怎样识别断层

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1、怎样识别断层在野外有时在剖面上可以一眼看到断层,有时断层却比较隐蔽,特别是地面覆盖物较多时,更不易发现。有时虽然在一个点或一个剖面发现有断层存在,但要确定整个断层的面貌也不是容易的事。研究断层首先要判断是否有断层存在;第二要判断断层的性质、成因;第三要判断断层的时代。(一)断层存在的标志1、断层面和断层带上的标志 断层面(带)上常遗留以下痕迹:(1)断层擦痕 断层两盘相对错动,常在断层面上留下平行细密而均匀的擦痕,有时形成相间平行排列的擦脊和擦槽。这些擦痕有时呈一头粗深一头浅细的“丁”字形,由粗向细的方向代表对盘运动的方向。用手抚摸擦痕,有不同方向的滑涩的手感,光滑方向代表对盘移动方向。(2)

2、断层滑面(镜面) 断层两盘相对错动,可引起断层面上的温度升高,使一些铁、锰、钙、硅等成分的物质粉末重熔,敷在断层面上形成一层光滑的薄膜,叫断层滑(镜)面。在扭性、压扭性断层面上更容易出现断层滑面。(3)阶步 断层两盘相对错动,在断层面上所形成的小陡坎(台阶)称阶步。阶步常垂直擦痕方向延伸,但延伸一般不远,阶步间彼此平行排列。阶步陡坎方向指示对盘运动方向。(4)断层构造岩 断层作用常在断层带形成各种构造岩。最常见的构造岩有断层角砾岩,其中的角砾棱角显著,大小不一,一般无定向排列,角砾的成分与断层两盘的成分相同。断层角砾常被钙、硅、铁、粘土等物质胶结。典型的断层角砾岩常见于正断层(或张性断层)。如

3、果断层两盘剧烈错动,破碎岩石常被辗磨成细小碎屑和粉末,呈鳞片状或小透镜体状(肉眼不易分辨),定向排列显著。若松软未胶结,称断层泥;若胶结起来,致密坚硬,称糜棱岩。在逆断层、平推断层中常见此种构造岩。(5)构造透镜体 在压性、压扭性断层带中,因常形成两组共扼节理,把岩石切成菱形方块,然后又沿节理面滑动。棱角部分或大部分消失,呈透镜体状,叫构造透镜体。在透镜体周围往往环绕着片状矿物,形成片理。2、岩层上的标志(1)岩层的不连续 断层常把原来连续的地层、矿脉、岩脉、变质带以及各种构造线错开,使它们发生不连续或中断现象,特别是横断层、倾向断层和平推横断层,这种现象非常明显。应该指出,岩层和构造的错开中

4、断,也可因岩层尖灭和岩层的角度不整合接触等所形成,二者最主要区别是,断层所形成的岩层中断是上盘岩层界线与断层线斜交,而不整合所形成的岩层中断,是不整合面上的岩层界线与不整合线平行。(2)岩层的重复或缺失,加厚或变薄 走向断层或纵断层(无论是正断层或逆断层)必然会产生岩层重复或缺失的现象,如图798 所示。岩层重复或缺失决定于断层性质、断层产状和被切断岩层的产状三者之间的关系,如表1所列。褶曲和不整合也可造成岩层的重复或缺失,但它们是有区别的,如表2。表1 走向断层造成岩层重复和缺失断层性质断层倾向与岩层倾向关系相 反相 同断层倾角岩层倾角断层倾角岩层倾角正断层重 复缺 失重 复逆断层缺 失重

5、复缺 失表2 断层、褶曲、不整合所造成的岩层重复与缺失特征比较表 特征构造、类别重 复缺 失断 层岩层顺着倾向方向不对称重复(即顺序重复), 如123453456;有时某一地层变厚,如1234456,其中4就加厚了。岩层沿着倾向方向缺失若甘地层,如12567,有时某一地层变薄,如12 3456,其中3变薄,等于缺失了3的一部分。缺失的地层只限于断层的两侧,是局部的。褶 曲岩层的重复是对称的,如1234321,或4321234。不整合缺失的岩层往往是区域性的;在不整合面上常有底砾岩;不整合面常形成侵蚀面。(3)岩层产状的变化 枢纽(旋转)断层形成时,断层线两侧的岩层产状发生很大变化。3、断层两侧

