断层牵引现象

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。

浅谈一种常见地质现象—断层论文提要断层是一种普遍存在的地质现象，对于油气的运移和聚集起重要的控制作用。

它对人类既有利又有害.认识各种断层，研究它的性质、分布规律、活动特点和成因，有助于利用它有利于人类的一面,避开它不利于人类的一面。

断层除了找矿物勘探,水文地质、工程地质、地震有密切关系外，和石油地质也有紧密的联系，它的一方面可以起到聚集油气的作用，另一方面又会破坏已经形成的油气藏。

野外观测是研究断层的主要途径，它包括发现和判别断层存在的标识；确定断层的性质和类型;测量断层的产状要素；查明断层的发育和形成时期；研究断层和矿产的关系等多方面的内容.正文一、断层的定义地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。

地壳中的一个裂口或破裂带，而且沿着它相邻的岩体发生了运动。

断层长度变化很大，从几厘米至几百公里不等，两盘之间的位移量也可有这样大的变化。

地壳中岩石的断裂。

地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移.断层的长度可由几公分到数百公里，沿断裂面（断层面）的位移也可由不到1公分到数百公里。

位移往往分布在由无数单个断层组成的断层带内，断层带可宽数百分尺。

断层分布不均匀，在某些大区域内一个断层也没有；而一些地区则被各样大小的无数断层所切割。

断层有直立的、水平的，或向任何角度倾斜的。

断层面上部的岩块称为上盘；下部的称为下盘。

二、断层存在的标识(一)断层的重复与缺失由于断层作用破坏了地层的正常层序,可以造成地层的重复与缺失.它一般是走向正断层或逆断层造成的（如图1所示）.(二)构造的不连续主要表现为岩层、岩脉、矿层、褶曲轴线等在延伸方向上突然中断或错开，这是断层存在的直接标志。

（三）断层面（带）的构造特征1、擦痕：是断层两侧的岩块相对滑动和摩擦留下的痕迹，是断层运动过程中由被压碎的岩石细颗粒在断层面上碾磨划而成的。

2、破碎带及构造岩:断层破碎带是由于断层两盘岩石的相互挤压、错动中常使断层面附近的岩石被挤压搓碎，形成与断层面平行的破碎带。

断层存在的标志：
1、构造线和地质体的不连续，面状或线状地质体，如地层、岩脉、岩体、不整合面、褶皱枢纽等在平面或剖面上的突然断错现象；
2、地层的重复或缺失（单向重复，非对称性重复）；
3、地层产状突然改变，由于上盘地层的旋转或断层滑动的牵引，使地层产状变陡；
4、断层面上及附近的变形构造；
断层面上的擦痕和阶步（二者都是断层两盘岩块相对错动时在断层面上因摩擦和碎屑刻划而留下的痕迹，擦痕表现为一组平行细密、相间排列的槽和脊，阶步表现为与擦痕垂直的微小陡坎，可判断断层两盘运动方向），
断层面附近地层的牵引褶皱（断层附近岩层受摩擦力拖曳产生弧形弯曲现象）
平移断层附近发育的羽状节理（平移断层两盘相对水平运动伴生羽状张节理、剪节理及雁列褶皱）构造透镜体（断层两侧岩块的挤压滑动使岩石剪切破碎并研磨）
5、断层岩，断层带中因断层动力学作用被剪切破碎、研磨，有时伴有重结晶（变质）作用而形成的一种岩石，根据其破碎程度、重结晶（变质）作用程度不同划分为，断层角砾岩，碎裂岩，糜棱岩；
6、地貌和水文标志，断层崖和断层三角面，山系错断和水流改向，串珠状湖泊洼地和带状分布的泉水，侵入岩体或矿化带的线状分布。

断层分析六步法断层分析六步法断层的形成，从力学角度上讲是应力在煤（岩）体中从开始产生→应力积聚→最后释放的过程。

因此，在应力释放部位（断层面）及其附近的煤岩层中，会保存一些受力、释放的记录——断层的牵引、伴生和派生现象，这些现象可以证实断裂构造变动及其强度，或预示前方是否存在断层及所在的位置，因此分析判断、记录这些现象对分析判断断层意义重大，现以煤矿为例进行说明。

当采掘工作面出现断层构造时我们应充分利用断层自身特点，进行准确判断，为采掘赢得时间。

第一步：层位对比这是分析断层的基本方法，也是最常用的方法，直观性较强，往往能够直接判断断层性质。

当断层落差小于煤层厚度（巷道高度）时，通过直接观察就能轻易的进行判断。

当断层落差大于煤层厚度时，我们可以根据煤层顶底板岩性变化进行判断。

一般情况下，固定层位的岩层具有固定的性质和特点，通过对岩层层位的认知就可以对断层的性质进行分析和判断。

如我矿10煤层顶板岩石颜色一般较浅，为灰色，以细砂岩或粉砂岩为主，中厚层状，离煤层较近的泥岩中往往发育有碎片状叶片化石。

而煤层底板岩层颜色一般较深，为深灰色或灰黑色，以粉砂岩或泥岩为主，薄层状，离煤层较近的泥岩中往往发育有柱状或长条状根茎化石。

通过上述岩层特点就能很轻松得判断断层性质，指导生产。

但是当巷道施工层位在岩层中，且岩层厚度较大，断层断距小于岩层厚度时就不能利用该方法进行判断，这时我们用断层力学现象进行判断。

第二步：牵引分析断层的产生也是一个受力量变到质变的过程，也就是说岩层在外力作用下，经过塑性形变，最后刚性断裂的过程，在这一变化过程中，对周围岩层也会产生一定的影响，特别是剪切破断时，其牵引现象明显，这种牵引在地质学上又称为曳曲，即断块相当运动使断层两盘煤（岩）层发生弯曲现象。

