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楔狀交錯層理和羽狀交錯層理,楔狀交錯層理

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地質(zhì)構(gòu)造:指地質(zhì)體(巖層、巖體、礦體等)存在的空間形式、狀態(tài)及相互關(guān)系,是地殼運(yùn)動所造成的巖石(或礦體)變形、變位等現(xiàn)象。

主要表現(xiàn)形式:

褶皺變動是巖層發(fā)生彎曲但巖層是連續(xù)的;

斷裂變動是巖層的連續(xù)性遭到破壞、巖層中產(chǎn)生了破裂面。

解理

指晶體受到外力打擊時能夠沿著一定的結(jié)晶方向分裂成為平面(即解理面)的能力。

節(jié)理

指在地質(zhì)作用下,巖石發(fā)生一系列規(guī)則的破裂,但破裂面兩側(cè)巖石沒有發(fā)生明顯的位移,此破裂稱為節(jié)理。

節(jié)理:

巖石中的裂隙,其兩側(cè)巖石沒有明顯的位移。地殼上部巖石中最廣泛發(fā)育的一種斷裂構(gòu)造。通常,受風(fēng)化作用后易于識別,在石灰?guī)r地區(qū),節(jié)理和水溶作用形成喀斯特。巖石中的裂隙,是沒有明顯位移的斷裂。節(jié)理是地殼上部巖石中最廣泛發(fā)育的一種斷裂構(gòu)造。按成因節(jié)理可分為:①原生節(jié)理,成巖過程中形成,如沉積巖中因縮水而造成的泥裂或火成巖冷卻收縮而成的柱狀節(jié)理;②構(gòu)造節(jié)理,由構(gòu)造變形而成;③非構(gòu)造節(jié)理,由外動力作用形成的,如風(fēng)化作用、山崩或地滑等引起的節(jié)理,常局限于地表淺處。

簡介

斷裂構(gòu)造的一類,指巖石裂開而裂面兩側(cè)無明顯相對位移者(與有明顯位移的斷層相對)。

節(jié)理是很常見的一種構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象,就是我們在巖石露頭上所見的裂縫,或稱巖石的裂縫。

花崗巖節(jié)理

這是由于巖石受力而出現(xiàn)的裂隙,但裂開面的兩側(cè)沒有發(fā)生明顯的(眼睛能看清楚的)位移,地質(zhì)學(xué)上將這類裂縫稱為節(jié)理,在巖石露頭上,到處都能見到節(jié)理。

柱狀節(jié)理

分類

按節(jié)理的成因,節(jié)理包括原生節(jié)理和次生節(jié)理兩大類。

原生節(jié)理是指成巖過程中形成的節(jié)理。例如沉積巖中的泥裂,火花熔巖冷凝收縮形

柱狀節(jié)理臺

成的柱狀節(jié)理,巖漿入侵過程中由于流動作用及冷凝收縮產(chǎn)生的各種原生節(jié)理等。

次生節(jié)理是指巖石成巖后形成的節(jié)理,包括非構(gòu)造節(jié)理(風(fēng)化節(jié)理)和構(gòu)造節(jié)理。

其中構(gòu)造節(jié)理是所有節(jié)理中最常見的,它根據(jù)力學(xué)性質(zhì)又可分兩類:張節(jié)理和剪切節(jié)理。前者即巖石受張應(yīng)力形成的裂隙,后者即巖石受切應(yīng)力形成的裂隙。沿最大切應(yīng)力方向發(fā)育的細(xì)而密集的剪切節(jié)理,稱為“劈理”。

通常,以節(jié)理與巖層的產(chǎn)狀要素的關(guān)系而劃分為四種節(jié)理:

走向節(jié)理:節(jié)理的走向與巖層的走向一致或大體一致。

傾向節(jié)理:節(jié)理的走向大致與巖層的走向垂直,即與巖層的傾向一致。

斜向節(jié)理:節(jié)理的走向與巖層的走向既非平行,亦非垂直,而是斜交。

順層節(jié)理:節(jié)理面大致平行于巖層層面。

前三種最為常見。

其次,節(jié)理的分類還可以節(jié)理的走向與區(qū)域褶皺主要方向、斷層的主要走向或其他線形構(gòu)造的延伸方向等關(guān)系而進(jìn)行,可劃分為三種:

