构造地质学——断层之一
第九章断层构造
三、断层的位移
1.滑距：断层两盘的位移距离。
总滑距：断层面两侧相邻两点位移后的距离（ab） 走向滑距：总滑距沿断层走向的水平投影（ac） 倾向滑距：总滑距沿断层面倾向的水平投影（cm） 水平滑距：总滑距的水平投影（am）
2.断距：断层面两侧被错断的同一岩层的相对距离
五、阶步 断层活动中在断层面形成的与断 层运动方向垂直的微小陡坎，在 陡坎处常发育与擦痕平行的矿物 生长纤维。
正阶步
反阶步
正阶步与反阶步的区别： 1）正阶步陡坎比反阶步缓；2）正阶步有生长矿物纤维；
反阶步无；3）反阶步一般为鳞片状，可剥落。
六、断层带张裂隙、透镜体排列和劈理的取向、褶皱的倒向
根据形成正断层的应力状态和莫尔圆，
引起正断层作用的有利条件是：最大主应力 (σ1)在铅直方向上逐渐增大，或者是最小主 应力(σ3)在水平方向上减小。
因此，水平拉伸和铅直上隆是最适合于 发生正断层作用的应力状态。
σ3 σ3 σ3
σ1 σ1 σ1
形成逆(冲)断层的应力状态是：最大主应力轴(σ1)和中 间主应力轴(σ2)是水平的，最小主应力轴(σ3)是直立的， σ2平行于断层面走向。
M
H
1/
2H
( 1
) sin P(,)
3
2
1/ 2L(1 3 ) sin 2 sin
dM / d 0,
cos 0.5774
5444'
第四节 断层的识别
一、地貌标志
1. 断层崖
2.断层三角面
3.错断山脉 4.串珠、带状分布的湖泊和泉水 5.水系的变化
二、构造标志
1.构造不连续性
构造地质学复习题2-答案
复习题-2（答案）一、名词解释1. 断层：地壳内的岩层或岩体在应力作用下产生的面状破坏或面状流变带，两侧岩石发生了明显位移的构造2. 断层面和断层带，断层几何要素之一：断层面为切断岩石并使两侧岩石发生位移的断裂面，常有擦痕和断层摩擦镜面；断层带为由一系列断层面或由较宽的破碎带组成的大型断层，带内岩石破碎，常发育断层角砾岩、断层泥、超碎裂岩和糜棱岩等断层构造岩。
断裂带一般宽达数米甚至几公里3. 断层线：断层几何要素之一，为断层面与地面交线4. 断盘：断层几何要素之一，为断层面两侧发生位移的岩块。
断层面倾斜时，断层面上侧岩块为上盘，下侧为下盘；断层面直立时，据断层走向将两盘分为东西盘、南北盘、北东、南西盘或北西、南东盘。
根据断层的运动方式：相对向上运动的为上升盘，向下运动的为下降盘5. 相当点：确定断层位移距离的标志物，断层发生之前是一个点，经断层作用并发生位移后形成两个点，这两个点为相当点6. 相当层：确定断层位移距离的标志物，断层发生之前是一个层，经断层作用并发生位移后形成两个层，这两个层为相当层7. 滑距：确定断层位移的一种方式，在断层面上两个相当点位移后的距离为总滑距，可以分解为走向滑距和倾向滑距8. 断距：确定断层位移的一种方式，相当层在垂直地层走向或断层走向的剖面上两盘之间的相对距离，在不同的剖面上度量的断距是不同的9. 地层断距：在垂直地层走向的剖面上相当层之间的垂直距离10. 铅直地层断距：在垂直地层走向或断层走向的剖面上两盘之间的铅直距离11. 水平地层断距：在垂直地层走向的剖面上相当层之间的垂直距离12. 视地层断距：在垂直断层走向的剖面上相当层之间的垂直距离13. 平错：在垂直断层走向的剖面上，上下两盘相当层在断层面上距离的水平分量14. 落差：在垂直断层走向的剖面上，上下两盘相当层在断层面上距离的垂直分量15. 走向断层：走向与所在岩层走向大致平行的断层16. 倾向断层：走向与所在岩层倾向大致平行或与岩层走向大致垂直的断层17. 斜向断层：走向与所在岩层走向斜交的断层18. 顺层断层：与所在岩层面大致平行的断层19. 纵断层：走向与褶皱轴向平行的断层20. 斜断层：走向与褶皱轴向斜交的断层21. 横断层：走向与褶皱轴向垂直的断层22. 逆断层：上盘上升、下盘下降的倾向滑移断层23. 正断层：上盘下降、下盘上升的倾向滑移断层24. 平移断层：平行断层面走向滑移的走向滑移断层25. 