岩石断裂力学导论pdf的断裂指的是什么

断裂构造_百度百科
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断裂构造是岩层受地应力作用后,当力超过岩石本身强度使其连续性和完整性遭受破坏而发生破裂的地质构造。是地壳上分布最普通的地质构造形迹之一。分为、劈理、断层等三种基本类型。这种构造使岩石破碎,地基岩体的强度及稳定性降低,其破碎带常为地下水的良好通道,隧道及地下工程通过时,容易发生坍塌,甚至冒顶。因此,这种构造的存在,是一种不良的地质条件,给工程建筑物特别是地下工程带来重大危害,须予足够重视。
断裂构造简介
岩石受作用,当作用力超过岩石本身的抗压强度时就会在岩石的薄弱地带发生破裂。断裂构造是岩石破裂的总称,它包括、、等构造,有时成组出现断裂带。断裂构造是控制矿产分布的主要构造之一,常常是成矿溶液上升、运移的通道和储矿、储水(地下水)、储油(石油)的场所。断裂构造按其走向与区域构造总走向的关系可分为纵断裂(两者走向 一致)、横断裂(两者走向正交)、斜断裂(两者走向斜交);按其产生断裂的作用力的性质可分为压性断裂、张性断裂和扭性(或剪性)断裂。断裂带规模大的,一般长几百千米到几千千米、宽几千米至几十千米、切割深可达几十千米到成百千米时,称深断裂或深大断裂。研究断裂构造对找矿勘探、水文地质与以及了解区域构造特点均有实际意义。
断裂构造基本类型
裂隙(节理):断裂两侧的岩石仅因开裂而分离,并未发生明显相对位移的断裂构造;其成因有原生(成岩)裂隙、次生裂隙、构造裂隙(节理)。
构造裂隙(节理):张裂隙,岩石受张应力形成,多见于脆性岩石中,其特点是具有张开的裂口,裂隙面粗糙不平,沿走向的倾向方向延伸不远;剪应力,岩石受剪应力形成,岩石中常成对出现呈X型交叉,其特点是细密而闭合,裂隙面平直光滑,延伸较远,有时可见擦痕。
断层:岩石受力发生破裂,断裂面两侧岩石发生明显相对位移的断裂构。
断层面和断层破碎带:宽度一般为数厘米至数十米。
断层线:断层面与地面的交线。
上盘和下盘:位于断层面以上的称上盘,反之称下盘。
断距:断层两盘相对位移的距离,总断距,水平和铅直断距。
正断层:上盘相对下降,下盘相对上升的断层。
逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降的断层。
平推断层:断层两盘沿断层面走向在水平方向上发生相对位移。
根据力学性质分:
压性断层:多呈逆断层,断裂带宽大,断层面为舒缓波状,常有断层角砾岩。
张性断层:常为正断层,断层面粗糙,多呈锯齿状。
扭性断层:断层面平直光滑,常有大量擦痕。
断层的识别:
1、沿岩层走向追索,若发现岩层突然中断,而和另一岩层相接触,则说明有横穿岩层走向的断层或与岩层走向斜交的断层存在。
2、沿垂直于岩层走向的方向进行观察,若岩层存在不对称的重复式缺失,则说明有平行于岩层走向的断层存在。
3、由于构造应力的作用,沿断层面或断层破碎带及其两侧,常常出现一些伴生的构造变动现象,如断层两盘相对错动时,在断层面上留下的擦痕,有时在断层面上存在有垂直于擦痕方向的小台阶称为阶步;断层角砾岩、断层泥、縻棱岩等构造岩的分布;断层两盘相对错动时,沿断层面产生的巨大的摩擦力,邻近断层两侧地层发生塑性的拖曳和拉伸面形成的弧形弯曲现象称断层牵引褶皱。
4、在地貌上,断层常形成断层崖、三角面山,山脉的中断或错开,以及山地突然与平原相接触等现象。
5、沿断层带常形成沟谷、洼地或出现线状分布的湖泊、泉水。
6、某些喜湿性植物呈带状分布。
断裂构造断裂构造对建筑工程场地的影响
断裂构造对建筑工程场地影响评价不同于抗震设防。断裂构造对建筑工程场地影响是指地震时老断裂重新错动直通地表,在地面产生位错,对建在位错带上的工程建筑,其破坏是不易用工程措施加以避免的,因此规范将位错带划为危险地段应予避开。多年来,有关诸多行业对位错产生条件进行了大量调查研究,取得了较为一致意见,对指导工程实践具有重要意义;抗震设防是依据地震烈度进行抗震设计,其主要方面是选择适宜的上部结构形式及基础类型,并依据抗震规范上有关规定对建筑物进行抗震强度和稳定性进行验算。