6、的伴生构造标志在断层面的一侧或两侧,常形成一些伴生的褶皱、节理等构造,作为断层存在的证据,并可用以判断断层的力学性质和两盘的移动方向。(l)拖拉褶皱 又名牵引褶皱。柔性较大的岩层断开时,断层面一侧或两侧常发生一些拖拉而成的小褶皱,这种小褶皱的特点是:多为倾斜或倒转褶皱;离开褶皱面一定距离,这种小褶皱即渐消失;(2)伴生节理 在断层面的一侧或两侧,常因上下盘错动产生若干组有规律的节理。4、断层的间接(地貌、水文、植被等)标志(l)断层崖和断层三角面断层面(一般是上升盘)露出地表形成悬崖,叫断层崖。有时沿着断层线,由于两侧岩石性质不同,在差异侵蚀作用下亦可形成陡坡或悬崖,叫断层线崖。 多数断层崖形

7、成后,受到流水的侵蚀切割,形成v形谷,谷与谷间形成一系列三角形面,称断层三角面。这种面有时也可呈梯形面。山西太谷、内蒙大青山麓、关中华山北麓等都有明显的断层崖或三角面。但必须注意,三角面、悬崖等并不完全与断层有关。(2)山脉错开或中断山脉的山脊或山峰一般顺着岩层的走向延伸,如果突然错开(右图)、中断或呈大角度拐弯,或截然与平原相接触,则可考虑有断层的可能性。(3)断层谷、断陷湖、断层泉顺断层线或地堑常形成断层谷,或形成一系列断陷湖盆。有时沿断层线出现一系列泉水。如内蒙古凉城县岱海,就是一个断陷湖。如果水系突然呈直角转折,也可能与断层(或节理)有关。(4)火山分布第四纪火山锥常沿着断层线或断层的

8、交叉点分布,因此有规律分布的火山锥或侵入体,可能与断层有关。(5)植被变化断层线两侧因岩性不同、土壤性质不同,可以有规律地生长着各异的植被;有时断层带为地下水富水带,生长着茂盛的或喜湿的植被。(二)怎样确定断层的性质在可能条件下,首先应该测量断层面的产状(走向,倾向,倾角)。其次,要确定断层两盘相对位移的方向。如是,断层的性质(正、逆等)便可判断了。确定两盘相对位移方向的方法主要如下:1、根据断层面上的擦痕、阶步和断层两侧的拖拉褶皱判断(前已述及)。2、根据断层两盘岩层的新老对比判断:对于走向断层或纵断层来说,在断层线上同一点,其较老岩层一侧为上升盘,较新岩层一侧为下降盘(参阅图798 a,b

9、,d,e)。但当断层面倾向与岩层倾向一致,而断层面倾角小于岩层倾角时,则较老岩层一侧为下降盘,较新岩层一侧为上升盘(参阅图798 c,f)。对于倾向断层或等斜褶曲中的横断层来说,不论是在平面或剖面上,都不易判断升降盘,必须借助其他小构造等来判断。3、根据褶曲核部或两翼的宽窄变化判断:(1)如果是发育在背斜或向斜中的走向断层或纵断层,其一翼岩层经常出现重复或缺失。(2)如果是发生在背斜或向斜中的倾向断层或横断层,则在断层线两侧常表现为核部宽窄不同,即在背斜中,核部或两侧相当翼变宽的一盘为上升盘,变窄的一盘为下降盘(图7102 左边图);在向斜中正好相反,核部或两侧相当翼变窄的一盘为上升盘,变宽的一盘为下降盘(图7102 右边图)。(3)如果是切过背斜或向斜的平推断层,则核部及两盘相当翼只有水平错开,而无宽窄的变化(图7104),即两侧岩层或褶曲轴各向一个方向错开。(三)怎样确定断层的时代1、利用断层和岩体、岩脉等的关系若断层切断岩体,则断层形成于岩体侵入之后;若

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0.隧道超前地质预报方案20230707070018.doc1)远距离超前物探选用TSP203超前地质预报系统 TSP203系统在围岩很好地段可测出前方100~200m范围内旳岩层分接口、岩层旳物理性质、断层等,围岩完整性较差时,预测范围在50~100m之间。 地质素描措施和预报成果 表7 序号 措施 形成成果 1 用罗盘仪,洞内观测等措施,实测岩层产状、节理产状、微构造产状、断层层面产状等jvzquC41o0hpqt63:0ipo8mvon532;8129681?6654962;:2277677xjvo
1.Matlab裂隙渗流模拟程序设计与实践地质产状有多种类型,包括但不限于:层面产状、节理产状、断层产状等。层面产状通常指的是沉积岩层的产状,节理产状描述了岩石中存在的自然裂缝,而断层产状则涉及岩石块体相对位移的面。每种产状类型都会以不同的方式影响流体的流动特性。例如,层面产状的倾斜会使得流体沿层面方向发生倾斜流动,而节理和断层则可能导致流体jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|gkzooa<696;8:;8ftvkimg8igvcomu866:3632?: