實驗九用赤平投影方法解析斷層節(jié)理構造

實驗九用赤平投影方法解析斷層節(jié)理構造第一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二一、目的要求1、學會用赤平投影方法求斷層兩盤相對位移方向，確定斷層類型及產(chǎn)生斷層的主應力方位2、學會用赤平投影方法求巖層褶皺前的節(jié)理產(chǎn)狀；第二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強3斷裂構造與造成斷裂構造的應力間有如下關系第三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強4基本原理1.如果出現(xiàn)一對共軛斷裂面，這對共軛斷裂面的交線方向，就是中間應力δ2的作用方向。2.共軛斷裂面的銳角夾角的平分角線的方向往往是最大主壓應力δ1的作用方向。3.共軛斷裂面的鈍角夾角的平分線方向往往是最小主應力δ3的作用方向。第四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強54.共軛斷裂面兩盤的錯動方向(S1、S2)平行于斷裂面，也平行于δ1-δ3平面，而與δ2方向正交。5.共軛斷裂兩盤各自的確切滑動方向是：δ1所在盤總是向著δ1箭頭所指向的銳角角頂方向滑動，有如一個楔子向共軛斷面的交線δ2插去。第五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強66.共軛斷裂面銳角夾角的余角(90-銳角夾角)就是巖體斷裂的內(nèi)摩擦角(一般為30°左右)。7.δl、δ2和δ3互相都是正交關系。8.δ1-δ2面(即與δ3正交的平面)方向往往為張裂面的方向。第六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強7在赤平投影圖上，上述幾何關系表現(xiàn)為如下特征第七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強81.一對共軛斷裂面投影弧的交點就是δ2的投影點。2.共軛斷裂面大圓弧的銳角二面角的角距中間點就是δ1的投影點。共軛斷裂面大圓弧的鈍角二面角的角距中點為δ3的投影點。3.δ1與δ3共用一個大圓弧，該圓弧的法線點就是δ2的投影點。同時δ1又為δ2-δ3大圓弧的法線點；δ3又為δ1-δ2大圓弧的法線點即δ1、δ2、δ3互成90°角距第八頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強94.兩共軛斷裂面大圓弧(F1和F2)與δ1-δ3大圓弧的交點（S1和S2）就是斷裂兩盤相對滑動的方向線(擦痕線)。S1和δ2，S2和δ2都分別共一條斷層面，而S1δ2

及

S2δ2

的角距又都為90°。5.δ1如在斷層大圓弧的凸側，且與斷層滑動點(s)的角距又小于90°，則該斷層上盤上升，并沿滑動點向赤平圓心的方向滑動。反之，δ1如在斷層大圓弧的凹側，且距s點的角距又小于90°，則該斷層下盤上升，并沿滑動點向圓心的方向滑動。第九頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強10斷盤滑移分析在下半球投影上，斷層大圓弧的凸側代表上盤，凹側代表下盤，所以，滑動線平行斷層傾向時，δ1在凸側且δ1與S1（或S2）的角距小于45°，表示上盤相對上升的逆斷層。δ1在凹側，且δ1與S1（或S2）的角距小于45°，表示下盤相對上升的正斷層?；瑒泳€平行斷層走向時，沿滑動線有左行滑動和右行滑動之分，銳角指示本盤移動方向。第十頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強11已知：兩共軛斷層F1和F2的產(chǎn)狀分別為：F1：340°∠20°；F2：46°∠50°，求：δ1、δ2、δ3的產(chǎn)狀，斷層F1和F2的滑動方向及斷層性質(zhì)及巖體破裂的內(nèi)摩擦角。例1：第十一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強12第十二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強13F1斷層(340°∠20°)和F2斷層(46°∠50°)為共軛關系，它兩投影弧的交點為δ2產(chǎn)狀，(333°∠20°)。以δ2

為極點，作對應大圓弧，即δ1-δ3平面。該弧與F1及F2的交點S1和S2。分析第十三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強14表明F1斷層面上擦痕滑動方向為64°或244°F2斷層面上擦痕的滑動方向為84°或264°，S1S2的銳角角距中點為δ1(71°∠23°)，從δ1沿δ1-

δ2大圓弧量度90°角距得δ3(206°∠58°)。由于δ1位于F1斷層的凹側且與S1的角距又小于90°，所以，推斷F1為正斷層，其下盤向244°方向滑動，為右行滑動，所以斷層為正-右行平移斷層第十四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強15對于F2斷層來說，δ1位于其凸側，δ1S2角距也小于90°，因此F2斷層為逆斷層，上盤上升，向262°方向滑動。為左行平移-逆斷層。又F1和F2的夾角為46°，所以，巖體破裂的內(nèi)摩擦角為90-46=44°第十五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強16例2：已知：一條左行斷層，產(chǎn)狀為200°∠60°，在斷層面上量的擦痕側伏角為16°N。求：①該斷層的性質(zhì)和應力方位，②如有共軛斷層，其產(chǎn)狀如何？（假設巖石的內(nèi)摩擦角為30°。）第十六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二2023/6/9《構造地質(zhì)學》-李強17分析：擦痕線投影點就是斷層的滑動點S1，而S1和δ2是同在斷層面上的，兩者相距90°的角距，因此可以根據(jù)S1點的位置找到δ2的產(chǎn)狀，求得δ2，就可以進一步求得δ1-δ3大圓弧，再根據(jù)S1的滑動方向可