地堑：由两组正断层组成，走向一致，倾向相向，形成槽形地带26. 地垒：由两组正断层组成，走向一致，倾向相背，形成垒形构造型式27. 阶梯状断层：只发育一组正断层，相对于一侧依次下降形成阶梯状断层28. 叠瓦状断层：由一系列产状相近的逆断层上盘依次向上逆冲，在剖面上呈岩片相互叠置构成叠瓦状28. 环状断层：若干条弧形或半环状正断层围绕一个中心呈同心圆状分布，构成环状断层29. 放射状断层：若干条断层自一个中心呈辐射状分布，构成放射状断层30. 构造岩：在断层带内岩石在断层作用下发生破裂、重结晶，以至产生新矿物，形成具有特征性组构和矿物成分的岩石称为构造岩，分为碎裂岩系列和糜棱岩系列，其中碎裂岩系列由碎裂岩、断层角砾岩、微角砾岩、断层泥和假玄武玻璃等组成。
构造地质学—— 断层
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。
构造地质学 断层
Structural Geology
第二讲
思考讨论题
❖ 伸展构造的主要类型之间有什么联系？伸 展构造（例如阶梯状断层）是否有可能与 收缩构造（褶皱和逆断层）组合在一起？ 可能的组合型式是什么？
❖ 转换断层与平移断层的相似之 处和不同之处表现在哪些方面？ 导致产生这些差别的根本原因 是什么？
断层的识别和断层岩
糜棱岩
❖ 在强应变带内产出 ❖ 基本特征
▪ 粒度变小 ▪ 新生面理和线理强烈发育 ▪ 塑性流变现象 ▪ 残斑－碎裂或波状消光，机械双晶
断层的识别和断层岩
➢ 糜棱岩显微结构
断层的识别和断层岩
糜棱岩类型
❖ 静态重结晶作用明显的糜棱岩称作变余糜棱岩， 构造片岩、构造片麻岩。
断层
断层的形成作用
▪ 逆冲推覆构造的驱动力
对这个问题，地质学家有各种不同的假说和观点，早 期认为水平挤压作用是逆冲推覆构造的基本驱动力，即水 平挤压力推动推覆体的后部使其向前运动。随着研究的不 断深入，又提出作为体力的重力是引起推覆构造的基本驱 动力，即在地壳伸张地带见有因重力滑动的推覆作用造成 的重力滑覆构造。
Structural Geology
第三讲
Fault
断层
断层
❖断层的要素和分类 ❖断层各论 ❖断层的识别和断层岩 ❖断层位移方向的确定 ❖断层活动时间 ❖断层的形成作用
断层的识别和断层岩
1. 断层的识别
❖ 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。
断层的名词解释
断层的名词解释断层是地质学中的重要概念，它指的是地壳内部的岩石层次发生断裂，并相对移动的现象。
断层广泛存在于地球的各个大陆和海洋地壳中，是地质演化过程中不可或缺的重要组成部分。
本文将从断层的形成原因、分类方法以及地震与断层之间的关系等多个方面对断层进行解释。
首先，探究断层的形成原因。
断层的形成与地球内部的构造运动密切相关。
地球内部的构造运动主要包括板块运动和地震活动。
板块运动指的是地壳上的岩石板块在地球内部的热对流作用下，以相对缓慢的速度进行移动。
而地震活动则是释放板块运动积累的能量，造成地壳产生短暂而剧烈的震动。
当板块在运动过程中遭遇阻力，岩石层次无法承受板块运动的巨大压力时，就会发生断裂现象，形成断层。
其次，断层可以根据运动方式和断裂方向进行分类。
根据断层运动方式的不同，可以将断层分为逆断层、走滑断层和正断层。
逆断层是指岩石层次沿断层面的倾斜方向抬升，即断层上盘相对下盘上升；走滑断层是指岩石层次沿断裂面的方向相对滑动，没有明显的上下盘位移；正断层是指岩石层次沿着断层面的方向相对下沉，即断层上盘相对下盘下沉。
根据断层的断裂方向，可以将断层分为水平断层、斜断层和倾斜断层。
此外，地震与断层之间存在着密切的关系。
地震是指地壳中岩石层次断裂的表现之一，通常伴随着震源释放的能量所引起的振动。
当地壳板块在断层上堆积了巨大的能量时，这种能量积聚是地震的直接诱因。
当能量积聚到一定程度时，地壳的断层无法继续承受压力，从而发生瞬间的断裂释放，形成地震波。
