5. 压扭性断层 上盘沿着断层面斜向往上推动的逆断层，带有压扭性质。 这种断层具有压性和扭性断层的特点，断层面小范围内显示光滑平直，大范围内常呈舒缓波状；断层面上斜向擦痕和小陡坎（阶步）发育；其它特点多与压性断层相似或相同。 返回 阶步 逆掩断层与 推覆体的形成 大规模的逆冲断层的突出特征是：老岩层推覆在新岩层之上。 这些盖在较新岩层之上的来自远处的老岩层，称为外来岩块或推覆体； 相对地停留在原地的岩层岩块，称为原地岩块或下伏岩块。 逆冲断层与推覆体共同构成逆冲推覆构造或推覆构造（或辗掩构造）。 如果在推覆构造的上盘岩块中，因差异侵蚀，局部露出下盘的较新的原地岩块，这种构造称为构造窗。 相反，如果由于强烈侵蚀，上盘的外来岩块只局部残留于较新的原地岩块之上，这种构造称为飞来峰。 构造窗和飞来峰，在平面图上都表现为和周围的岩层呈断层接触，构造窗表现为新岩层的周围都是老岩层，而飞来峰则是老岩层的周围都是新岩层。 构造窗 飞来峰 形成过程 3. 平移断层（wrench fault） 指断层两盘沿着断层面在水平方向发生相对位移的断层。 规模巨大的平移断层通常称为走向滑动断层。 实际上很多断层是斜向滑动的，在不需要严格区分的情况下，如果其走向断距大于倾斜断距，可归入平移断层一类。 平移断层 (走滑断层) 斜滑断层 4. 斜滑断层（ diagonal slip fault ;oblique shift fault ） 指断层两盘沿着断层面在发生斜向相对位移的断层。 根据断层面的滑动线（擦痕线）的侧伏角大小，可以进一步划分直移运动的断层类型。 根据断层两盘滑动线的侧伏角命名 断层 分类 侧伏角 示 图 正（逆） 断层 ＞80° 平移－正（逆）断层 45°～80° 正（逆）－平移断层 10°～45° 平移 断层 ＜10° 5. 枢纽断层（hinge fault） 前述各种断层，其两盘位移都是直线运动的，但有些断层运动具有旋转性质，上盘围绕着一个轴作旋转运动，这样的断层叫枢纽断层或旋转断层。 返回 两盘运动方式有两种情况： 旋转轴位于断层的一端，其特点是在同一条断层的不同地段其位移量不等； 旋转轴位于断层的中间，其特点是除了位移量随断层不同地段而变化外，还表现为在旋转轴的两侧，一侧为正断层，一侧为逆断层。 三、根据断层的力学性质分类 断层是在一定的地应力作用下产生的，而地壳内岩石所受的力不外是张应力、压应力和扭（剪切）应力，但更多的时候是张应力兼扭应力和压应力兼扭应力。 因此，可以把断层分为张性、压性、扭性、张性兼扭性（张扭）、压性兼扭性（压扭）等五种。 1. 张性断层 （ extension fault ;extensional fault ） 断层面一般较粗糙； 断层带较宽或宽窄变化悬殊，其中常填充构造角砾岩，如尚未完全胶结，常形成地下水的通道； 沿着断层裂缝常有岩脉、矿脉填充。 正断层多属于张性断层。拉张力与正断层 断层崖 上盘 下盘 断层面 2.压性断层（ compression fault ） 断层带中破碎物质常有挤压现象，出现片理、拉长、透镜体等现象； 断层两侧岩石常形成挤压破碎带，为地下水运移和储集提供了有利条件，而断层带本身由于挤压密实，反倒形成隔水层； 断层两盘或一盘岩层常直立、或呈倒转褶皱、牵引褶皱； 逆断层多属于压性断层。 牵引褶皱 挤压力与逆断层 3. 扭性断层（ basculating fault ; wrench fault ） 断层面产状较稳定； 断层面平直光滑，犹如刀切，有时甚至出现光滑的镜面；断层面上常出现大量擦痕、擦沟等； 断裂面可以切穿岩层中的坚硬砾石和矿物； 断裂带中的破碎岩石常辗压成细粉，出现糜棱岩，有时也出现一些应变矿物如绿泥石、绿帘石等。 平移断层多属于扭性断层。 断层角砾岩 对于扭性断层相对扭动方向，常用左行、右行或反扭、顺扭等术语来表示。 判别的方法是： 我们站在断裂的一端，面对断层，如对面一盘向自己左边方向移动就叫左行或反扭（反时针）； 如对面一盘向自己右边方向移动就叫右行或顺扭（顺时针）。平移断层(走滑断层) 左行平移断层 右行平移断层 大型的走滑断层：郯庐断裂 Ｋ２ｗ Ａｒ 4. 张扭性断层 上盘沿着断层面斜向往下滑动的正断层，即带有张扭性质。 这种断层具有张性和扭性断层的特点，断层面上常显示上盘斜向滑动的擦痕，断裂有时呈雁行状排列。 