断层识别标志
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简述断层的野外判别标志
断层是地壳中存在的岩石层面或岩石体之间的裂隙,通常与地震活动相关。
在野外勘察中,为了判别断层的存在和性质,可以观察以下几个标志:
1. 地形标志:断层通常在地表上形成一系列的地形特征,如断崖、地裂、悬崖等。
这些标志可以帮助判断断层的位置和方向。
2. 岩石标志:断层两侧的岩石通常有不同的性质和结构。
例如,一侧的岩石可能被挤压或拉伸,形成瘤状或伸展结构,而另一侧则可能出现断块或断裂带。
3. 地球物理标志:断层会影响地球物理场的分布和变化。
地震波传播速度、重力场、磁场和电性等都可以用来检测可能的断层。
4. 地质标志:断层的存在会改变岩石层面的相对位置和性质,如变形和变质。
通过观察岩石的结构、化学成分和变质程度等特征,可以判断断层的存在和性质。
以上是断层的一些野外判别标志,需要结合实际情况进行综合分析和判断。
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综合地质学简答、论述1、简述交错层理与劈理弯曲现象的区别(10分)交错层理是沉积岩原生构造,是指细层与层系界面呈相交关系,一般细层呈弧形弯曲,细层内部岩石组成基本一致,也就是细层内部的岩石结构一致。
劈理弯曲现象是次生构造,是指由于岩性逐渐变化一起的一种弧形弯曲的现象,劈理域围限的岩性具有明显的变化规律,颗粒具有规律的变化。
15分)褶皱形态分类(J.G.Ramsay):分类依据是等斜线。
等斜线是褶皱正交剖面上层的上下界面的相同倾斜点的连线,即相邻褶皱面的等斜切点的连线即等斜线。
J.G.Ramsay根据等斜线的型式将褶皱划分为三类五型:I类:IA等斜线向内弧强烈收敛,内弧曲率远远大于外弧,为典型的顶薄褶皱;IB等斜线向内弧收敛,内弧曲率大于外弧,等斜线长度相等,为典型的平行褶皱;IC等斜线向内弧收敛,内弧曲率大于外弧,转折端的等斜线长度大于两翼,为典型的顶厚褶皱。
II类:等斜线平行且相等,内外弧曲率相等,为典型的相似褶皱。
III类:等斜线向外弧收敛,外弧曲率大于内弧,为典型的顶厚褶皱分类优点:具有半定量化特点、考虑褶皱层厚度变化,隐含褶皱形成机制;分类缺点:相对理想化、考虑二维空间忽视三维变化。
4、论述确定断层存在的主要标志。
(15分)断层的识别主要包括地貌标志、构造标志、地层标志、岩浆岩和矿化及岩相厚度标志。
1)貌标志断层活动及存在,常在地貌上有明显的表现,这些由断层引起的地貌现象就成为识别断层的直接标志。
主要包括:断层崖、断层三角面、错断的山脊、串珠状湖泊、泉水带状、水系忽然转向等。
2)造标志断层活动总是形成或留下许多构造现象,这些现象也是判断断层可能存在的重要依据。
其中包括:地质体被错开、断层岩、断层牵引构造。
3)层标志:地层重复与缺失4)岩浆活动和矿化作用5)岩相厚度标志5、简述断层角砾岩与底砾岩的区别(10分)概念:断层角砾岩是构造岩、底砾岩是沉积岩;断层角砾岩分布具有一定局限性、而底砾岩分布较广;断层角砾岩一般切层分布、底砾岩顺层分布。
【煤矿地质学及贸易术语练习题及参考答案】解理:指结晶矿物在受外力打击后,沿一定的方向规则地裂开,形成光滑平面的性质。
片理:指板状矿物、片状矿物和柱状矿物在定向压力作用下发生平行排列而形成的构造。
层理:是沉积物在沉积过程中在层内形成的构造,主要由沉积物的成分、结构、颜色等在垂向上的变化而显示出来。
是沉积岩最重要的沉积构造类型。
节理:断裂两侧的岩层或岩体沿破裂面断开,但没有发生明显的相对位移的断裂构造称节理构造。
化石——保存在地层中的古生物遗体和遗迹。
矿物——地质作用形成的、具有较稳定的化学成分和一定的物理化学性质的单质和化合物,一般为固体。
沉积岩——在地表条件下、由先成的岩石经风化作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用形成的岩石。
瓦斯——煤矿生产过程中由煤层及其围岩释放出来的一种多成分的混合气体,一般以甲烷为主,其次为氮气和二氧化碳。
储量——储量是煤田内蕴藏的具有一定工业价值和一定研究程度的煤炭资源数量;岩浆——在地下深处形成的、高温、粘稠的、以硅酸盐物质为主要成分的熔融物质,可含有一定量的挥发性组分和金属硫化物物质。
陷落柱——是由于煤层下伏碳酸盐岩等可溶性岩层经地下水强烈溶蚀而形成空洞,从而引起上覆岩层失稳,向溶蚀空间冒落、塌陷,形成的筒状或似锥状柱体,内部充填塌陷形成的角砾状岩石碎块,俗称无炭柱。
构造运动——造成地壳岩层位移、变形的内力地质作用。
1.摩氏硬度计:十种矿物作为相对硬度的是个级别,从1级到10级为:滑石,石膏,方解石,萤石,磷灰石,正长石,石英,黄玉,刚玉,金刚石2.解理与端口:解理:外力打击下,总是沿一定方向裂开成光滑平面的性质。
端口:外力打击下,在任意方向产生不平整端面的性质。
3,含水层-能透水且含有地下水的岩层。
隔水层-透水性能差,对地下水运动、渗透起阻隔作用的岩层。
