構(gòu)造地質(zhì)學(xué)斷層課件

第六章斷層(fault)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)主要內(nèi)容：1.斷層幾何要素2.斷層分類3.斷層各論

4.斷層效應(yīng)5.斷層形成機(jī)制6.斷層的觀察和研究7.同沉積斷層8.韌性斷層9.區(qū)域性大斷裂第四章斷層(fault)二、逆沖斷層(Thrustfaults)1.一般特征：1）傾角小，＜30°；2）可長(zhǎng)距離推覆，＞5km；阿爾卑斯格拉魯斯推覆構(gòu)造四川彭縣逆沖推覆構(gòu)造TheMcConnellthrustviewedfromtheTrans-Canadahighway,lookingnorth.Showsaclassicfootwallrampandflatgeometry.3)破碎帶巖石強(qiáng)烈碾碎，透鏡狀角礫。4)“構(gòu)造窗”和“飛來(lái)峰”2、幾何特征和擴(kuò)展方式1)臺(tái)階式斷面結(jié)構(gòu)2）逆沖推覆構(gòu)造(疊瓦式)擴(kuò)展方式：前展式、后展式3)雙重逆沖構(gòu)造(Duplex)注：無(wú)法鑒別出頂板斷層時(shí)定為疊互扇。3、組合型式1)疊瓦式逆沖斷層各逆沖斷層上陡下緩，向下匯于主斷面，總體呈帚狀2)對(duì)沖式逆沖斷層3)背沖式逆沖斷層沖起構(gòu)造與逆沖三角帶4)楔沖式斷層(了解)湖南衡陽(yáng)壇子山楔沖體

平移斷層：是兩盤順斷層走向相對(duì)移動(dòng)的斷層，巨大者稱為走滑斷層。

根據(jù)斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，分為左旋(左行)走滑斷層和右旋(右行)走滑斷層三、平移(走滑)斷層右旋走滑斷層左旋走滑斷層1、一般特征1)傾角近直立，走向比較穩(wěn)定；2)破碎帶巖石強(qiáng)烈破碎。阿爾金斷裂塔里木盆地與柴達(dá)木盆地間的阿爾金走滑斷裂帶2、幾何樣式1)單條式：一條為主，加上一些次級(jí)斷層2)平行線式：二條以上主干斷裂近平行排列。美西海岸圣安德烈斯斷層(左行)3)雁列式4)菱格式

3、與走滑平移斷層有關(guān)的構(gòu)造現(xiàn)象1)與走滑斷層有關(guān)的應(yīng)變場(chǎng)2)走滑斷層彎曲引起的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)變化①收斂性擠壓區(qū)②離散性拉張區(qū)3)平移斷層交切引起的擠壓和拉伸(斷塊升降):U示上升區(qū)，D示下降區(qū)4)與走滑伴生的褶皺(p139)5)走滑引起的拉分盆地拉分盆地--走滑斷層系中拉伸作用形成的斷陷盆地4、平移斷層的剖面構(gòu)造特征1)花狀構(gòu)造①正花狀構(gòu)造：逆斷層為特征；②負(fù)花狀構(gòu)造：正斷層為特征。2)海豚效應(yīng)：上升盤和下降盤交替變化。3)絲狀效應(yīng)：斷層正、逆性質(zhì)交替變化。5．特殊的平移斷層―轉(zhuǎn)換斷層拉分盆地的幾何學(xué)特點(diǎn)形態(tài)：菱形。以前稱作菱形斷陷規(guī)模長(zhǎng)：數(shù)百米——百公里寬：數(shù)十米——數(shù)十公里深：數(shù)十米——數(shù)十公里長(zhǎng)寬比約３:１補(bǔ)充定義：--走滑斷層系中拉伸作用形成的斷陷盆地拉分盆地的演化在二條斷層控制下發(fā)育，也可在一組雁列斷層控制下發(fā)育大型拉分盆地中可以發(fā)育次級(jí)走滑斷層和拉分盆地，形成塹中塹和塹中壘拉分盆地形態(tài)一般窄而長(zhǎng)，寬度受斷層間距控制而相對(duì)穩(wěn)定，長(zhǎng)寬比達(dá)到３:１時(shí)停止發(fā)育盆地消亡過(guò)程一般是自邊界向內(nèi)部萎縮復(fù)合拉分盆地的演化模擬

