹組合型式大特大型正斷層地塹組合型式。它是全球板塊構(gòu)。它是全球板塊構(gòu)造的一種類型。裂谷有如下的一些主要特征：造的一種類型。裂谷有如下的一些主要特征：(1) 由一系列由一系列正斷層為主的地塹、半正斷層為主的地塹、半地塹組成的

22、復(fù)雜地塹系地塹組成的復(fù)雜地塹系，表現(xiàn)為，表現(xiàn)為斷陷斷陷谷、斷陷盆地等構(gòu)造地貌谷、斷陷盆地等構(gòu)造地貌；(2) 內(nèi)部沉積一套內(nèi)部沉積一套巨厚的包括磨拉石巨厚的包括磨拉石之類的碎屑巖之類的碎屑巖，常伴有蒸發(fā)巖和火山，常伴有蒸發(fā)巖和火山熔巖、火山碎屑巖沉積；熔巖、火山碎屑巖沉積；(3) 淺源地震帶和火山帶淺源地震帶和火山帶，巨大的負，巨大的負布格重力異常和負磁異常帶；布格重力異常和負磁異常帶；(4) 兩類巖漿巖組合：大陸溢流玄兩類巖漿巖組合：大陸溢流玄武巖，雙峰系列火山巖。武巖，雙峰系列火山巖。東非裂谷第六章第六章 斷斷 層層 環(huán)狀斷層環(huán)狀斷層構(gòu)造是由若干條弧形、半環(huán)狀斷層構(gòu)造是由若干條弧形、半環(huán)狀斷

23、層圍繞一個中心成同心圓狀排列之組圍繞一個中心成同心圓狀排列之組合。合。 放射狀斷層放射狀斷層構(gòu)造是由若干條斷層自一個中心向構(gòu)造是由若干條斷層自一個中心向外成輻射狀排列之組合。外成輻射狀排列之組合。這種構(gòu)造組合型式形成是隆拱作用這種構(gòu)造組合型式形成是隆拱作用引起的平面引張之結(jié)果，規(guī)模一般引起的平面引張之結(jié)果，規(guī)模一般不大，以小型為主。不大，以小型為主。環(huán)狀斷層環(huán)狀斷層放射狀斷層放射狀斷層第六章第六章 斷斷 層層斜列型斜列型 (雁列式雁列式)斷層斷層 斜列型斷層構(gòu)造是由若干條彼斜列型斷層構(gòu)造是由若干條彼此平行的正斷層呈斜向錯列之此平行的正斷層呈斜向錯列之組合。單條斷層與斜列式斷層組合。單條斷層與斜

24、列式斷層帶帶(串連線串連線)走向呈走向呈30 45斜交。斜交。 這種構(gòu)造組合型式形成是區(qū)這種構(gòu)造組合型式形成是區(qū)域扭動域扭動(剪切剪切)作用之結(jié)果，規(guī)模作用之結(jié)果，規(guī)模中等，常?？刂菩⌒蛿嘞菖璧亍Ｖ械?，常?？刂菩⌒蛿嘞菖璧?。第六章第六章 斷斷 層層塊斷型塊斷型 斷層斷層 塊斷型斷層構(gòu)造是由兩組方向不同的大中塊斷型斷層構(gòu)造是由兩組方向不同的大中型正斷層呈型正斷層呈相互切割相互切割構(gòu)成方格狀或菱形斷塊之組合。構(gòu)成方格狀或菱形斷塊之組合。這種構(gòu)造組合型式規(guī)模大，常?？刂拼笮蛿嘞菖璧?。這種構(gòu)造組合型式規(guī)模大，常?？刂拼笮蛿嘞菖璧?。第六章第六章 斷斷 層層3. 正斷層形成地質(zhì)背景正斷層形成地質(zhì)背景 正斷

25、層發(fā)育在各種正斷層發(fā)育在各種不同的地質(zhì)環(huán)境不同的地質(zhì)環(huán)境中：中： 在構(gòu)造變動強烈的在構(gòu)造變動強烈的擠壓構(gòu)造帶擠壓構(gòu)造帶，正斷層一般不發(fā)育、，正斷層一般不發(fā)育、不占主導(dǎo)地位，一般作為擠壓構(gòu)造的不占主導(dǎo)地位，一般作為擠壓構(gòu)造的伴生或派生構(gòu)造伴生或派生構(gòu)造。 但在但在構(gòu)造伸展區(qū)構(gòu)造伸展區(qū)(如地臺、地臺活化區(qū)如地臺、地臺活化區(qū))，正斷層及其，正斷層及其組合組合占主導(dǎo)地位占主導(dǎo)地位。第六章第六章 斷斷 層層（二）二） 逆斷層逆斷層1. 一般特點一般特點 逆斷層是自然界中最常見的構(gòu)造型式，規(guī)模從小型到大逆斷層是自然界中最常見的構(gòu)造型式，規(guī)模從小型到大特大型普遍發(fā)育。根據(jù)斷層傾角大小，劃分為特大型普遍發(fā)育。

26、根據(jù)斷層傾角大小，劃分為高角度逆斷層高角度逆斷層(45)和低角度逆斷層和低角度逆斷層(45)。 逆斷層是斷層上盤相對下盤沿斷層面向上滑動的斷層，其逆斷層是斷層上盤相對下盤沿斷層面向上滑動的斷層，其三維位移量是：三維位移量是： 以斷層傾向線為以斷層傾向線為X坐標，斷層只有一維運動標量坐標，斷層只有一維運動標量(在垂直斷在垂直斷層面方向上和走向方向上沒有位移量層面方向上和走向方向上沒有位移量)； 以水平面為以水平面為X坐標，斷層有二維運動標量坐標，斷層有二維運動標量(在垂直地面方向在垂直地面方向上和水平面方向上有位移，但走向方向上沒有位移量上和水平面方向上有位移，但走向方向上沒有位移量)；第六章第

