《2022年地质构造分析的力学基础和断层 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年地质构造分析的力学基础和断层 .pdf(15页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1本章要点? 应力的概念; (应力,应力与作用面的关系,应力莫尔圆 )? 应力状态分析(二维、三维);? 应力场,应力轨迹和应力集中;? 应变与变形;? 应变椭球体;? 递进变形;? 岩石变形的阶段,库伦剪破裂准则;? 影响岩石变形的因素。第三章地质构造分析的力学基础第三章地质构造分析的力学基础第一节应力的概念第二节应力状态分析第三节变形岩石应变分析基础第四节岩石变形行为及影响因素小结第三节变形岩石应变分析基础一、基本概念二、应变椭球体三、递进变形返回 位移、变形和应变 均匀变形和非均匀变形 线应变与剪应变 主应变、主应变面和应变轴一、基本概念1、位移、变形和应变位移物体的位移是通过其内部各质
2、点的初始位置和终止位置的变化来表达的。质点的初始位置和终止位置的连线叫做 位移矢量 。位移的基本方式可以分为平移、旋转、形变和体变四种。平移和 旋转 是指刚体相对于外部坐标做整体的移动或旋转。这种位移并不引起物体内部各质点间的相对位置的变化,因此,并不会改变物体的形状。形变 和体变 分别是指体积的变化和形状的变化,体变和形变使物体内部各质点间的相对位置发生了改变,从而改变了物体的大小和形状,也引起了物体的应变。 变形当地壳中岩体受到应力作用后,其内部各质点经受了一系列的位移,从而使岩体的初始形态,方位或位置发生了改变,通称为变形 。变形分为 5种基本类型: 拉伸、挤压、剪切、弯曲、扭转 。(见
3、下页图)应变物体在应力作用下的形状和大小发生改变,应变是指与初始状态相比较的物体变形后状态的改变量,以相对变形表示。图 3-15 岩石变形的五种方式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 15 页 - - - - - - - - - 22、均匀变形和非均匀变形 均匀变形物体各点的应变相同的变形称为均匀变形。特征:变形前的直线变形后仍是直线;变形前的平行线变形后仍然平行。任一小单元的应变性质(大小和方向)就可以代表整个物体的变形特征。单位圆变形后成为椭圆,称为应变椭
4、圆。如 纯剪切变形 和简单剪切变形 。 A:纯剪切变形B:简单剪切变形图3-16 均匀变形 非均匀变形物体内各点的应变特征发生变化的变形称为非均匀变形。特征:直线经变形后不再成为直线,而成了曲线或折线;平行线变形后不再保持平行。单位圆变形后亦不再成为椭圆。A:变形前B:连续变形C:不连续变形图3-17 非均匀变形说明:在讨论岩石变形时,常将整体的非均匀变形近似看做是若干连续的局部均匀变形的总和。(教材图 3-17)3、线应变与剪应变变形的结果引起物体内质点之间的线段长度的变化 或两条线段之间的角度 的变化 ,前者为线应变 ,后者为 剪应变 。测量这种变化,就可以计算出物体应变的大小和方向,确定
5、其应变状态。(1)线应变纵向线应变( )、横向线应变(0) : 一般把伸长时的 取正值。泊松效应 :在弹性范围内:0=直线长度比 (S):指变形前后单位长度的改变量。平方长度比 ():同一线段在变形后的长度与变形前的长度之比的平方。(2)剪应变变形前相互垂直的两条直线,变形后其夹角偏离直角的量 称为角剪切应变或简称“ 角剪应变 ”。其正切 称为剪应变 : =tan。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - 34、主应变、
6、主应变面和应变轴在均匀变形的三向应力状态下,于岩石内部任意点上,总可以截取这样一个立方体:在这个单元体中的三个互相垂直的面上,只有线应变而无剪应变 ,岩石表现为单纯的拉伸或压缩。则这三个线应变称为主应变 ;该三个互相垂直的面,称为主应变面 ;该三个互相垂直的主应变方向,称为主应变轴。三个(最大、中间、最小)主应变分别为1、 2、 3(主应变轴A、 B、 C 或 X 、 Y、 Z )返回 应变椭球体 单剪应变与纯剪应变二、应变椭球体1. 应变椭球体设想在变形前岩石中有一个半径为1的单位球体,均匀变形后成为一个椭球,以这个椭球的形态和方位来表示岩石的应变状态,这个椭球便称为应变椭球体。应变椭球的三
7、个主轴方向形象的表示了变形造成的地质构造的空间方位。在应变椭球体上,各点的坐标与主应变的关系:1322212=+zyx图 3-18 应变椭球体横过椭圆中心的切面一般为椭圆形,其中有两个切面为 圆切面 ,它们的交线为中间应变轴。中间应变轴不变形的应变(即2=0 )的应变称为平面应变,在这两个圆切面上,线变形表现为等缩,等张或无伸缩。图3-19 应力与应变椭球体及应变椭圆示意图2、 单剪应变与纯剪应变根据应变椭球体 主轴方向物质线 方位改变与否,可以把变形分为旋转变形 和非旋转变形 (都是均匀变形):单剪应变 (旋转变形) :简单剪切,体变为零,物体中的质点沿着彼此平行的方向相对滑动。纯剪应变 (
8、非旋转变形) :拉伸 /压缩(单轴/双轴),应变椭球体的两个主轴上的质点线,在变形前后方位不变。返回主轴方位: 单剪旋转;纯剪非旋转名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 15 页 - - - - - - - - - 4全量应变与增量应变共轴递进变形与非共轴递进变形三、递进变形1、全量应变与增量应变在变形过程中,物体从初始状态变化到最终状态的过程是一个由许许多多微量应变的逐渐叠加、累积的过程,这种变形的发展过程称为 递进变形 。物体变形的最终状态与初始状态对比,所
9、发生的变化,称为全量应变 或总应变 或有限应变 。物体变形中间某一瞬间发生的微小的应变叫增量应变 ,如果所取瞬间非常小,其间发生的微量应变可称为无限小应变 。LLLL=-?+=?+=?+?+=?+=?+=kiikkk101210212101 i 表示全量应变,i 表示增量应变:1?0121-kk2?k?A. 全量应变;B. 增量应变:不同变形域的变形特点2、共轴递进变形 与非共轴递进变形 (1)共轴递进变形在递进变形过程中,如果各增量应变椭球的主轴始终与 有限应变椭球的主轴一致,这种变形称为共轴递进变形 。递进纯剪切变形 是共轴递进变形的典型实例。 (2)非共轴递进变形递进 简单剪切 是非共轴
10、递进变形的典型实例,其有限应变椭球的主轴方位随着剪切应变量的增加而改变。主轴方位: 单剪旋转(非共轴); 纯剪没旋转(共轴)(图中的百分比表示横轴方向缩短量;L1L3为三条线的变化史)图3-20 共轴递进变形中,不同方向线条的长度变化史尽管图中红线的方向、长度在变化,但实际上其增量应变和有限应变的方向是保持一致的。(图中的填色区域为伸长区,空白区为收缩区)图3-21 递进单剪应变中的应变椭圆序列返回名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 15 页 - - - -
11、- - - - - 5第四节岩石变形行为及影响因素一、岩石变形的阶段二、岩石的力学性质三、岩石的脆性破坏四、影响岩石变形行为的因素返回一、岩石的变形阶段1、 弹性变形 (OB段):岩石在外力作用下,当外力解除后,又完全恢复到变形前的状态。岩石内部质点发生位移,吸收了一定量的位能,并在外力解除后释放。2、 塑性变形 (BD 段):当应力超过岩石弹性极限后,变形岩石不能恢复到其原来的形状。本质为质点间的滑移。3、断裂变形 ( DE段) :当应力达到或超过岩石的强度极限,岩石内部的结合力遭到破坏,产生破裂面,岩石失去完整性。返回影响岩石变形的岩石力学性质主要有:1、岩石的弹性和塑性2、岩石的脆性和韧