縱節(jié)理:兩者的關(guān)系大致平行。

橫節(jié)理:二者大致垂直。

斜節(jié)理:二者大致斜交。

如果褶皺軸延伸穩(wěn)定,不發(fā)生傾伏的話(水平褶皺),則走向節(jié)理相當(dāng)于縱節(jié)理,傾向節(jié)理相當(dāng)于橫節(jié)理,斜向節(jié)理相當(dāng)于斜節(jié)理。

在認(rèn)識節(jié)理的形態(tài)及其名稱以后,也可以適當(dāng)?shù)刈餍┝W(xué)分析研究,如節(jié)理與褶皺的關(guān)系,節(jié)理的形態(tài)與受力的關(guān)系等。

層理

指沉積巖的成層性。由于先后沉積下來的沉積物的顆粒大小、成分、顏色和形狀的不同而顯示的成層現(xiàn)象。層理構(gòu)造是沉積巖最特征、最基本的沉積構(gòu)造。

分為水平層理、平行層理、遞變層理、交錯層理。

水平層理:層理中各紋層相互平行者,成分以泥和粉砂顆 粒為主。形成于平靜的水介質(zhì)環(huán)境中。

平行層理:各紋層相互平行者,成分以砂質(zhì)顆粒為主。形成于水動力條件較強(qiáng)的介質(zhì)環(huán)境中。

交錯層理: 層紋傾斜或相互交錯者,稱為粒序?qū)永恚ㄟf變層理):從沉積單元的底部到頂部,顆粒由粗逐漸變細(xì),這種粒序性稱之為正粒序。如果自底到頂表現(xiàn)為 由細(xì)粒過渡為粗粒,則稱為逆粒序。

層理(stratification)

在巖石形成過程中產(chǎn)生的,由物質(zhì)成分、顆粒大小、顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等的差異而表現(xiàn)出的巖石成層構(gòu)造。一般厚幾厘米至幾米,其橫向延伸可以是幾厘米至數(shù)千米。常見于大多數(shù)沉積巖和一些火山巖中,是研究地質(zhì)構(gòu)造變形及其歷史的重要參考面。

巖石層之間的分割面稱為層理面。沉積巖層的原始產(chǎn)狀多是趨于水平的,后來的構(gòu)造運(yùn)動可以使其傾斜、直立、譚老師地理工作室綜合整理彎曲甚至發(fā)生破裂,形成褶皺、節(jié)理、斷層、劈理等構(gòu)造形態(tài)?!?/p>

層理有兩種重要的類型:①粒級層理。又稱遞變層理或粒序?qū)永恚涮攸c(diǎn)是成巖物質(zhì)顆粒粒度由底至頂逐漸變細(xì),其間無明顯界線。但是在兩個相鄰的粒序?qū)又g在粒度或成分上有明顯的不同。②斜層理。又稱交錯層理,其特點(diǎn)是細(xì)層理大致規(guī)則地與層間的分隔面(主層理)呈斜交的關(guān)系,上部與主層理截交,下部與主層理相切??梢岳眯睂永淼膬A向了解沉積物的來源方向。沉積巖中的層理的形成可能是沉積物結(jié)構(gòu)和成分的變化或者沉積間歇、沉積季節(jié)的變化所致?;鹕剿樾嘉镌谄浔l(fā)和降落過程中,由于重力、顆粒大小和風(fēng)的影響,成巖時也會形成具有分選性的層理。如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中,則可形成類似于沉積巖的層理。

水平層理

是由平直且與層面平行的一系列細(xì)層組成的層理。它是在比較穩(wěn)定的水動力條件下(如河流的堤岸帶、閉塞海灣、海和湖的深水帶),從懸浮或溶液中緩慢沉積而成的。

平行層理

主要產(chǎn)于砂巖中,在外貌上與水平層理極相似,是在較強(qiáng)的水動力條件下,高流態(tài)中由平坦的床沙遷移、在床面上連續(xù)滾動的沙粒產(chǎn)生粗細(xì)分離而顯出的水平細(xì)層,沿層理面易剝開,在剝開面上可見到剝離線理構(gòu)造,平行層理一般出現(xiàn)在急流及能量高的環(huán)境,如河流、海灘等環(huán)境中,常與大型交錯層理、底沖刷相伴生。

單斜層理

是由一系列與層面斜交的細(xì)層組成的層理。細(xì)層的層理向同一方向傾斜并大致平行。它與上下層面斜交,上下層面互相平行。它是由單向水流所造成的,多見于河床或?yàn)I海三角洲沉積中。

交錯層理

是由多組不同方向的斜層理互相交錯重疊而成的,是由水流的運(yùn)動方向頻繁發(fā)生變化所造成的,多見于河流沉積層中。

層面構(gòu)造

指巖層層面上由于水流、風(fēng)、生物活動等留下的痕跡,如波痕、泥裂、雨痕、

片理

指巖石中片狀或長條狀礦物連續(xù)而平行排列,形成平行、密集而不甚平坦的紋理。

片理的形成主要與定向壓力有關(guān):

第一:巖石中的片狀或長柱狀礦物在定向壓力下可以發(fā)生位置的轉(zhuǎn)動從而定向排列。

第二:粒狀礦物在定向壓力的作用下被壓扁而定向排列。

第三:礦物在平行于壓力的方向溶解,在垂直壓力方向沉淀生長

片理

在變質(zhì)巖區(qū),由強(qiáng)烈變形和變質(zhì)作用,使片狀或板狀礦物成定向排列而形成的一種面狀構(gòu)造。是變質(zhì)巖中特有的構(gòu)造。

片理

又稱“片狀構(gòu)造”。指巖石形成薄片狀的構(gòu)造。板狀、千枚狀、片狀、片麻狀構(gòu)造可通稱為片理。在變質(zhì)巖中極為常見,是重要特征之一。對于其成因觀點(diǎn)不一,一般認(rèn)為在應(yīng)力和溫度的聯(lián)合作用下,導(dǎo)使沿剪切面方向之一發(fā)育成一組劈理,或因重結(jié)晶較強(qiáng)烈,進(jìn)而在此方向上形成片理構(gòu)造。片理面的方向有的與原巖層理斜交,但也有與原巖層理方向一致的,后者說明片理的形成可能是繼承原巖層理發(fā)育而成。

巖石層之間的分割面稱為層理面。沉積巖層的原始產(chǎn)狀多是趨于水平的,后來的構(gòu)造運(yùn)動可以使其傾斜、直立、彎曲甚至發(fā)生破裂,形成褶皺、節(jié)理、斷層、劈理等構(gòu)造形態(tài)。

層理的類型

層理有兩種重要的類型:

①粒級層理。又稱遞變層理或粒序?qū)永恚涮攸c(diǎn)是成巖物質(zhì)顆粒粒度由底至頂逐漸變細(xì),其間無明顯界線。但是在兩個相鄰的粒序?qū)又g在粒度或成分上有明顯的不同。

②斜層理。又稱交錯層理,其特點(diǎn)是細(xì)層理大致規(guī)則地與層間的分隔面(主層理)呈斜交的關(guān)系,上部與主層理截交,下部與主層理相切??梢岳眯睂永淼膬A向了解沉積物的來源方向。

沉積巖中的層理的形成可能是沉積物結(jié)構(gòu)和成分的變化或者沉積間歇、沉積季節(jié)的變化所致?;鹕剿樾嘉镌谄浔l(fā)和降落過程中,由于重力、顆粒大小和風(fēng)的影響,成巖時也會形成具有分選性的層理。如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中,則可形成類似于沉積巖的層理。

變質(zhì)巖的片理構(gòu)造是板狀礦物、片狀礦物和柱狀礦物在定向壓力作用下,發(fā)生平行排列而形成的構(gòu)造,又分為板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造和片麻狀構(gòu)造。

斷層

斷層:破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生明顯位移的破裂構(gòu)造稱斷層。

滑距:指斷層兩盤實(shí)際的位移距離,是根據(jù)錯動前的一點(diǎn),錯動后被分成兩個對應(yīng)點(diǎn)間的實(shí)際距離。

斷距:指被錯斷巖層在兩盤上的對應(yīng)層之間的相對距離。

正斷層:指上盤沿?cái)鄬用嫦鄬ο蛳禄瑒樱卤P則相對向上滑動。

逆斷層:上盤沿?cái)鄬用嫦鄬ο蛏匣瑒樱卤P則相對向下滑動。

平移斷層:兩盤沿?cái)鄬用孀呦蛳鄬σ苿印?/p>

地塹:是由走向大致平行、傾向相反、性質(zhì)相同的兩條(或數(shù))斷層組成,它們中間共用一個下降盤。

地壘:是由走向大致平行、傾向相反、性質(zhì)相同的兩條(或數(shù))斷層組成,它們中間共用一個上升盤。

階梯狀斷層:由若干條產(chǎn)狀大致相同的正斷層組合而成。

疊瓦狀斷層:由若干條產(chǎn)狀大致相同的逆斷層組合而成。

裂谷:指在區(qū)域隆起背景上以斷陷谷為特征的大型復(fù)雜地塹系,它在地質(zhì)和地球物理等方面均具一定特征。

深大斷裂:規(guī)模大,延伸可達(dá)數(shù)百甚至上千公里,切割深。向下切割可達(dá)硅鎂層,甚至切穿地殼或巖石圈。常常上地質(zhì)構(gòu)造和發(fā)展演化不同的區(qū)域構(gòu)造單元的分界線。

同沉積斷層:又稱生長斷層,主要發(fā)育于沉積盆地邊緣。在沉積盆地形成發(fā)育過程中盆地不斷下降,沉積不斷進(jìn)行,盆地外側(cè)不斷隆起,這些作用都是由于控制盆地邊緣斷層的不斷活動而發(fā)生的。

擦痕:斷層兩盤巖塊相對錯動時在斷層面上因摩擦和碎屑刻劃留下的痕跡,表現(xiàn)為一組平行均勻的細(xì)紋。據(jù)此可判斷斷層的存在和相對運(yùn)動方向。

階步:斷層兩盤巖塊相對錯動時在斷層面上因摩擦和碎屑刻劃留下的痕跡,表現(xiàn)為一組與擦痕大致垂直的微小陡坎。由局部阻力差異或斷層間歇性運(yùn)動的頓錯而成。

韌性斷層:又稱韌性剪切帶,是巖石塑性狀態(tài)下剪切作用形成的強(qiáng)烈變形帶。具斷層狀位移,但無明顯的破裂面。譚老師地理工作室綜合整理

斷裂構(gòu)造

斷層構(gòu)造

斷裂兩側(cè)的巖層或巖體沿破裂面斷開,并且發(fā)生明顯的相對位移的斷裂構(gòu)造稱斷層構(gòu)造。

按斷層兩盤相對位移的特點(diǎn)可分為:正斷層、逆斷層、平移斷層

斷層的野外判識

(1)斷層面特征——擦痕、階步

(2)斷層破碎帶和構(gòu)造角礫巖;構(gòu)造強(qiáng)化帶, 包括巖層產(chǎn)狀突變、節(jié)理化/劈理化帶出現(xiàn)、小褶皺劇增;

(3)牽引構(gòu)造

(4)地層的重復(fù)與缺失

(5)構(gòu)造中斷

(6)地貌特征

井下遇斷層的研究

(1)裂隙增多,淋水增加——可能遇斷層的征兆;

(2)巖層產(chǎn)狀發(fā)生變化,出現(xiàn)牽引現(xiàn)象;

