《工程地質(zhì)》斷裂構(gòu)造

§3.3斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造——指巖層受構(gòu)造運(yùn)動的作用，當(dāng)所受的構(gòu)造應(yīng)力超過其破裂強(qiáng)度時(shí)，巖石或巖塊失去連續(xù)性而產(chǎn)生斷裂的地質(zhì)構(gòu)造。

1精選2021版課件斷裂構(gòu)造的主要類型一、節(jié)理(裂隙)二、斷層2精選2021版課件一、節(jié)理

北京西山的一條張剪性節(jié)理指巖層受力斷開后，斷裂面兩側(cè)巖層沿?cái)嗔衙鏇]有明顯相對位移的斷裂構(gòu)造。3精選2021版課件節(jié)理4精選2021版課件（一）節(jié)理分類1．按與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系分為：1-走向節(jié)理；2-傾向節(jié)理；3-斜交節(jié)理；4-巖層走向5精選2021版課件2．按力學(xué)性質(zhì)分類：剪節(jié)理張節(jié)理6精選2021版課件剪節(jié)理——

由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面。特征：平直閉合,分布較密;走向穩(wěn)定，延伸深遠(yuǎn);裂隙面光滑，常有擦痕;常常呈“X”型;可切穿礫石。7精選2021版課件剪節(jié)理——

由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面。特征：平直閉合,分布較密;走向穩(wěn)定，延伸深遠(yuǎn);裂隙面光滑，常有擦痕;常常呈“X”型;可切穿礫石。8精選2021版課件張節(jié)理——

由張應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面。特征：裂隙張開寬，間距大；裂隙面粗糙，少有擦痕；延伸不遠(yuǎn)；常呈豆莢狀、樹枝狀；常繞開礫石。9精選2021版課件3．按節(jié)理成因分類：原生節(jié)理構(gòu)造節(jié)理表生節(jié)理10精選2021版課件原生節(jié)理是指巖石成巖過程中形成的節(jié)理。11精選2021版課件構(gòu)造節(jié)理指由構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力形成的節(jié)理。12精選2021版課件表生節(jié)理由卸荷、風(fēng)化、爆破等作用形成的節(jié)理。13精選2021版課件4．按節(jié)理與褶皺軸的關(guān)系分類：a.縱節(jié)理；b.斜節(jié)理；c.橫節(jié)理14精選2021版課件（二）節(jié)理發(fā)育程度分級依據(jù)：節(jié)理的組數(shù)、密度、長度、張開度及充填情況發(fā)育程度分級基本特征節(jié)理不發(fā)育節(jié)理1～2組，規(guī)則，為構(gòu)造型，間距在1m以上，多為密閉節(jié)理，巖體切割成大塊狀。節(jié)理較發(fā)育節(jié)理2～3組，呈X形，較規(guī)則，以構(gòu)造型為主，多數(shù)間距大于0.4m，多為密閉節(jié)理，部分為張開節(jié)理，少有充填物。巖體切割成大塊狀。節(jié)理發(fā)育節(jié)理3組以上，不規(guī)則，呈X型或米字型，以構(gòu)造型或風(fēng)化型為主，多數(shù)間距小于0.4m，大部分為張開節(jié)理，部分有充填物。巖體切割成塊石狀。節(jié)理很發(fā)育節(jié)理3組以上，雜亂，以風(fēng)化和構(gòu)造型為主，多數(shù)間距小于0.2m，以張開節(jié)理為主，有個別寬張節(jié)理，一般均有充填物。巖體切割成碎裂狀。15精選2021版課件（三）節(jié)理的工程地質(zhì)研究觀測研究節(jié)理時(shí)，首先應(yīng)注意節(jié)理的性質(zhì)、礦化現(xiàn)象、先后次序、空間的相互關(guān)系和形成的時(shí)代，其次是原地巖石性質(zhì)，產(chǎn)狀和所處的構(gòu)造部位。16精選2021版課件（四）節(jié)理調(diào)查研究的內(nèi)容1.節(jié)理的成因類型、力學(xué)性質(zhì)；2.節(jié)理的組數(shù)、密度和產(chǎn)狀；3.節(jié)理的張開度、長度和節(jié)理面壁的粗糙度；4.節(jié)理的充填物質(zhì)及厚度、含水情況；5.節(jié)理發(fā)育程度分級。17精選2021版課件（五）節(jié)理對工程的影響1．是地下水的通道。加速巖石的溶解破壞，尤其在可溶鹽地區(qū)易形成溶洞，發(fā)育成為地下暗河；2．加速風(fēng)化作用和凍脹作用；3．降低巖石力學(xué)強(qiáng)度，降低工程的穩(wěn)定性；4．降低爆破效率；5．降低地基承載力。18精選2021版課件垂直節(jié)理風(fēng)化后形成地貌19精選2021版課件二、斷層斷層是指巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生斷裂，沿?cái)嗔衙鎯蓚?cè)的巖塊發(fā)生明顯的相對位移的斷裂構(gòu)造。20精選2021版課件巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生斷裂，沿?cái)嗔衙鎯蓚?cè)的巖塊發(fā)生明顯的相對位移的斷裂構(gòu)造。斷層21精選2021版課件二、斷層（一）斷層的幾何要素（二）斷層的分類（三）斷層的野外鑒別與研究（四）斷層兩盤相對運(yùn)動方向的判別