12、性3、岩石的刚性4、岩石的粘性二、岩石的力学性质1、岩石的弹性和塑性岩石在外力作用下发生变形。当外力取消后,又恢复到变形前的状态,岩石的这种力学性质称为 弹性 ,这种变形称 弹性变形 。图3-22 韧性材料拉伸时的应力应变曲线当应力超过岩石的弹性极限,即使外力去掉后,岩石也不能完全恢复到原来的状态,从而使一部分变形保留下来,这种变形称塑性变形 ,岩石的这种性质称为塑性 。塑性变形的微观解释:质点的滑移。粒间滑移 :岩石颗粒之间的位移,颗粒大小、形态不变。粒内滑移 :岩石颗粒内部的位移滑动。平移滑动;双晶滑动。2、岩石的脆性和韧性岩石受力后,若在破裂前,只能承受很小的变形时,称为岩石的 脆性 ,
13、脆化强的岩石,受力变形后很快就会发生破裂。图3-23 OD 段曲线很短,说明承受变形的能力很弱。图3-23 脆性材料的应力应变曲线(拉伸)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 15 页 - - - - - - - - - 6岩石受力后,若在破裂前能承受较大的变形而不失去连续完整性时,称为岩石的韧性 ,韧性强的岩石不易被拉段,表现在图3中OAD 段曲线很长,说明承受变形的能力很强。图 3-23 韧性材料的应力应变曲线(拉伸)3、岩石的刚性岩石不易发生变形的性质,称
14、为刚性 。理想的刚性在任何应力作用下都不会发生任何变形,岩石不是理想的刚体,且不同的岩石相对的有强有弱。4、岩石的粘性岩石容易发生流动变形的性质称为粘性 。理想的粘性体称为 牛顿流体 ,它是能经受很大程度变形的材料,在长时间的及其微小的作用下,就能表现出持续、缓慢的塑性变形(图 3-22曲线过 C点后的水平段 )。返回1、岩石的强度当岩石所受的应力达到或超过岩石的强度极限时,就会发生断裂。岩石的这种抵抗破坏的能力,称为 强度 。三、 岩石的脆性破坏2、岩石的脆性破坏方式岩石的破裂有两种类型:张裂 与剪裂 。当张应力得到或超过岩石抗拉强度时,岩石发生 张裂 ,张裂面一般垂直于主张应力方向或平行于
15、主压应力。岩石在剪应力作用下发生剪切破坏时的断裂为 剪裂 。剪裂相对位移平行于破裂面,破裂面一般与最大主应力方向的夹角45。图3-24主应力与破裂面方位的关系3、库伦剪切破裂准则库仑认为岩石抗剪切破坏的能力不仅同作用在截面上的剪应力有关,而且还与作用于该截面上的正应力有关。=0+nn作用于该剪切面上的正应力;0n=0时的岩石抗剪强度,也称为岩石的内聚力,对于一种岩石而言是一个常数; 内摩擦系数,即为上述直线方程中直线的斜率,如以直线的斜角表示,则上式为:=0+ntan 为岩石的内摩擦角。上式称为 库仑剪破裂准则。在莫尔圆应力图解中:当岩石发生剪裂时,剪裂面与 1的夹角为 。2 =90=45 /
16、2由此可见, 剪裂角大小取决于岩石变形时内摩擦角的大小。图3-25 剪切破裂时的摩尔圆图解 内摩擦角; 共轭剪裂面之间的夹角; 应力分析中斜截面与主平面之间的夹角,或主应力与截面法线之间的夹角; 90 45 /22 2 180 ( 90 )名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 15 页 - - - - - - - - - 74.莫尔剪切破裂准则莫尔根据岩石力学实验的结果,对库仑准则提出修正。他认为材料的内摩擦角不是常数,而是随围压的变化而变化,其破裂线的方程为:
17、n f (n)返回图3-26 页岩不同围压下的摩尔包络线岩石变形行为:作用力:大小、方式岩石力学性质:组成、结构、构造变形条件:围压、温度、溶液、孔隙压力、时间四、影响岩石变形行为的因素1.岩石的力学性质不同岩性的岩石,由于组成成分不同,软硬度不一,其力学性质存在着天然的差异,因此其变形行为差别较大。同一岩性的岩石常由于层理或次生面理、节理裂隙等的发育,而造成岩石力学性质的各向异性 。2.岩石的变形条件( 1)围压增大围压的效应一方面增大了岩石的极限强度,另一方面增大了岩石的韧性。图 3-27 大理岩不同围压下的应力应变曲线(2)温度温度的升高常使岩石的韧性增大,屈服极限降低 。图 3-28
18、玄武岩 500MPa围压下,不同温度时的应力应变曲线( 3)溶液当岩石中有溶液或水汽时:一方面 由于溶液的加入使分子的活动性增强,岩石的内摩擦力和分子间的凝聚力必然减小,从而降低了岩石的强度;另一方面 ,在应力作用下,溶液有利于重结晶作用,可促使某些矿物溶解,或促使某些新矿物形成,从而有利于岩石的塑性变形。(4)孔隙流体对变形的影响岩石孔隙内流体的压力称为孔隙压力,在正常情况下,地壳内任一深度上的流体静压力约为静岩压力(或围压)的40% 。孔隙压力( Pp)的作用在于它抵消了一部分围压( Pc )的作用,这时对变形起作用的是有效围压 Pe:Pe=Pc -Pp (5)时间 应变速率 :应变速率高
19、,可以加快岩石的变形速度,缩短塑性变形阶段,降低岩石的韧性,表现为 脆性变形 。应变速率的降低,使岩石的屈服极限降低,变成韧性 。 蠕变与松弛:当作用于岩石的应力保持长期不变时,岩石的应变会随应力作用时间的延长而逐渐加大,称为岩石的蠕变 。在岩石受力变形的过程中,若待应力和应变达到一定值以后就维持应变量不变,则所需持续作用的应力值会随时间的延长而逐渐减小,称为岩石的松弛 。 重复受力:如果对岩石重复施力,虽然每次作用应力没有达到岩石的强度极限,但是只要达到某个临界值以上,并且有足够的重复次数,岩石同样会发生破裂,称为疲劳现象 。返回名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
20、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 15 页 - - - - - - - - - 8要求熟练掌握的概念和要点二维单轴应力状态的表达式应力莫尔圆:推导,圆上一点的意义各种类型应力圆表示的应力状态纯剪应力状态应变椭球体:主应变轴,主应变面递进变形:共轴 /非共轴递进变形库仑剪破裂准则:公式,剪裂角,内摩擦角岩石变形的三个阶段影响岩石变形的因素思考:1、单轴应力状态时,外力P1大小方向不变,不同斜截面上的合应力大小是否不变?2、单轴应力状态时,与主应力方向平行的截面上应力状态如何?3、应变椭球体中,最大主应变轴是否与最大主应力
21、轴保持一致?(徐开礼教材 P49)4、“ 在非共轴 递进变形过程中,增量应变椭圆的应变主方向是不变的,而全量应变椭圆的应变主方向在变形的不同阶段,位于不同的质点线上 ”(徐开礼教材 P52 ),如何理解?5、岩石被拉张破坏时,如何用莫尔圆表示?6、从下面的应力莫尔圆图解中可以得到哪些结论 ?PPPPPPPP113311331133纯剪单剪(1) 决定岩石破坏与否的主要因素是最大主应力1还是主应力差13?(2) 图示是否能表明增大围压可以提高岩石强度?第六章断层断层是地壳表层中岩层顺破裂面发生明显位移的构造。地壳岩石中断裂主要表现为层次性,浅层次为脆性断裂,形成脆性断层或简称断层;在较深和深层次