建筑工程基础设计应考虑断裂构造地基不均匀。断裂构造多因挤压破碎或蚀度,以及诸多断裂构造胶结差且富水性强等因素,则其工程性质差,岩土工程设计参数远低于围岩正常岩体,地基不均匀,基础设计应注意断裂构造的工程特性。场地内存在发震断裂构造时,应对断裂构造的工程影响进行评价,并应符合下列要求:①对符合下列规定之一的情况,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响:抗震设防烈度应小于Ⅷ 度,在地震烈度小于Ⅷ度的地区,可不考虑断裂对工程的错动影响。因为多次国内外地震中的破坏现象均证明在小于 Ⅷ 度的地震区,地面一般不产生断裂错动;非全新活动断裂: 在活动断裂时间下限方面,对一般的建筑工程只考虑 1万年( 全新世) 以来活动过断裂, 在此地质时期以前的活动断裂可不予考虑。对于核电、水电等工程则应考虑 10万年以来( 晚更新世) 活动过的断裂,晚更新世以前活动过的断裂可不予考虑;抗震设防烈度为 Ⅷ 度和Ⅸ 度时, 前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于 60m 和 90m:根据我国近年来地震位错考察,强震时产生的地裂缝不是沿地下岩石错动直通地表构造断裂形成的,而是由于地面振动,表面应力形成的表层地裂。这种地裂缝仅分布在地面以下 3m 左右,下部土层,并未断开( 挖探井中证实),在采煤巷道中也未发现错动,对有一定深度基础的建筑物影响不大
断裂构造断裂构造岩
断裂构造岩是指在构造应力作用下,岩体断裂带及其两侧影响带产生变形,压碎和重结晶等动力变质作用而形成具有一定组织结构的岩石。断裂构造岩的分类工程地质研究中常按岩石受挤压破碎或动力变质的程度将断裂构造岩分为压碎岩、断层角砾岩、糜棱岩、断层泥等4类。
指初始发生破裂,尚无显著位移的岩石。常分布在断裂破碎带与完整岩石的过渡带,在裂隙中可充填松散的碎屑或不同成分的岩脉。
断层角砾岩
原岩经压碎、拉裂或剪切形成的棱角状碎屑经胶结而成的一种角砾岩,又称构造角砾岩。根据受力的不同又分为:张性角砾岩,角砾大小悬殊、棱角尖锐、分布凌乱、胶结疏松;压性及剪性角砾岩,角砾较细,略有磨圆,故又叫磨砾岩,或称构造砾岩。磨砾岩微具定向,胶结紧密。断层角砾岩的工程地质性质取决于胶结物质及胶结程度。硅质、钙质胶结的力学强度高,泥质胶结的力学强度低
原岩经强烈挤压、碾磨形成粒度极细的糜棱物质胶结而成。原岩的组织结构已全部破坏,粒径一般& 0.5~ 0.2mm,大部分矿物颗粒肉眼已难于辩认。糜棱岩有类似流纹的条带构造。泥质胶结的糜棱岩重结晶现象不显著,质软疏松,力学强度低,并出现绢云母、绿泥石等新生矿物。具千枚状构造的糜棱岩称千枚岩。
岩石受强烈挤压、剪切、碾磨而形成的松软状物质,主要成分为黏土矿物。断层泥多呈条带状及透镜状,连续或断续分布于断层面附近或成为断层角砾的胶结物,多呈塑性状态,遇水有软化、崩解或膨胀特性,抗剪强度极低。
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[duàn céng]
断层(fault) 地壳受力发生,沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的构造。断层的规模大小不等,大者沿走向延长可达上千千米,向下可切穿地壳,通常由许多断层组成的,称为;小者长以厘米计,可见于岩石标本中。
断层是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造,断层在地壳中广泛发育,是地壳的最重要构造之一。在地貌上,大的断层常常形成裂谷和陡崖,如著名的东非大裂谷、中国北坡大断崖。
断层构造形态
断层的形成