（五）確定斷層的形成時(shí)期（六）斷層的工程地質(zhì)評價(jià)22精選2021版課件(一)斷層的幾何要素2．?dāng)鄬泳€斷層面與水平面或垂直面的交線。1.斷層面2.斷層線3.上盤4．下盤1．?dāng)鄬用嬷笖鄬又袃蓚?cè)巖層沿其運(yùn)動的破裂面。23精選2021版課件3．?dāng)啾P斷層兩側(cè)相對移動的巖層。1.斷層面2.斷層線3.上盤4．下盤24精選2021版課件4．?dāng)嗑嘀笌r層中同一點(diǎn)被斷層斷開后的位移量。水平斷距(am)重直斷距(bm)總斷距(ab)25精選2021版課件(二)斷層的分類逆斷層平移斷層正斷層1．根據(jù)斷層兩盤相對運(yùn)動的方向分為：26精選2021版課件上盤下降正斷層：上盤相對下降或下盤相對上升的斷層。27精選2021版課件小型低角度正斷層28精選2021版課件上盤上升逆斷層：上盤相對上升或下盤相對下降的斷層。29精選2021版課件逆斷層按照斷層面的傾角又可分為：

沖斷層斷層面傾角＞45°；逆掩斷層斷層面傾角在25～45°；輾掩斷層斷層面傾角＜25°。30精選2021版課件輾掩斷層一般規(guī)模巨大，常有時(shí)代較老的地層被推覆到時(shí)代新的地層之上，形成推覆構(gòu)造。四川彭縣逆沖推覆構(gòu)造31精選2021版課件

逆沖推覆構(gòu)造發(fā)育地區(qū)遭受強(qiáng)烈侵蝕切割，將部分外來巖塊剝蝕掉而露出下伏原地巖塊。在一片外來巖塊中露出一小片由斷層圈閉的原地巖塊，常常是較老地層中出現(xiàn)一小片由斷層圈閉的較年輕地層，這種現(xiàn)象稱為構(gòu)造窗。32精選2021版課件

如果剝蝕強(qiáng)烈，外來巖塊被大片剝蝕，只殘留小片孤零零的外來巖體，稱為飛來峰。飛來峰表現(xiàn)為原地巖塊中殘留一小片由斷層圈閉的外來巖塊，常常是較年輕的地層中殘留一小片由斷層圈閉的較老地層。飛來峰常常成為陡立的山峰。33精選2021版課件飛來峰產(chǎn)狀陡立的上寒武統(tǒng)灰?guī)r沿平緩的斷層面推掩在下奧陶統(tǒng)賈旺組泥巖之上，在山頂殘留成飛來峰。34精選2021版課件水平錯動平移斷層：兩盤沿?cái)鄬幼呦蛳鄬σ苿拥臄鄬印?5精選2021版課件36精選2021版課件注意！