4,组合带:指所含化石的内容在整体上构成与相邻地层不同的自然组合的地层体。
正断层:上盘下降、下盘上升的断层。
承压水是充满两个隔水层之间的含水层中的地下水震中:震源在地表的投影点。
走滑断层的识别标志及其石油地质意义的研究摘要:目前,在石油地质领域,对正逆断层的研究较为广泛,而对走滑断层的研究相对较少。
基于此,本文介绍了走滑断层显著的三个标志,并分别从规范盆地的沉积体系、形成聚油气圈闭、方便油气运移以及优化储层的储集物性等方面,指出走滑断层在石油地质中的重要意义,为相关工作人员提供参考,以此来保证油田开发的高效性。
关键词:走滑断层;识别标志;石油地质前言按照断层规模的不同,可以把走滑断层划分为5大类,分别为显微级、圈闭级、盆地级、区带级和版块级。
我国把地质断层分为平移断层、逆断层、正断层三种,后两种断层在断层运动时,指挥进行上升盘运动或下降盘运动,不会出现扭动现象,走滑断层是平移断层的一种,可以在同一时间内发生滑动和扭动,断层的内部常常积聚着大量的油气资源。
所以,熟练掌握走滑断层的识别标志,能够更好地开展油田勘探工作。
一、走滑断层的识别标志在应力的作用下,走滑断层呈现出断面陡直,直插基底、剖面呈花状、断层形态多样等特点,可以将其作为走滑断层的识别标志。
(一)断面陡直,直插基底我们都知道,坡坪式断层和倾向断层的形状基本一致,总体呈现出上陡下缓的特点,走滑断层的结构与上述两种形式的断层结构刚好相反,走滑断层的断面上部较为平缓,而底部常常竖直存在,工作人员如果看见这种断面陡直、上缓下陡的断层,则可将其断定为走滑断层。
在现实生活中,有些走滑断层不具有上述特点,如:继承性断层和调节断层这两种形式的走滑断层,其中,调节层的结构简单,直上直下,继承性断层的断层不会深入基底,与倾向性断层的断面结构类似,比较平缓。
(二)剖面呈花状剖面的花状构造是走滑断层的显著标志之一,在走滑断层中,不论是主干断层还是分派断层,它们的剖面结构与花的形状相似。
通常情况下,主干断层的倾角较大,逐渐向上延伸,派生断层向主干断层靠拢时,由于二者之间皱褶的宽度相差较大,从整体上看,主干断层就好比花蕊,而派生断层则属于花瓣。
走滑断层的判识标志由于产生于独特的应力背景之下,走滑断层具有一系列独特的几何学特征,这也是判识其是否存在的重要标志。
1、断层断面陡直,直插基底倾向断层的断面产状基本都呈上陡下缓的犁状,形态相对较复杂的坡坪式断层的总体趋势也是如此。
而走滑断层的情形与此相反,其断面大多表现为上缓下陡,到深部近于直立,深深插入沉积基底。
这是走滑断层在剖面上的最典型特征之一,见到这样的剖面特征,基本就可以认定为走滑断层。
但并非所有的走滑断层都具有这一特点,已知的两个特例分别是调节断层和继承性走滑断层。
调节断层的断面铲状一般较简单,多呈直立状,但调节断层是主构造变形的“副产品”,它的切割深度受控于主变形的主滑脱面的深度,不会深入到沉积基底。
另外一种情况是走滑作用在早期倾向断层的基础上发生,它继承了倾向断层的断面,因此在断层展布的绝大部分,其剖面特征与倾向断层十分相似。
当然,它会在其他方面产生一些与走滑有关的构造现象。
2、剖面上可能发育花状构造花状构造是走滑断层产生的最典型的变形构造样式,在横切走滑带的剖面上由一条主干断层(走滑断层)和若干派生断层共同组成一个类似“花”的结构。
主干断层一般倾角较陡,在深部近于垂直,向上有一定的倾斜。
派生断层自浅向深汇集,分别相交于主干断层,每一条派生断层就是一片“花瓣”。
由走滑作用产生的褶皱带的宽度通常较与倾向断裂伴生的褶皱带窄,且褶皱形态较为对称。
构成花状构造的最外侧的两个“花瓣”(派生断层)基本限定了褶皱变形的范围,在“花”的内部,地层产状发生强烈而复杂的变化;而在“花”的两侧,地层产状通常不会或很少受到走滑作用的影响。
物理实验表明,基底走滑断层对盖层变形的影响范围(宽度)取决于断层活动阶段、盖层厚度和能干性、扭动性质(张扭还是压扭)、断层走向与应力方向的角度大小等因素。
持续走滑在不同阶段对变形的影响有较大差异,深部断裂走滑活动早期对两侧变形的影响更大,随着走滑活动的继续,盖层相继破裂、并进而连通后,走滑活动对变形的影响迅速减弱;盖层厚度和能干性对基底断裂走滑活动导致盖层变形的响应也有较大差异,较薄、较能干岩层构成的盖层在深部断裂走滑活动时的变形宽度相对较小;在其他条件相同的情况下,斜向挤压走滑(压扭)比斜向引张走滑(张扭)对两侧变形的影响更大;同样是斜向挤压,斜压角度愈大,走滑隆起带的宽度愈大。
断层在地震剖面上的反映及解释论文提要断层是一种普遍存在的较复杂的地质现象,我国华北、苏北、江汉、南海北部湾盆地等地区断层都相当发育,断层对于油气的运移聚集起着很重要的控制作用,与油气形成、分布、富集有十分密切的关系,因此正确解释断层就成为地震资料解释中一个十分重要的问题。
下面我同大家一起来探讨一下这个问题。
正文断层在时间剖面上的主要特征:1.反射波同相轴错断,由于断层规模不同可表现为反射标准层错断和波阻系的错断,在断层两侧波阻关系稳定,波阻特征稳定,这一般是小型断层的反映,其特点是是断距不大,延伸较短,破碎带较窄。