22、则形成韧性断层或称韧性剪切带;两者之间存在一个过渡层次。脆性断层 和韧性剪切带 构成了断层的 双层结构 。第六章断层研究意义: 区域性断层控制或影响区域地质构造的格局,并常常控制或影响区域成矿作用; 中小型断层决定了某些矿体的形态和产状;或者切割、破坏层状矿体(如煤)的赋存状态; 断层是石油、天然气、地下水等的赋存、运移的通道; 断层影响水工建筑的稳定性:场地稳定性、水库渗漏等; 活断层是绝大多数地震的根源。第六章断层名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 15
23、页 - - - - - - - - - 9第六章断层主要内容:第一节、断层的几何要素第二节、断层分类第三节 、断层各论第四节 、断层形成机制第五节 、断层效应第六节 、断层的观察与研究第一节断层的几何要素一、断层面和断层带二、断层线三、断盘四、位移返 回一、断层面和断层带岩层或岩体断开后,两侧岩体沿着断裂面发生显著位移,这个断裂面称为断层面 。大规模断层不是沿着一个简单的面发生,而往往是沿着一系列密集的破裂面或破碎带发生位移,这称之为 断层带 或断层破碎带 。返回二、断层线断层面与地面的交线称断层线 ,它表示断层的延伸方向。它可以是一条直线,也可以是一条曲线或波状弯曲的线。断层线的形状取决于断
24、层面的产状和地形起伏条件。返回名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 15 页 - - - - - - - - - 10三、断盘1、上盘和下盘 :断层面两侧发生显著位移的岩块称为 断盘 。如果断层面是倾斜的,位于断层面以上的岩块叫 上盘 ,位于以下的叫 下盘 。2、上升盘和下降盘:在实际工作中是根据相对位移的关系来判断上升和下降,相对上升的岩块叫上升盘,相对下降的岩块叫下降盘。返回断层两盘的相对移动统称位移 。可分为 直移运动 和旋转运动 。在直移运动中,两盘只发
25、生相对平直的滑移而无旋转,错动前的直线运动后仍然平行;在旋转运动中,两盘以断层面法线为轴相对旋转滑移,错动前的直线运动后不再平行。四、位移对位移的描述:滑距 、断距 (离距 )滑距:总滑距、走向滑距、倾斜滑距(在断层面上)断(离)距:走向断距、倾向断距(垂直断层走向)地层断距、铅直地层断距、水平地层断距(垂直地层走向) 滑距 :原来重叠的两点位移后的距离。 离距 :标志层经断层位移后在断层面上测得的两条迹线之间的垂直距离。即断距 。(一)滑距(在断层面 上观察)在实际工作中,经常要推断断层两盘相对位移的方向和测算位移的大小。断层错动前的一个点,错动后变成位于断层面上的两个对应点,即a和b。这两
26、个点的实际距离 ,表示了断层的真位移,称为总滑距(ab);总滑距 在断层面 走向方向和倾斜线上的分量,称为走向滑距 (ac)和倾斜滑距 (cb)。(二)断距(离距)1、地层断距:( 垂直于地层走向的剖面上观察)同一地层由于断开移动,分别在上下盘出现,变成了两个对应地层。通常是在 垂直地层走向 的剖面上来测量对应层之间的位移, 这样算出来的位移都是视位移。地层断距断层两盘对应层层面之间的垂直距离(ho)。铅直地层断距断层两盘对应层层面在铅直方向上的距离( hg)。水平地层断距在断层两盘对应层层面之间的水平距离( hf)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
27、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 15 页 - - - - - - - - - 11地层断距、铅直地层断距、水平地层断距的关系ho= hgcos = hfsi nhg= hft an当岩层走向与断层走向不一致时,垂直于断层走向的剖面上测得的地层断距为视断距 :视地层断距( ho ho)视水平地层断距(hf hf )视铅直地层断距(hg=hg)2、落差、平错:(垂直于断层走向 的剖面上观察)(1)走向断距与倾向断距走向断距 :断层两盘同一岩层或矿层沿断层走向线错开的水平距离。倾向断距 :断层两盘同一岩层或矿层沿断层倾斜线错开的倾斜距