在實(shí)際情況中，平移斷層往往是與前兩類斷層同時(shí)存在的，這類斷層一般采用組合命名，稱之為平移－逆斷層、逆―平移斷層、平移―正斷層和正―平移斷層。37精選2021版課件23472345811正斷層例1：38精選2021版課件逆斷層例2：沖斷層234734582150°39精選2021版課件2．按斷層面產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系分為：F1-走向斷層；F2-傾向斷層；F3-斜向斷層40精選2021版課件在背斜兩翼剖面上分別顯示正斷層和逆斷層的假象傾向斷層引起的效應(yīng)左圖是一個被橫向平移斷層切斷的背斜，而在兩翼的剖面上分別顯示正斷層和逆斷層的錯覺。因此判斷地層性質(zhì)必須從立體上和實(shí)際位移上全面分析地層兩盤的錯動。AB上盤沿巖層傾向滑動，垂直地層走向的剖面上表現(xiàn)為逆斷層——平移斷層引起的效應(yīng)41精選2021版課件傾向斷層引起的效應(yīng)傾向斷層的兩盤沿?cái)鄬用鎯A向滑動時(shí)，侵蝕夷平后的兩盤巖層在平面上表現(xiàn)為水平錯移，給人以平移斷層的假象。AB傾向正斷層引起的平移斷層的假象——正（逆）斷層引起的效應(yīng)42精選2021版課件上述情況說明，傾向－平移斷層與傾向－正(逆)斷層引起的平面露頭上的效應(yīng)相似。野外觀察斷層時(shí)，不能僅僅根據(jù)水平面或剖面上巖層的錯移判斷斷層性質(zhì)。因此判斷地層性質(zhì)必須從立體上和實(shí)際位移上全面分析地層兩盤的錯動。當(dāng)然實(shí)際中還有許多復(fù)雜的情況，這需要我們在以后的工作中不斷地總結(jié)。43精選2021版課件3．按斷層面走向與褶曲軸走向的關(guān)系分類：褶曲被橫斷層錯斷引起的效應(yīng)平行縱斷層；垂直橫斷層；斜交斜斷層。44精選2021版課件逆斷層沖斷層45精選2021版課件4．按形成斷層的力學(xué)性質(zhì)，可分為：壓應(yīng)力壓性斷層，多為逆斷層；張應(yīng)力張性斷層，多為正斷層；剪應(yīng)力扭性斷層，多為平移斷層。46精選2021版課件5．?dāng)鄬拥慕M合類型階梯狀斷層地塹和地壘疊瓦式斷層47精選2021版課件階梯狀斷層48精選2021版課件地塹和地壘地壘地塹49精選2021版課件疊瓦式構(gòu)造50精選2021版課件臺中地區(qū)疊瓦斷層帶51精選2021版課件(三)斷層的野外鑒別與研究構(gòu)造上地層上斷層的伴生現(xiàn)象地貌、水文地質(zhì)等各類標(biāo)志：52精選2021版課件

1．構(gòu)造上的標(biāo)志（構(gòu)造線不連續(xù)）53精選2021版課件巖脈被切斷，產(chǎn)生牽引現(xiàn)象54精選2021版課件