断层是中广泛发育的构造形态。它大小不一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上至千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往,易被风化侵蚀。沿常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。
是什么力量导致岩层断裂错位呢?原来是地壳运动中产生强大的压力和张力,超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升,两边岩块相对下降时,相对上升的岩块叫;常常形成块状山地,如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时,形成地堑,即狭长的凹陷地带。我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。
断层对地球科学家来说特别重要,因为沿断层的突然运动是地震发生的主要原因。科学家们相信:他们对断层机制研究越深入,就能越准确地预报地震,甚至控制地震。
断层组成要素
特大断层——圣安地列斯断层
破裂面两侧岩块发生显著相对位移的。规模大小不等,大者沿走向延伸数百千米 ,常由许多断层组成,可称为断裂带;小者可见于。几何要素断层由断层面和构成。断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面。断盘指断层面两侧的岩块,位于断层面之上的称为上盘,断层面之下的称为下盘,如断层面直立,则按岩块相对于断层走向的方位来描述。断层两侧错开的距离统称位移。按测量位移的参考物的不同,有真位移和视位移之分,真位移是断层两侧相当点错开的距离,即断层面上错断前的一点,错断后分成的两个对应点之间的距离,称为总;视位移是断层两侧相当层错开的距离,即错动前的某一岩层,错断后分成两对应层之间的距离,统称。
通常按断层的位移性质分为:①上盘相对下降的正断层。②上盘相对上升的。断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层。正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向,故又统称为。③两盘沿断层走向作相对的平移断层,又称(简称)。
断层断层分类
根据断层线上原来相邻接的两点在断层运动中的相对运动状况可以将断层分类。
如果它们的运动只在水平方向上,并且平行于断层面,那么这断层叫走向滑动断层。又进一步分为右滑和左滑断层。
如果一个观察者站在断层的一侧,面向断层,另一边的岩块向他左方滑动,那它就叫左滑断层。之所以如此称呼,因为要追索被移动了的地表特征时,该人需沿断层线转向左边,才能在那一边找到与这边相对应的特征。这种走向滑动断层也叫右旋或左旋、右行或左行断层,或统称。圣安德列斯断层是一条右旋断层或滑动断层。
沿断层面作上升下降的相对运动,则是倾向滑动断层。相对向下运动的倾向滑动断层是。
当断层面倾角小于或等于45°,上盘相对下盘作向上运动时,叫冲断层,而若断层面倾角大于45°,则称逆断层。
两盘相对运动方向界于走向滑动断层和倾向滑动断层之间的,叫。
断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错。落差反映垂直位移,而平错反映。以上所说的断层都有一个共同的运动特点,即在运动中两盘的构造保持着平行。
但也可以有这样的断层,相邻两盘块体之间发生了扭动、转动,这样的断层被称为或剪状断层。
上面这张照片里山岳右边的线形结构,就是美国加州著名的,它也是地球表面最长和最活跃的断层之一。
圣安地列斯断层的深度有15公里,存在的时间已经超过2000万年。照片是从奋进号拍摄的和测地卫星的真色影像所组合出来的。巨大的太平洋板块沿着圣安地列斯断层,相对于向北漂移,平均每年移动数厘米,按这种移动速率,经过数百万年后,地球表面的陆块分布将会有很大的不同。