正常情况下曳曲的指向就为相对盘运动方向。

见图一。

图一曳曲第三步：擦痕（阶步）判断擦痕又称“丁”字痕，是擦沟和擦纹的总称。

它是由于断层在形成过程中岩粒摩擦断层面形成的痕迹，一般与断层两盘运动方向平行，“丁”字痕丁头指向为对盘运动的方向，也就是说擦痕的延展方向表示断层的滑动方向。

第十章断层§1断层的几何要素和位移一、断层的几何要素◆断层面(ault surface or plane)空间位置，由走倾向、倾角定之◆断层线（fault line）◆断层带（fault zone）◆断盘：上盘（hanging wall），上升盘（upthrow），下盘（foot wall），下降盘（downthrow）二、位移（desplacement）直移运动、旋转运动（一）滑距（slip）以相应点为参照系，两个时应点间的真正位移称为总滑距（net desplacement）（ab）1、滑距（strike slip）（ac）2、倾斜滑距（dip slip）（cb）3、水平滑距（horizontal slip）（am）（二）断距（sepration）两对应层之距离1、垂直被错岩层走向的剖面上测得（1）地层断距（stratigraphic slip）(ho)（2）铅直地层断距（vraticed stratigraphi slip）（hg）（3）水平断距（horizontal slip）(hf)2、垂直于断层走向的剖面上除铅直地层断距相等外，其余均大于前者，故称视断距。

§2断层分类一、断层与有关构造的几何关系分类（一）根据断层与岩层走向的方位关系分：走向断层、倾向断层、斜向断层、顺层断层。

（二）根据断层与褶皱枢纽走向或区域构造线之间关系分：纵断层、横断层、斜断层二、按断层两盘相对运动方向分1、正断层（Normal Fault）2、逆断层（Revers Fault）●原地岩块（系统）（Autochthon）●外来岩块（系统）（Allochthon）●逆冲岩席（片）（Thrust Sheet）●逆冲推覆构造或推覆构造（Nappe）●构造窗（Fenestlla or Window）●飞来峰（Klippe）（pl.）3、平移断层（transcurrent）●左行平移（left faults）●右行平移（right faults）●斜交断层走向滑动的断层，组合命名4、枢纽断层（hinge fault）§3断层各论一、伸展构造类型（extensional structure）正断层、组合型式：（一）地堑和地垒（graben horst）主要由两条走向基本一致的相向倾斜的正断层组成，两条走向基本一致正断层之间为下降盘，巨型者即为裂谷（rift）；地垒与地堑正好相反。

【转】地质构造常识（节理、劈理、断层、褶皱）转载自：李传转载于：2010-11-26 12:18 | 分类：百科知识阅读：(1) 评论：(0)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。

工程地质及水文地质（课后作业）第一章：地球的基础知识2.什么是矿物？什么是岩石？答：矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。

岩石是在各种不同地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。

4.地质年代和地层年代如何划分？答：地质年代的单位是宙、代、纪、世、期；相对应的地层年代是宇、界、系、统、阶。

6.什么事侵入接触？什么是沉积接触？如何确定火成岩及变质岩的形成时代？答：侵入接触：第2章：岩石2.简述矿物和岩石的关系？答：矿物是岩石的重要组成部分，岩石是在不同的地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。

矿物是构成地壳岩石的物质基础。

4.沉积岩是怎样形成的？它的组成物质和结构、构造特征有哪些？答：沉积岩是地表或近地表的岩石遭受风华破坏、搬运作用、沉积作用、及固结成岩这几个阶段形成的。

组成物质主要有：各种岩石碎屑、造岩矿物和溶解物质。

结构：碎屑结构、泥质结构、结晶状结构、生物结构。

构造特征：层理构造（水平层理、斜交层理、交错层理），层面构造（波痕、雨痕、泥痕、结核、化石）6.沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的重要特征有哪些？答：首先是形成的条件和因素不同，岩浆岩是岩浆活动的产物，变质岩是受地壳运动和岩浆活动等造成物理、化学条件变化导致原来岩石成分、结构等变化形成的岩石，而沉积岩是又沉积作用形成。

