6. 断层

6.1. 断层要素

断层是地壳受力发生断裂,沿断裂面两侧岩块发生的 显著相对位移 的构造 1

6.1.1. 断层的几何学要素

../../_images/断层的几何学要素.png

如图,断层最重要的几何要素为 断层面段盘

  • 断层面:简称断面,岩块或岩层破裂,并顺着它发生相对运动的破裂面。

  • 段盘:分为 上盘下盘。位于上方者为上盘,位于下方者为下盘

备注

大型断层的断裂带往往具有双层结构,上部发育脆性碎裂岩,下部发育糜棱岩

6.1.2. 断层的运动学要素

断层的运动学要素为 断距 :被错断岩层在两盘上的对应层之间的相对距离

6.2. 断层分类

../../_images/断层.png

其中 根据断层两盘相对运动方向分类 是最重要的分类方案

  • 正断层
    • 上盘相对下降,下盘相对上升

    • 发育于拉伸环境

    • 断层带内岩石破碎相对不太强烈

  • 逆断层
    • 上盘相对上升,下盘相对下降

    • 发育于挤压环境

    • 断层带内岩石破碎、变形相对比较强烈

  • 平移断层
    • 可发育与拉伸环境和挤压环境

    • 断面一般比较陡

    • 断层带内变形变质作用往往比较强烈

    重要

    根据上盘和下盘的关系,可以将平移断层分为 左行平移断层右行平移断层

    ../../_images/平移断层.png

    站在一侧看对面一侧,如果对面是往左边滑动就是左行,右边滑动就是右行

../../_images/断层形成图.png
  • 同沉积断层:又称生长断层,地层发育的同时形成的断层。
    • 一般为正断层,剖面上常呈上陡下缓的犁式

    • 上盘生长地层明显增厚,这是同沉积断层最基本的特征和识别标志

    • 断距随深度增大,地层时代越老,断距越大

    • 上盘常发育逆牵引构造。

    ../../_images/同沉积断层与一般断层的比较.png

    备注

    牵引构造:牵引构造是断层两盘沿断层面作相对滑动时,断层附近的岩层因受断层面摩擦力拖曳而产生的弧形弯曲现象。
    • 弯曲突出的方向指示本盘的相对动向,一般发育于水平岩层或者缓倾斜岩层中的正断层的下降盘。2

    ../../_images/牵引构造.png

    逆牵引构造:一个凹向上的断层曲面,断层上盘沿断层面下滑时,由于向下的倾角变小而在上部出现裂口,为了弥合这个空间,上盘下降的拖力将使上盘地层下弯,以致形成逆牵引构造 3

    ../../_images/逆牵引构造.png

6.3. 断层的识别标志

  • 地貌标志:断层三角面、断层崖、水系偏转等
    ../../_images/断层三角面.png ../../_images/水系偏转.png
  • 构造标志:产状突变、 局部强烈变形

  • 地层标志:地层的重复与缺失

  • 岩浆活动和矿化标志

  • 岩相和厚度突变带

6.4. 擦痕和阶步

擦痕和阶步是断层两盘相对运动时在断层面上留下的痕迹。

  • 擦痕:两盘岩石以及被磨碎的岩屑在断面上刻划的结果,由粗到细(即感觉光滑)的方向指示对盘的运动方向。

  • 阶步:断层面上与擦痕垂直的微细陡坎,一般面向对盘的运动方向。反阶步正好相反。

../../_images/擦痕和阶步.png

6.5. 伸展构造

6.5.1. 伸展构造的表现形式

../../_images/伸展构造的表现形式.png
  • 地堑与地垒(正断层的组合形式)
    • 地堑:两个走向近平行的正断层共用一个上盘(下降盘)
      ../../_images/地堑.png
    • 地垒:两个走向平行的正断层共用一个下盘(上升盘)
      ../../_images/地垒.png
  • 断陷盆地:又称地堑盆地,拉伸环境下形成的沉降地块,边缘为正断层 4

