工程地質斷裂構造演示文稿當前第1頁\共有80頁\編于星期日\22點工程地質斷裂構造當前第2頁\共有80頁\編于星期日\22點斷裂構造的主要類型一、節理(裂隙)二、斷層當前第3頁\共有80頁\編于星期日\22點一、節理

北京西山的一條張剪性節理指巖層受力斷開后，斷裂面兩側巖層沿斷裂面沒有明顯相對位移的斷裂構造。當前第4頁\共有80頁\編于星期日\22點節理當前第5頁\共有80頁\編于星期日\22點（一）節理分類

1．按與巖層產狀的關系分為：1-走向節理；2-傾向節理；3-斜交節理；

4-巖層走向當前第6頁\共有80頁\編于星期日\22點2．按力學性質分類：剪節理張節理當前第7頁\共有80頁\編于星期日\22點剪節理——

由剪應力產生的破裂面。特征：平直閉合,分布較密;走向穩定，延伸深遠;裂隙面光滑，常有擦痕;常常呈“X”型;可切穿礫石。當前第8頁\共有80頁\編于星期日\22點剪節理——

由剪應力產生的破裂面。特征：平直閉合,分布較密;走向穩定，延伸深遠;裂隙面光滑，常有擦痕;常常呈“X”型;可切穿礫石。當前第9頁\共有80頁\編于星期日\22點張節理——

由張應力產生的破裂面。特征：裂隙張開寬，間距大；裂隙面粗糙，少有擦痕；延伸不遠；常呈豆莢狀、樹枝狀；常繞開礫石。當前第10頁\共有80頁\編于星期日\22點

3．按節理成因分類：原生節理構造節理表生節理當前第11頁\共有80頁\編于星期日\22點原生節理是指巖石成巖過程中形成的節理。當前第12頁\共有80頁\編于星期日\22點構造節理指由構造運動產生的構造應力形成的節理。當前第13頁\共有80頁\編于星期日\22點表生節理由卸荷、風化、爆破等作用形成的節理。當前第14頁\共有80頁\編于星期日\22點

4．按節理與褶皺軸的關系分類：a.縱節理；b.斜節理；c.橫節理當前第15頁\共有80頁\編于星期日\22點（二）節理發育程度分級依據：節理的組數、密度、長度、張開度及充填情況發育程度分級基本特征節理不發育節理1～2組，規則，為構造型，間距在1m以上，多為密閉節理，巖體切割成大塊狀。節理較發育節理2～3組，呈X形，較規則，以構造型為主，多數間距大于0.4m，多為密閉節理，部分為張開節理，少有充填物。巖體切割成大塊狀。節理發育節理3組以上，不規則，呈X型或米字型，以構造型或風化型為主，多數間距小于0.4m，大部分為張開節理，部分有充填物。巖體切割成塊石狀。節理很發育節理3組以上，雜亂，以風化和構造型為主，多數間距小于0.2m，以張開節理為主，有個別寬張節理，一般均有充填物。巖體切割成碎裂狀。當前第16頁\共有80頁\編于星期日\22點（三）節理的工程地質研究觀測研究節理時，首先應注意節理的性質、礦化現象、先后次序、空間的相互關系和形成的時代，其次是原地巖石性質，產狀和所處的構造部位。當前第17頁\共有80頁\編于星期日\22點（四）節理調查研究的內容

1.節理的成因類型、力學性質；

2.節理的組數、密度和產狀；

3.節理的張開度、長度和節理面壁的粗糙度；

4.節理的充填物質及厚度、含水情況；

5.節理發育程度分級。當前第18頁\共有80頁\編于星期日\22點（五）節理對工程的影響1．是地下水的通道。加速巖石的溶解破壞，尤其在可溶鹽地區易形成溶洞，發育成為地下暗河；2．加速風化作用和凍脹作用；3．降低巖石力學強度，降低工程的穩定性；4．降低爆破效率；5．降低地基承載力。當前第19頁\共有80頁\編于星期日\22點垂直節理風化后形成地貌當前第20頁\共有80頁\編于星期日\22點二、斷層斷層是指巖石在構造應力作用下發生斷裂，沿斷裂面兩側的巖塊發生明顯的相對位移的斷裂構造。當前第21頁\共有80頁\編于星期日\22點巖石在構造應力作用下發生斷裂，沿斷裂面兩側的巖塊發生明顯的相對位移的斷裂構造。斷層當前第22頁\共有80頁\編于星期日\22點二、斷層（一）斷層的幾何要素（二）斷層的分類（三）斷層的野外鑒別與研究（四）斷層兩盤相對運動方向的判別