因此，断层是地震发生的重要场所。
对地震的研究和预测往往与断层的构造特征、运动方式和能量积聚有关。
总结起来，断层是地质学中一个重要而复杂的概念。
它在地质演化和地震活动中扮演着重要角色。
断层的形成与地球内部的构造运动密切相关，地震与断层之间存在着紧密的联系。
通过对断层的进一步研究，可以更好地理解地球的演化历史，揭示地震活动的规律，并为防灾减灾工作提供科学依据。
最后，由于篇幅所限，本文仅对断层进行简要解释。
《构造地质学》第六章(断层)
东非裂谷
环状断层
构造是由若干条弧形、半环
状断层围绕一个中心成同心圆状
排列之组合。
放射状断层 构造是由若干条断层自一个 中心向外成辐射状排列之组合。 种构造组合型式形成是隆拱作用 引起的平面引张之结果，规模一 般不大，以小型为主。
放射状断层 环状断层
斜列型 (雁列式)断层
斜列型断层构造是由若干
条彼此平行的正断层呈斜
2. 断距
被错断岩层在两盘对应(标志)层之间的相对距离——断距。在 垂直岩层走向和垂直断层走向的剖面上各种断距是不同的。
垂直岩层走向剖面 上
地层断距——断层两 盘上对应层的垂直距 离(ho)。
铅直地层断距——断 层两盘上对应层的铅 直距离(hg)。 水平(地层)断距—— 断层两盘上对应层的 垂直距离(hf)。
三、 断层各论(类型)
（一） 正断层
1. 一般特点 在自然界，断层倾角较大，普遍＞45°(60°～ 70°为 主). 正断层只有一维运动标量，在垂直断层面方向上和走 向方向上没有位移量；但在水平面上，有二维运动标量， 即在垂直地面方向上和水平面方向上有位移，但走向方向 上没有位移量。
2. 正断层组合型式 阶梯状断层(组合型式) 由若干条产状基本一致的正断层组成，各条断层的上
（二） 断层两盘相对运动分类
1. 正断层 2. 逆断层 3. 平移断层 4. 正平移断层－平移正断层 5. 逆平移断层－平移逆断层 6. 枢纽断层
下盘上升
上盘下降
正断层——上盘相对下盘向下滑动的断层
（二） 断层两盘相对运动分类
1. 正断层 2. 逆断层 3. 平移断层 4. 正平移断层－平移正断层 5. 逆平移断层－平移逆断层 6. 枢纽断层
逆冲断层是低角度逆断层中的一 种，断层倾角更小(＜30°)水平位移 量达5km以上。 断层上盘是远处推移而来的称为 外来岩块(体)或逆冲岩席；断层下盘 意味着相对未动称为原地岩块(体)。 当断层上盘的外来岩块或逆冲岩 席遭受强烈侵蚀切割，将外来岩块 剥蚀掉而露出下伏原地岩块时，表 现为： 一大片外来岩块中露出一小片由 断层圈闭的原地岩块——构造窗； 一大片被强烈剥蚀出来的原地岩 块中残留一小片由断层圈闭的外来 岩块——飞来峰
地球的断层与构造地质学
地球的断层与构造地质学地球的断层是指地壳中破裂带的一部分，是构造地质学中非常重要的研究对象。
断层的存在与活动对地球的构造演化和地震活动有着重要的影响。
本文将探讨地球的断层形成原因、类型以及其对地球表面与内部结构的影响。
一、地球的断层形成原因地球的断层形成是由于地壳中的构造应力积累导致的。
构造应力主要是由地壳板块相互运动引起的，板块的运动会产生剪切力，当地壳的强度无法抵抗剪切力时，就会发生断层形成。
常见的断层形成原因包括板块边界的碰撞、板块的滑移和地壳的拉伸等。
二、地球的断层类型地球的断层可以分为三种类型：正断层、逆断层和走滑断层。
正断层是指由于构造应力的拉伸作用，地壳出现拉伸变形，造成岩块向上移动而形成的断层。
正断层主要存在于地壳的拉伸区域，例如大洋中脊和地中海地区。
逆断层是指由于构造应力的压缩作用，地壳出现挤压变形，造成岩块向上移动而形成的断层。
逆断层多发生在板块碰撞的边界区域，例如喜马拉雅山脉和阿尔卑斯山脉。
走滑断层是指地壳中的岩块相对水平滑动形成的断层。
走滑断层多出现于板块相对水平移动的区域，例如圣安德烈亚斯断层。
三、地球的断层对地球表面的影响地球的断层对地球表面造成了地形的抬升和下沉。
正断层造成的抬升地形常见于拉伸区域，形成了大瀑布和高原等地貌特征。