2.反射同相轴数目突然增减或消失,波阻间隔突然变化,在断层的下降盘地层变厚,而上升盘地层变薄甚至缺失,这种情况往往是基底大断层裂的反映,其特点是断距大,延伸破碎带宽,这种断层对地层厚度起着控制作用,一般是划分区域构造单元的分界线。
3.反射波同相轴形状突变,反射零乱或出现空白带,这是由于断层错动引起的两侧地层产状突变,或是断层面的屏蔽作用和对射线的畸变造成的。
4.标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相位转换等现象,一般这是小断层的反映,但应注意这类变化有时可能是由于地表条件变化或地层岩性变化以及波的干涉等引起,区别他们要综合考虑上下波阻关系进行分析,对于地表条件引起的同相轴扭曲常表现为对不同深度的同相轴都是一样的影响。
5.异常波的出现这是识别断层的主要标志,在时间剖面上反射层中断处往往伴随出现一些异常波如绕射波,断面反射波它们一方面使记录复杂化另一方面成为确定断层的重要依据一、断层模型的剖面特征(一)水平地层中的断层图一所示是水平地层中直立断层、倾斜正断层、倾斜逆断层的断层模型和叠加剖面上的反射同相轴形态,从图中可以看出地震反射剖面特征与实际模型基本一致,断层棱点处出现绕射波。
(二)倾斜地层中的断层当断面倾斜时,断面反射波向其下倾方向偏移有以下几种情况:正向断层和反向断层上下盘地层倾向与断面倾向一致称为正向断层,上下盘地层倾向与断面倾向相反称为反向断层,在水平叠加剖面上,正向断层的两盘的反射和断面波都向下倾方向偏移,反向断层的两盘反射向断面波相反方向偏移,(图一)绕射波的极小点对应真实地层断点位置,断盘反射波在断点处与绕射波向切,断面反射相对地下真实地层的断面位置总是向下倾方向偏移。
几种典型断层和断裂系的解释论文提要大家都知道地壳是不断运动的,在地壳运动的影响下,组成地壳的岩层不断发生变形和变位,使这些岩层的原始产状改变,形成一定的地质形态,岩层变动后形成各式各样的几何形体。
岩层受力后发生断裂,两盘岩层断裂面发生显著位移时,这种构造成为断层。
组成断层的基本要素有断层面、断层线、断盘、断距等。
断层的主要类型有正断层、逆断层、平推断层和断层的组合形式。
地壳受力是比较复杂的,再加上各种复杂的自然现象。
因此断层不是想象中那么的规则,我们要根据采集来的数据进行具体的分析解释。
断层是一种普遍存在的地质现象,对各种与断层有关的构造的形成和油气的运移以及其重要控制作用。
因此,对断层的解释是地震解释的重要内容。
一下就对各种断层的形成机理和各种断层的特征与识别作出阐述。
希望读者通过此文能对断层有个更生的了解。
正文一、张性断裂系在断层复杂地区,经常遇到断层切割问题。
采用地震剖面分析断层切割问题时,因从地质角度出发,根据本区各组断层发育的历史,结合地震剖面特征,按照各断层特点及其规模大小,确定出各组断层间的相互顺序及主次关系是解释的关键;只有认真分析主要断裂和次要断裂间的相互关系,才能在剖面上合理的解释断层间的相互切割问题。
比如,根据一般地质规律,只断深层不断浅层的,是较老断层;深浅层都断,落差随深度增大而增大的,是长期发育的断层。
图一 Y字形断裂系剖面特征在张性为主的各类盆地中,地震剖面上常见的断层相互切割关系,大体上有“Y”字形,“X”形、“人”字形、包心菜形和阶梯状断裂系等各种样式;其中,“Y”字形断裂系中,向深层延伸较长断层一般是长期发育且规模较大的主断层,而延伸较短的是伴生断层(图一)。
阶梯状断裂系有反向阶梯状断裂系和正向阶梯状断裂系,前者断层倾向于地层倾向相反;后者断层倾向于地层走向一致这类断裂系多发育在盆地缓坡,一般规模较小,不断入盆地基地(图二)。
这类断裂的形成主要与盆地沉降过程中缓坡翘倾产生的滑落或隆张等作用有关。
怎样判识断层我们是煤田地质工作者,经常在野外与岩石地层打交道,其实这些岩石地层是存在地球表面的一部分,惯称为地壳。
由于地球在不停地作旋转运动,宇宙星际之间相互引力也存在,因此地壳也在不停的运动,当地壳内在温度压力速度时间等条件改变后岩石圈的岩石岩层也会发生改变,产生弹性、塑性蠕变等现象,在长期的地应力作用下,当超过岩石岩层的弹性力度时,岩石岩层就会产生突然的形变发生位移,导致断层的形成。
一、断层的一般特性断层是一个断裂面,相对的两盘(上盘、下盘)曾沿该面相互地移动过。
断层走向是断层面上水平线的方向就是断层走向。
断层倾向是垂直断层走向线的方向即断层倾向。
断层倾角是水平面与断层面的交角,但必须在垂直走向的直立面上量得。
上盘——指断层面上边的岩块;下盘——指断层面下边的岩块。
很明显如果断层面直立,是无法分清上、下盘的。
断层面与地面的交线称作断层迹线亦称断层线或断层露头线。
有的断裂面相当宽,数十米至数百米,或它由数条或多条断层交织在一起,形成角砾岩、糜棱岩的杂乱的一个带,可统称断裂带。
断层有大有小,大者可延绵数十、数百公里,甚者上千公里,小的仅数米、数十米长。
二、识别断层的标志如果断层出露在悬崖上或因人为的剥露,是能容易观察断层的。
但工作区地表浮土的掩埋,农作物、植被的覆盖及人类活动(修筑大坝水库、市镇建筑物)的结果,往往使断层证据不连续不完善,但只要发生过断裂位移,仍可通过一些标志去判识断层的。
1、构造迹线、地层界线不连续或突然错位;2、出现地层重复或缺失;3、发现断层面或断层带的一些特征,如断层角砾岩、糜棱岩、破碎带构造透镜体、断层泥、擦痕、阶步、节理等;4、沉积岩相及地层产状突然改变;5、地形地貌的改变:如出现水系突然转折、错脊、三角面、断层崖、断层壁、断层沟、断层泉等。
6、硅化作用、矿化作用:深大断裂带是地壳碎弱的地方,地球地幔层的岩浆在高温高压下,极易沿断裂带喷发和溢出使围岩变质硅化和矿化。
三、断层的分类1、按断层的错动情况可分为以下几种:a.正断层:上盘下降、下盘上升;b.逆断层:上盘上升、下盘下降;c.旋转断层:顺断层走向由正变逆或由逆变正;d.平移断层:平面上两盘平移、有一定距离,而垂直方向的移动很小;e.张开断层:平面上两盘分开,不连在一起;f.波动断层:两盘时上时下、时左时右,或时张时合反复变化。
断层类型很多,规模差别极大,形成机制和构造背景各异,因此,研究的内容、方法和手段各不相同。
但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。
虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。
但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。
断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来,形成了所谓的断层标志,这些标志是识别断层的主要依据。
地貌标志(1)断层崖由于断层两盘的相对滑动,断层的上升盘常常形成陡崖,这种陡崖称为断层崖。
盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。
断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割,乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面。
地貌标志(2)错断的山脊往往是断层两盘相对平移的结果。
横切山岭走向的平原与山岭的接触带往‘往是规模较大的断裂。
串珠状湖泊洼地往往是大断层存在的标志。
这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。
泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。
念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图),是现代活动断层直接控制的结果。
水系特点断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错断河谷。
构造标志如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在。
右下图示断层造成的构造线不连续现象。
为了确定断层的存在和测定错开的距离,在野外应尽可能查明错断的对应部分。
构造强化是断层可能存在的重要依据。
构造强化现象包括有:岩层产状的急变和变陡;突然出现狭窄的节理化、劈理化带;小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。
断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体,长径一般为数十厘米至二、三米。
构造透镜体有时单个出现,有时成群产出。
构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后,其楞角又被磨去形成的。
包含透镜体长轴和中轴的平面,或与断层面平行,或与断层面成小角度相交。
构造地质学参考答案(一)名词解释1、地质构造:是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形、变位,从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和现状构造等。
2、断层:破裂面两侧岩石具有明显位移的一种构造。
3、褶皱:岩层发生弯曲而形成的构造现象。
4、应力:单位面积的附加应力或固有内里的该变量。
5、节理:破裂面两侧岩石无明显位移的构造。
6、底辟构造:地下高韧性地质体,在构造力的作用下,或者由于岩石物质间密度的差异所引起的浮力作用下,向上流动并挤入上覆岩层之中形成的一种构造。
7、应变:在应力作用下物体形状和大小的改变量。
8、构造应力场:是指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态,其内部的应力分布和变化是连续而有规律的。
9、劈理:将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的此生面状构造。