27、六章 斷斷 層層 逆沖斷層是低角度逆斷層中的一種，逆沖斷層是低角度逆斷層中的一種，斷層傾角更小斷層傾角更小(30)水平位移量達水平位移量達5km以上以上。 斷層上盤是遠處推移而來的稱為斷層上盤是遠處推移而來的稱為外來外來巖塊巖塊(體體)或或逆沖巖席逆沖巖席；斷層下盤意味著相；斷層下盤意味著相對未動稱為對未動稱為原地巖塊原地巖塊(體體)。 當斷層上盤的外來巖塊或逆沖巖席遭當斷層上盤的外來巖塊或逆沖巖席遭受強烈侵蝕切割，將外來巖塊剝蝕掉而受強烈侵蝕切割，將外來巖塊剝蝕掉而露出下伏原地巖塊時，表現(xiàn)為：露出下伏原地巖塊時，表現(xiàn)為： 一大片外來巖塊中露出一小片由斷層一大片外來巖塊中露出一小片由斷層圈閉的

28、原地巖塊圈閉的原地巖塊構(gòu)造窗構(gòu)造窗； 一大片被強烈剝蝕出來的原地巖塊中一大片被強烈剝蝕出來的原地巖塊中殘留一小片由斷層圈閉的外來巖塊殘留一小片由斷層圈閉的外來巖塊飛來峰飛來峰插入視頻飛來峰第六章第六章 斷斷 層層2. 逆斷層組合型式逆斷層組合型式疊沖疊沖(瓦瓦)式逆掩斷層式逆掩斷層 由若干條產(chǎn)狀基本一致的逆掩斷層組成，各條斷層的上由若干條產(chǎn)狀基本一致的逆掩斷層組成，各條斷層的上盤依次向同一方向向上逆沖，平面上構(gòu)成疊瓦式盤依次向同一方向向上逆沖，平面上構(gòu)成疊瓦式(狀狀)。第六章第六章 斷斷 層層臺中地區(qū)疊瓦斷層帶臺中地區(qū)疊瓦斷層帶疊沖疊沖(瓦瓦)式逆掩斷層式逆掩斷層 疊瓦狀構(gòu)造常常表現(xiàn)為前疊瓦狀

29、構(gòu)造常常表現(xiàn)為前(上上)陡后陡后(下下)緩，各條斷層向下緩，各條斷層向下常常匯集成一條主斷層匯集成一條主斷層。第六章第六章 斷斷 層層對沖式逆掩斷層對沖式逆掩斷層 由兩條傾向相背傾斜、相對逆沖的逆掩斷層組成，兩條由兩條傾向相背傾斜、相對逆沖的逆掩斷層組成，兩條斷層有一共同的下斷層有一共同的下(降降)盤。小型的對沖式斷層常與背斜伴盤。小型的對沖式斷層常與背斜伴生；而大型對沖式斷層?？刂茢嘞萆欢笮蛯_式斷層?？刂茢嘞?前陸前陸)盆地邊界。盆地邊界。第六章第六章 斷斷 層層背沖式逆掩斷層背沖式逆掩斷層 由兩條傾向相向傾斜、相背由兩條傾向相向傾斜、相背(反反)逆沖的逆掩斷層組成，逆沖的逆掩斷層組成

30、，兩條斷層有一共同的上兩條斷層有一共同的上(升升)盤。對沖式斷層常與復(fù)背斜伴盤。對沖式斷層常與復(fù)背斜伴生，分別發(fā)育在背斜兩翼，總體構(gòu)成生，分別發(fā)育在背斜兩翼，總體構(gòu)成扇型扇型。第六章第六章 斷斷 層層楔沖式斷層楔沖式斷層 這類斷層組這類斷層組合有點類似疊瓦式構(gòu)造，合有點類似疊瓦式構(gòu)造，所不同在于斷層傾角較陡，所不同在于斷層傾角較陡，斷層之間的斷片呈楔形體斷層之間的斷片呈楔形體而故名而故名。它的發(fā)育。它的發(fā)育與基底與基底大斷層大斷層活動有關(guān)。活動有關(guān)。第六章第六章 斷斷 層層3. 逆沖推覆構(gòu)造逆沖推覆構(gòu)造 逆沖推覆構(gòu)造指由逆沖斷層及其上盤推覆體或逆沖巖逆沖推覆構(gòu)造指由逆沖斷層及其上盤推覆體或逆沖

31、巖席組合而成的大型巨大型構(gòu)造席組合而成的大型巨大型構(gòu)造。這類構(gòu)造廣泛產(chǎn)于各。這類構(gòu)造廣泛產(chǎn)于各種造山帶和前陸，對油氣賦存有著密切的關(guān)系，因而成種造山帶和前陸，對油氣賦存有著密切的關(guān)系，因而成為近年地學(xué)理論和實際研究領(lǐng)域中的一大熱點。并取得為近年地學(xué)理論和實際研究領(lǐng)域中的一大熱點。并取得較大的進展。較大的進展。 逆沖推覆構(gòu)造與逆掩斷層的區(qū)別在于，前者規(guī)模大、逆沖推覆構(gòu)造與逆掩斷層的區(qū)別在于，前者規(guī)模大、水平位移水平位移(推覆距離推覆距離)大；后者規(guī)模較小，水平斷距有限。大；后者規(guī)模較小，水平斷距有限。 由于由于兩者只存在規(guī)模大小的差異兩者只存在規(guī)模大小的差異，因此逆沖推覆構(gòu)造，因此逆沖推覆構(gòu)造的