逆断层造成的下沉地形常见于压缩区域，形成了盆地和山谷等地貌特征。
走滑断层则会导致地表的错动和裂谷的形成。
四、地球的断层对地球内部的影响地球的断层对地球内部结构也有着重要的影响。
地球内部的断层活动会导致地震的发生。
当地壳中的构造应力积累到一定程度时，断层就会发生滑动，释放能量导致地震。
地震的发生不仅会造成地表的摇晃和破坏，还会对地下的岩层和地下水资源产生影响。
地球的断层与构造地质学密不可分，通过研究地球的断层特征和活动，可以更好地理解地球的演化过程和地震的发生机制。
同时，对断层的认识也对地质灾害的预测和防范提供了科学依据。
希望本文能对读者对地球的断层与构造地质学有更深入的了解。
第2章 断层
4. 横断层错断褶皱引起的效应 (变宽、变窄，轴迹错移，错距与两翼倾角的关系 )
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
50
当横断层以正(逆)断层性质错断褶皱时，褶皱核部宽度产 生变化。 错断正常背斜——上升盘核部变宽；下降盘变窄。 错断正常向斜——上升盘核部变窄；下降盘变宽。 褶皱轴迹错移，错移距离≠平移量，上升盘褶皱轴迹向轴 面倾向方向移Байду номын сангаас。 ※当断层横切倒转褶皱时应视为倾向断层错断单斜断层的 位移效应。
构造地质学—郝建民主讲
38
第三节
断层效应
广义的断层效应，指的是所有由于断层活动引起 的地质特征的改变。 这里讨论的断层效应，主要是指斜向断层和横向 断层引起标志层的视错动，由于岩层与断层的复杂交 切关系，以及两盘滑动引起的标志层在平面和剖面上 的视错动，常常难于从标志层的相对视错位上正确确 定两盘的相对滑动或断层的性质。 断层切割地层或其它面(板)状地质体，两者有不 同空间几何关系，所产生的几何效应也不同，以下我 们从几个不同方面对这个问题加以讨论: 1. 断层走向与岩层走向一致；(走向断层效应) 2. 断层走向与岩层走向斜交或直交。(倾向断层 效应)
太 行 山 断 裂 带
山西省壶关县桥上乡 英姑峡 （与河南林州 毗邻）
2015-3-26 构造地质学—郝建民主讲 8
断层线
下盘 上盘
上升盘
下降盘
断层面
上升盘 下降盘
2015-3-26
构造地质学—郝建民主讲
9
二、位移
1. 滑距：断层两盘实际的位移距离
(1)总滑距ab ：两个相当点(撕裂点)之间的真正位移距离 (2)走向滑距ac ：总滑距在断层面走向线上的分量 (3)倾斜滑距cb ：总滑距在断层面倾斜线上的分量(平错cm， 落差mb)
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5．特殊的平移断层―转换断层
补充 拉分盆地的几何学特点
定义：--走滑断层系中拉伸作用形成的断陷盆地
• 形态：菱形。以前称作菱形断陷 • 规模
长：数百米——百公里 宽：数十米——数十公里 深：数十米——数十公里 • 长宽比 约３:１
拉分盆地的演化
在二条断层控制下发育，也可在一组雁列断层控 制下发育
大型拉分盆地中可以发育次级走滑断层和拉分盆 地，形成堑中堑和堑中垒
拉分盆地形态一般窄而长，宽度受断层间距控制 而相对稳定，长宽比达到３:１时停止发育
盆地消亡过程一般是自边界向内部萎缩
复合拉分盆地的演化模拟
大型拉分盆地及其内部次级构造
拉分盆地的地质特点
发育快、沉降快、厚度大、相变快
陆缘：陆相→海相；或海相→湖相→河流相 • 陆内拉分盆地：全为陆相
隆
阳
起
起
坳
临
陷
昌 潍坳陷
起
区
鲁 东 隆 起 区
清
西鲁
南
隆
起
郯庐断裂带
区
隆起区
坳陷区 走滑断层
下 辽
辽
东
3) 雁列式 4) 菱格式
3、与走滑平移断层有关的构造现象
1)与走滑断层有关的应变场
2)走滑断层弯曲引起的应力应变场变化 ①收敛性挤压区 ②离散性拉张区
3)平移断层交切引起的挤压和拉伸(断块升降):
1、平移断层引起的效应
2. 正(逆)断层的断层效应
.
