怎样识别断层.doc

怎样识别断层在野外有时在剖面上可以一眼看到断层，有时断层却比较隐蔽，特别是地面覆盖物较多时，更不易发现。有时虽然在一个点或一个剖面发现有断层存在，但要确定整个断层的面貌也不是容易的事。研究断层首先要判断是否有断层存在；第二要判断断层的性质、成因；第三要判断断层的时代。（一）断层存在的标志1、断层面和断层带上的标志 断层面（带）上常遗留以下痕迹：（1）断层擦痕 断层两盘相对错动，常在断层面上留下平行细密而均匀的擦痕，有时形成相间平行排列的擦脊和擦槽。这些擦痕有时呈一头粗深一头浅细的“丁”字形，由粗向细的方向代表对盘运动的方向。用手抚摸擦痕，有不同方向的滑涩的手感，光滑方向代表对盘移动方向。（2）断层滑面（镜面） 断层两盘相对错动，可引起断层面上的温度升高，使一些铁、锰、钙、硅等成分的物质粉末重熔，敷在断层面上形成一层光滑的薄膜，叫断层滑（镜）面。在扭性、压扭性断层面上更容易出现断层滑面。（3）阶步 断层两盘相对错动，在断层面上所形成的小陡坎（台阶）称阶步。阶步常垂直擦痕方向延伸，但延伸一般不远，阶步间彼此平行排列。阶步陡坎方向指示对盘运动方向。（4）断层构造岩 断层作用常在断层带形成各种构造岩。最常见的构造岩有断层角砾岩，其中的角砾棱角显著，大小不一，一般无定向排列，角砾的成分与断层两盘的成分相同。断层角砾常被钙、硅、铁、粘土等物质胶结。典型的断层角砾岩常见于正断层（或张性断层）。如果断层两盘剧烈错动，破碎岩石常被辗磨成细小碎屑和粉末，呈鳞片状或小透镜体状（肉眼不易分辨），定向排列显著。若松软未胶结，称断层泥；若胶结起来，致密坚硬，称糜棱岩。在逆断层、平推断层中常见此种构造岩。（5）构造透镜体 在压性、压扭性断层带中，因常形成两组共扼节理，把岩石切成菱形方块，然后又沿节理面滑动。棱角部分或大部分消失，呈透镜体状，叫构造透镜体。在透镜体周围往往环绕着片状矿物，形成片理。2、岩层上的标志（1）岩层的不连续 断层常把原来连续的地层、矿脉、岩脉、变质带以及各种构造线错开，使它们发生不连续或中断现象，特别是横断层、倾向断层和平推横断层，这种现象非常明显。应该指出，岩层和构造的错开中断，也可因岩层尖灭和岩层的角度不整合接触等所形成，二者最主要区别是，断层所形成的岩层中断是上盘岩层界线与断层线斜交，而不整合所形成的岩层中断，是不整合面上的岩层界线与不整合线平行。（2）岩层的重复或缺失，加厚或变薄 走向断层或纵断层（无论是正断层或逆断层）必然会产生岩层重复或缺失的现象，如图798 所示。岩层重复或缺失决定于断层性质、断层产状和被切断岩层的产状三者之间的关系，如表1所列。褶曲和不整合也可造成岩层的重复或缺失，但它们是有区别的，如表2。表1 走向断层造成岩层重复和缺失断层性质断层倾向与岩层倾向关系相 反相 同断层倾角岩层倾角断层倾角岩层倾角正断层重 复缺 失重 复逆断层缺 失重 复缺 失表2 断层、褶曲、不整合所造成的岩层重复与缺失特征比较表 特征构造、类别重 复缺 失断 层岩层顺着倾向方向不对称重复（即顺序重复）, 如123453456；有时某一地层变厚，如1234456，其中4就加厚了。岩层沿着倾向方向缺失若甘地层，如12567，有时某一地层变薄，如12 3456，其中3变薄，等于缺失了3的一部分。缺失的地层只限于断层的两侧，是局部的。褶 曲岩层的重复是对称的，如1234321，或4321234。不整合缺失的岩层往往是区域性的；在不整合面上常有底砾岩；不整合面常形成侵蚀面。（3）岩层产状的变化 枢纽（旋转）断层形成时，断层线两侧的岩层产状发生很大变化。3、断层两侧的伴生构造标志在断层面的一侧或两侧，常形成一些伴生的褶皱、节理等构造，作为断层存在的证据，并可用以判断断层的力学性质和两盘的移动方向。（l）拖拉褶皱 又名牵引褶皱。柔性较大的岩层断开时，断层面一侧或两侧常发生一些拖拉而成的小褶皱，这种小褶皱的特点是：多为倾斜或倒转褶皱；离开褶皱面一定距离，这种小褶皱即渐消失；（2）伴生节理 在断层面的一侧或两侧，常因上下盘错动产生若干组有规律的节理。4、断层的间接（地貌、水文、植被等）标志（l）断层崖和断层三角面断层面（一般是上升盘）露出地表形成悬崖，叫断层崖。有时沿着断层线，由于两侧岩石性质不同，在差异侵蚀作用下亦可形成陡坡或悬崖，叫断层线崖。 多数断层崖形成后，受到流水的侵蚀切割，形成V形谷，谷与谷间形成一系列三角形面，称断层三角面。这种面有时也可呈梯形面。山西太谷、内蒙大青山麓、关中华山北麓等都有明显的断层崖或三角面。但必须注意，三角面、悬崖等并不完全与断层有关。（2）山脉错开或中断山脉的山脊或山峰一般顺着岩层的走向延伸，如果突然错开（右图）、中断或呈大角度拐弯，或截然与平原相接触，则可考虑有断层的可能性。（3）断层谷、断陷湖、断层泉顺断层线或地堑常形成断层谷，或形成一系列断陷湖盆。有时沿断层线出现一系列泉水。如内蒙古凉城县岱海，就是一个断陷湖。如果水系突然呈直角转折，也可能与断层（或节理）有关。（4）火山分布第四纪火山锥常沿着断层线或断层的交叉点分布，因此有规律分布的火山锥或侵入体，可能与断层有关。（5）植被变化断层线两侧因岩性不同、土壤性质不同，可以有规律地生长着各异的植被；有时断层带为地下水富水带，生长着茂盛的或喜湿的植被。（二）怎样确定断层的性质在可能条件下，首先应该测量断层面的产状（走向，倾向，倾角）。其次，要确定断层两盘相对位移的方向。如是，断层的性质（正、逆等）便可判断了。确定两盘相对位移方向的方法主要如下：1、根据断层面上的擦痕、阶步和断层两侧的拖拉褶皱判断（前已述及）。2、根据断层两盘岩层的新老对比判断：对于走向断层或纵断层来说，在断层线上同一点，其较老岩层一侧为上升盘，较新岩层一侧为下降盘（参阅图798 A,B,D,E）。但当断层面倾向与岩层倾向一致，而断层面倾角小于岩层倾角时，则较老岩层一侧为下降盘，较新岩层一侧为上升盘（参阅图798 C,F）。对于倾向断层或等斜褶曲中的横断层来说，不论是在平面或剖面上，都不易判断升降盘，必须借助其他小构造等来判断。3、根据褶曲核部或两翼的宽窄变化判断：（1）如果是发育在背斜或向斜中的走向断层或纵断层，其一翼岩层经常出现重复或缺失。（2)如果是发生在背斜或向斜中的倾向断层或横断层，则在断层线两侧常表现为核部宽窄不同，即在背斜中，核部或两侧相当翼变宽的一盘为上升盘，变窄的一盘为下降盘（图7102 左边图）；在向斜中正好相反，核部或两侧相当翼变窄的一盘为上升盘，变宽的一盘为下降盘（图7102 右边图）。（3）如果是切过背斜或向斜的平推断层，则核部及两盘相当翼只有水平错开，而无宽窄的变化（图7104)，即两侧岩层或褶曲轴各向一个方向错开。（三）怎样确定断层的时代1、利用断层和岩体、岩脉等的关系若断层切断岩体，则断层形成于岩体侵入之后；若