28、离。断距不是滑距!H走H倾BAA BAA 是走向断距;BB 是倾向断距。运动方式: A A 就是 总滑距 ,也是 走向滑距 。( 倾斜滑距 为0)运动方式: BB 就是总滑距 ,也是倾斜滑距 。(走向滑距 为0)运动方式: XX 是总滑距 ,XX1是 走向滑距 ;X1X 是倾斜滑距 。BAABBXXX1无论何种运动方式:A A 都是走向断距 ;B B 都是 倾向断距 。(2)落差、平错:在与断层走向垂直的剖面上,倾向断距 的铅直分量为落差( xy),水平分量为平错(yz)。落差、平错与 倾向断距( xz)的关系为:xy=xz sinyz=xz cos 断层倾角Ha=HcsinHb=Hccos断
29、层倾角返回第二节断层的分类一、根据断层与有关构造的几何关系分类二、根据断层两盘相对运动分类三、根据断层的力学性质分类返 回一、根据断层与有关构造的几何关系分类(一)根据断层走向与岩层走向的关系分类1.走向断层断层的走向与岩层的走向一致。2.倾向断层断层的走向与岩层的走向垂直。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 15 页 - - - - - - - - - 123.斜向断层断层的走向与岩层的走向斜交。4.顺层断层断层与岩层面大致平行。(二)根据断层走向与褶曲轴
30、(或区域构造线)的关系分类。1.纵断层断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线一致。实际上,纵断层基本是走向断层。2.横断层断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线直交。实际上,横断层基本是倾向断层。3.斜断层断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线斜交。实际上,斜断层基本是斜交断层。返回二、根据断层两盘相对运动分类1.正断层上盘相对下降,下盘相对上升的断层叫正断层。断层面的倾角一般较陡,多在45 以上。正断层是在张力或重力作用下形成的,正断层形成后对应层间出现拉开的一段水平断距。正断层的规模有大有小,断距从小于1m到数百米;断层线从数米到数百千米以上,一般比较平直。(正断层的形成过程)2.逆断层上盘相对上升,
31、下盘相对下降的断层叫逆断层。逆断层主要是在水平挤压力作用下形成的,逆断层形成后对应层间出现一段掩覆现象,即上盘掩盖下盘的现象。(逆断层的形成过程)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 15 页 - - - - - - - - - 13根据断层倾角大小可分为高角度逆断层 和 低角度逆断层。逆断层又可根据断层面的倾角分为:(1)高角度逆断层:指倾角大于45的逆断层,层面比较陡直。(2)低角度逆断层:断层面倾角小于45。如果规模巨大、断层面倾角平缓,一般多为30或更
32、小,并呈波状起伏、上盘沿断层面远距离推移(数千米至数万米),这样的逆断层称为逆冲断层或逆掩断层。大规模的逆冲断层的突出特征是:老岩层推覆在新岩层之上。这些盖在较新岩层之上的来自远处的老岩层,称为外来岩块 或推覆体 ;相对地停留在原地的岩层岩块,称为原地岩块 或下伏岩块 。推覆体总体成平板状又称逆冲岩席 。逆冲断层与推覆体共同构成逆冲推覆构造 或推覆构造。如果在推覆构造的上盘岩块中,因差异侵蚀,局部露出下盘的较新的原地岩块,这种构造称为构造窗 。相反,如果由于强烈侵蚀,上盘的外来岩块只局部残留于较新的原地岩块之上,这种构造称为飞来峰 。构造窗和飞来峰,在平面图上都表现为和周围的岩层呈断层接触,
