環(huán)狀斷層斷層的識(shí)別和標(biāo)志

環(huán)狀斷層斷層研究的內(nèi)容

斷層活動(dòng)總會(huì)在產(chǎn)出地段的有關(guān)地層、構(gòu)造、巖石或地貌等方面反映出來(lái)，形成了所謂的斷層標(biāo)志，這些標(biāo)志是識(shí)別斷層的主要依據(jù)。

環(huán)狀斷層地貌標(biāo)志

斷層崖　由于斷層兩盤(pán)的相對(duì)滑動(dòng)，斷層的上升盤(pán)常常形成陡崖，這種陡崖稱(chēng)為斷層崖。盆地與山脈間列的盆嶺地貌是斷層造成一系列陡崖的典型實(shí)例。

斷層三角面　斷層崖受到與崖面垂直方向水流的侵蝕切割，乃形成沿?cái)鄬幼呦蚍植嫉囊幌盗腥切味秆?，即斷層三角面?h3 class="title-text">環(huán)狀斷層地貌標(biāo)志

錯(cuò)斷的山脊　往往是斷層兩盤(pán)相對(duì)平移的結(jié)果。

橫切山嶺走向的平原與山嶺的接觸帶 往往是規(guī)模較大的斷裂。

串珠狀湖泊洼地 往往是大斷層存在的標(biāo)志。這些湖泊洼地主要是由斷層引起的斷陷形成的。

泉水的帶狀分布　往往也是斷層存在的標(biāo)志。

念青唐古拉南麓從黑河到當(dāng)雄一帶散布著一串高溫溫泉，是現(xiàn)代活動(dòng)斷層直接控制的結(jié)果。

水系特點(diǎn)　斷層的存在常常影響水系的發(fā)育，引起河流的急劇轉(zhuǎn)向，甚至錯(cuò)斷河谷。

環(huán)狀斷層構(gòu)造標(biāo)志

如果線(xiàn)狀或面狀地質(zhì)體在平面上或剖面上突然中斷、錯(cuò)開(kāi)，不再連續(xù)，說(shuō)明有斷層存在。右下圖示斷層造成的構(gòu)造線(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象。為了確定斷層的存在和測(cè)定錯(cuò)開(kāi)的距離，在野外應(yīng)盡可能查明錯(cuò)斷的對(duì)應(yīng)部分。

構(gòu)造強(qiáng)化是斷層可能存在的重要依據(jù)。構(gòu)造強(qiáng)化現(xiàn)象包括有：巖層產(chǎn)狀的急變和變陡；突然出現(xiàn)狹窄的節(jié)理化、劈理化帶；小褶皺劇增以及擠壓破碎和各種擦痕等現(xiàn)象?！?gòu)造透鏡體是斷層作用引起構(gòu)造強(qiáng)化的一種現(xiàn)象。斷層帶內(nèi)或斷層面兩側(cè)巖石碎裂成大小不一的透鏡狀角礫塊體，長(zhǎng)徑一般為數(shù)十厘米至二、三米。構(gòu)造透鏡體有時(shí)單個(gè)出現(xiàn)，有時(shí)成群產(chǎn)出。構(gòu)造透鏡體一般是擠壓作用產(chǎn)出的兩組共軛剪節(jié)理把巖石切割成菱形塊體后，其楞角又被磨去形成的。包含透鏡體長(zhǎng)軸和中軸的平面，或與斷層面平行，或與斷層面成小角度相交。 在斷層帶中或斷層兩側(cè)，有時(shí)見(jiàn)到一系列復(fù)雜緊閉的等斜小褶皺組成的揉褶帶。揉褶帶一般產(chǎn)于較弱薄層中，小褶皺軸面有時(shí)向一方傾斜，有時(shí)陡立，但總的產(chǎn)狀常常與斷層面斜交，所交銳角一般指示對(duì)盤(pán)運(yùn)動(dòng)方向。

斷層巖的發(fā)育和較廣泛產(chǎn)出也是斷層存在的良好判據(jù)。

環(huán)狀斷層地層標(biāo)志

地層的重復(fù)和缺失是識(shí)別斷層的主要依據(jù)。

環(huán)狀斷層巖漿活動(dòng)與礦化標(biāo)志

大斷層尤其是切割很深的大斷裂常常是巖漿和熱液運(yùn)移的通道和儲(chǔ)聚場(chǎng)所，因此，如果巖體、礦化帶或硅化等熱液蝕變帶沿一條線(xiàn)或帶斷續(xù)分布，常常指示有大斷層或斷裂帶存在。一些放射狀或環(huán)狀巖墻也指示放射狀斷裂或環(huán)狀斷裂的存在。