其次从结构上可以区分，沉积岩有明显的层理和层面构造，在沉积岩中能够找到古生物的印记。

8.简述岩石三大类的主要地质特征。

答：（1）火成岩：火成岩力学强度较高，可作为各种建筑物良好地基及天然建筑材料，但易风化，形成风化层带影响岩石工程性能。

（2）沉积岩：沉积岩按成分分为碎屑岩、黏土岩、化学岩及化学生物岩。

1.碎屑岩，工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。

2.黏土岩，抗压强度和抗剪强度低，亲水后易软化和泥化。

断层的类型及特征标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]断层的类型及特征压性断层1．断裂面往往呈舒缓波状，沿走向方向尤其明显2．断裂面上常有较多的擦痕、阶步、磨光面。

并出现动力变质的新生片状物（如云母、滑石、绿泥石）及被压扁或拉长的柱状矿物、片状矿物、砾石、鲕粒、石英、方解石晶片和晶块等，并沿断裂面及两侧作近于平行断裂面走向排列3．断层中的构造岩，以角砾岩、糜棱岩、断层泥为主，有时还可见到构造透镜体4．断裂面两侧岩石由于受强烈挤压而破碎、牵引、冲断，从而产生一些伴生构造，如羽状裂隙、劈理，“入”字型分之构造(包括断层和褶曲)，小旋卷构造等5．断裂面常成群出现，彼此平行，沿走向延伸较远，在剖面上常构成迭瓦式6．逆断层（包括冲断层、逆掩断层辗掩断层）属压性断层张性断层1，断裂面粗糙不平，形状不规则。

擦痕较少，很少出现大批擦痕，断层倾角一般较陡2，当张性断裂发生在砾岩中时，断裂面常绕砾石而过，无切割或压扁现象3，断裂面两侧岩层产状无明显变化4，构造岩以角砾岩为主，糜棱岩、断层泥较少见。

角砾岩大小悬殊，无显着定向排列5，张性断裂常成群分布，形成张性断裂带。

在平面上彼此平行，在剖面上常组成地垒，阶梯等构造。

凡追踪“×”形断裂的张性断裂，均成锯齿状，称“之”字形断裂6，正断层属张性断裂扭性断层1．断裂面常较光滑、平整，有时呈镜面出现，常有大量水平或近于水平的划痕阶步。

断层产状平稳，断层线平直2．断裂面上有时有新生的硅质、方解石、绿泥石等动力变质矿物，但不如压性结构面常见3．构造岩常被碾磨很细，有角砾岩与糜棱岩，并具有片理化的窄带。

构造岩常成斜列分布与扭性断裂带中4．断裂面两侧，岩石由于受强烈的扭动而常伴生一些羽状裂隙、劈理，“入”字形及小旋卷构造5．扭性断裂常成群出现，两组平行，且呈“×”形（常将岩石切成菱形），有时成雁行式排列6．平移断层属扭性断层压扭性断层1．即具有压性特征，有具有扭性特征。

【平移断层】也称走向滑动断层，即两盘沿断层面走向发生相对错动的断层。

按两盘相对位移的方向可分为左行平移断层和右行平移断层。

前者两盘显示左旋，即逆时针方向旋转；后者两盘显示右旋，即顺时针方向旋转。

平移断层的同义词有平推断层、挫断层，部分同义词有横推断层、撕裂断层。

【走向滑动断层】平移断层的同义词。

平行于断层走向发生相对位移的断层。

图示新西兰阿尔卑斯走向滑动断层，沿断层形成一系列陡倾伏褶皱。

【横冲断层】大规模的走向滑动断层，其中的断层面倾角很陡。

【斜向滑动断层】两盘相对错动的方向介于断层走向和倾向之间的断层。

【倾向滑动断层】平行于断层面倾向发生相对位移的断层。

【撕裂断层】一种倾角很陡的甚至是直立的平移断层。

这种断层只发生在（而且仅限制在）低角度逆掩断层的辗掩岩席或滑体上，其走向与逆掩断层相垂直。

位移是水平的，是由于辗掩岩席（或滑体）在逆冲过程中的差动运动造成的，它同一般的平移断层不同之处，在于它只发生在逆掩断层的上盘。

以往曾误译为捩断层或横错断层。

【挫断层】平移断层的同义词。

又称平挫断层。

断层面大体上近于直立的横移断层。

【侧移断层】沿断层发生有走向断距的断层。

【左行平移断层】当观察者面对断层时，远离一侧的断盘向左错动的平移断层，即断层两盘作逆时针相对错动的平移断层。

【右行平移断层】观察者面对断层时，远离一侧的断盘向右错动的平移断层，即断层两盘作顺时针相对错动的平移断层。

【正平移断层】断层两盘以平移运动为主，兼有上盘相对下降特点的断层。

【平移正断层】断层两盘以上盘相对下降为主，兼有水平位移的断层。

【逆平移断层】断层两盘以水平运动为主，兼有上盘相对上升的断层。

【平移逆断层】断层两盘以上盘上升为主，兼有水平位移的断层。

【同向断层】与大型正断层伴生的次级断层，其倾向与主断层相同。

"断层面倾向与岩层倾向相同的阶梯状正断层组。

【反向断层】又称对偶断层。

为大型正断层的伴生断层，它们的倾向与主断层相反。

"断层面倾向与岩层倾向相反的阶梯状正断层，又称抬斜断块。