2．地層上的標(biāo)志地層的重復(fù)或缺失。對稱式重復(fù)褶曲斷層順次式重復(fù)55精選2021版課件走向斷層造成的地層重復(fù)和缺失斷層性質(zhì)斷層傾斜與地層傾斜的關(guān)系二者傾向相反二者傾向相同斷層傾角大于巖層傾角斷層傾角小于巖層傾角正斷層逆斷層重復(fù)（A）缺失（D）缺失（B）重復(fù)（E）重復(fù)（C）缺失（F）斷層兩盤相對動向下降盤出現(xiàn)新地層下降盤出現(xiàn)新地層上升盤出現(xiàn)新地層56精選2021版課件3．?dāng)鄬拥陌樯F(xiàn)象牽引彎曲、擦痕、摩擦鏡面、滑動槽子等也是幫助判斷斷層存在的標(biāo)志。沖斷層斷層面上的擦痕平行的脊槽主要是方解石的生長纖維。階步與擦痕大致垂直，其陡坎傾向指示上盤上沖。57精選2021版課件張性斷層角礫巖礫石由石炭－二疊系灰?guī)r組成，棱角狀、大小不一、無分選，泥砂質(zhì)膠結(jié)正斷層斷裂帶由右向左破碎度增加，依次是構(gòu)造透鏡體帶、斷層角礫巖、碎裂巖，最后是斷層泥58精選2021版課件4．地貌、水文地質(zhì)和植被上的標(biāo)志

斷層崖斷層三角面59精選2021版課件東非大裂谷60精選2021版課件(2)串珠狀的湖泊或洼地，泉水的帶狀分布，常表明有大斷帶存在。61精選2021版課件(3)正常延伸的山脊突然錯斷，正常流徑的河流突然產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎?！磾鄬觾杀P相對平移〉62精選2021版課件(4)植物也可作為參考，有時(shí)沿?cái)鄬觾蓚?cè)因巖性不同，而生長截然不同的植物群落，有時(shí)則在斷層帶上生長著特殊的植物。63精選2021版課件(四)斷層兩盤相對運(yùn)動方向的判別

1.根據(jù)兩盤地層的新老關(guān)系2.褶曲核部地層寬度的變化3.根據(jù)牽引現(xiàn)象4.根據(jù)標(biāo)志層的錯動5.斷層角礫6.擦痕和階步7.符號64精選2021版課件1.兩盤地層的新老關(guān)系走向斷層縱斷層地層倒轉(zhuǎn)斷層傾角＜巖層傾角上升盤出露老巖層下降盤出露老巖層65精選2021版課件

斷層橫切褶曲軸背斜上升盤核部地層變寬；向斜上升盤核部地層變窄。2.褶曲核部地層厚度的變化66精選2021版課件３.根據(jù)牽引現(xiàn)象牽引現(xiàn)象的弧形突出彎曲方向指示本盤運(yùn)動方向。67精選2021版課件標(biāo)志層4.標(biāo)志層的錯動68精選2021版課件斷層角礫巖5.斷層角礫69精選2021版課件6.擦痕和階步擦痕——斷面上平行而密集的溝紋；鏡面——斷面上局部平滑而光亮的面；階步——擦痕及鏡面末端常出現(xiàn)的“坎”。70精選2021版課件45°7．符號識別在地質(zhì)圖上，斷層一般用粗紅線醒目地標(biāo)示出來，斷層性質(zhì)用相應(yīng)符號表示。正斷層平移斷層逆斷層注：短齒為上盤運(yùn)動方向70°71精選2021版課件(五)確定斷層形成的時(shí)期利用不整合接觸關(guān)系利用斷層與各類地質(zhì)體的切割關(guān)系72精選2021版課件SDCJSDCPKOO73精選2021版課件SDCJSDCPKOOgm74精選2021版課件(六)斷層的工程地質(zhì)評價(jià)1.巖層發(fā)生強(qiáng)烈的斷裂變動；巖體裂隙增多、巖石破碎、風(fēng)化嚴(yán)重、地下水發(fā)育；巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低；影響工程的建筑和使用75精選2021版課件盡量避開大的斷層破碎帶路線與斷層走向平行，路基靠近斷層破碎帶，邊坡容易大規(guī)模坍塌。

２.公路工程建設(shè)76精選2021版課件查明橋基部分有無斷層、影響程度較為重大的建筑物放在斷層的下盤。

３.大橋橋位勘測77精選2021版課件４.斷層發(fā)育地帶修建隧道最不利巖層的整體性遭到破壞；地面水或地下水的侵入，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性都很差，容易產(chǎn)生洞頂坍落。隧道軸線與斷層走向平行，則避免與斷層破碎帶接觸。78精選2021版課件５.隧道橫穿