擦痕 1、上盘（ upper plate; hanging wall ）和下盘（ lower plate; footwall; underlying block ） ： 断层面两侧发生显著位移的岩块称为断盘。如果断层面是倾斜的，位于断层面以上的岩块叫上盘，位于以下的叫下盘。 2、上升盘（ upthrown block ）和下降盘（ downthrow block ）： 在实际工作中是根据相对位移的关系来判断上升和下降，相对上升的岩块叫上升盘，相对下降的岩块叫下降盘。 返回 断层两盘的相对移动统称位移。 可分为直移运动和旋转运动。 在直移运动中，两盘只发生相对平直的滑移而无旋转，错动前的直线运动后仍然平行； 在旋转运动中，两盘以断层面法线为轴相对旋转滑移，错动前的直线运动后不再平行。 四、位移 对位移的描述： 滑距（actual relative slip） 断距（ fault displacement；离距） 走向断距（ strike separation ） 倾向断距（ dip separation ） 地层断距（stratigraphic separation） 铅直地层断距（ vertical displacement ） 水平地层断距 （ horizontal displacement ） 滑距：原来重叠的两点位移后的距离。 断距：标志层经断层位移后在断层面上测得的两条迹线之间的垂直距离。即离距。 （一）滑距 在实际工作中，经常要推断断层两盘相对位移的方向和测算位移的大小。断层错动前的一个点，错动后变成位于断层面上的两个对应点，即a和b。这两个点的实际距离，表示了断层的真位移，称为总滑距（ab）； 总滑距在断层面走向方向和倾斜线上的分量，称为走向滑距（ac）和倾斜滑距（cb）。 （在断层面上观察） 总滑距 走向滑距 倾 斜 滑 距 同一地层由于断开移动，分别在上下盘出现，变成了两个对应地层。 通常是在垂直地层走向的剖面上来测量对应层之间的位移，这样算出来的位移都是视位移。 地层断距（ho） 断层两盘对应层层面之间的垂直距离。 铅直地层断距（hg） 断层两盘对应层层面在铅直方向上的距离。 水平地层断距 （hf） 在断层两盘对应层层面之间的水平距离。 1、地层断距：（垂直于地层走向的剖面上观察） （二）断距 地层断距、铅直地层断距、水平地层断距的关系 ho= hg· cosα = hf · sinα hg = hf · tanα 当岩层走向与断层走向不一致时，垂直于断层走向的剖面上测得的地层断距为视断距： 视地层断距 （h′o′ ＞ho） 视水平地层断距 （h′f′＞hf） 视铅直地层断距 （h′g′= hg） （1）走向断距与倾向断距 走向断距：断层两盘同一岩层或矿层沿断层走向线错开的水平距离。 倾向断距：断层两盘同一岩层或矿层沿断层倾斜线错开的倾斜距离。 2、落差、平错：（垂直于断层走向的剖面上观察） （2）落差、平错： 在与断层走向垂直的剖面上，倾向断距的铅直分量为落差（xy），水平分量为平错（yz）。 落差、平错与倾向断距（xz）的关系为： ??? xy = xz · sinβ ??? yz = xz · cosβ β—断层倾角 Ha=Hc · sinβ Hb=Hc · cosβ β—断层倾角 返回 倾向断距的铅直分量为落差 倾向断距的水平分量为平错 第二节 断层的分类 一、根据断层与有关构造的几何关系分类 二、根据断层两盘相对运动分类 三、根据断层的力学性质分类 返 回 一、根据断层与有关构造的几何关系分类 1. 走向断层（ strike fault ） 断层的走向与岩层的走向一致。 （一）根据断层走向与岩层走向的关系分类 2. 倾向断层（ dip fault ） 断层的走向与岩层的走向垂直。 3. 斜向断层（ diagonal fault） 断层的走向与岩层的走向斜交。 4. 顺层断层（ bedding fault ） 断层与岩层面大致平行。 1. 纵断层（ longitudinal fault ） 断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线一致。纵断层基本是走向断层。 （二）根据断层走向与褶皱轴（或区域构造线）的关系 2. 横断层（ across fault ） 断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线直交。横断层基本是倾向断层。 3. 