32、組合型式也有與逆掩斷層類似的組合型式的組合型式也有與逆掩斷層類似的組合型式如疊瓦如疊瓦式、對沖式、背沖式和楔沖式等。式、對沖式、背沖式和楔沖式等。第六章第六章 斷斷 層層(1)(1)逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu) 臺階式結(jié)構(gòu)臺階式結(jié)構(gòu) 逆沖斷層面呈長而平的逆沖斷層面呈長而平的斷坪斷坪(Flat)與連接其間的短而陡的與連接其間的短而陡的斷坡斷坡(Rmp)交替構(gòu)成臺階狀。交替構(gòu)成臺階狀。斷坪順層斷坪順層發(fā)育在軟弱中或巖性差異顯著的界面上；發(fā)育在軟弱中或巖性差異顯著的界面上；斷坡切層斷坡切層發(fā)育在較堅硬的巖層中。發(fā)育在較堅硬的巖層中。第六章第六章 斷斷 層層 根據(jù)斷坡與上、下盤巖層根據(jù)

33、斷坡與上、下盤巖層的產(chǎn)狀關(guān)系，斷坡可分為的產(chǎn)狀關(guān)系，斷坡可分為上上盤斷坡盤斷坡(斷坡部位斷層面與斷坡部位斷層面與上盤巖層斜切上盤巖層斜切)和和下盤斷坡下盤斷坡(斷坡部位斷層面與下盤巖斷坡部位斷層面與下盤巖層斜切層斜切) ： 根據(jù)斷坡走向與逆沖位移根據(jù)斷坡走向與逆沖位移方向的方位關(guān)系，斷坡可分方向的方位關(guān)系，斷坡可分為為前斷坡前斷坡(逆沖巖席前側(cè)、逆沖巖席前側(cè)、斷坡走向與逆沖方向斷坡走向與逆沖方向直交直交)、側(cè)斷坡側(cè)斷坡(斷坡走向與逆沖方斷坡走向與逆沖方向向一致一致)和和斜斷坡斜斷坡(斷坡走向斷坡走向與逆沖方向與逆沖方向斜交斜交)。第六章第六章 斷斷 層層雙重逆沖構(gòu)造雙重逆沖構(gòu)造 由頂板逆沖斷層

34、與底板逆沖斷層及夾于其中的一套疊瓦式逆沖斷層和斷層由頂板逆沖斷層與底板逆沖斷層及夾于其中的一套疊瓦式逆沖斷層和斷層夾塊夾塊(片片)組合而成的構(gòu)造。其特點是雙重逆沖構(gòu)造中的各次級疊瓦狀逆沖斷層向上相互趨組合而成的構(gòu)造。其特點是雙重逆沖構(gòu)造中的各次級疊瓦狀逆沖斷層向上相互趨近并且相互連接共同構(gòu)成頂板逆沖斷層；各次級疊瓦狀逆沖斷層向下也相互趨近并且相近并且相互連接共同構(gòu)成頂板逆沖斷層；各次級疊瓦狀逆沖斷層向下也相互趨近并且相互連接共同構(gòu)成底板逆沖斷層；由次級逆沖斷層圍限的巖塊稱為互連接共同構(gòu)成底板逆沖斷層；由次級逆沖斷層圍限的巖塊稱為斷夾塊斷夾塊(Horse)。如果疊如果疊瓦狀逆沖斷層向上沒有連接成

35、頂板逆沖斷層，這種疊瓦狀逆沖斷層稱為瓦狀逆沖斷層向上沒有連接成頂板逆沖斷層，這種疊瓦狀逆沖斷層稱為疊瓦扇疊瓦扇。第六章第六章 斷斷 層層反沖斷層反沖斷層(Backthrust) 在逆沖斷層系中出現(xiàn)的在逆沖斷層系中出現(xiàn)的與總體逆沖方向相反的與總體逆沖方向相反的逆沖斷層逆沖斷層。反沖斷層主。反沖斷層主要出現(xiàn)在逆沖斷層系的要出現(xiàn)在逆沖斷層系的前鋒部位和斷坡后側(cè)，前鋒部位和斷坡后側(cè)，是因逆沖滑動中受斷坡是因逆沖滑動中受斷坡或鋒緣前側(cè)阻抗而發(fā)生或鋒緣前側(cè)阻抗而發(fā)生反沖作用形成。反沖作用形成。第六章第六章 斷斷 層層逆沖推覆構(gòu)造的分帶、分層和分段逆沖推覆構(gòu)造的分帶、分層和分段 分帶分帶：根帶：根帶中帶中帶

36、鋒帶以及后緣帶、外緣帶鋒帶以及后緣帶、外緣帶第六章第六章 斷斷 層層分層分層：表現(xiàn)在垂向上各推覆體：表現(xiàn)在垂向上各推覆體疊疊層式層式的變化。經(jīng)長期多次逆沖形的變化。經(jīng)長期多次逆沖形成的推覆體互相疊置而構(gòu)成推覆成的推覆體互相疊置而構(gòu)成推覆體垛或推覆體堆柱體垛或推覆體堆柱(Nappepile)分段分段：逆沖斷層：逆沖斷層沿走向上的分段沿走向上的分段變化。在不同的區(qū)段，各條逆沖變化。在不同的區(qū)段，各條逆沖斷層的運移量或壓縮量是變化的，斷層的運移量或壓縮量是變化的，但各分段上的逆沖斷層運移量或但各分段上的逆沖斷層運移量或壓縮量的總和基本一致。不同分壓縮量的總和基本一致。不同分段上可能出現(xiàn)明顯的變化，表

37、現(xiàn)段上可能出現(xiàn)明顯的變化，表現(xiàn)在逆沖斷層系的地層組成、變形在逆沖斷層系的地層組成、變形強度、變形性狀和變形結(jié)構(gòu)等方強度、變形性狀和變形結(jié)構(gòu)等方面的顯著差異。面的顯著差異。逆沖推覆構(gòu)造的分帶、分層和分段逆沖推覆構(gòu)造的分帶、分層和分段第六章第六章 斷斷 層層(2)(2)逆沖推覆構(gòu)造的擴展逆沖推覆構(gòu)造的擴展 前展式或背馱式前展式或背馱式(Piggyback pro-pagation)自腹陸向前陸擴展。每一新產(chǎn)生的逆沖斷自腹陸向前陸擴展。每一新產(chǎn)生的逆沖斷層發(fā)育在已經(jīng)存在逆沖斷層之下，各逆沖巖席向逆沖方向?qū)影l(fā)育在已經(jīng)存在逆沖斷層之下，各逆沖巖席向逆沖方向(前陸前陸)擴展，并增生在前進中擴展，并增生在前

38、進中的逆沖巖席的前鋒。的逆沖巖席的前鋒。第六章第六章 斷斷 層層后展式或上疊式后展式或上疊式(Overstep prop-agation)自前陸向腹陸擴展。每一新產(chǎn)生自前陸向腹陸擴展。每一新產(chǎn)生的逆沖斷層發(fā)育在已經(jīng)存在逆沖斷層上面，各逆沖巖席向逆沖來源方向的逆沖斷層發(fā)育在已經(jīng)存在逆沖斷層上面，各逆沖巖席向逆沖來源方向(腹腹陸陸)擴展，并增生在前進中的逆沖巖席的后緣。擴展，并增生在前進中的逆沖巖席的后緣。 第六章第六章 斷斷 層層(3)(3)逆沖作用與褶皺作用逆沖作用與褶皺作用 逆沖推覆構(gòu)造總有褶皺逆沖推覆構(gòu)造總有褶皺伴生伴生，褶皺變形強烈而復(fù)雜，兩者在，褶皺變形強烈而復(fù)雜，兩者在幾何學(xué)上具有相

39、關(guān)性，在成因上具有統(tǒng)一性。逆沖推覆引起褶幾何學(xué)上具有相關(guān)性，在成因上具有統(tǒng)一性。逆沖推覆引起褶皺的觀點是皺的觀點是20世紀世紀70年代以來構(gòu)造地質(zhì)研究的重要進展和認識。年代以來構(gòu)造地質(zhì)研究的重要進展和認識。 在逆沖巖席推移過程中，從一個低層位斷坪經(jīng)斷坡爬升到高在逆沖巖席推移過程中，從一個低層位斷坪經(jīng)斷坡爬升到高層位時，于在斷坡上形成以背斜為主的褶皺。這種背斜一般不層位時，于在斷坡上形成以背斜為主的褶皺。這種背斜一般不對稱對稱(逆沖方向的一翼逆沖方向的一翼前翼陡、后翼緩前翼陡、后翼緩)；且多數(shù)無根；且多數(shù)無根(發(fā)育發(fā)育在逆沖巖席中，消失于逆沖斷層面之上在逆沖巖席中，消失于逆沖斷層面之上)。根據(jù)逆

40、沖推覆構(gòu)造帶中褶皺與斷層關(guān)系，將褶皺作用分為三類：根據(jù)逆沖推覆構(gòu)造帶中褶皺與斷層關(guān)系，將褶皺作用分為三類：斷彎褶皺作用、斷展褶皺作用、斷滑褶皺作用斷彎褶皺作用、斷展褶皺作用、斷滑褶皺作用第六章第六章 斷斷 層層斷彎褶皺作用斷彎褶皺作用(Fault-bend folding)逆沖巖席在爬升過程中逆沖巖席在爬升過程中形成的褶皺作用。褶皺作用形成的褶皺作用。褶皺作用與斷坡密切相關(guān)與斷坡密切相關(guān)，褶皺發(fā)生在斷，褶皺發(fā)生在斷坡形成之后。坡形成之后。第六章第六章 斷斷 層層斷展褶皺作用斷展褶皺作用(Fault-propagation folding)逆沖巖席在開始逆沖巖席在開始爬升過程中引起的褶皺作用。褶

41、皺爬升過程中引起的褶皺作用。褶皺形成于逆沖斷層的終端形成于逆沖斷層的終端，褶，褶皺發(fā)生與斷坡形成同時皺發(fā)生與斷坡形成同時第六章第六章 斷斷 層層斷滑褶皺作用斷滑褶皺作用(Detachment folding)逆沖巖席在逆沖巖席在順層滑動順層滑動過程中引起的褶皺作用。過程中引起的褶皺作用。與斷坡無關(guān)，褶皺也形成于逆沖斷與斷坡無關(guān)，褶皺也形成于逆沖斷層的終端。層的終端。第六章第六章 斷斷 層層（三）三） 平移斷層平移斷層一般特點一般特點 平移斷層傾角較陡，普遍平移斷層傾角較陡，普遍60(70 80為主為主)； 平移斷層是斷層兩盤相對沿斷層面沿水平方向滑動的斷層，其三維位移量是：平移斷層是斷層兩盤相