10、均匀应变:物体内各质点的应变特征相同的变形。
11、非均匀应变:物体内各质点的应变特征发生变化的变形。
12、递进变形:是指在同一动力持续作用的变形过程中,所发生的应变状态发生连续变化的变形方式。
13、枢纽:单一褶皱面上最大弯曲点的连线。
14、褶皱脊线:同一褶皱面上沿着背形最高点的连线。
15、平行褶皱:各岩层呈平行弯曲,褶皱层真厚度不变。
16、相似褶皱:各岩层弯曲的形态相似,或各层的曲率基本不变。
17、同沉积断层:边下降边沉积的断层。
18、纵弯褶皱作用:岩层受到顺层挤压力的作用而发生褶皱,称纵弯褶皱作用。
19、横弯褶皱作用:岩层受到与层面垂直的外力作用而发生褶皱,称横弯褶皱作用。
20、剪切褶皱作用:又称滑褶皱作用,是指使岩层沿着一系列与层面不平行的密集皮里面发生差异滑动而形成褶皱的构造作用。
21、节理组:指一次构造作用的统一应力场中形成的产状呈规律变化的一群节理。
22、节理系:在一次构造作用的统一应力场中形成的两个或两个以上的节理组,称节理系。
23、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构造。
一:名词解释地质构造:指组成地壳或岩石圈的岩层和岩体,在内、外地质作用下发生构造变形,从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理及其他各种面状和线状构造。
泥裂:又称干裂,是未固结的结构和颜色在剖面上的突变,或渐变所显现初来的一种成层构造。
地层接触关系:指上下两套新老地层在时间和空间上的相互关系。
固有内力:物体由无数质点所组成的,在未受外力作用时内部各质点上具有相互作用的力,它使各质点处于相对平衡状态,从而物体才能保持一定的形状。
变形:物体受到力的作用,其内部各点间相互位置发生改变。
褶皱:岩层或岩体,在各种应力长期作用下形成波状弯曲,但仍然保持着它们的连续完整性称为褶皱构造,简称褶皱。
褶曲:褶皱构造中的一个向上或向下弯曲称为褶曲构造,简称褶曲。
断层:组成地壳的岩层或岩体因地壳运动而产生断裂面,断裂面两侧岩层或岩体沿着断裂面发生显著的位移时,称为断层。
侧伏角:指线状构造所在构造面上量得该构造线与构造面的走向线间的锐夹角。
倾侧方向:锐夹角的走向线的一端的方位。
平行褶皱:各岩层成平行弯曲,同一岩层垂直其层面量度的厚度在褶皱各个部位基本一致,其平行轴面厚度,变化很大。
相似褶皱:岩层弯曲形态相似,各层的曲率基本不变。
节理:被断裂面分割的岩层或岩体沿着断裂面没有发生显著的相对位移,或者相对位移量很小的断裂构造。
节理组:是指在同一时期内,同一方向、同一性质的应力作用下产生的,力学性质相同、产状基本一致的一群节理。
节理系:是指在同一时期内,同一方向、同一性质的应力作用下产生的两个或两个以上的力学性质相同的解理组所构成的节理群。
薄皮构造:前陆沉积岩在主滑脱面滑脱变形,形成一套褶皱逆冲断裂构造,而基底没有卷入变形,盖层变形与基底变形呈显著不协调关系。
劈理:是一种由裂面或潜在裂面将岩石按一定方向劈成平行密集的薄片或薄板的构造。
二:填空1. 岩层的接触关系包括(整合)、(平行不整合)和角度不整合;2. 岩层的产状要素包括(走向)、(倾向)和(倾角);3.岩石变形阶段:弹性变形,塑性变形,断裂变形,张裂,剪裂。
几种典型断层和断裂系的解释论文提要大家都知道地壳是不断运动的,在地壳运动的影响下,组成地壳的岩层不断发生变形和变位,使这些岩层的原始产状改变,形成一定的地质形态,岩层变动后形成各式各样的几何形体。
岩层受力后发生断裂,两盘岩层断裂面发生显著位移时,这种构造成为断层。
组成断层的基本要素有断层面、断层线、断盘、断距等。
断层的主要类型有正断层、逆断层、平推断层和断层的组合形式。
地壳受力是比较复杂的,再加上各种复杂的自然现象。
因此断层不是想象中那么的规则,我们要根据采集来的数据进行具体的分析解释。
断层是一种普遍存在的地质现象,对各种与断层有关的构造的形成和油气的运移以及其重要控制作用。
因此,对断层的解释是地震解释的重要内容。
一下就对各种断层的形成机理和各种断层的特征与识别作出阐述。
希望读者通过此文能对断层有个更生的了解。
正文一、张性断裂系在断层复杂地区,经常遇到断层切割问题。
采用地震剖面分析断层切割问题时,因从地质角度出发,根据本区各组断层发育的历史,结合地震剖面特征,按照各断层特点及其规模大小,确定出各组断层间的相互顺序及主次关系是解释的关键;只有认真分析主要断裂和次要断裂间的相互关系,才能在剖面上合理的解释断层间的相互切割问题。
比如,根据一般地质规律,只断深层不断浅层的,是较老断层;深浅层都断,落差随深度增大而增大的,是长期发育的断层。
图一 Y字形断裂系剖面特征在张性为主的各类盆地中,地震剖面上常见的断层相互切割关系,大体上有“Y”字形,“X”形、“人”字形、包心菜形和阶梯状断裂系等各种样式;其中,“Y”字形断裂系中,向深层延伸较长断层一般是长期发育且规模较大的主断层,而延伸较短的是伴生断层(图一)。
