构造断层的野外观测和分析

(整期优先)网络出版时间:2015-03-13
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构造断层的野外观测和分析

王郑棋

王郑棋

昭通市昭阳区水利工程管理站云南昭通

Thestructurefaultopencountryobservesandanalyzes

WangZhengQi

TheZhaoTongShiZhaoYangQuwaterpipestation

【摘要】断层分析研究有不同的内容、方法和手段,但野外观测一直是断层研究的基础和主要方式。断层观测主要内容包括:断层的识别(确定断层的存在)、断层性质的确定和断层形成时代、活动演化等方面。

主题词:构造断层;野外;观测

[Abstract]Thefaultanalysisresearchhasthedifferentcontent,themethodandthemethod,buttheopencountryobservationalwaysisthefaultresearchfoundationandthefundamentalmode.Thefaultobservationprimarycoverageincludes:Faultrecognition(determinationfaultexistence),faultageaspectsandsoonarcherytargetdeterminationandfaultingtime,activeevolution.

Keyword:Structurefault;opencountry;observation

1断层野外识别

地质工作者野外观测断层并加以识别,判断方法如下:

1.1地貌标志

确定断层是否存在,构造地貌为一项重要标志,主要包括挽(晚)近时期出现断层活动而形成的动态构造地貌;地质历史时期形成的静态构造地貌,其为外营力的作用下形成。这些都为断层的观察和确定提供了有效参考。

(1)断层崖:挽近活动断层面形成,主要发育于盆地、平原与山地(脉)的陡崖。如:滇池断层崖。

(2)断层三角面:挽近活动断层面形成,受到垂直水流侵蚀切割,形成三角形陡崖。主要于盆地、平原与山地(脉)接合部发育而成。

(3)错断山脊:挽近平移活动断层,由于出现平移错动使某一方向的山脊突然错断。2008年的“512”汶川地震中,南北龙门山山脉错断,山体倒塌而形成堰塞湖。

1.2地质标志

(1)错断地质体

断层没有形成值钱出现的线状、面状地质体,经过断层切割而出现中断。一般发生在地层、岩脉、侵入接触面以及相带界线之处,且错段不连续。

(2)构造强化

地质体突然出现密集带,比如,产状出现了急变、多变,呈现出节理化、片理化、劈理化,小褶皱逐渐增多。当出现构造透镜体时,会引起断层构造强化,体现为节理递进变形,形成平列状透镜体和雁列状透镜体。

(3)断层构造岩

当出现构造断层式(时),断层带上所存在的岩石,遭到搓碎、碾磨。一些岩石甚至重结晶、再定向之后,又被固结为岩石。断层构造岩主要包括两大系列,其中的脆性系列包括碎裂岩、破裂岩和构造角砾岩三大类。

(4)断层标志(地层重复和缺失)

地层的重复或缺失,是断层存在的标志。当一套地层重复或缺失,可以证明上下两套地层相应年代间曾发生过大的构造运动,这自然对地质体产生影响。

(5)岩浆活动作用与矿化作用

大断层如果切割很深,就会出现大断裂,往往被作为岩浆和热液运移的通道,如果空间足够,也会作为岩浆和热液储聚的场所。当观测到有热液,且为岩体、矿化带以及硅化等经蚀变分布为线性断续分布,则意味着大断层存在,或者这里有断裂带形成。

2断层性质的确定

野外识别断层,并对断层的性质进行分析和测定如下:

2.1断层面产状

断层面产状的确定是断层性质确定的基础;

①断层面显露地表可直接测定;

②断层面未显露地表,如断层面平整且断层线出露良好,可采用《在地形地质图上测定面状构造产状要素方法》测定;

③断层有三个或三个以上的钻孔控制,可采用《三点法求面状构造产状要素方法》测定。

2.2断层位移(两盘相对运动方向)的确定

(1)牵引构造:断层两盘紧邻断层面(带)的岩层,当断层两盘相对滑动时,会发生弧形弯曲构造,此即为牵引构造,位移的总体规律如下:

①弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向;②正断层牵引使岩层变薄,断层面附近最薄,向外逐渐变厚并趋正常;逆断层牵引使岩层变厚,断层面附近最厚,向外逐渐变薄并趋正常。

(2)派生构造(羽状节理)

断层两盘相对运动,不同性质的羽状节理可以指示断层位移方向,如张节理和剪节理均与主断层的锐夹角指示本盘运动方向。

(3)派生构造(派生小褶皱)

断层两盘相对运动,断层的一盘(两盘)岩石中形成小褶皱构造,有时可以是羽状节理排列的。小褶皱轴面与断层面之交的锐夹角指示对盘运动方向。

3断层活动形成的时间

在完成对断层一些性质观测后,还要对断层活动形成的时间进一步的分析和判断。

3.1确定断层活动时间的方法

(1)角度不整合法:地层角度不整合,则根据断层与同期变形的地层、褶皱之间的关系对断层确定。

(2)穿插法:根据断层和诸如岩体、岩脉的侵入体直接的关系,以及与矿脉穿插之间的关系确定断层时期。如果是侵入体之前形成,为被侵入体穿切;如果侵入体之后形成,则为穿切侵入体。

(3)组合法:根据断层和褶皱之间的关系,或者与其他断层的组合对断层活动时间确定。同一构造应力场控制下形成褶皱、断裂,呈规律几何关系,结合成因可断定断层形成时间。

3.2断层活动长期性的识别

具一定规模的断层都有长期活动的性质,这可以从两个方面来看待:一是断层在同一场构造运动(造山幕)中并不是一蹴而成,断层活动都是经过多次脉冲活动而定型;同一场构造运动(造山幕)中形成的断层在断层活动性质和方向上相对是稳定的,但也可以有一定程度的变化。二是已经形成的断层可能处在后期构造运动(造山幕)中而再次活动,使断层活动显示出多期性、长期性的发展演化特征和性质。

如2008年四川发生的“5.12”8.0级大地震,震级之高,破坏性之大,是中国历史以来前所未有的,这就是大断层长期性活动的表现。从陕西—四川龙门山—云南楚雄,绵延几千公里的大断层构造,是印度洋板块向欧亚板覆冲,形成大的活动构造带,8月份又造成德洪盈江县的5.9级地震和楚雄永仁、元谋的6.1级地震,这些都是地壳内部能量活动引着断层带活动而造成强烈的地震。

活动性断层的监测,对预防地震等构造运动产生的危害都有及其重要的作用。

【参考文献】

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