断裂构造的野外观察和研究

2025-02-22 12:33:52

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回答1：

岩石在构造应力的作用下，其物性连续性受到破坏，隔断其间的面状构造统称为断裂构造。最常见的断裂构造是节理和断层，其次还有劈理等。节理是指沿断裂面两侧无明显位移者，而断层是破裂面两侧发生了较大的错动。

4.2.2.1 断层的野外观察和研究

(1)断层的分类

常见的断层类型如表4.1所示。

(2)断层的野外观察与分析

断层是重要的构造现象，虽然其与节理同属断裂构造，其力学成因上有时也有密切联系，但是它们的地质意义却不尽相同。

断层存在的最重要证据是地层的不连续性。在野外路线踏勘中，地层出现了不正常的接触现象，就可能有断层存在。所谓不正常接触现象，就是沿地层走向突然中断而与其他地层相接触，说明在垂直走向或斜交走向上，地层出现了非对称性的重复或者非区域性的缺失，其间必然有断层存在。与此相似，如岩脉、矿层、侵入体的接触界面或相带间的界线等标志性的面状或线状构造的突然中断或错开，也都是断层存在的直接证据。

表4.1 断层分类表

断层面在野外常见，特别是中小型断层一般出露较好，可见到断层面和断裂带，是断层存在的直接标志。但是，对于大型断层，由于其规模大，经历了较长时期的演化，往往形成较大的破碎带，导致构造现象在不同位置的变化比较复杂，有些还隐伏于地下。因此，需要结合其他有效的方法和手段进行综合分析，如遥感测量和地球物理等。

大型断裂两侧发育有岩石组合差异明显的地层单元。如江山-绍兴大断裂，是扬子板块与华南板块两大构造单元的分界线，断裂两侧的岩石组合和构造特征截然不同，该深大断裂直接控制了断层两侧的差异性沉积作用和剥蚀作用。

断层面上可见擦痕、滑动镜面，其上有时覆盖有碳质、硅质或铁质薄膜，有时有纤维状定向生长的石英、方解石、滑石等晶体。但是，值得注意的是，擦痕并不是都发育在断层面上。也就是说，不能见到有擦痕的露头或转石就断定该处必然有断层。因为在一些较脆硬的岩层中，有时局部小规模的错动，或者层间的滑动，都可能造成一些不规则、非连续性的擦痕片断。

构造岩、片理化及断层泥等都是断层存在的证据，而且是进行断层性质分析的良好证据。要仔细观察它们的特征，如岩石破碎和变质程度、特征产物的分布、构造岩结构和构造特征及伴生和次生构造的发育情况等，尽可能确定构造的类型及它们在断裂带中的分布特征。

野外工作中，在横穿断层走向的路线上由于露头不好，未能对断层的产状、性质等做具体观察时，往往要沿断裂带进行追索，尽可能找到断层面或破碎带比较清楚的部位进行观测，搜集到足够的资料，进行详细分析。如江山实习区的五家垄断层在五家垄村南东山坡上并未直接见到清楚的断面，但在大石山158.9高地附近却有较清楚的断层面出露。

野外工作中尽量将以下资料收集准确齐全：

1)断层产出位置一定要在地形图上定点标出，尽可能测量断层面的产状、其上擦痕的倾伏方向和倾伏角(一般只能量取侧伏方向和侧伏角)。

2)断层两盘的地层单位、岩性特征、产状及其在断层附近的变化情况。

3)断层现象的具体观察和描述，如断层破碎带的规模、组成；构造岩的发育特征；断层面的形态特征(沿走向或者剖面上的形态变化)；断层两盘地层的牵引现象；拖曳褶皱及构造透镜体的发育特征和产状；断层伴生节理的性质和产状、断层面上的擦痕、阶步等。这些都要做到仔细观察、准确测量和详细记录，在出露比较清楚的观测点一定要作素描图或照相。

在断层构造观测点，除了要仔细观察、测量、记录、描述上述内容外，还要素描构造特征的各种图件。最常用的是剖面素描图，按照一定的比例尺，准确而清晰地画出断层破碎带及其附近有关现象的具体特征，要注明方位、比例尺及产状等有关数据(图4.1)。构造现象比较复杂的观测路线，为了表现断层性质、断层、褶皱及地层错动等关系，一般用路线剖面辅助描述和记录。

图4.1 断层剖面素描图

在断层交汇地带，构造通常比较复杂，最好用平面图表示彼此之间的关系。在地貌标志清楚的情况下，用远景素描图可达到直观的效果。在断裂带内，一些能说明断裂性质的伴生构造，可以用各种素描图加以表达，如断层角砾岩、片理化及构造透镜体等。还可以用一些示意图表示断层的发育历史或演化模式等。

以上这些图件可以比较直观而清晰地表达断层的性质，同时也是构造特征的真实反映。因此，在野外收集资料的过程中，尽量多锻炼用图表示。

4.2.2.2节理的野外观察和研究

节理是指沿断裂面两侧无明显位移的一种断裂构造。节理的研究需要做专门性的工作，选择适当的露头点进行系统观测记录，进行分类并做节理的统计分析图件。

(1)节理的野外观察和描述

1)观测和描述的内容

①节理所在岩层的时代、岩性和产状；

②节理所在的构造部位，与大构造(褶皱、断层)的关系；

③节理的特征(平直、弯曲、光滑、粗糙、宽窄变化等)及其充填物特征；

④节理的组合和排列形式(共轭、平行、斜列、羽列、追踪等)；

⑤节理空间展布特征、几何形态、密度及节理间隙宽度、规律性；