(3)斷層面的判斷與觀察

A、層理判斷;B、層位判斷

3、斷層構(gòu)造

7)、斷層的在平面、剖面的形態(tài)及判別

3、斷層構(gòu)造

8)、斷層形成的時代的判別

第三節(jié) 斷裂構(gòu)造

9)、斷層的描述

①、斷層名稱:地名+斷層類型

②、斷層通過的主要地點(diǎn)、延伸長度和范圍

楔狀交錯層理和羽狀交錯層理,楔狀交錯層理  第1張

③、斷層切割的地層時代、地層產(chǎn)狀、地層重復(fù)與缺失以及地層界線錯開情況

④、斷層面特征及伴生構(gòu)造

⑤、斷層的產(chǎn)狀、兩盤運(yùn)移情況

⑥、與相鄰構(gòu)造的關(guān)系。

4、地質(zhì)圖的綜合判讀

斷裂構(gòu)造

a.指巖石因所受應(yīng)力強(qiáng)度超過自身強(qiáng)度而發(fā)生破裂,使巖層連續(xù)性遭到破壞的現(xiàn)象叫斷裂。雖有破裂而破裂面兩側(cè)巖塊未發(fā)生明顯滑動的斷裂構(gòu)造叫節(jié)理,例如風(fēng)景名勝區(qū)的“一線天”。破裂而又發(fā)生明顯位移的稱斷層,其中由斷層面、斷層線、斷層盤和斷距等要素組成。

b.按照兩盤相對位移的特點(diǎn)進(jìn)行分類。

上盤相對下降的斷層是正斷層。上盤相對上升的是逆斷層。其中斷面傾角大于40度為沖斷層,小于25度為逆掩斷層。譚老師地理工作室綜合整理

沿?cái)鄬幼呦蚣丛谒椒较蛏习l(fā)生位移的是平移斷層。兩盤沿?cái)嗝婺骋稽c(diǎn)發(fā)生旋轉(zhuǎn)的是換轉(zhuǎn)斷層或樞紐斷層。

斷層

巖體在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生破裂,沿破裂面兩側(cè)的巖體發(fā)生顯著的位移或失去連續(xù)性和完整性而形成的一種構(gòu)造形跡。

地殼巖層因受力達(dá)到一定強(qiáng)度而發(fā)生破裂,并沿破裂面有明顯相對移動的構(gòu)造稱斷層。在地貌上,大的斷層常常形成裂谷和陡崖,如著名的東非大裂谷、中國華山北坡大斷崖。

構(gòu)造形態(tài)

斷層的形成

斷層是構(gòu)造運(yùn)動中廣泛發(fā)育的構(gòu)造形態(tài)。它大小不一、規(guī)模不等,小的不足一米,大到數(shù)百、上千千米。但都破壞了巖層的連續(xù)性和完整性。在斷層帶上往往巖石破碎,易被風(fēng)化侵蝕。沿?cái)鄬泳€常常發(fā)育為溝谷,有時出現(xiàn)泉或湖泊。

楔狀交錯層理和羽狀交錯層理,楔狀交錯層理  第2張

是什么力量導(dǎo)致巖層斷裂錯位呢?原來是地殼運(yùn)動中產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力和張力,超過巖層本身的強(qiáng)度對巖石產(chǎn)生破壞作用而形成的。巖層斷裂錯開的面稱斷層面。兩條斷層中間的巖塊相對上升,兩邊巖塊相對下降時,相對上升的巖塊叫地壘;常常形成塊狀山地,如我國的廬山、泰山等。而兩條斷層中間的巖塊相對下降、兩側(cè)巖塊相對上升時,形成地塹,即狹長的凹陷地帶。我國的汾河平原和渭河谷地都是地塹。

斷層對地球科學(xué)家來說特別重要,因?yàn)榈貧鄩K沿?cái)鄬拥耐蝗贿\(yùn)動是地震發(fā)生的主要原因??茖W(xué)家們相信:他們對斷層機(jī)制研究越深入,就能越準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)地震,甚至控制地震。

組成要素

特大斷層——東非大裂谷

破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生顯著相對位移的斷裂構(gòu)造。規(guī)模大小不等,大者沿走向延伸數(shù)百千米,常由許多斷層組成,可稱為斷裂帶;小者可見于手標(biāo)本。幾何要素?cái)鄬佑蓴鄬用婧蛿啾P構(gòu)成。斷層面是巖塊沿之發(fā)生相對位移的破裂面。斷盤指斷層面兩側(cè)的巖塊,位于斷層面之上的稱為上盤,斷層面之下的稱為下盤,如斷層面直立,則按巖塊相對于斷層走向的方位來描述。斷層兩側(cè)錯開的距離統(tǒng)稱位移。按測量位移的參考物的不同,有真位移和視位移之分,真位移是斷層兩側(cè)相當(dāng)點(diǎn)錯開的距離,即斷層面上錯斷前的一點(diǎn),錯斷后分成的兩個對應(yīng)點(diǎn)之間的距離,稱為總滑距;視位移是斷層兩側(cè)相當(dāng)層錯開的距離,即錯動前的某一巖層,錯斷后分成兩對應(yīng)層之間的距離,統(tǒng)稱斷距。

通常按斷層的位移性質(zhì)分為:①上盤相對下降的正斷層。②上盤相對上升的逆斷層。斷層面傾角小于30°的逆斷層又稱沖斷層。正斷層和逆斷層的兩盤相對運(yùn)動方向均大致平行于斷層面傾斜方向,故又統(tǒng)稱為傾向滑動斷層。③兩盤沿?cái)鄬幼呦蜃飨鄬λ竭\(yùn)動的平移斷層,又稱走向滑動斷層(簡稱走滑斷層)。

分類

根據(jù)斷層線上原來相鄰接的兩點(diǎn)在斷層運(yùn)動中的相對運(yùn)動狀況可以將斷層分類。

斷層

如果它們的運(yùn)動只在水平方向上,并且平行于斷層面,那么這斷層叫走向滑動斷層。走向滑動斷層又進(jìn)一步分為右滑和左滑斷層。

如果一個觀察者站在斷層的一側(cè),面向斷層,另一邊的巖塊向他左方滑動,那它就叫左滑斷層。之所以如此稱呼,因?yàn)橐匪鞅灰苿恿说牡乇硖卣鲿r,該人需沿?cái)鄬泳€轉(zhuǎn)向左邊,才能在那一邊找到與這邊相對應(yīng)的特征。這種走向滑動斷層也叫右旋或左旋、右行或左行斷層,或統(tǒng)稱走向斷層。加利福尼亞圣安德列斯斷層是一條右旋斷層或滑動斷層。

沿?cái)鄬用孀魃仙陆档南鄬\(yùn)動,則是傾向滑動斷層。上盤相對下盤向下運(yùn)動的傾向滑動斷層是正斷層。

當(dāng)斷層面傾角小于或等于45°,上盤相對下盤作向上運(yùn)動時,叫沖斷層,而若斷層面傾角大于45°,則稱逆斷層。

兩盤相對運(yùn)動方向界于走向滑動斷層和傾向滑動斷層之間的,叫斜向滑動斷層。

斷層兩盤之間的相對位移常被叫作斷層落差和平錯。落差反映垂直位移,而平錯反映水平位移。以上所說的斷層都有一個共同的運(yùn)動特點(diǎn),即在運(yùn)動中兩盤的構(gòu)造保持著平行。

但也可以有這樣的斷層,相鄰兩盤塊體之間發(fā)生了扭動、轉(zhuǎn)動,這樣的斷層被稱為旋轉(zhuǎn)斷層或剪狀斷層。

上面這張照片里山岳右邊的線形結(jié)構(gòu),就是美國加州著名的圣安地列斯斷層,它也是地球表面最長和最活躍的斷層之一。譚老師地理工作室綜合整理

圣安地列斯斷層的深度有15公里,存在的時間已經(jīng)超過2000萬年。照片是從奮進(jìn)號航天飛機(jī)拍攝的雷達(dá)影像和測地衛(wèi)星的真色影像所組合出來的。巨大的太平洋板塊沿著圣安地列斯斷層,相對于北美板塊向北漂移,平均每年移動數(shù)厘米,按這種移動速率,經(jīng)過數(shù)百萬年后,地球表面的陸塊分布和現(xiàn)在比起來,將會有很大的不同。