阶梯状断裂系有反向阶梯状断裂系和正向阶梯状断裂系,前者断层倾向于地层倾向相反;后者断层倾向于地层走向一致这类断裂系多发育在盆地缓坡,一般规模较小,不断入盆地基地(图二)。
这类断裂的形成主要与盆地沉降过程中缓坡翘倾产生的滑落或隆张等作用有关。
如何识别及描述断层断层:断层与节理同属断裂构造,而断层往往是节理的进一步发育所致。
或者说,当节理发生位移,两壁有所错动时,即称为断层。
断层是野外常见的一种重要地质现象。
野外地质填图时遇到断层,应如何研究呢?首先要确定断层的几何要素,其内容包括下列各点:1、断层面.所谓断层面,就是两部分岩块沿着滑动方向所产生的破裂面。
断层面的空间位置也像地层的层面一样,是由其走向和倾向而确定的。
但断层面并非一个平整的面,往往是一个曲面,特别是向地下沿伸的那一部分,产状可以有较大的变化.此外,断层面不是单独存在的,往往是有好几个平行地排列着,构成所谓断层带,又由于断层带上两壁岩层的位移错动,使岩石发生破碎,因此又称为断层破碎带.其宽度达几米、甚至几十米.一般情况下,断层的规模愈大,断层带的宽度也愈大.2、断盘。
断层面两侧相对移动的岩块称为断盘.由于断层面两壁发生相对移动,所以断盘就有上升盘和下降盘之分.在野外识别时,按其位于断层面之上者称上盘 ;位于断层面之下者称下盘。
当断层面垂直时,就无上盘或下盘之分。
3、断层线。
断层面与地面相交之线,称断层线。
4、位移。
这是断层面两侧岩块相对移动的泛称。
在野外观察断层时,位移的方向是必须当场解决的问题之一。
特别遇到开矿时,一旦遇到矿脉(或矿层)中断,往往是断层位移所致,需要立即追查。
追查的办法是运用两侧岩层的层序关系来判断或抚摸断层面上的擦痕等来确定.在野外地质填图时,如何注意断层?怎样研究断层?观察什么内容?此类问题必须熟练掌握,现分述如下:先讨论断层的标志及两盘相对位移问题。
(1)构造(线)不连续.各种地质体,诸如地层、矿层、矿脉、侵入体与围岩的接触界线等都有一定的形状和分布方向.一旦断层发生,它们就会突然中断、错开,即造成构造(线)的不连续现象,这是判断断层现象的直接标志。
(2)地层的重复或缺失。
这是很重要的断层证据。
虽然褶皱构造也有地层的重复现象,但它是对称性的重复;而断层的地层重复却是单向性的.至于地层的缺失,凡沉积间断或不整合构造也可造成,但这两类地层缺失都是区域性的,而断层造成的地层缺失则是局部性的。
断层类型很多,规模差别极大,形成机制和构造背景各异,因此,研究的内容、方法和手段各不相同。
但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。
虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。
但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。
断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来,形成了所谓的断层标志,这些标志是识别断层的主要依据。
地貌标志(1)断层崖由于断层两盘的相对滑动,断层的上升盘常常形成陡崖,这种陡崖称为断层崖。
盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。
断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割,乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面。
地貌标志(2)错断的山脊往往是断层两盘相对平移的结果。
横切山岭走向的平原与山岭的接触带往‘往是规模较大的断裂。
串珠状湖泊洼地往往是大断层存在的标志。
这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。
泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。
念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图),是现代活动断层直接控制的结果。
水系特点断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错断河谷。
构造标志如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在。
右下图示断层造成的构造线不连续现象。
为了确定断层的存在和测定错开的距离,在野外应尽可能查明错断的对应部分。
构造强化是断层可能存在的重要依据。
构造强化现象包括有:岩层产状的急变和变陡;突然出现狭窄的节理化、劈理化带;小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。
断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体,长径一般为数十厘米至二、三米。
构造透镜体有时单个出现,有时成群产出。
