5.4断裂构造及类型

断裂构造的概念断裂构造（Fracture Tectonics）是指地球表面上由于内部地壳和岩石发生应力作用而导致的断裂现象和构造变形。

这些断裂构造包括断层、裂缝和岩石块体的位移等形式，它们在地质过程中起到了重要的作用。

一、断裂构造的形成与类型断裂构造的形成主要是由于地壳板块在构造过程中发生的应力作用，而导致岩石或地壳发生断裂形变。

这种应力作用一般分为三种类型：拉应力（tensional stress）、压应力（compressional stress）和剪应力（shear stress）。

拉应力是指板块之间产生相对拉伸作用的应力，导致板块或岩石发生伸展和拉伸。

拉应力会导致岩石断裂，形成步错断层（normal fault）和走滑断层（oblique fault）等。

压应力是指板块之间产生相对挤压作用的应力，导致板块或岩石发生压缩和挤压。

压应力会导致岩石沿着脆性断层面发生滑动，形成逆冲断层（reverse fault）和推覆构造（thrust structure）等。

剪应力是指板块之间产生相对剪切作用的应力，导致板块或岩石发生滑动和切割。

剪应力会导致断层面上的岩石发生剪切滑动，形成走滑断层（strike-slip fault）等。

根据断裂面的倾向和走向，断裂构造可以分为不同类型，包括北、南断裂（north-south fault）、东、西断裂（east-westfault）、NW-SE断裂（NW-SE fault）和NE-SW断裂（NE-SW fault）等。

这些断裂构造在地壳运动和构造演化中起到了重要的作用。

二、断裂构造与地震活动断裂构造与地震活动之间存在着密切的关系。

地壳板块在构造进行过程中，由于内部应力的积累和释放，会导致地震的发生。

当板块之间的断裂面达到一定的破裂破坏程度时，就会引发地震现象。

地震是地壳内部物质在应力作用下释放的能量所造成的地球表面运动。

它是地球自身内能的释放，也是构造变动、震源活动过程以及板块运动和地壳形变的直接表现。

名词解释断裂构造
断裂构造是地壳运动中的一种形态，是指当地壳在承受巨大的应力作用下，因地层发生了破裂或错动，产生了位移，从而形成了断层或断裂破碎带。

断裂构造表现出来的形态有很多种，比如断裂面的倾角、断层的厚度、错动的幅度以及断裂面的形态等都可能不同。

地球的地壳由十几块大陆和一些小的板块构成，这些板块之间的运动和相互碰撞导致各种各样的地壳运动形态，其中最常见的就是断裂构造。

在断裂构造的形成过程中，地层会受到撞击和折叠，导致断开或错动，同时会在断层上形成大量的碎屑和颗粒，这些碎屑和颗粒在运动中会发生不同程度的变形和压缩。

断裂构造的产生也会对地下矿产资源形成影响，形成地下矿床，比如金属矿、石油、天然气、煤炭等等。

同时，断裂构造还会对地壳地形产生重大影响，比如形成丘陵山脉、盆地等等地形。

断裂构造是地壳运动中非常重要的一种形式，其产生与推动着地质学、地球物理学、地理学和资源勘探学的发展，深化了我们对地球构造、性质和变化的认识，也给我们发现和开发矿产资源提供了重要的依据，同时对于抗震防灾也有着非常重要的作用。

一、节理（一）基本概念1、节理：岩石受力作用形成的破裂面或裂纹，称为节理，它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。

节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。

2、节理组和节理系：在同一时期，同一成因条件下形成的，彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组；在同一构造应力作用下，形成有规律组合的节理组，叫节理系。

（二）节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。

(1)原生节理：指岩石形成过程形成的节理，如玄武岩的柱状节理(2)构造节理：是岩石受地壳构造应力作用产生的，这类节理具有明显的方向性和规律性，发育深度较大，对地下水的活动和工程建设的影响也较大。

构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系，它们常常相互伴生，是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。

(3)表生节理：又称风化节理、非构造节理，是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的，如由风化作用产生的风化裂隙等，这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中，对地下水的活动及工程建设有较大的影响。

2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理，叫张节理。

张节理大多发育在脆性岩石中，尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育，它主要有以下特征：裂口是张开的，剖面呈上宽下窄的楔形，常被后期物质或岩脉填充；节理面粗糙不平，一般无滑动擦痕和磨擦镜面；产状不稳定，沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭；在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒，其张裂面明显凹凸不平或弯曲；张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。