知識分類

自然科學(xué)篇>地球科學(xué)(地理學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家)

地殼中巖石的斷裂。地殼的擠壓力或張力使斷裂兩側(cè)的巖塊發(fā)生相對位移。斷層的長度可由幾公分到數(shù)百公里,沿?cái)嗔衙?斷層面)的位移也可由不到1公分到數(shù)百公里。位移往往分布在由無數(shù)單個斷層組成的斷層帶內(nèi),斷層帶可寬數(shù)百分尺。斷層分布不均勻,在某些大區(qū)域內(nèi)一個斷層也沒有;而一些地區(qū)則被各樣大小的無數(shù)斷層所切割。斷層有直立的、水平的,或向任何角度傾斜的。斷層面上部的巖塊稱為上盤;下部的稱為下盤。

斷層面能被磨得很光滑,留下摩擦的條痕稱為斷層擦痕;斷層面兩則巖石可能被壓碎成細(xì)粒黏土狀,稱為斷層泥;如壓碎的巖粒較粗,則稱為斷層角礫。有時斷層鄰近的巖層,由于抵抗滑動也會發(fā)生褶皺或彎曲。有厚土層的地區(qū)斷層面通常被覆蓋。斷層面兩側(cè)斷塊的位移一般根據(jù)沉積層或其他標(biāo)志如礦脈和巖墻來測定(相對于某一平面如海平面的絕對位移一般是測不出的)。

沿?cái)鄬拥倪\(yùn)動可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,兩側(cè)斷塊彼此相對旋轉(zhuǎn)。斷層的視運(yùn)動可以是與實(shí)際運(yùn)動完全不同的,侵蝕作用把實(shí)際運(yùn)動形跡都消除了。運(yùn)動可以是持續(xù)蠕動,或在數(shù)秒內(nèi)發(fā)生幾公尺數(shù)量級的躍動。大部分地震是沿?cái)鄬拥目焖龠\(yùn)動引起的。斷層可根據(jù)其傾角和相對運(yùn)動以及視運(yùn)動來分類。正斷層或重力斷層是由于地殼受豎直擠壓拉張而形成的。上盤向下滑動,傾角一般大于45°。這種斷層在世界上到處可見到。在美國猶他州和內(nèi)華達(dá)州,斷層形成山脈一側(cè)或兩側(cè)的邊界。斷裂時因上盤向下滑動數(shù)千公尺變?yōu)楣鹊锥鄬π纬闪诉@些山脈。

逆斷層是由于地殼收縮,受水平擠壓力造成的。由于向上最易減壓,上盤往上移動覆蓋在下盤之上,其傾角一般小于45°;大于45°的類似斷層,稱為沖斷層。如逆斷層的傾角很小,而位移總量卻很大時,稱為逆掩斷層。大型逆斷層是維吉尼亞州和田納西州嶺谷地區(qū)中阿帕拉契區(qū)域的特色。走向滑斷層(或稱平移斷層)大體上也因水平擠壓形成。其差別只在于,最易減壓的是幾乎平行于擠壓力的水平方向。斷層面基本上是直立的,沿側(cè)向運(yùn)動。這種斷層分布廣泛,往往導(dǎo)致大洋中脊發(fā)生斷錯。圣安德烈亞斯斷層是這種類型斷層著名的陸上例子,1906年舊金山大地震時其最大位移有6公尺(20呎)。在最近幾百萬年期間,沿這條大斷層的總錯距足有數(shù)十公里。

