断层识别标志
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断层的(野外)识别标志断层类型很多,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。
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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【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。
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。
1、非纵测线上辨别断层比较明显,往往能看到波的走时跳跃。
在断层附近能看到能量的明显衰减。
有的断层记录上看不到波的跳跃,但和纵测线一样,也能产生回转现象。
在断层附近由于岩石吸收系数增大,不管设计何种观测系统,断层点附近的能量都会减弱或消失。
地震同相轴错断,间断,扭曲等,都可能是断层特征。
2、岩层破碎带判识准则为:深度偏移图像中正负反射波组较明显且杂乱,正负反射波能量相当或正反射能量略强;纵波波速下降,在岩性图中,各曲线都呈较明显、密集的起伏变化;二维、三维图像中反射面较多,较集中,且相互重叠。
3、含水岩体、水体及夹泥带判识准则为:深度偏移图中P波反射较S波弱,且S 波负反射能量较正反射强;速度图中P波处于高速区,S波处于低速区;反射层提取图中S波出现较明显的负反射面;岩性图中S波曲线明显下降,纵横波波速比V/s 和泊松比显著增大,岩体密度p和动态杨氏模量E等明显下降。
4、断层破碎带地震波反射特性:纵波遇断层破碎带反射较强,若岩层富水横波反射也较强,深度偏移多以强烈的负反射开始,以强烈的正反射结束,反射带内正负反射层多而杂乱,以负反射为主,单个反射条带窄、延伸性差。
断层破碎带内岩体纵横波速总体下降,但高低变化频繁。
5、泥夹石充填型溶洞地震波反射特性:纵横波在泥夹石充填型溶洞内的传播和反射特性与断层破碎带内基本一致,但泥夹石充填型溶洞深度偏移图反射带内正负反射层数量视充填物内块石粒径和含量的不同而不同。
块石粒径和含量大则正负反射层较多而杂乱,以负反射为主,单个反射条带窄、延伸性差;块石粒径和含量小则正负反射层少,以负反射为主,单个反射条带宽、延伸性好。
泥夹石充填型溶洞内纵横波速总体下降,高低变化频率随充填物内块石粒径变大而降低,随充填物内块石含量变大而升高。
6、软弱夹泥充填型溶洞地震波反射特性:纵波遇软弱夹泥充填型溶洞反射很强,若岩层富水横波反射也较强,深度偏移以强烈的负反射开始,以强烈的正反射结束,反射带内正负反射层少、正负相间、以负反射为主,单个反射条带宽、延伸性好。
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著差异;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4.22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,就目前所知的这些著名的深断裂带,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。
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、倾向数层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。
B、碎裂岩是断层两盘研磨得更细的构造岩,组成碎裂岩的是原岩的岩粉或细粒,或是组成原岩的矿物碎粒。
C、糜棱岩是断层带岩石由于断层强烈研磨成粉状微粒和重结晶微粒组成的构造岩。
糜棱岩坚实致密,肉眼观察似硅质岩,有时显示条纹构造。
如果岩石研磨极细,组成矿物多成隐晶质,即所谓超糜棱岩。
如果岩石在强烈研磨和错动过程中局部熔融,而后又迅速冷却,会形成外貌似黑色玻璃质岩石,称玻化岩。
对运动方向;另一组则与主干断层呈大锐角相交,大锐角指示对盘相对运动方向。
图10 断层及其派生构造示意图F-主断层;诱导应力场主压应力轴;诱导应力场主张应力轴;D-压性分支构造线;T-张性分支构造线;S1S2-扭性分支构造线3.根据牵引构造根据断层两侧地层牵引弯曲情况,可以判断两盘的相对运动方向,即弧形突出方向指示本盘的相对运动方向(图11)。
4.根据擦痕和阶步用手顺擦痕方向摸之,光滑方向指向对盘的运动方向。
阶步以陡坡的倾向指示对盘运动方向;反阶步则以陡坎倾向指示本盘运动方向(图12)。
图11 牵引构造及其两盘相对运动方向图12 断层面上的阶步左图-由摩擦形成的正阶步;右图-由羽裂剪裂形成的反阶步5.根据断层角砾岩成分如果断层切断并挫碎某一标志性岩层或矿层,根据该层角砾岩在断层带中的分布可以推断两盘相对运动方向。