(2)剪节理：岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理，叫剪节理，它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生，且共轭出现，呈X状交叉，构成X 型剪节理。

它具有以下特征：剪节理的裂口是闭合的，节理面平直而光滑，常见有滑动擦痕和磨光镜面；剪节理的产状稳定，沿其走向和倾向可延伸很远；在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉，而不改变其方向；剪节理的发育密度较大，节理间距小而且具有等间距性，在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
断裂构造
断裂构造断裂构造是指岩石所承受的作用力达到或超过其破裂强度极限并发生破裂变形而形成的构造，岩石的连续性和完整性遭到破坏。

根据岩石破裂面的两侧岩块相对位移的大小，分节理和断层两大类型。

(一)节理
节理又称裂隙或裂缝，指破裂面两侧岩块无明显相对位移的断裂构造。

节理常为大型褶皱或断层的伴生或派生的构造，是在岩层形成褶皱或断层时产生的，受褶皱和断层的控制。

就煤矿地质而言，节理常是矿井瓦斯、地下水等的重要运移通道和储集场所。

(二)断层
断层是指破裂两侧的岩石沿破裂面发生有明显位移的断裂构造。

断层规模变化很大，小的断层延伸仅有几米，相对位移不过几厘米，大的断层延伸数厘米至数千米，相对位移可达几十千米。

1、断层要素
断层要素是指断层的组成部分以及与阐明断层空间位置和运动性质等有关的几何要素。

包括断层面、断层线、交面线、断盘、断距和落差等。

(1)断层面：岩层断裂发生相对位移问题沿着一定的破裂面进行的，此破裂面即称为断层面。

断层面的空间位置由其走向、倾向和倾角确定。

断层面在局部地段可以是平面，但在较大范围内还常是不规则的曲面。

较大规模断层的断层面常由一系列断裂面和次级破裂面构成断层破碎带。

(2)断层线：断层线是指断层面与地面的交线，也就是断层面在地面上的出露线。

它可以是直线，也可以是曲线，其形态由断层面形态，断层面产状以及地形起伏状况决定。

断层面倾角越小，地形起伏越大，断层线形态就越复杂。

断裂构造（一）分享俞益新 04-23 14:24分享一、节理（一）基本概念1、节理：岩石受力作用形成的破裂面或裂纹，称为节理，它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。

节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。

2、节理组和节理系：在同一时期，同一成因条件下形成的，彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组；在同一构造应力作用下，形成有规律组合的节理组，叫节理系。

（二）节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。

(1)原生节理：指岩石形成过程形成的节理，如玄武岩的柱状节理(2)构造节理：是岩石受地壳构造应力作用产生的，这类节理具有明显的方向性和规律性，发育深度较大，对地下水的活动和工程建设的影响也较大。

构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系，它们常常相互伴生，是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。

(3)表生节理：又称风化节理、非构造节理，是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的，如由风化作用产生的风化裂隙等，这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中，对地下水的活动及工程建设有较大的影响。

2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理，叫张节理。

张节理大多发育在脆性岩石中，尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育，它主要有以下特征：裂口是张开的，剖面呈上宽下窄的楔形，常被后期物质或岩脉填充；节理面粗糙不平，一般无滑动擦痕和磨擦镜面；产状不稳定，沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭；在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒，其张裂面明显凹凸不平或弯曲；张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。

(2)剪节理：岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理，叫剪节理，它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生，且共轭出现，呈X状交叉，构成X 型剪节理。

它具有以下特征：剪节理的裂口是闭合的，节理面平直而光滑，常见有滑动擦痕和磨光镜面；剪节理的产状稳定，沿其走向和倾向可延伸很远；在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉，而不改变其方向；剪节理的发育密度较大，节理间距小而且具有等间距性，在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。

