工程地質(zhì)
斷層兩盤運(yùn)動(dòng)方向的確定方法
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-10-29 10:05:52瀏覽次數(shù):4543
斷層在一定階段的活動(dòng)性質(zhì)常常具有相對(duì)穩(wěn)定性,這種運(yùn)動(dòng)總會(huì)在斷層面上或其兩盤留下一定的痕跡,這些遺跡或伴生現(xiàn)象就成為分析判斷斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)的主要依據(jù)。但同時(shí)斷層運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的,一條斷層常常經(jīng)歷了多次脈沖式滑動(dòng),因此,在分析并確定兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)充分考慮其復(fù)雜多變性。
l、根據(jù)兩盤地層的新老關(guān)系
分析兩盤中地層的相對(duì)新老,有助于判斷兩盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于走向斷層,上升盤一般出露老巖層,或老巖層出露盤常為上升盤。但是,如果地層倒轉(zhuǎn),或斷層傾角小于巖層傾角,則老巖層出露盤是下降盤。如果兩盤中地層變形復(fù)雜,為一套強(qiáng)烈壓緊的褶皺,那么,就不能簡(jiǎn)單地根據(jù)兩盤直接接觸的地層新老而判定相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如果橫斷層切過褶皺,對(duì)背斜來說,上升盤核部變寬,下降盤核部變窄,對(duì)于向斜,情況剛好相反。
2、牽引構(gòu)造
斷層兩盤緊鄰斷層的巖層,常常發(fā)生明顯的弧形彎曲而形成牽引褶皺,并且以褶皺的弧形彎曲的突出方向指示本盤的運(yùn)動(dòng)方向。一般說來,變形越強(qiáng)烈,牽引褶皺越緊閉。為了準(zhǔn)確進(jìn)行判斷,應(yīng)在平面上和剖面上同時(shí)進(jìn)行觀察,并結(jié)合斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)的其他特征,做出斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)向的適當(dāng)結(jié)論。
3、擦痕和階步
擦痕和階步是斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)動(dòng)在斷層面上因磨擦等作用而留下的痕跡。擦痕表現(xiàn)為一組比較均勻的平行細(xì)紋。在硬而脆的巖石中,擦面常被磨光和重結(jié)晶,有時(shí)附以鐵質(zhì)、硅質(zhì)或碳酸鹽質(zhì)等薄膜,以致光滑如鏡稱為磨擦鏡面。
擦痕有時(shí)表現(xiàn)為一端粗而深,一端細(xì)而淺。由粗而深端向細(xì)而淺端一般指示對(duì)盤運(yùn)動(dòng)方向。如用手指順擦痕輕輕撫摸,可以感覺到順一個(gè)方向比較光滑,相反方向比較粗糙,感覺光滑的方向指示對(duì)盤運(yùn)動(dòng)方向。
在斷層滑面上帶有與擦痕直交的微細(xì)陡坎,這種微細(xì)陡坎稱為階步,階步的陡坎一般面向?qū)ΡP的運(yùn)動(dòng)方向。在斷層滑動(dòng)面上有時(shí)可看到一片片纖維狀礦物晶體,如纖維狀石英、纖維狀方解石以及綠簾石、葉臘石等等。它們是在兩盤錯(cuò)動(dòng)過程中,在相鄰兩盤逐漸分開時(shí)生長(zhǎng)的纖維狀晶體,這類纖維狀結(jié)晶稱為擦抹晶體,許多擦痕實(shí)質(zhì)上就是十分細(xì)微的擦抹晶體。當(dāng)斷層面暴露時(shí),各纖維晶體常被橫向張裂隙拉斷而形成一系列微小階梯狀斷口,陡坎指示對(duì)盤運(yùn)動(dòng)方向。
階步有正階步和反階步之分。一般說,在野外區(qū)分正階步和反階步可依據(jù)以下兩點(diǎn)判別:第一,正階步的眉峰帶常成弧形彎轉(zhuǎn),而反階步的眉峰常常成棱角直切;笫二,如果階步有擦抹礦物或在眉峰部位有壓碎現(xiàn)象則常是正階步。
4、羽狀節(jié)理
在斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中,在斷層一盤或兩盤的巖石中常常產(chǎn)生羽狀排列的張節(jié)理和剪節(jié)理。這些派生節(jié)理與主斷層斜交,交角的大小因派生節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)不同而有差異。羽狀張節(jié)理與主斷層常成45°相交,羽狀張節(jié)理與主斷層所交銳角指示節(jié)理所在盤的運(yùn)動(dòng)方向。
斷層派生的節(jié)理除羽狀張節(jié)理外,還可能有兩組剪節(jié)理,一組與斷層面成小角度相交,交角一般在15°以下,即內(nèi)摩擦角的一半;另一組與斷層成大角度相交或直交。小角度相交的一組節(jié)理,與斷層所交銳角指示本盤運(yùn)動(dòng)方向。斷層派生的兩組剪節(jié)理產(chǎn)狀較不穩(wěn)定,或枝斷層兩盤錯(cuò)動(dòng)而破壞,所以不易用來判斷斷層兩盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
5、斷層兩側(cè)小褶皺
由于斷層兩盤的相對(duì)錯(cuò)動(dòng),斷層兩側(cè)巖層有時(shí)形成復(fù)雜的緊閉小褶皺。這些小褶皺軸面與主斷層常成小角度相交,所交銳角指示對(duì)盤運(yùn)動(dòng)方向。
6、斷層角礫巖
如果斷層切割并挫碎某一標(biāo)志性巖層或礦層,根據(jù)該層角礫在斷層面上的分布可以推斷斷層兩盤相對(duì)位移方向。
有時(shí)斷層角礫成規(guī)律性排列,這些角礫變形的XY面與斷層所夾銳角指示對(duì)盤運(yùn)動(dòng)方向。
根據(jù)斷層面產(chǎn)狀和兩盤相對(duì)滑動(dòng);可以確定斷層的性質(zhì)。