認(rèn)識標(biāo)志

野外認(rèn)識斷層及其性質(zhì)的主要標(biāo)志是:①地層、巖脈、礦脈等地質(zhì)體在平面或剖面上突然中斷或錯開。②地層的重復(fù)或缺失,這是斷層走向與地層走向大致平行的正斷層或逆斷層常見的一種現(xiàn)象,在斷層傾向與地層傾向相反,或二者傾向相同但斷層傾角小于地層傾角的情況下,地層重復(fù)表明為正斷層,地層缺失則為逆斷層。③擦痕,斷層面上兩盤巖石相互摩擦留下的痕跡,可用來鑒別兩盤運(yùn)動方向進(jìn)而確定斷層性質(zhì)。④牽引構(gòu)造。斷層運(yùn)動時斷層近旁巖層受到拖曳造成的局部弧形彎曲,其凸出的方向大體指示了所在盤的相對運(yùn)動方向。⑤由斷層兩盤巖石碎塊構(gòu)成的斷層角礫巖、斷層運(yùn)動碾磨成粉末狀斷層泥等的出現(xiàn)表明該處存在斷層。此外還可根據(jù)地貌特征(如錯斷山脊、斷層陡崖、水系突然改向)來識別斷層的存在。

危害

根據(jù)斷層面(即巖石的裂縫和兩塊巖石運(yùn)動過程中產(chǎn)生的裂縫)位置的不同特征,科學(xué)家將斷層分為四種類型:

正斷層

在正斷層中(查看下面的動畫),斷層面幾乎是垂直的。上盤(位于平面上方的巖石塊)推動下盤(位于平面下方的巖石塊),使之向下移動。反過來,下盤推動上盤使之向上移動。由于分離板塊邊界的拉力,地殼被分成兩半,從而產(chǎn)生斷層。

正斷層:逆斷層的斷層面也幾乎垂直,但上盤向上移動,而下盤向下移動。這種類型的斷層是由于板塊擠壓形成的。沖斷層與逆斷層的移動方式相同,但斷層帶幾乎是水平的。在這類同樣是由擠壓形成的斷層中,上盤的巖石實(shí)際被向上推移至下盤的頂部。這是在聚合板塊邊界中產(chǎn)生的斷層類型。

逆斷層:在平移斷層中,巖石塊沿相反的水平方向移動。正如轉(zhuǎn)換板塊邊界中所述,地殼塊相互滑動時形成這些斷層。

平移斷層:在所有類型的斷層中,不同的巖石塊緊密地相互擠壓,在移動過程中形成很大摩擦力。如果這種摩擦足夠大,這兩塊巖石將咬合,因?yàn)槟Σ亮κ顾鼈儫o法相互滑動。在這種情況下,來自板塊的力量繼續(xù)推動巖石,從而增大施加在斷層上的壓力。

如果這種壓力大到可以克服摩擦力,巖石塊將突然向前運(yùn)動。換句話說,當(dāng)構(gòu)造作用力推動“咬合”巖石塊移動時,積聚了潛在的能量。在這些板塊最終移動時,這些積聚起來的能量變成了動能。一些斷層的變動在地球表面形成了明顯變化,但也有一些巖石的變動發(fā)生在地表以下的巖石中,因此無法形成地表斷裂。

產(chǎn)生斷層的最初震動,以及沿已經(jīng)形成的斷層產(chǎn)生的突如其來的劇烈變動稱為主要震源。多數(shù)地震發(fā)生在板塊邊界,因?yàn)檫@是板塊運(yùn)動張力最強(qiáng)的部分。地震會形成斷層帶,即相互交織的斷層組。在斷層帶,由一個斷層釋放的動能可以增大周邊斷層的

壓力(潛在能量),導(dǎo)致發(fā)生其他地震。這就是短時間內(nèi)一個區(qū)域可能發(fā)生多次地震的原因之一。

地震也常常發(fā)生在板塊中央。事實(shí)上,美國有記載的一系列強(qiáng)力地震就發(fā)生在北美大陸板塊的中央。1811年和1812年這些地震襲擊了幾個州,其震源位于密蘇里州。在二十世紀(jì)七十年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了該地震的可能來源:一條深藏于多層巖石層下面的斷層帶,它已經(jīng)存在了6億年之久。

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