42、對沿斷層面沿水平方向滑動的斷層，其三維位移量是： 以斷層走向線為以斷層走向線為X坐標，斷層只有一維運動標量坐標，斷層只有一維運動標量(在垂直斷層面方向上和傾向在垂直斷層面方向上和傾向方向上沒有位移量方向上沒有位移量)； 以水平面為以水平面為X坐標，斷層有二維運動標量坐標，斷層有二維運動標量(在垂直地面方向上和水平面方向上在垂直地面方向上和水平面方向上沒有位移，但走向方向上有位移量沒有位移，但走向方向上有位移量)。 根據(jù)兩盤的相對滑動方向，可進一步命名為：根據(jù)兩盤的相對滑動方向，可進一步命名為：右行右行(右旋、順扭右旋、順扭)平移斷層平移斷層垂直斷層走向觀察垂直斷層走向觀察，對盤對盤向右方滑動；

43、向右方滑動；左行左行(左旋、反扭左旋、反扭)平移斷層平移斷層垂直斷層走向觀察，對盤向左方滑動；垂直斷層走向觀察，對盤向左方滑動； 自然界平移斷層發(fā)育可以分為兩類：自然界平移斷層發(fā)育可以分為兩類： 一類是與褶皺、大逆掩斷層等構(gòu)造相一類是與褶皺、大逆掩斷層等構(gòu)造相伴生的伴生的平移斷層，這類平移斷層規(guī)模不大。平移斷層，這類平移斷層規(guī)模不大。屬于褶皺或逆掩斷層的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場控制下的屬于褶皺或逆掩斷層的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場控制下的配套成分配套成分，故平移斷層與構(gòu)造線，故平移斷層與構(gòu)造線(褶皺軸、逆掩斷層線褶皺軸、逆掩斷層線)斜交。斜交。 另一類是另一類是區(qū)域性平移斷層區(qū)域性平移斷層(常稱為常稱為走向滑動斷層

44、走向滑動斷層)。它是某一地區(qū)的主干控制性。它是某一地區(qū)的主干控制性構(gòu)造，故其規(guī)模巨大。形成構(gòu)造，故其規(guī)模巨大。形成與區(qū)域性剪切構(gòu)造應(yīng)力場與區(qū)域性剪切構(gòu)造應(yīng)力場。第六章第六章 斷斷 層層2. 與平移斷層作用與平移斷層作用 有關(guān)的一些現(xiàn)象有關(guān)的一些現(xiàn)象 走滑拉分現(xiàn)象走滑拉分現(xiàn)象 ：在平移斷層活動中，在平移斷層活動中，斷層走向的局部彎轉(zhuǎn)，次級斷層的斷層走向的局部彎轉(zhuǎn)，次級斷層的切割切割，在斷塊的一端引起巖塊的拉開、陷落形成盆地、拗陷；在另一端引起重，在斷塊的一端引起巖塊的拉開、陷落形成盆地、拗陷；在另一端引起重疊、擠壓形成褶皺或逆沖斷層。疊、擠壓形成褶皺或逆沖斷層。第六章第六章 斷斷 層層 平移斷層

45、的派生構(gòu)造平移斷層的派生構(gòu)造旁側(cè)或間夾派生斜列構(gòu)造旁側(cè)或間夾派生斜列構(gòu)造 產(chǎn)出于一條平移斷層一側(cè)或兩條產(chǎn)出于一條平移斷層一側(cè)或兩條平移斷層之間的巖層中，不穿平移斷層之間的巖層中，不穿越主干平移斷層。派生構(gòu)造多越主干平移斷層。派生構(gòu)造多為褶皺。為褶皺。第六章第六章 斷斷 層層隱伏平移斷層上覆層斜列構(gòu)造隱伏平移斷層上覆層斜列構(gòu)造 平移斷層并未出露地表，下伏平移斷層并未出露地表，下伏平移斷層的相對運動導(dǎo)致上伏平移斷層的相對運動導(dǎo)致上伏巖層形成一系列派生構(gòu)造。派巖層形成一系列派生構(gòu)造。派生構(gòu)造以褶皺為主，但常伴生生構(gòu)造以褶皺為主，但常伴生橫切派生褶皺的派生高角度正橫切派生褶皺的派生高角度正斷層或張節(jié)理

46、。斷層或張節(jié)理。第六章第六章 斷斷 層層（四）四） 順層斷層順層斷層 順層斷層順層斷層是是順層面、不整合面等順層面、不整合面等先存面滑動形成的斷層先存面滑動形成的斷層。由于斷層。由于斷層面與原生面基本一致，巖層的面與原生面基本一致，巖層的切層、切層、重復(fù)和缺失難以查明重復(fù)和缺失難以查明，因而很容易，因而很容易被忽視。這類斷層被忽視。這類斷層有滑距有滑距(甚至很甚至很大大)、但基本、但基本沒有斷距沒有斷距。順層斷層主。順層斷層主要見于：褶皺翼部層間滑動面發(fā)要見于：褶皺翼部層間滑動面發(fā)展而成；基底與蓋展而成；基底與蓋層褶皺之間；逆掩層褶皺之間；逆掩斷層的斷坪部位；斷層的斷坪部位；重力滑覆構(gòu)造。重力