（五）確定斷層的形成時期（六）斷層的工程地質評價當前第23頁\共有80頁\編于星期日\22點(一)斷層的幾何要素

2．斷層線斷層面與水平面或垂直面的交線。1.斷層面2.斷層線3.上盤4．下盤

1．斷層面指斷層中兩側巖層沿其運動的破裂面。當前第24頁\共有80頁\編于星期日\22點

3．斷盤斷層兩側相對移動的巖層。1.斷層面2.斷層線3.上盤4．下盤當前第25頁\共有80頁\編于星期日\22點

4．斷距指巖層中同一點被斷層斷開后的位移量。水平斷距(am)重直斷距(bm)總斷距(ab)當前第26頁\共有80頁\編于星期日\22點(二)斷層的分類逆斷層平移斷層正斷層1．根據斷層兩盤相對運動的方向分為：當前第27頁\共有80頁\編于星期日\22點上盤下降正斷層：上盤相對下降或下盤相對上升的斷層。當前第28頁\共有80頁\編于星期日\22點小型低角度正斷層當前第29頁\共有80頁\編于星期日\22點上盤上升逆斷層：上盤相對上升或下盤相對下降的斷層。當前第30頁\共有80頁\編于星期日\22點逆斷層按照斷層面的傾角又可分為：

沖斷層斷層面傾角＞45°；逆掩斷層斷層面傾角在25～45°；輾掩斷層斷層面傾角＜25°。當前第31頁\共有80頁\編于星期日\22點輾掩斷層一般規模巨大，常有時代較老的地層被推覆到時代新的地層之上，形成推覆構造。四川彭縣逆沖推覆構造當前第32頁\共有80頁\編于星期日\22點

逆沖推覆構造發育地區遭受強烈侵蝕切割，將部分外來巖塊剝蝕掉而露出下伏原地巖塊。在一片外來巖塊中露出一小片由斷層圈閉的原地巖塊，常常是較老地層中出現一小片由斷層圈閉的較年輕地層，這種現象稱為構造窗。當前第33頁\共有80頁\編于星期日\22點

如果剝蝕強烈，外來巖塊被大片剝蝕，只殘留小片孤零零的外來巖體，稱為飛來峰。飛來峰表現為原地巖塊中殘留一小片由斷層圈閉的外來巖塊，常常是較年輕的地層中殘留一小片由斷層圈閉的較老地層。飛來峰常常成為陡立的山峰。當前第34頁\共有80頁\編于星期日\22點飛來峰產狀陡立的上寒武統灰巖沿平緩的斷層面推掩在下奧陶統賈旺組泥巖之上，在山頂殘留成飛來峰。當前第35頁\共有80頁\編于星期日\22點水平錯動平移斷層：兩盤沿斷層走向相對移動的斷層。當前第36頁\共有80頁\編于星期日\22點當前第37頁\共有80頁\編于星期日\22點注意！

在實際情況中，平移斷層往往是與前兩類斷層同時存在的，這類斷層一般采用組合命名，稱之為平移－逆斷層、逆―平移斷層、平移―正斷層和正―平移斷層。當前第38頁\共有80頁\編于星期日\22點23472345811正斷層例1：當前第39頁\共有80頁\編于星期日\22點逆斷層例2：沖斷層234734582150°當前第40頁\共有80頁\編于星期日\22點

2．按斷層面產狀與巖層產狀的關系分為：

F1-走向斷層；F2-傾向斷層；F3-斜向斷層當前第41頁\共有80頁\編于星期日\22點在背斜兩翼剖面上分別顯示正斷層和逆斷層的假象傾向斷層引起的效應左圖是一個被橫向平移斷層切斷的背斜，而在兩翼的剖面上分別顯示正斷層和逆斷層的錯覺。因此判斷地層性質必須從立體上和實際位移上全面分析地層兩盤的錯動。AB上盤沿巖層傾向滑動，垂直地層走向的剖面上表現為逆斷層——平移斷層引起的效應當前第42頁\共有80頁\編于星期日\22點傾向斷層引起的效應傾向斷層的兩盤沿斷層面傾向滑動時，侵蝕夷平后的兩盤巖層在平面上表現為水平錯移，給人以平移斷層的假象。AB傾向正斷層引起的平移斷層的假象——

正（逆）斷層引起的效應當前第43頁\共有80頁\編于星期日\22點上述情況說明，傾向－平移斷層與傾向－正(逆)斷層引起的平面露頭上的效應相似。野外觀察斷層時，不能僅僅根據水平面或剖面上巖層的錯移判斷斷層性質。因此判斷地層性質必須從立體上和實際位移上全面分析地層兩盤的錯動。當然實際中還有許多復雜的情況，這需要我們在以后的工作中不斷地總結。當前第44頁\共有80頁\編于星期日\22點