環(huán)狀斷層巖相和厚度標(biāo)志

如果一個(gè)地區(qū)的沉積巖相和厚度沿一條線(xiàn)發(fā)生急劇變化，可能是斷層活動(dòng)的結(jié)果。斷層引起巖相和厚度的急變有兩種情況：一種情況是控制沉積盆地和沉積作用的同沉積斷層的活動(dòng)，引起沉積環(huán)境沿著斷層發(fā)生明顯變化，巖相和厚度因而發(fā)生顯著差異；另一種情況是，斷層的遠(yuǎn)距離推移，使相隔甚遠(yuǎn)的巖相帶直接接觸。 查明和確定斷層是研究斷層的基礎(chǔ)和前提。在地質(zhì)調(diào)查中，應(yīng)注意觀(guān)察、發(fā)現(xiàn)和收集指示斷層存在的各種標(biāo)志和跡象，同時(shí)結(jié)合其他地質(zhì)條件和背景加以綜合分析。2100433B

1)絕大多數(shù)強(qiáng)震震中分布于活動(dòng)斷層帶內(nèi)。

2)世界上破壞性地震所產(chǎn)生的地表新斷層與原來(lái)存在的斷層走向一致或完全重合。

3)在許多活動(dòng)斷層上都發(fā)現(xiàn)了古地震及其重要現(xiàn)象，重復(fù)的時(shí)間在幾百年至上萬(wàn)年。

4）大多數(shù)強(qiáng)震的極震區(qū)和等震線(xiàn)的延長(zhǎng)方向與當(dāng)?shù)財(cái)鄬幼呦蛞恢隆?

5）震源力學(xué)分析得出，震源錯(cuò)動(dòng)面產(chǎn)生狀態(tài)大部分和地表斷層一致?？傊?，地震帶與活動(dòng)斷層有著成因上的密切聯(lián)系?；顒?dòng)斷層的作用又是產(chǎn)生地震和地震帶分布的根本因素。

環(huán)狀斷層發(fā)育與拱隆作用、底辟作用有關(guān)，分布于穹窿、鹽丘、巖株或火山口邊緣。有些環(huán)狀斷層是隕石沖擊形成的；另一些環(huán)狀斷層則由旋卷構(gòu)造所產(chǎn)生；更有許多大小不等的環(huán)狀斷層的出現(xiàn)與熱點(diǎn)或高熱異常點(diǎn)有密切關(guān)系。

能產(chǎn)生大震和具有以下至少一點(diǎn)特征的活斷層是能動(dòng)斷層：

在3.5萬(wàn)年以來(lái)至少產(chǎn)生過(guò)一次近地表或在地表發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。

發(fā)生過(guò)地震運(yùn)動(dòng)（3.5級(jí)或者更高），并且有儀器測(cè)定的記錄其精確度能夠證明地震運(yùn)動(dòng)與斷層有直接關(guān)系。

對(duì)于能動(dòng)斷層來(lái)說(shuō)，斷層一邊發(fā)生地震運(yùn)動(dòng)，另一邊也會(huì)受到影響。

儀器記錄到歷史上有小震活動(dòng)產(chǎn)生，且跟斷層有關(guān)。

能動(dòng)斷層（capable fault）

可能引起地表或近地表明顯錯(cuò)動(dòng)的斷層。2100433B

巖層或巖體在構(gòu)造應(yīng)力作用下，發(fā)生破裂，并沿破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生明顯位移的構(gòu)造。斷層在地殼中廣泛發(fā)育，常常構(gòu)成一定地區(qū)的構(gòu)造格架，區(qū)域性的大斷層不僅控制或影響區(qū)域地質(zhì)的結(jié)構(gòu)和發(fā)展，而且以其為背景形成區(qū)域成礦帶;礦區(qū)內(nèi)的斷層，有的控制著礦床分布、礦體的形態(tài)產(chǎn)狀和礦石品位的貧富，有的則對(duì)礦體起破壞作用，使礦床開(kāi)采復(fù)雜化。對(duì)斷層的調(diào)查、觀(guān)察、測(cè)定其產(chǎn)狀要素、確定其類(lèi)型、分析它與成礦的關(guān)系，對(duì)指導(dǎo)開(kāi)采十分重要。