大型拉分盆地及其內(nèi)部次級(jí)構(gòu)造拉分盆地的地質(zhì)特點(diǎn)發(fā)育快、沉降快、厚度大、相變快

陸緣：陸相→海相；或海相→湖相→河流相陸內(nèi)拉分盆地：全為陸相

大型拉分盆地，長(zhǎng)期生長(zhǎng)，地殼相對(duì)薄，有火山活動(dòng)，熱流較高利于油氣、鹽類礦床形成地震：伸展扭動(dòng)背景中，容易誘發(fā)地震

土耳其安那托利亞斷層；

1920年甘肅海原地震；滇西北紅河北段第四紀(jì)斷陷四、順層斷層通常是伸展或擠壓斷層在深部的表現(xiàn)，不構(gòu)成單獨(dú)的斷層類型。(自學(xué)，一般了解)主要內(nèi)容：1.斷層幾何要素2.斷層分類3.斷層各論4.斷層效應(yīng)5.斷層形成機(jī)制6.斷層的觀察和研究7.同沉積斷層8.韌性斷層9.區(qū)域性大斷裂第四章斷層(fault)斷層效應(yīng)——斷層引起的各種現(xiàn)象主要指斜向斷層和橫向斷層引起標(biāo)志層的視錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。

一、走向斷層(縱斷層)的斷層效應(yīng)(6種形式)二、傾向斷層(橫斷層)的斷層效應(yīng)1、平移斷層引起的效應(yīng)2.正(逆)斷層的斷層效應(yīng)3.斜向斷層引起的效應(yīng)4、橫斷層錯(cuò)斷褶皺引起的效應(yīng)

平面特征背斜：上升盤核部變寬；

向斜：上升盤核部變窄被正斷層錯(cuò)斷的直立褶皺，兩盤軸跡仍連一線以上均為特例，實(shí)際情況更為復(fù)雜，如斜向斷層。啟示：不能從單一平(剖)面上確定斷層性質(zhì)！三維空間內(nèi)的立體形象斷層產(chǎn)狀和兩盤的位移巖層和褶皺的產(chǎn)狀及與斷層間的相互關(guān)系地形主要內(nèi)容：1.斷層幾何要素2.斷層分類3.斷層各論4.斷層效應(yīng)5.斷層形成機(jī)制

6.斷層的觀察和研究7.同沉積斷層8.韌性斷層9.區(qū)域性大斷裂第四章斷層(fault)一、斷層形成的安德森模式Anderson(1951)，用之解釋正斷層、逆斷層和平移斷層的形成與主應(yīng)力方位關(guān)系。用于解釋地表或近地表斷層適用條件：地質(zhì)體為均質(zhì)，無(wú)先存軟弱面受力均勻，主應(yīng)力軸水平或直立以點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)代表地質(zhì)體整體應(yīng)力狀態(tài)二、哈弗奈模式(Hafner,1951)

1、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：1)受力巖塊頂面平坦，僅受1個(gè)大氣壓的正應(yīng)力；2)巖塊底部應(yīng)力指向上方，等于巖塊的壓力；3)邊界上沒(méi)有剪應(yīng)力。2、第一種附加應(yīng)力狀態(tài)：①水平擠壓力左側(cè)＞右側(cè)；②水平擠壓力向下增大。3、第二種附加應(yīng)力狀態(tài)：水平擠壓力在水平方向上自左向右指數(shù)遞減。4.第三種附加應(yīng)力狀態(tài)：①巖塊底面呈正弦曲線分布的垂向力；②沿底面分別向兩側(cè)的水平剪應(yīng)力。主