断层知识分类
自然科学篇&地球科学(地理学家、地质学家)
地壳中岩石的断裂。地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移。断层的长度可由几公分到数百公里,沿断裂面(断层面)的位移也可由不到1公分到数百公里。位移往往分布在由无数单个断层组成的断层带内,断层带可宽数百分尺。断层分布不均匀,在某些大区域内一个断层也没有;而一些地区则被各样大小的无数断层所切割。断层有直立的、水平的,或向任何角度倾斜的。断层面上部的岩块称为上盘;下部的称为下盘。
断层面能被磨得很光滑,留下摩擦的条痕称为;断层面两则岩石可能被压碎成细粒状,称为;如压碎的岩粒较粗,则称为断层角砾。有时断层邻近的岩层,由于抵抗滑动也会发生或弯曲。有厚土层的地区断层面通常被覆盖。断层面两侧断块的位移一般根据或其他标志如和来测定(相对于某一平面如海平面的绝对位移一般是测不出的)。
沿断层的运动可以是旋转运动,两侧断块彼此相对旋转。断层的视运动可以是与实际运动完全不同的,把实际运动形迹都消除了。运动可以是持续蠕动,或在数秒内发生几公尺数量级的跃动。大部分地震是沿断层的快速运动引起的。断层可根据其倾角和以及视运动来分类。正断层或重力断层是由于地壳受竖直挤压拉张而形成的。上盘向下滑动,倾角一般大于45°。这种断层在世界上到处可见到。在美国犹他州和,断层形成山脉一侧或两侧的边界。断裂时因上盘向下滑动数千公尺变为谷底而相对形成了这些山脉。
逆断层是由于地壳收缩,受水平挤压力造成的。由于向上最易减压,上盘往上移动覆盖在下盘之上,其倾角一般小于45°;大于45°的类似断层,称为。如的倾角很小,而位移总量却很大时,称为。大型逆断层是维吉尼亚州和岭谷地区中阿帕拉契区域的特色。走向滑断层(或称)大体上也因水平挤压形成。其差别只在于,最易减压的是几乎平行于挤压力的水平方向。断层面基本上是直立的,沿侧向运动。这种断层分布广泛,往往导致发生断错。是这种类型断层著名的陆上例子,1906年时其最大位移有6公尺(20呎)。
断层认识标志
野外认识断层及其性质的主要标志是:①地层、、等在平面或剖面上突然中断或错开。②地层的重复或缺失,这是断层走向与地层走向大致平行的正断层或逆断层常见的一种现象,在断层倾向与地层倾向相反,或二者倾向相同但小于地层倾角的情况下,地层重复表明为正断层,则为逆断层。③,断层面上两盘岩石相互摩擦留下的痕迹,可用来鉴别两盘运动方向进而确定断层性质。④。断层运动时断层近旁岩层受到拖曳造成的局部弧形弯曲,其凸出的方向大体指示了所在盘的相对运动方向。⑤由断层两盘岩石碎块构成的、断层运动碾磨成粉末状断层泥等的出现表明该处存在断层。此外还可根据(如错断山脊、断层陡崖、水系突然改向)来识别断层的存在。
断层形成时代
断层角度不整合法
在存在地层角度不整合区,可利用断层与同期变形的地层、褶皱的相互关系确定断层形成时期。断层形成于卷入同期变形地层(下伏地层)中最新地层之上、上覆未卷入同期变形地层中最老地层形成时代之前。
断层穿插法
利用断层和侵入体(岩体、岩脉)、矿脉穿插关系确定断层形成时期。若断层形成于侵入体之前,则可被侵入体穿切;若断层形成于侵入体之后则可能穿切侵入体。通过确定侵入体和形成的时间,可以确定断层是形成于侵入体或矿脉之前或之后。
断层组合法
利用断层和褶皱或者其它地质构造的组合关系确定断层形成时期。在同一控制的构造活动期间所形成的褶皱、断裂之间存在有规律的几何关系和成因联系。确定了这些构造作用时期也可以推断断层的形成时间。
断层类型危害
根据断层面(即岩石的裂缝和两块岩石运动过程中产生的裂缝)位置的不同特征,科学家将断层分为三种类型:
正断层:在正断层中(查看下面的动画),断层面几乎是垂直的。上盘(位于平面上方的岩石块)推动下盘(位于平面下方的岩石块),使之向上移动。反过来,下盘推动上盘使之向下移动。由于分离的拉力,地壳被分成两半,从而产生断层。
