環(huán)狀斷層概述

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)與熱點或高熱異常點有密切關(guān)系。

1)絕大多數(shù)強震震中分布于活動斷層帶內(nèi)。

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

3)在許多活動斷層上都發(fā)現(xiàn)了古地震及其重要現(xiàn)象，重復(fù)的時間在幾百年至上萬年。

4）大多數(shù)強震的極震區(qū)和等震線的延長方向與當(dāng)?shù)財鄬幼呦蛞恢隆?

5）震源力學(xué)分析得出，震源錯動面產(chǎn)生狀態(tài)大部分和地表斷層一致。總之，地震帶與活動斷層有著成因上的密切聯(lián)系?；顒訑鄬拥淖饔糜质钱a(chǎn)生地震和地震帶分布的根本因素。

環(huán)狀斷層斷層研究的內(nèi)容

斷層活動總會在產(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，形成了所謂的斷層標(biāo)志，這些標(biāo)志是識別斷層的主要依據(jù)。

環(huán)狀斷層地貌標(biāo)志

斷層崖　由于斷層兩盤的相對滑動，斷層的上升盤常常形成陡崖，這種陡崖稱為斷層崖。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，乃形成沿斷層走向分布的一系列三角形陡崖，即斷層三角面。

環(huán)狀斷層地貌標(biāo)志

錯斷的山脊　往往是斷層兩盤相對平移的結(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)代活動斷層直接控制的結(jié)果。

水系特點　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，甚至錯斷河谷。

環(huán)狀斷層構(gòu)造標(biāo)志

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

構(gòu)造強化是斷層可能存在的重要依據(jù)。構(gòu)造強化現(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，長徑一般為數(shù)十厘米至二、三米。構(gòu)造透鏡體有時單個出現(xiàn)，有時成群產(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)，有時見到一系列復(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，小褶皺軸面有時向一方傾斜，有時陡立，但總的產(chǎn)狀常常與斷層面斜交，所交銳角一般指示對盤運動方向。

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)和缺失是識別斷層的主要依據(jù)。

環(huán)狀斷層巖漿活動與礦化標(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移的通道和儲聚場所，因此，如果巖體、礦化帶或硅化等熱液蝕變帶沿一條線或帶斷續(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

如果一個地區(qū)的沉積巖相和厚度沿一條線發(fā)生急劇變化，可能是斷層活動的結(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，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，同時結(jié)合其他地質(zhì)條件和背景加以綜合分析。2100433B

能產(chǎn)生大震和具有以下至少一點特征的活斷層是能動斷層：

在3.5萬年以來至少產(chǎn)生過一次近地表或在地表發(fā)生的運動。

發(fā)生過地震運動（3.5級或者更高），并且有儀器測定的記錄其精確度能夠證明地震運動與斷層有直接關(guān)系。

對于能動斷層來說，斷層一邊發(fā)生地震運動，另一邊也會受到影響。

儀器記錄到歷史上有小震活動產(chǎn)生，且跟斷層有關(guān)。

能動斷層（capable fault）

可能引起地表或近地表明顯錯動的斷層。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，有的則對礦體起破壞作用，使礦床開采復(fù)雜化。對斷層的調(diào)查、觀察、測定其產(chǎn)狀要素、確定其類型、分析它與成礦的關(guān)系，對指導(dǎo)開采十分重要。

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

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，抗剪強度低，常具有隔水性能。②正斷層面粗糙，有時呈鋸齒狀，抗剪強度較逆斷層高，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，在平面上常成X形分布，抗剪強度亦較低。

斷層發(fā)育的 3 個階段:

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，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的斜裂紋。斷層形成時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。隨著斷距的進一步增大，斷層下降盤的泥巖源層變形，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)，破碎的塊體沿斷層向下混雜。斷裂帶由構(gòu)造變形拉長的斷層核和兩側(cè)的破壞區(qū)域復(fù)合組成。斷層發(fā)育階段的識別是研究斷層封閉性評價的基礎(chǔ)，通常用泥質(zhì)源巖層厚度和斷距的比值來區(qū)分不同階段：斷層在初始—過渡階段，斷距為60～80 m時， 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 這一比值約為0.0009。泥巖涂抹層在斷層發(fā)育時已形成，后期厚度不再增加。在斷層位移較小時，涂抹的泥巖能保持連續(xù)，隨著斷距的增大，泥質(zhì)沿斷層分布變分散、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，單個或互層的涂抹層將存在缺口，出現(xiàn)封閉上的泄漏點，可以推測，泄漏點與SGR、SSF等比值上的臨界值具有對應(yīng)關(guān)系。2100433B