3 斜 向 断 层 引 起 的 效 应
4、横断层错断褶皱引起的效应
平面特征 背斜：上升盘核部变宽； 向斜：上升盘核部变窄 被正断层错断的直立褶皱，两盘轴迹仍连一线
以上均为特例，实际情况更为复杂，如斜向断层。 启示：不能从单一平(剖)面上确定断层性质！
塔里木盆地与柴达木盆地间的阿尔金走滑断裂带
2、几何样式
1)单条式：一条为主，加上一些次级断层 2)平行线式：二条以上主干断裂近平行排列。
美西海岸圣安德烈斯断层(左行)
太 行 山
隆
邢
起
衡
隆
区
起
坳
陷 隆黄内 起
渤海湾盆地构造简图
燕
河 坳 山
隆
区
起
陷 隆
冀
中
沧
黄
坳
骅
陷
坳
县陷
埕
隆
宁
渤中坳陷
济
大型拉分盆地，长期生长，地壳相对薄，有火山 活动，热流较高
利于油气、盐类矿床形成 地震：伸展扭动背景中，容易诱发地震
土耳其安那托利亚断层； 1920年甘肃海原地震；滇 西北红河北段第四纪断陷
三、顺层断层
通常是伸展或挤压断层在深部的表现，不构 成单独的断层类型。
(自学，一般了解)
第四章 断层(fault)
3)背冲式逆冲断层
❖冲起构造与逆冲三角带
4)楔冲式断层(了解)
湖南衡阳坛子山楔冲体
二、平移(走滑)断层
平移断层：是两盘顺断层走向相对移动的 断层，巨大者称为走滑断层。
根据断层两盘相对运动方向，分为左旋(左行)走 滑断层和右旋(右行)走滑断层
右旋走滑断层 左旋走滑断层
1、一般特征
1) 倾角近直立，走向比较稳定； 2) 破碎带岩石强烈破碎。
第六章 断层(fault)
第四章 断层(fault)
主 要 内 容：
1.断层几何要素 2.断层分类
3.断层各论
4.断层效应
5.断层形成机制 6.断层的观察和研究
7.同沉积断层 8.韧性断层
9.区域性大断裂
一、逆冲断层(Thrust faults)
1. 一般特征： 1）倾角小，＜30°； 2）可长距离推覆，＞5km；
主 要 内 容：
1.断层几何要素 2.断层分类
3.断层各论
4.断层效应
5.断层形成机制 6.断层的观察和研究
7.同沉积断层 8.韧性断层
9.区域性大断裂
断层效应——断层引起的各种现象
主要指斜向断层和横向断层引起标志层
的视错动现象。
一、走向断层(纵断层)的断层效应(6种形式)
二、倾向断层(横断层)的断层效应
阿尔卑斯格拉鲁斯推覆构造
四川彭县逆冲推覆构造
The McConnell thrust viewed from the Trans-Canada highway, looking north. Shows a classic footwall ramp and flat geometry.
3)破碎带岩石强烈碾碎，透镜状角砾。
4) “构造窗”和 “飞来峰”
2、几何特征和扩展方式 1)台阶式断面结构
2）逆冲推覆构造(叠瓦式)扩展方式： 前展式、后展式
3)双重逆冲构造(Duplex)
注：无法鉴别出顶板断层时定为叠互扇。
3、组合型式
1)叠瓦式逆冲断层
各逆冲断层上陡下缓，向下汇于主断面，总体呈帚状
2)对冲式逆冲断层
U示上ห้องสมุดไป่ตู้区，D示下降区
4)与走滑伴生的褶皱(p139)
5)走滑引起的拉分盆地
拉分盆地--走滑断层系中拉伸作用形成的断陷盆地
4、平移断层的剖面构造特征
1)花状构造
①正花状构造：逆断层为特征； ②负花状构造：正断层为特征。
2)海豚效应：上升盘和下降盘交替变化。 3)丝状效应：断层正、逆性质交替变化。