47、滑覆構(gòu)造。第六章第六章 斷斷 層層（五）斷層形成的區(qū)域背景（五）斷層形成的區(qū)域背景第六章第六章 斷斷 層層四、四、 斷層效應(yīng)斷層效應(yīng) 廣義的斷層效應(yīng)是指斷層作用引起的各種現(xiàn)象。狹義的斷層廣義的斷層效應(yīng)是指斷層作用引起的各種現(xiàn)象。狹義的斷層效應(yīng)是指單斜巖層中斷層引起地層關(guān)系的變化和巖層的效應(yīng)是指單斜巖層中斷層引起地層關(guān)系的變化和巖層的平面視平面視錯動。錯動。 一條斷層其一條斷層其真實的位移應(yīng)是三維真實的位移應(yīng)是三維(立體立體)的的，因此，因此在任一面在任一面(平平面、剖面面、剖面)上的位移都僅是真實位移在這個面上的分量上的位移都僅是真實位移在這個面上的分量，就會產(chǎn)，就會產(chǎn)生生位移的錯覺位移的錯覺

48、，產(chǎn)生這些錯覺的原因在于未能從三維，產(chǎn)生這些錯覺的原因在于未能從三維(立體立體)上上全面分析兩盤的相對錯動。全面分析兩盤的相對錯動。 斷層切割地層或其它面斷層切割地層或其它面(板板)狀地質(zhì)體，兩者有不同空間幾何狀地質(zhì)體，兩者有不同空間幾何關(guān)系，所產(chǎn)生的幾何效應(yīng)也不同，以下我們從幾個不同方面對關(guān)系，所產(chǎn)生的幾何效應(yīng)也不同，以下我們從幾個不同方面對這個問題加以討論這個問題加以討論: 1. 斷層走向與巖層走向一致；斷層走向與巖層走向一致；(走向斷層效應(yīng)走向斷層效應(yīng)) 2. 斷層走向與巖層走向斜交或直交。斷層走向與巖層走向斜交或直交。(傾向斷層效應(yīng)傾向斷層效應(yīng))第六章第六章 斷斷 層層（一）（一） 走

49、向斷層效應(yīng)走向斷層效應(yīng) 走向斷層錯切巖層后的效應(yīng)主要表現(xiàn)在造成兩盤斷層的缺失走向斷層錯切巖層后的效應(yīng)主要表現(xiàn)在造成兩盤斷層的缺失和和重復(fù)。和和重復(fù)。缺失缺失是指一套順序排列的地層中的一層或數(shù)層在夷是指一套順序排列的地層中的一層或數(shù)層在夷平地面上或剖面上斷失的現(xiàn)象；重復(fù)是指一套順序排列的地層平地面上或剖面上斷失的現(xiàn)象；重復(fù)是指一套順序排列的地層中的一層或數(shù)層在夷平地面上或剖面上重復(fù)出現(xiàn)的現(xiàn)象。斷層中的一層或數(shù)層在夷平地面上或剖面上重復(fù)出現(xiàn)的現(xiàn)象。斷層性質(zhì)性質(zhì)的不同、的不同、斷層與巖層傾斜關(guān)系、傾角大小斷層與巖層傾斜關(guān)系、傾角大小決定了地層的決定了地層的重重復(fù)和缺失復(fù)和缺失(效應(yīng)效應(yīng))。第六章第六

50、章 斷斷 層層1. 走向正斷層效應(yīng)走向正斷層效應(yīng)（1） 地層地層重復(fù)重復(fù)斷層與地層斷層與地層傾向相反傾向相反。（2） 地層地層缺失缺失斷層與巖層斷層與巖層傾向相同傾向相同、斷層傾角、斷層傾角巖層傾角。巖層傾角。（3） 地層地層重復(fù)重復(fù)斷層與巖層斷層與巖層傾向相同傾向相同、斷層傾角、斷層傾角巖層傾角。巖層傾角。（3） 地層地層缺失缺失斷層與巖層斷層與巖層傾向相同傾向相同、斷層傾角、斷層傾角巖層傾角。巖層傾角。第六章第六章 斷斷 層層（二）（二） 傾向斷層效應(yīng)傾向斷層效應(yīng) 1. 傾向平移斷層效應(yīng)傾向平移斷層效應(yīng) 平面上任表現(xiàn)為平錯；平面上任表現(xiàn)為平錯；在剖面上順巖層傾向滑動的斷盤表現(xiàn)在剖面上順巖層

51、傾向滑動的斷盤表現(xiàn)為上升盤為上升盤究竟是究竟是“正斷層正斷層”或或“逆斷層逆斷層”視斷層傾向而定視斷層傾向而定。第六章第六章 斷斷 層層2. 傾向正傾向正(逆逆)斷層效應(yīng)斷層效應(yīng) 剖面上表現(xiàn)為正剖面上表現(xiàn)為正(逆逆)錯動；平面上表現(xiàn)上升盤面狀地質(zhì)體界錯動；平面上表現(xiàn)上升盤面狀地質(zhì)體界線向傾向方向錯線向傾向方向錯(移移)動效應(yīng)。動效應(yīng)。第六章第六章 斷斷 層層3. 傾向平移正傾向平移正(逆逆)斷層或傾向正斷層或傾向正(逆逆) 平移斷層效應(yīng)平移斷層效應(yīng) 當傾向斷層的上盤在斷層面上斜向滑動時，出現(xiàn)當傾向斷層的上盤在斷層面上斜向滑動時，出現(xiàn)三種效應(yīng)三種效應(yīng)： （1） 滑移線與巖層在斷面上的跡線平行，平

