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中国矿井物探网 - 矿井地质 - 构造地质学基础常识
 
 
构造地质学基础常识
信息来源:网站编辑部   添加日期:2014-2-25   浏览次数:4591
  ——断层的研究与观察
技术支持中心 苏敏敏 整理

一、 断层产状的确定
    断层面显露地表时,可以直接在断层面上进行测定。
    断层面未显露地表时,如果断层面比较平整、地形切割较强烈而且断层线出露良好,则可以利用“v”字形法则。
    隐伏断层的产状,主要根据钻孔资料,用三点法予以测定。利用物探资料也可判定断层产状。

二、 断层两盘相对运动方向的确定
1、 根据断层两盘地层的新老关系
  走向断层(纵断层):两盘正常地层——上升盘地层相对老,下降盘相对新;两盘倒转地层或(正常)地层倾角>断层倾角——上升盘断层相对新,下降盘地层相对老,具体如图一所示。
 走向断层两盘相对运动方向的示意图 
图一 走向断层两盘相对运动方向的示意图
    横断层:横穿背斜——上升盘的背斜核部变宽,下降盘核部变窄;横穿向斜——上升盘的向斜核部变窄,下降盘核部变宽,具体如图二所示。
横断层两盘相对运动方向的示意图
图二 横断层两盘相对运动方向的示意图

2、牵引构造

    断层两盘紧邻断层面(带)的岩层在断层两盘相对滑动过程中发生的明显弧形弯曲(牵引褶皱)构造。牵引构造的总体规律是:
①弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向;
②正断层牵引造成岩层变薄(岩层在断层面附近最薄,向外逐渐变厚并趋正常);而逆断层牵引造成岩层变厚(岩层在断层面附近最厚,向外逐渐变薄并趋正常),具体如图三所示。
 牵引构造运动方向的示意图 
图三 牵引构造运动方向的示意图

3、擦痕和阶步

    擦痕——两盘岩石被磨碎的岩屑和岩粉在断层面上刻划的一组比较均匀的平行细纹。有时表现为一端粗而深,另一端细而浅。由粗而深端向细而浅端一般指示对盘运动方向。
    阶步——在断层滑动面上常有与檫痕呈直交的微细陡坎阶步的陡坎一般面向对盘的运动方向。
    反阶步——断层滑动面上与擦痕直交的微细阶坎。阶坎的陡坎的面向不是指示对盘运动方向而本盘方向。反阶步是次级剪切羽列横断的结果,因此阶步的陡坎与断层面近于直交,甚至内嵌。

4、羽状节理
    张节理——与主断层的锐夹角指示本盘运动方向;
    剪节理——与主断层的锐夹角也指示本盘运动方向。

5、派生小褶皱

    小褶皱轴面与断层面之交的锐夹角指示对盘运动方向。

6、断层角砾岩
    如果断层切断并挫碎某一标志性岩层或矿层,根据该层角砾在断层面上的分布可以推断两盘相对位移方向,图四指示上盘上升有时断层角砾成规律性排列,这些角砾变形的AB面与断层所夹锐角指示对盘运动方向。
  根据断层带中标志层角砾的分布推断断层两盘相对运动
图四 根据断层带中标志层角砾的分布推断断层两盘相对运动

三、断层岩

    断层岩是断层带中或断层两盘的岩石在断层作用中被改造形成的具有特征性结构、构造和矿物成分的岩石。对断层岩的研究是研究断层的一个重要方面。
    目前包括两大系列:① 碎裂岩系列;② 糜棱岩系列。

1、 碎裂岩系列
    碎裂岩系列是原岩在浅层次脆性-脆韧性断裂带中经破碎、磨蚀、细化的构造岩。是自然界断层中常见的构造岩。一般包括断层角砾岩、碎粒岩(碎斑岩)、碎粉岩(超碎裂岩)、玻化岩及断层泥等。
(1) 断层角砾岩是由保持原岩特点的岩石碎块组成。角砾岩中的角砾一般在2mm以上,常具定向性排列;角砾胶结物为磨碎的岩屑、岩粉以及岩石压溶物质和外源物质,如图五所示。
  断层角砾岩
图五 断层角砾岩
(2)碎粒岩是被断层两盘研磨得更细的断层岩,由原岩的碎基组成,其颗粒一般在0.1~2mm,在镜下岩石具有压碎结果。如果碎粒岩中残留有一些较大的矿物颗粒,则构成碎斑结构,这种岩石可称为碎斑岩。
(3)断层泥(未固结碎粉岩)由未固结的碎粉级物质(<0.1mm)组成的构造岩。 因此原岩结构构造特征完全消失,但其化学组分与原岩仍然基本相同。其成因有两种:一为新构造(断层)活动形成的碎粉物质尚未固结;二是已固结碎粉岩被风化——泥化作用形成。
(4)玻化岩是岩石在强烈研磨和错动过程中局部发生熔融,而后又迅速冷却,会形成外貌似黑色玻璃质的岩石,称为玻化岩,又称假玄武玻璃。往往呈细脉分布于其他断层岩中。

2、糜棱岩系列

    糜棱岩系列是构造动力作用下形成的具有塑性变形、动态恢复和动态重结晶的构造岩。
(1)根据糜棱岩中基质细粒化的百分比,可将糜棱岩划分为:初糜棱岩、眼球状糜棱岩、糜棱岩及超糜棱岩,具体如图六、图七、图八、图九所示。
初糜棱岩  
图六 初糜棱岩(基质<50%)   
眼球状糜棱岩
图七 眼球状糜棱岩   
糜棱岩
图八 糜棱岩( 50%<基质<90%)   
超糜棱岩
图九 超糜棱岩(基质>90%)
(2)根据变形后重结晶程度和结晶颗粒的大小,糜棱岩可分为:千糜岩(变余糜棱岩)、构造片岩及构造片麻岩,如图十、图十一所示。   
千糜岩
图十 千糜岩   
构造片岩
图十一 构造片岩
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