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第三节断裂构造
地壳中的岩石在地应力作用下,失去其连续性
和完整性,这种构造称为断裂构造。
节理:断裂面两侧岩块没有明显的位移。
断层:断裂面两侧岩块有明显的位移。
一、节理
(一)节理特点:1、属于小型构造;2、与褶曲断层有密切联系。
(二)节理成因分类
1、构造节理:
2、非构造节理:
(三)节理的几何分类
1、按力学性质分类:
1)张节理:张应力作用的产物,垂直于张力方向裂开。
2)剪节理:力偶作用的产物。
2、按节理面走向与岩层产状的关系分类:
1)走向节理:节理面的走向与岩层的走向一致。
2)倾向节理:节理面的走向与岩层的倾向一致。
3)斜交节理:节理面的走向与岩层的走向斜交。
3、按节理面走向与褶曲枢纽的关系分类:
1)纵节理:节理走向平行于褶曲枢纽方向。
2)横节理:节理走向垂直于褶曲枢纽方向。
3)斜节理:节理走向斜交于褶曲枢纽方向。
4、节理的组合方式:
1)平行节理:各条节理的走向
平行、倾向一致。
2)X节理:两组节理直交或斜
交成X形排列。
3)放射状节理:节理成放射状
排列。此节理常发育于因岩浆上
拱而形成的穹隆地区。
4)环状节理:节理面为弧形面,
并呈同心圆状排列,多发育于局部下陷的构造盆地周围。
(四)节理的观测研究
1、节理的野外观测:
1)观测点的选定:根据所要解决的问题进行选定。
2)观测内容:
(1)了解观测点的地质背景。
(2)区分构造节理和非构造节理。
(3)分析节理发育程度与岩层的岩性、厚度、构造应力的关系。
(4)区分节理期、节理组和节理系:
(5)描述节理的特征:
3)节理的测量记录:
2、节理资料的整理:
对野外观测获得的节理原始资料,应及时在室内加以整理,进
行统计,编制成有关图件,以供分析节理发育的特点、规律以及
与有关构造的关系。整理和统计节理的方法一般是按观测点分别
编制节理玫瑰花图、节理极点图、节理等密度图。
在这里仅介绍节理玫瑰花图的编制方法:
1)将节理走向方位角的大小依次排列,
按每10°为间隔,进行分组。
2)统计每组节理数和该组平均走向。
3)按选定比例作一半圆,一般为270°
-- 90°,上方为北。
4)以每组平均走向为方位,以节理数
为长度,从圆心一端点连线,然后把各点端点连接,若端点不连
续,则折线联回原点,既得该图。
二、断层
(一)断层要素:
为了描述、研究断层,把断层的形态组成部分
分别给以命名,统称为断层要素。
1、断层面:
矿区常见的断层面:
1)规整的断层面;
2)破碎的断层带;
3)密集的小错动。
断层面的产状用走向、
倾向及倾角表示。
2、断层线:既断层面与地面的交线。
地形平坦时,断层线接近断层的走向线,断层线的变化规律与
地层界线一样,遵循“V”字形法则。
3、断盘:被断层面所分割的由岩体或岩层所组成的
地块。
1)上盘:断层面倾斜时,位于断层面以上的地块。
2)下盘:断层面倾斜时,位于断层面以下的地块。
4、交面线:岩层层面与断层面的交线。
1)上盘交面线:上盘岩层层面与断层面的交线。
2)下盘交面线:下盘岩层层面与断层面的交线。
(二)、断距
断层两盘相对错开的距离—断距。
断距与断层的延伸长度、切割深度共同表示断层规模的大小。
在煤矿生产中断距表明了煤层被错开后相隔的距离,因此,断距
是开采矿产不可缺少的资料。
1、真断距
断层面上的某个点,随上、下盘
相对位移的距离。
真断距代表了断层两盘相对位移
的总距离,故又称总断距。
真断距ab:是一个向量,可沿不同
方向分解成各个分量:ab的铅垂分量ad—铅垂断距;水平分量bd—
水平断距。以上两个分量位于包含ab线的铅垂面内。
在断层面上:ab沿断层走向线的分量ac—走向断距;ab沿断层
倾向线的分量ac—倾向断距。
平移断距:总断距=走向断距;铅垂断距=倾向断距=0。
正、逆断层:总断距=倾向断距;走向断距=0;
铅垂断距=总断距×sinφ
水平断距=总断距×cosφ(φ—断层面倾角)
2、地层断距
上、下盘中同一地层面的距离—地层断距。
若沿地层倾向切制剖面,在该剖面内,上、下盘同一岩层面的
垂直距离—地层断距;其它剖面内得到的为视地层断距。
与地层断距相关联的有:铅垂地层断距hg和水平地层断距hf,三
者之间的几何关系:h0=hf×cosα;h0=hg×sinα
在煤矿生产过程中的应用:
地层断距与
真断距是两个
不同的概念。
两点之间的距
离必须在两点
的连线(即相对位移方向)上量取,而两个面的距离与两个面相
对错移时的方向无关。因此,地层断距相同的断层,真断距未必
相等;真断距相等的断层,地层断距未必相等。
地层断距不同于真断距,它们的各个分量也不存在对应关系。
只有在