52、面和剖面上巖層好像滑移線與巖層在斷面上的跡線平行，平面和剖面上巖層好像無位移無位移； （2） 滑移線位于巖層在斷層面上滑移線位于巖層在斷層面上跡線的下側(cè)跡線的下側(cè)，平面上表現(xiàn)為平移錯動；剖面，平面上表現(xiàn)為平移錯動；剖面上上正平移平移正正平移平移正斷層表現(xiàn)為斷層表現(xiàn)為正斷層效應(yīng)正斷層效應(yīng)；逆平移平移逆逆平移平移逆斷層表現(xiàn)為斷層表現(xiàn)為逆斷層效逆斷層效應(yīng)應(yīng)； （3）滑移線位于巖層在斷層面上）滑移線位于巖層在斷層面上跡線的上側(cè)跡線的上側(cè)，平面上仍表現(xiàn)為平移錯動；但剖，平面上仍表現(xiàn)為平移錯動；但剖面上面上正平移平移正正平移平移正斷層表現(xiàn)為斷層表現(xiàn)為逆逆斷層效應(yīng)、斷層效應(yīng)、逆平移平移逆逆平移平移逆斷層表現(xiàn)

53、為斷層表現(xiàn)為正正斷層斷層效應(yīng)效應(yīng)第六章第六章 斷斷 層層4. 橫斷層錯斷褶皺效應(yīng)橫斷層錯斷褶皺效應(yīng) 當褶皺被橫斷層切斷后，平面上表現(xiàn)為當褶皺被橫斷層切斷后，平面上表現(xiàn)為斷層兩盤中褶斷層兩盤中褶皺皺核部寬度變化核部寬度變化和和褶皺褶皺軸跡的錯移軸跡的錯移之效應(yīng)。之效應(yīng)。 當橫斷層以當橫斷層以平移斷層平移斷層性質(zhì)錯斷褶皺時，褶皺性質(zhì)錯斷褶皺時，褶皺核部寬度不核部寬度不產(chǎn)生變化。褶皺軸跡錯移，錯移距離平移量產(chǎn)生變化。褶皺軸跡錯移，錯移距離平移量。第六章第六章 斷斷 層層 當橫斷層以當橫斷層以正正(逆逆)斷層斷層性質(zhì)錯斷褶皺時，褶皺核部寬度產(chǎn)生變化。性質(zhì)錯斷褶皺時，褶皺核部寬度產(chǎn)生變化。 錯斷正常背斜

54、錯斷正常背斜上升盤核部變寬；下降盤變窄。上升盤核部變寬；下降盤變窄。 錯斷正常向斜錯斷正常向斜上升盤核部變窄；下降盤變寬。上升盤核部變窄；下降盤變寬。 褶皺軸跡錯移，錯移距離褶皺軸跡錯移，錯移距離平移量，上升盤褶皺軸跡向軸面傾向方向移動。平移量，上升盤褶皺軸跡向軸面傾向方向移動。 當斷層橫切倒轉(zhuǎn)褶皺時應(yīng)視為傾向斷層錯斷單斜斷層的位移效應(yīng)。當斷層橫切倒轉(zhuǎn)褶皺時應(yīng)視為傾向斷層錯斷單斜斷層的位移效應(yīng)。第六章第六章 斷斷 層層五、斷層形成機制五、斷層形成機制 斷層形成從表面來看是一種地質(zhì)現(xiàn)象，而其本質(zhì)上應(yīng)屬力斷層形成從表面來看是一種地質(zhì)現(xiàn)象，而其本質(zhì)上應(yīng)屬力學(xué)現(xiàn)象（即物體破裂問題），但它又是一個遠比一

55、般的力學(xué)問學(xué)現(xiàn)象（即物體破裂問題），但它又是一個遠比一般的力學(xué)問題要復(fù)雜得多課題題要復(fù)雜得多課題 。涉及。涉及破裂的發(fā)生和斷層的形成、斷層作破裂的發(fā)生和斷層的形成、斷層作用與應(yīng)力狀態(tài)、巖石力學(xué)性質(zhì)，以及斷層作用與斷層形成環(huán)境用與應(yīng)力狀態(tài)、巖石力學(xué)性質(zhì)，以及斷層作用與斷層形成環(huán)境的物理狀態(tài)的物理狀態(tài)等等。等等。 斷層形成過程斷層形成過程 但巖石受力超過其強度極限但巖石受力超過其強度極限(即應(yīng)力差超過即應(yīng)力差超過巖石抗壓、抗張或抗剪強度巖石抗壓、抗張或抗剪強度)時，巖石便開始破裂。破裂之初時，巖石便開始破裂。破裂之初出現(xiàn)微出現(xiàn)微(張張)裂隙、微裂隙逐漸發(fā)展、相互聯(lián)合串連成為一條明裂隙、微裂隙逐漸發(fā)