斷層要素：指斷層的幾何要素，包括斷層面、斷層線(xiàn)、斷盤(pán)、滑距、斷距等。(1)斷層面：即巖層或巖體的破裂和錯(cuò)位面，其產(chǎn)出狀態(tài)由該面的走向、傾向、傾角確定。(2)斷層線(xiàn)：指斷層面與地面的交線(xiàn)，即斷層在地表的出露線(xiàn)。(3)斷盤(pán)：指斷層面兩側(cè)的巖塊。斷層面傾斜時(shí)，面的上側(cè)巖塊叫上盤(pán)；下側(cè)巖塊稱(chēng)下盤(pán)；斷層面垂直時(shí)，則兩盤(pán)以方位命名，如東盤(pán)、西盤(pán)、南盤(pán)、北盤(pán)等。(4)滑距：指斷層面上同一地質(zhì)現(xiàn)象點(diǎn)錯(cuò)斷后的實(shí)際距離稱(chēng)總滑距；總滑距在斷層面走向線(xiàn)上的分量叫走向滑距；總滑距在斷層面傾斜線(xiàn)上的分量為傾斜滑距；總滑距在水平面上的投影長(zhǎng)度稱(chēng)水平滑距。(5)斷距：斷層面上對(duì)應(yīng)層之間的垂直斷距；對(duì)應(yīng)層間的水平距離稱(chēng)水平斷距。

斷層的工程地質(zhì)性質(zhì)：①逆斷層面呈舒緩波狀，有時(shí)有鏡面，擠壓面常集中出現(xiàn)構(gòu)成擠壓帶，斷層面礦物定向排列，抗剪強(qiáng)度低，常具有隔水性能。②正斷層面粗糙，有時(shí)呈鋸齒狀，抗剪強(qiáng)度較逆斷層高，透水排水性能好，常為地下水的通道，在石灰?guī)r地區(qū)容易沿其形成喀斯特洞穴。③平移斷層面平直光滑，有鏡面，產(chǎn)狀穩(wěn)定，傾角一般較陡，延伸長(zhǎng)，在平面上常成X形分布，抗剪強(qiáng)度亦較低。

斷層發(fā)育的 3 個(gè)階段:

階段1：初始發(fā)育階段。斷距較小，沉積和成巖作用控制的垂直各向異性產(chǎn)生順層間斷面， 斷層垂向具分段特點(diǎn)，泥巖層中發(fā)育大量的向下變形的張性緩沖區(qū)(Releasing dip relay)，泥巖層厚度越大，緩沖區(qū)越寬。

階段2：過(guò)渡形變階段。斷層沿間斷面剪切，產(chǎn)生次生裂縫或與順斷層滑動(dòng)的斜裂紋。斷層形成時(shí)伴生的微小裂縫具有定向性， 其方位與 Riedel 剪切一致，在富泥地層中，斷距增大形成泥巖涂抹的概率很高 。

階段3：斷層形成階段。隨著斷距的進(jìn)一步增大，斷層下降盤(pán)的泥巖源層變形，可能使涂抹的泥巖層厚度變薄，從而失去連續(xù)性。巖石塊狀發(fā)生破裂、旋轉(zhuǎn)，破碎的塊體沿?cái)鄬酉蛳禄祀s。斷裂帶由構(gòu)造變形拉長(zhǎng)的斷層核和兩側(cè)的破壞區(qū)域復(fù)合組成。斷層發(fā)育階段的識(shí)別是研究斷層封閉性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，通常用泥質(zhì)源巖層厚度和斷距的比值來(lái)區(qū)分不同階段：斷層在初始—過(guò)渡階段，斷距為60～80 m時(shí)， 泥巖層厚度與斷距比值0.007；在斷層形成階段，斷距為 600 m 時(shí) 這一比值約為0.0009。泥巖涂抹層在斷層發(fā)育時(shí)已形成，后期厚度不再增加。在斷層位移較小時(shí)，涂抹的泥巖能保持連續(xù)，隨著斷距的增大，泥質(zhì)沿?cái)鄬臃植甲兎稚?、涂抹厚度逐漸減少，至這一距離約為泥質(zhì)源巖層厚度的6～8 倍時(shí)，單個(gè)或互層的涂抹層將存在缺口，出現(xiàn)封閉上的泄漏點(diǎn)，可以推測(cè)，泄漏點(diǎn)與SGR、SSF等比值上的臨界值具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。2100433B