构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后,其楞角又被磨去形成的。
包含透镜体长轴和中轴的平面,或与断层面平行,或与断层面成小角度相交。
在断层带中或断层两侧,有时见到一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉褶带。
揉褶带一般产于较弱薄层中,小褶皱轴面有时向一方倾斜,有时陡立,但总的产状常常与断层面斜交,所交锐角一般指示对盘运动方向。
断层岩的发育和较广泛产出也是断层存在的良好判据。
地层标志地层的重复和缺失是识别断层的主要依据。
岩浆活动和矿化作用标志大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所,因此,如果岩体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线或带断续分布,常常指示有大断层或断裂带存在。
一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。
岩相和厚度标志如果一个地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化,可能是断层活动的结果。
断层引起岩相和厚度的急变有两种情况:一种情况是控制沉积盆地和沉积作用的同沉积断层的活动,引起沉积环境沿着断层发生明显变化,岩相和厚度因而发生显着差异;另一种情况是,断层的远距离推移,使相隔甚远的岩相带直接接触。
查明和确定断层是研究断层的基础和前提。
在地质调查中,应注意观察、发现和收集指示断层存在的各种标志和迹象,同时结合其他地质条件和背景加以综合分析。
识别断层的标志①构造(线)不连续。
各种地质体,诸如地层、矿层、矿脉、侵入体与围岩的接触界线等都有一定的形状和分布方向。
一旦断层发生,它们就会突然中断、错开,即造成构造(线)的不连续现象,这是判断断层现象的直接标志。
②地层的重复或缺失。
这是很重要的断层证据。
虽然褶皱构造也有地层的重复现象,但它是对称性的重复;而断层的地层重复却是单向性的。
至于地层的缺失,凡沉积间断或不整合构造也可造成,但这两类地层缺失都是区域性的,而断层造成的地层缺失则是局部性的。
关键的问题,旅行者应对区域内的地层系统及其分布情况有一个较为全面的了解(可以在旅行准备时查阅地层表、剖面、地层柱状图之类)。
利用地层的重复或缺失不仅是判断断层的重要手段,而且是判断断层两盘相对动向的重要方法,借此还可以确定断层的性质——正断层,还是逆断层③断层面(带)上的构造特征。
这是识别断层的直观证据,即在眼前“方寸”之地内所能见到的若干构造现象,最常见的有以下几种:断层擦痕:就是断层两侧岩块相互滑动和磨擦时留下的痕迹,由一系列彼此平行而且较为均匀的细密线条组成,或为一系列相间排列的擦脊与擦槽构成。
在坚脆岩石的断层擦痕的表面,往往平滑明亮,发光如镜。
并常覆以炭质、硅质、铁质或碳酸盐质的薄膜。
有时,也在断层的擦面上见到不规则的阶梯状断口,其上覆以纤维状的矿物(如方解石之类)晶体。
断层擦痕对于决定两盘位移方向颇有用处,如用手抚摸时,感到光滑的方向乃是对盘活动位移的方向。
或自粗而细,自深而浅的方向乃示对盘活动位移的方向。
或者利用阶梯状断口,阶梯形陡坡之倾向指示对盘相对滑动的动向。
构造岩:当断层两壁相对移动之时,岩石发生破碎,在强大的压力下,矿物出现定向排列,并有重结晶作用。
也就是说,由于动力作用而发生变质,形成一系列新的岩石,即称为构造岩。
此外,还有牵引构造:是断层带中的一种伴生构造,它是由于断层两壁发生位移时使地层造成弧形的弯曲现象,可以指示断层的位移方向,如图所示。
与断层带有关的,还有一种断层的伴生构造,主要是断层旁侧的节理及拖曳褶皱。
这些节理常与断层斜交,其锐角所指的方向指示本盘滑动的动向。
其他标志,主要是指地貌或水文上的一些特征,不过,此种地质现象只能说明有断层存在,不易说明其两盘的运动方向,诸如三角面山,河流的突然改向,山脊的突然中断,众多的温泉或泉水的定向分布,小型的火成岩体的入侵及其伴生的变质作用、矿化现象及矿脉的定向分布等等均示断层的存在,特别是从较大的地貌现象所反映的断层特征,有时在航空照片甚至卫星照片上都能看到。
还有一类特大的断层,属于地壳上的深断裂带,就目前所知的这些着名的深断裂带,如西太平洋海沟构成的“深断裂带”,北起千岛群岛,向南经日本、琉球、我国的台湾至菲律宾,长达7000千米以上。
又如东非大裂谷,南自莫桑比克向北经坦桑尼亚至乌干达以北,长达6000千米。
我国东部郯城(山东)至庐江(安徽)的大断裂,呈东北方向延伸,长达2400千米。
还有一条,自浙江丽水至广东海丰的大断裂,长度亦可达500 千米以上。
断层观察要点断层与节理同属断裂构造,而断层往往是节理的进一步发育所致。
或者说,当节理发生位移,两壁有所错动时,即称为断层。
断层是野外常见的一种重要地质现象。
断层首先要确定断层的几何要素,其内容包括下列各点:①断层面。