断裂构造的分类断裂构造是地球表面上的岩石层断裂和变形的结果，是地壳运动的重要表现形式之一。

根据地壳运动的性质和产生的原因，断裂构造可以分为正断裂、逆断裂、走滑断裂和复式断裂。

本文将依次介绍这四种类型的断裂构造。

正断裂是指在地壳运动过程中，两个岩块沿着断层面相对移动，其中上盘岩块相对于下盘岩块向上位移，形成的断裂构造。

正断裂常伴随着地壳的拉伸和扩张，是一种典型的伸展断裂。

正断裂在构造地质学中具有重要的地位，它是大地构造演化的重要表现形式之一。

正断裂广泛分布于全球各大陆和海洋地壳，是地球表面上岩石圈断裂和变形的主要方式之一。

逆断裂是指在地壳运动过程中，两个岩块沿着断层面相对移动，其中上盘岩块相对于下盘岩块向下位移，形成的断裂构造。

逆断裂常伴随着地壳的挤压和收缩，是一种典型的挤压断裂。

逆断裂在构造地质学中也具有重要的地位，它是造山带和地震带的主要构造形式之一。

逆断裂广泛分布于全球各大陆和海洋地壳，是地球表面上岩石圈断裂和变形的重要方式之一。

走滑断裂是指在地壳运动过程中，两个岩块沿着断层面相对水平移动，形成的断裂构造。

走滑断裂常伴随着地壳的水平剪切，是一种典型的剪切断裂。

走滑断裂在构造地质学中也具有重要的地位，它是板块边界和断层带的主要构造形式之一。

走滑断裂广泛分布于全球各大陆和海洋地壳，是地球表面上岩石圈断裂和变形的重要方式之一。

复式断裂是指在地壳运动过程中，不同方向的断层构造同时存在，形成的复杂断裂构造。

复式断裂常伴随着地壳的多向变形，是一种复杂的构造形式。

复式断裂在构造地质学中也具有重要的地位，它是地壳变形和岩石圈运动的复杂结果之一。

复式断裂广泛分布于全球各大陆和海洋地壳，是地球表面上岩石圈断裂和变形的重要方式之一。

断裂构造是地壳运动的重要表现形式，根据地壳运动的性质和产生的原因，断裂构造可以分为正断裂、逆断裂、走滑断裂和复式断裂。

正断裂和逆断裂是地壳的拉伸和挤压的结果，走滑断裂是地壳的水平剪切的结果，而复式断裂是多种断层构造共同作用的结果。

断裂构造——节理构造§3. 断裂构造一、概念：1、定义：岩体手构造应力作用超过其强度是而发生裂隙后错断，破坏了岩体的完整性而形成断裂构造。

节理：沿破裂面没有明显位移。

2、分类：断层：沿破裂面错动较大。

断裂构造在地壳中分布很广，极大影响了水工建筑的稳定性，且破裂面中的裂隙是水流的良好通道，易导致渗漏。

但断裂构造类型不同，则对工程影响也有差异。

二、断裂构造的力学性质特征1、构造应力：压应力、张应力、扭（剪）应力。

应力：在地壳中一定范围内存在的地球内动力。

4、结构面与应力场的关系a.压性结构面：压应力作用产生，结构面的走向与压应力垂直。

结果产生压性断层由剖面上的剪应力形成的断层。

b.张性结构面：张应力作用的破裂面，结构面走向与张应力垂直。

产物:了：正断层面、张节理面。

c.扭性结构面：又称剪切结构面。

结构面走向与压应力方向45。

—Ψ/2角度。

产物：部分平移逆断层，剪节理面。

特点：扭性断裂由两组扭性结构面构造。

平面上成呈“X”型，且理论上结构面夹角为90。

但由于受其他因素影响< 90。

所以β=45。

—Ψ/2，Ψ—内摩擦角，塑性Ψ1 < 脆性Ψ2 。

所以45。

> β1>β2。

三、断裂构造的形式：压应力、剪应力、张节理。

四、构造节理1、概念：节理又称裂隙，具有明显方向性、规律性。

其形成与褶皱断层密切相关。

2、分类：据力学性质分类a.剪节理：剪（扭应力）剪（扭）性结构面+构造线。

又称“X”节理。

特征：①节理面平滑，产状稳定，沿走向、倾向延伸较远，在砾石中常平直切穿坚硬的岩石。

②呈闭和状裂隙本身宽度窄小，仅1~3mm。

但在构造应力作用的影响，也可裂开并充填的粘性土后岩屑。

③呈“X”型出现，相互交差切割，使岩层呈菱形或方形。

④呈羽状排列，主剪裂面有多条互相平行的微小剪裂面组成，羽状节理也有共轭两组。

⑤沿剪切节理面抗剪强度很低，在边坡、坝基岩体中易形成滑动破坏等。

a.张节理：(1)张应力形成的破裂面(3)特征：①节理面起伏不平，弯曲粗糙，产状不稳定，延伸较短。