33、构造窗表现为新岩层的周围都是老岩层 ,而飞来峰则是老岩层的周围都是新岩层。构造窗飞来峰形成过程3.平移断层指断层两盘沿着断层面在水平方向发生相对位移的断层。规模巨大的平移断层通常称为走向滑动断层 。实际上无论是正断层或逆断层,很多是斜向滑动的,如果其走向断距大于倾斜断距,皆可归入平移断层一类。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 15 页 - - - - - - - - - 14根据断层两盘滑动线的侧伏角命名 10平移断层10 45 正(逆)平移断层45 80
34、 平移正(逆)断层 80正(逆)断层示图侧伏角断层分类MMNN1010BBAAFFEE正断层逆断层逆-平移断层O平移- 正断层平移断层平移断层正-平移断层平移- 逆断层 4.枢纽断层前述各种断层,其两盘位移都是直线运动的,但有些断层运动具有旋转性质,上盘围绕着一个轴作旋转运动,这样的断层叫枢纽断层 或旋转断层 。两盘运动方式有两种情况:旋转轴位于断层的一端,其特点是在同一条断层的不同地段其位移量不等;旋转轴位于断层的中间,其特点是除了位移量随断层不同地段而变化外,还表现为在旋转轴的两侧,一侧为正断层,一侧为逆断层。返回三、根据断层的力学性质分类断层是在一定的地应力作用下产生的,而地壳内岩石所受
35、的力不外是张应力、压应力 和扭(剪切)应力 ,但更多的时候是张应力兼扭应力和压应力兼扭应力。因此,可以把断层分为张性、压性、扭性、张性兼扭性(张扭)、压性兼扭性(压扭)等五种 。1.张性断层断层面一般较粗糙;断层带较宽或宽窄变化悬殊,其中常填充构造角砾岩,如尚未完全胶结,常形成地下水的通道;沿着断层裂缝常有岩脉、矿脉填充。正断层多属于张性断层。2.压性断层断层带中破碎物质常有挤压现象,出现片理、拉长、透镜体等现象;断层两侧岩石常形成挤压破碎带,为地下水运移和储集提供了有利条件,而断层带本身由于挤压密实,反倒形成隔水层;断层两盘或一盘岩层常直立、或呈倒转褶皱、牵引褶皱;逆断层多属于压性断层。名师
36、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共 15 页 - - - - - - - - - 153.扭性断层 断层面产状较稳定;断层面平直光滑,犹如刀切,有时甚至出现光滑的镜面;断层面上常出现大量擦痕、擦沟等;断裂面可以切穿岩层中的坚硬砾石和矿物;断裂带中的破碎岩石常辗压成细粉,出现糜棱岩,有时也出现一些应变矿物如绿泥石、绿帘石等。平推断层多属于扭性断层。对于扭性断层相对扭动方向,常用左行、右行或反扭、顺扭等术语来表示。判别的方法是:我们站在断裂的一端,面对断层,如对面一
37、盘向自己左边 方向移动就叫 左行 或反扭 (反时针);如对面一盘向自己右边方向移动就叫 右行 或顺扭(顺时针)。4.张扭性断层上盘沿着断层面斜向往下滑动的正断层,即带有张扭性质。这种断层具有张性和扭性断层的特点,断层面上常显示上盘斜向滑动的擦痕,断裂有时呈雁行状排列。5.压扭性断层上盘沿着断层面斜向往上推动的逆断层,带有压扭性质。这种断层具有压性和扭性断层的特点,断层面小范围内显示光滑平直,大范围内常呈舒缓波状;断层面上斜向擦痕和小陡坎(阶步)发育;其它特点多与压性断层相似或相同。返回名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 15 页 - - - - - - - - -