所谓断层面,就是两部分岩块沿着滑动方向所产生的破裂面。
断层面的空间位置也像地层的层面一样,是由其走向和倾向而确定的。
但断层面并非一个平整的面,往往是一个曲面,特别是向地下沿伸的那一部分,产状可以有较大的变化。
此外,断层面不是单独存在的,往往是有好几个平行地排列着,构成所谓断层带,又由于断层带上两壁岩层的位移错动,使岩石发生破碎,因此又称为断层破碎带。
其宽度达几米、甚至几十米。
一般情况下,断层的规模愈大,断层带的宽度也愈大。
②断盘。
断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。
由于断层面两壁发生相对移动,所以断盘就有上升盘和下降盘之分。
在野外识别时,按其位于断层面之上者称上盘;位于断层面之下者称下盘。
当断层面垂直时,就无上盘或下盘之分。
③断层线。
断层面与地面相交之线,称断层线。
④位移。
这是断层面两侧岩块相对移动的泛称。
在野外观察断层时,位移的方向是必须当场解决的问题之一。
特别遇到开矿时,一旦遇到矿脉(或矿层)中断,往往是断层位移所致,需要立即追查。
追查的办法是运用两侧岩层的层序关系来判断或抚摸断层面上的擦痕等来确定。
在露头区,野外观测是断层研究的基础和主要方式。
断层研究的主要内容有:断层的识别、产状的确定、断层两盘相对运动的确定以及断层形成时代和活动演化进程的确定,进而探讨断层的组合、形成机制及其产出的地质背景和物理环境。
二、断层的确定与分析断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来,即形成了所谓的断层标志,这些标志是识别断层的主要依据。
(一)断层是识别1.地貌标志(1)断层崖? 由于断层两盘的相对滑动,常常促使断层的上升盘形成陡崖,这种陡崖通常称为断层崖。
如王乔洞断层西盘栖霞组灰岩形成约10米高的断层崖。
(2)断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向的水流侵蚀切割,乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面。
(3)错断的山脊? 错断的山脊也往往是断层两盘相对平移等运动的结果。
(4)横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是一条较大断裂。
(5)串珠状湖泊洼地? 这种洼地往往是大断层存在的标志。
(6)泉水的带状分布? 断水呈带状分布往往也是断层存在的标志。
如沿猫耳洞断层分布的一系列下降泉(落水洞)(7)水系特点? 断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错短河谷。
2.构造标志(1)构造线不连续? 任何线状或面状地质体,如地层、矿层、岩脉、侵入体与围岩的接触面、片理或相带等均顺其产状延伸。
如果这些线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在。
图7是断层造成的构造线不连续现象的图示。
走向断层F1、倾向断层F2和斜向断层F3分别切断地层或早期断层,或在平面上或在剖面上,或者既在平面上又在剖面上,两者均显示出构造线的中断。
为了确定断层的存在的测定错开的距离在野外应尽可能查明错断的对应部分。
图7 断层引起的构造不连续现象F1走向断层;F2倾向断层;F3斜向断层(2)构造强化现象? 断层活动引起的构造强化,包括有岩层产状的急变、多变和变陡;节理化、劈理化甚至片理化窄带的突然出现;小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
如果我们在野外发现这些现象,就要进行认真的观察,探究引起这些现象的可能原因。
构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种表现。
断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体,长径大小一般为数十厘米至二、三米。
构造透镜体有时单个出现,有时数个或更多个透镜体成组产出。
构造透镜体一般是挤压作用产生的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体,菱块楞角又被磨去形成的。
包含透镜体长轴(A)和中轴(B)的AB平面,或与断层面平行,或与断层面成小角度相交或成雁列。
如果形成雁列,则构造透镜体的AB面与断层的锐夹角指示对盘运动方向(图8、9)。
图8 南京小九华山断层带中的构造透镜体(据黄钟瑾)图9 秦皇岛湖水峪断层中的构造透镜体(3)断层构造岩? 是断层带上的岩石在断层作用中被搓碎、研碎,甚至重结晶、再定向又固结的岩石。
根据断层构造岩研磨破碎程度以及重结晶和定向性,可分为以下几类。
A、断层角砾岩? 是由仍保持原岩特点的岩石碎块组成,角砾胶结物为磨碎的岩屑、岩粉以岩石压溶物质和外源物质分为张裂角砾岩和压碎角砾岩两种,前者发育在张性断层重,后者发育在压性断层中。