  • 裂谷:由伸展环境形成的巨大狭长断陷,两侧为正断层

    备注

    裂谷可分为大陆裂谷、陆间裂谷和大洋裂谷,它们构成一个 威尔逊旋回

  • 变质核杂岩:被低角度正断层拆离的、呈孤立平缓穹形或拱形强烈变形的变质岩和侵入岩构成的隆起,一般发育于造山带的核部。

  • 岩墙群:一种厚度比较稳定的近直立的板状侵入体的集合体 5

备注

变质核杂岩的核部为变质岩,被多种岩石包裹,故称“变质核 · 杂岩”

6.5.2. 大陆伸展构造模式

  • TODO

6.5.3. 构造反转

断层的性质在不同的时间段内发生转变的现象就是构造反转

  • 正反转构造:张性断层后期转变为压性断层

  • 负反转构造:挤压断层部分地转变为张性断层

6.6. 平移断层

又称 走滑断层 ,分为左行右行(左滑右滑)

6.6.1. 走滑断层的几何特征

  • 走滑双重构造:在走滑断层断面弯曲部位或两条走滑断层叠置部位形成的一套与主断层斜交的次级雁列式走滑断层的组合形式
    • 表现在平面上

    ../../_images/走滑双重构造.png
  • 常伴生有雁列式褶皱、次级断裂以及断块和断陷盆地等构造
    • 拉分盆地:走滑断层系中拉伸形成的断陷盆地
      ../../_images/拉分盆地.png
  • 走滑断层两侧地层-岩相带呈递进式依次错移,时代越老,断距越大

  • 断层带呈直线延伸,可以穿过起伏很大的地形

  • 雁列式走滑断层根据相互排列和部分叠置关系分为左阶式与右阶式

  • 走滑断层弯曲处具有特征的应力状态与构造

  • 花状构造:在剖面上自下而上呈花状撒开,故称花状构造

  • 雁列式褶皱:一系列次级褶皱斜列分布

6.6.2. 转换断层

转换断层是一种特殊的走滑断层

断层的位移沿着断面走向方向突然中止的断层就是转换断层,存在于板块边界处

6.7. 逆冲推覆构造

逆冲推覆构造是由逆冲断层及其上盘推覆体或逆冲岩席组合而成的大型至巨大型的构造,主要产出于造山带前陆,是挤压或压缩作用的结果。

6.7.1. 逆冲推覆构造的几何结构

  • 断面往往呈台阶式
    ../../_images/台阶式断面.png
  • 逆冲推覆构造沿冲断方向具有分带性

    沿冲断方向可以分为后缘带、根带、中带、锋带和外缘带

    ../../_images/逆冲推覆构造分带.png
  • 反冲断层

    ../../_images/反冲断层.png

    备注

    反冲断层对于储备油气非常有用

  • 飞来峰和构造窗

    当逆冲断层和推覆构造发育地区遭受du强烈侵蚀切割,将部分外来zhi岩块剥掉而dao露出下伏原地岩块时,表现为在一片外来岩块中露出由断层圈闭的较年青地层,这种现称构造窗.如果剥蚀强烈,外来岩块被大部分剥蚀,只在大片被剥露出来的原地岩块上残留小征孤零零的外来岩块,称为飞来峰.形成构造窗或飞来峰,需发育推覆构造或大型逆冲断层,将远距离岩块推来并遭受剥蚀,才具备形成这两种构造现象的条件 6

    ../../_images/飞来峰和构造窗.png

6.8. 逆冲推覆构造的组合形式

  • 叠瓦式:一系列逆冲断片上下叠置

  • 背冲式

  • 对冲式

  • 双重逆冲断层

6.9. 逆冲推覆构造的运动学

6.10. 薄皮构造

6.11. 逆冲推覆构造与重力滑覆构造的区别

1

断层

2

牵引构造

3

逆牵引构造

4

断陷盆地

5

岩墙群

6

` 什么叫构造窗?飞来峰? 它们的形成条件是什么? <https://zhidao.baidu.com/question/1509914923071539820.html>`_