3．按斷層面走向與褶曲軸走向的關系分類：褶曲被橫斷層錯斷引起的效應平行縱斷層；垂直橫斷層；斜交斜斷層。當前第45頁\共有80頁\編于星期日\22點逆斷層沖斷層當前第46頁\共有80頁\編于星期日\22點

4．按形成斷層的力學性質，可分為：壓應力壓性斷層，多為逆斷層；張應力張性斷層，多為正斷層；剪應力扭性斷層，多為平移斷層。當前第47頁\共有80頁\編于星期日\22點

5．斷層的組合類型階梯狀斷層地塹和地壘疊瓦式斷層當前第48頁\共有80頁\編于星期日\22點階梯狀斷層當前第49頁\共有80頁\編于星期日\22點地塹和地壘地壘地塹當前第50頁\共有80頁\編于星期日\22點疊瓦式構造當前第51頁\共有80頁\編于星期日\22點臺中地區疊瓦斷層帶當前第52頁\共有80頁\編于星期日\22點(三)斷層的野外鑒別與研究構造上地層上斷層的伴生現象地貌、水文地質等各類標志：當前第53頁\共有80頁\編于星期日\22點

1．構造上的標志（構造線不連續）當前第54頁\共有80頁\編于星期日\22點巖脈被切斷，產生牽引現象當前第55頁\共有80頁\編于星期日\22點

2．地層上的標志地層的重復或缺失。對稱式重復褶曲斷層順次式重復當前第56頁\共有80頁\編于星期日\22點走向斷層造成的地層重復和缺失斷層性質斷層傾斜與地層傾斜的關系二者傾向相反二者傾向相同斷層傾角大于巖層傾角斷層傾角小于巖層傾角正斷層逆斷層重復（A）缺失（D）缺失（B）重復（E）重復（C）缺失（F）斷層兩盤相對動向下降盤出現新地層下降盤出現新地層上升盤出現新地層當前第57頁\共有80頁\編于星期日\22點

3．斷層的伴生現象牽引彎曲、擦痕、摩擦鏡面、滑動槽子等也是幫助判斷斷層存在的標志。沖斷層斷層面上的擦痕平行的脊槽主要是方解石的生長纖維。階步與擦痕大致垂直，其陡坎傾向指示上盤上沖。當前第58頁\共有80頁\編于星期日\22點張性斷層角礫巖礫石由石炭－二疊系灰巖組成，棱角狀、大小不一、無分選，泥砂質膠結正斷層斷裂帶由右向左破碎度增加，依次是構造透鏡體帶、斷層角礫巖、碎裂巖，最后是斷層泥當前第59頁\共有80頁\編于星期日\22點4．地貌、水文地質和植被上的標志

斷層崖斷層三角面當前第60頁\共有80頁\編于星期日\22點東非大裂谷當前第61頁\共有80頁\編于星期日\22點

(2)串珠狀的湖泊或洼地，泉水的帶狀分布，常表明有大斷帶存在。當前第62頁\共有80頁\編于星期日\22點

(3)正常延伸的山脊突然錯斷，正常流徑的河流突然產生急轉彎。〈斷層兩盤相對平移〉當前第63頁\共有80頁\編于星期日\22點

(4)植物也可作為參考，有時沿斷層兩側因巖性不同，而生長截然不同的植物群落，有時則在斷層帶上生長著特殊的植物。當前第64頁\共有80頁\編于星期日\22點(四)斷層兩盤相對運動方向的判別

1.根據兩盤地層的新老關系2.褶曲核部地層寬度的變化3.根據牽引現象4.根據標志層的錯動5.斷層角礫6.擦痕和階步7.符號當前第65頁\共有80頁\編于星期日\22點1.兩盤地層的新老關系走向斷層縱斷層地層倒轉斷層傾角＜巖層傾角上升盤出露老巖層下降盤出露老巖層當前第66頁\共有80頁\編于星期日\22點

斷層橫切褶曲軸背斜上升盤核部地層變寬；向斜上升盤核部地層變窄。2.褶曲核部地層厚度的變化當前第67頁\共有80頁\編于星期日\22點３.根據牽引現象牽引現象的弧形突出彎曲方向指示本盤運動方向。當前第68頁\共有80頁\編于星期日\22點標志層4.標志層的錯動當前第69頁\共有80頁\編于星期日\22點斷層角礫巖5.斷層角礫當前第70頁\共有80頁\編于星期日\22點6.擦痕和階步擦痕——斷面上平行而密集的溝紋；鏡面——斷面上局部平滑而光亮的面；階步——擦痕及鏡面末端常出現的“坎”。當前第71頁\共有80頁\編于星期日\22點45°7．符號識別在地質圖上，斷層一般用粗紅線醒目地標示出來，斷層性質用相應符號表示。正斷層平移斷層逆斷層注