斜断层（ diagonal fault ） 断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线斜交。斜断层基本是斜交断层。 返回 二、根据断层两盘相对运动分类 走滑断层 斜滑断层 正断层 逆断层 1. 正断层（normal fault） 上盘相对下降，下盘相对上升的断层叫正断层。 断层面的倾角一般较陡，多在45°以上。 正断层是在张力或重力作用下形成的，正断层形成后对应层间出现拉开的一段水平断距。 正断层的规模有大有小，断距从小于1m到数百米；断层线从数米到数百千米以上，一般比较平直。 （正断层的形成过程） 正断层 2. 逆断层（reverse fault） 上盘相对上升，下盘相对下降的断层叫逆断层。 逆断层主要是在水平挤压力作用下形成的，逆断层形成后对应层间出现一段掩覆现象，即上盘掩盖下盘的现象。 （逆断层的形成过程） 逆断层 根据断层倾角大小可分为高角度逆断层和低角度逆断层。逆断层又可根据断层面的倾角分为： （1）高角度逆断层：指倾角大于45°的逆断层，层面比较陡直。 （2）低角度逆断层：断层面倾角小于45°。 如果规模巨大、断层面倾角平缓，一般多为30°或更小，并呈波状起伏、上盘沿断层面远距离推移（数千米至数万米），这样的逆断层称为逆冲断层或逆掩断层 。 逆掩断层 (overthrust) 第六章 断 层 断层（ fault ）是地壳表层中岩层顺破裂面发生明显位移的构造。 地壳岩石中断裂主要表现为层次性： 浅层次为脆性断裂，形成脆性断层或简称断层； 在较深和深层次则形成韧性断层或称韧性剪切带（ ductile shear zone ）； 两者之间存在一个过渡层次。 脆性断层和韧性剪切带构成了断层的双层结构。 第六章 断 层 研究意义： 区域性断层控制或影响区域地质构造的格局，并常常控制或影响区域成矿作用； 中小型断层决定了某些矿体的形态和产状；或者切割、破坏层状矿体（如煤）的赋存状态； 断层是石油、天然气、地下水等的赋存、运移的通道； 断层影响水工建筑的稳定性：场地稳定性、水库渗漏等； 活断层是绝大多数地震的根源。 第六章 断 层 龙门山断裂带由三条具有发生强烈地震能力的主干断裂所组成： 西边一条叫汶川-茂县断裂，这次地震时没有发生破裂； 中间的一条叫映秀-北川断裂，连续性较好，这次8.0级地震破裂主要发生在这条断裂上； 东边的一条叫灌县-江油断裂，沿龙门山与成都平原交界处分布，这次地震形成了70公里长的地表破裂。 汶川 映秀 成都市 绵阳市 北川县 青川县 汶川—茂县断裂 映秀—北川断裂 灌县—江油断裂 汉旺镇 南坝镇 据徐锡伟等，2008 北川县擂鼓镇柳林村地震错断现代河床，镜向北西 地震前美丽的北川县城 遭遇地震浩劫后的北川县城 切过北川县城的地震地表破裂带 前山断裂错断白鹿镇中学校园，距断层数米处的教学楼没有遭到严重破坏 前山断裂最北端汉旺一带的地表破裂 第六章 断 层 第一节、断层的几何要素 第二节、断层分类 第三节、断层各论 第四节、断层形成机制 第五节、断层的标志及断层效应 第六节、断层的观察与研究 第一节 断层的几何要素 一、断层面和断层带 二、断层线 三、断盘 四、位移 返 回 一、断层面和断层带 岩层或岩体断开后，两侧岩体沿着断裂面发生显著位移，这个断裂面称为断层面（ fault plane ; fault surface ）。 大规模断层不是沿着一个简单的面发生，而往往是沿着一系列密集的破裂面或破碎带发生位移，这称之为断层带（ fault zone ）或断层破碎带（ crush zone ; shattered fault zone ）。 断层规模 ——以切割深度，延展长度，断距大小来衡量。 断层规模 ——以切割深度，延展长度，断距大小来衡量。 特大型断层: 如美国西部 San Andreas 断层切割到地壳下部，位移量480公里；我国郯庐断裂位移几百公里； 微型断层:手标本可见。 Ｓａｎ Ａｎｄｒｅａｓ 大断层 断层规模 ——以切割深度，延展长度，断距大小来衡量。 东非裂谷的断裂面 郯 庐 断 裂 返回 二、断层线 断层面与地面的交线称断层线（ fault trace ），它表示断层的延伸方向。 它可以是一条直线，也可以是一条曲线或波状弯曲的线。 断层线的形状取决于断层面的产状和地形起伏条件。 返回 三、断盘 断盘 —— 断层面两侧被切断的岩块 按断层面与断盘关系（位置关系）分：上盘、下盘、东南盘、西北盘等； 按两盘相对位移（运动）方向分：上升盘、下降盘。