56、展、相互聯(lián)合串連成為一條明顯的破裂面，在剪切應(yīng)力作用下產(chǎn)生相對的滑動而形成斷層，顯的破裂面，在剪切應(yīng)力作用下產(chǎn)生相對的滑動而形成斷層，隨著應(yīng)力釋放或應(yīng)力差趨向于零，一次斷層作用即告終止隨著應(yīng)力釋放或應(yīng)力差趨向于零，一次斷層作用即告終止。第六章第六章 斷斷 層層（一）斷層形成的應(yīng)力狀態(tài)（一）斷層形成的應(yīng)力狀態(tài)(安德森模式安德森模式) 根據(jù)自然界絕大多斷層存在相互滑動這一特點，斷層面應(yīng)屬根據(jù)自然界絕大多斷層存在相互滑動這一特點，斷層面應(yīng)屬剪切面，它是巖石剪切面，它是巖石(塊塊)受力超過其抗剪強度，沿最大剪應(yīng)力作用受力超過其抗剪強度，沿最大剪應(yīng)力作用面產(chǎn)生破裂。面產(chǎn)生破裂。第六章第六章 斷斷 層層1

57、.正斷層應(yīng)力狀態(tài)正斷層應(yīng)力狀態(tài) 最大最大主應(yīng)力主應(yīng)力(1)直立，中間主應(yīng)直立，中間主應(yīng)力力(2)和最小主應(yīng)力和最小主應(yīng)力(3)水水平，平， 2與斷層走向一致。與斷層走向一致。斷層沿最大剪切面發(fā)育。斷層沿最大剪切面發(fā)育。斷層斷層(剪切面剪切面)滑動方向為滑動方向為上盤順斷層傾向向下滑動。上盤順斷層傾向向下滑動。第六章第六章 斷斷 層層2.逆斷層應(yīng)力狀態(tài)逆斷層應(yīng)力狀態(tài) 最小最小主應(yīng)力主應(yīng)力(3)直立，中間主應(yīng)直立，中間主應(yīng)力力(2)和最大主應(yīng)力和最大主應(yīng)力(1)水水平，平， 2與斷層走向一致。與斷層走向一致。斷層沿最大剪切面發(fā)育。斷層沿最大剪切面發(fā)育。斷層斷層(剪切面剪切面)滑動方向為滑動方向為上

58、盤順斷層傾向向上滑動。上盤順斷層傾向向上滑動。第六章第六章 斷斷 層層3.平移斷層應(yīng)力狀態(tài)平移斷層應(yīng)力狀態(tài) 中間中間主應(yīng)力主應(yīng)力(2)直立，最大主應(yīng)直立，最大主應(yīng)力力(1)和最小主應(yīng)力和最小主應(yīng)力(3)水水平，平， 2與斷層走向垂直。與斷層走向垂直。斷層沿最大剪切面發(fā)育。斷層沿最大剪切面發(fā)育。斷層斷層(剪切面剪切面)滑動方向為滑動方向為兩盤順斷層走向水平滑動。兩盤順斷層走向水平滑動。第六章第六章 斷斷 層層（二）斷層形成的應(yīng)力狀態(tài)（二）斷層形成的應(yīng)力狀態(tài)(哈弗萊模式哈弗萊模式) 哈弗萊哈弗萊(W.Hafner)以安德森模式為基本依據(jù)，結(jié)合自然界復(fù)雜的地質(zhì)條件來以安德森模式為基本依據(jù)，結(jié)合自然界

59、復(fù)雜的地質(zhì)條件來加以考慮斷層作用。加以考慮斷層作用。根據(jù)地球內(nèi)部可能存在的邊界條件所引起的應(yīng)力條系統(tǒng)，根據(jù)地球內(nèi)部可能存在的邊界條件所引起的應(yīng)力條系統(tǒng)，假定一個標準應(yīng)力狀態(tài)并附加以類似實際構(gòu)造狀況的邊界條件假定一個標準應(yīng)力狀態(tài)并附加以類似實際構(gòu)造狀況的邊界條件，從而推算各種，從而推算各種邊界應(yīng)力場下勢斷層的可能產(chǎn)狀和性質(zhì)。邊界應(yīng)力場下勢斷層的可能產(chǎn)狀和性質(zhì)。哈弗萊模式的標準應(yīng)力狀態(tài)邊界條件哈弗萊模式的標準應(yīng)力狀態(tài)邊界條件：1. 巖塊表面為地表，無剪應(yīng)力作用，巖塊表面為地表，無剪應(yīng)力作用，僅受一個大氣壓的壓力；僅受一個大氣壓的壓力；2. 巖塊底部的應(yīng)力等于上覆巖塊重量，巖塊底部的應(yīng)力等于上覆巖塊

60、重量，應(yīng)力方向指向上方；應(yīng)力方向指向上方；3. 邊界上無剪應(yīng)力作用。邊界上無剪應(yīng)力作用。如果在上述邊界在水平擠壓受力情況如果在上述邊界在水平擠壓受力情況下，可能產(chǎn)生兩組共軛的剪切下，可能產(chǎn)生兩組共軛的剪切(逆斷層逆斷層)且無論在地表還是地下深處，產(chǎn)狀均且無論在地表還是地下深處，產(chǎn)狀均無變化。對于水平拉張產(chǎn)生的正斷層無變化。對于水平拉張產(chǎn)生的正斷層和平面剪切產(chǎn)生的平移斷層亦如此。和平面剪切產(chǎn)生的平移斷層亦如此。第六章第六章 斷斷 層層 考慮自然界實際地質(zhì)情況，哈弗萊提出了考慮自然界實際地質(zhì)情況，哈弗萊提出了三種附加應(yīng)力狀態(tài)三種附加應(yīng)力狀態(tài)。假設(shè)三種附。假設(shè)三種附加應(yīng)力狀態(tài)的中間應(yīng)力軸加應(yīng)力狀態(tài)的