逆断层:逆断层的断层面也几乎垂直,但上盘向上移动,而下盘向下移动。这种类型的断层是由于板块挤压形成的。 冲断层与逆断层的移动方式相同,但断层带几乎是水平的。在这类同样是由挤压形成的断层中,
上盘的岩石实际被向上推移至下盘的顶部。这是在聚合板块边界中产生的断层类型。
平移断层:在平移断层中,岩石块沿相反的水平方向移动。正如转换板块
边界中所述,地壳块相互滑动时形成这些断层。在所有类型的断层中,不同的岩石块紧密地相互挤压,在移
平移断层(走滑断层)
动过程中形成很大摩擦力。如果这种摩擦足够大,这两块岩石将咬合,因为摩擦力使它们无法相互滑动。在这种情况下,来自板块的力量继续推动岩石,从而增大施加在断层上的压力。
如果这种压力大到可以克服摩擦力,岩石块将突然向前运动。换句话说,当构造作用力推动“咬合”岩石块移动时,积聚了潜在的能量。在这些板块最终移动时,这些积聚起来的能量变成了动能。一些断层的变动在地球表面形成了明显变化,但也有一些岩石的变动发生在地表以下的岩石中,因此无法形成地表断裂。
产生断层的最初震动,以及沿已经形成的断层产生的突如其来的剧烈变动称为主要震源。多数地震发生在板块边界,因为这是张力最强的部分。地震会形成断层带,即相互交织的断层组。在断层带,由一个断层释放的动能可以增大周边断层的压力(潜在能量),导致发生其他地震。这就是短时间内一个区域可能发生多次地震的原因之一。
地震也常常发生在板块中央。事实上,美国有记载的一系列强力地震就发生在北美大陆板块的中央。1811年和1812年这些地震袭击了几个州,其位于。在二十世纪七十年代,科学家发现了该地震的可能来源:一条深藏于多层岩石层下面的断层带,它已经存在了6亿年之久。
断层实践意义
沿断裂面往往发育成泉水湖泊。断层处不宜兴建大坝等大型工程,易诱发滑坡等地质灾害。
地震是地球内部物质运动的结果。这种运动反映在地壳上,使得地壳产生破裂,促成了断层的生成、发育和活动。“ 有地震必有断层,有断层必有地震”,断层活动诱发了地震,地震发生又促成了断层的生成与发育,因此地震与断层有密切联 系。
地壳中的断层密如织网。断层从较小的破裂一直到上千公里的断裂带,有各种不同的尺度和深度,断裂带是多条断层 的聚合带。
与地震有联系的断层是活动断层,过去虽运动但如今稳定的断层叫休眠断层,或称为“死”断层。
《中国大百科全书》总编委会.《中国大百科全书》:《中国大百科全书》出版社,2009
湖南教育出版社.普通高中地理课程标准实验教科书:湖南教育出版社,2004
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单项选择题岩石受力发生断裂后,断裂面两侧的岩石沿断裂面没有发生明显相对位移的断裂构造称为()。
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 顾名思义,断裂是指岩层被断错或发生裂开。据其发育的程度和两侧的岩层相对位错的情况把断裂分为三类。一类叫劈理,是微细的断裂变动,还没有明显破坏岩石的连续性。最常见的劈理是在褶曲的核部发育的轴面劈理,常呈扇形(以褶皱轴面为对称轴)。第二类称节理,是岩层发生了裂开但两盘岩石没有发生明显的相对位移的断裂变动。按其形成的力学性质,节理可分为张节理和剪切节理。节理常成组出现,如“X”-形的共轭节理。如果断裂两盘的岩石已发生了明显的相对位移,则称断层,是最重要的一类断裂。
  按两盘相对运动的方向,断层可分为基本的三类;正断层、逆断层和平推断层。上盘相对下降、下盘相对上升的断层称正断层,断层面倾角一般较陡。上盘相对上升、下盘相对下降的断层是逆断层,断层面倾角变化较大,从陡倾到近水平。一系列低角度逆断层组合起来,被冲断的岩片就象屋顶上的瓦片那样一个叠一个,可形象地称为叠瓦状构造。如果断层两侧的岩石不是沿断层面上下移动而是沿水平方向移动,则称平推断层。如果把这三类断层与形成的构造应力联系起来,通俗地说,正断层由拉张应力引起,逆断层是挤压应力的结果(故常造成地壳的缩短),平推断层则与剪切应力有关,其断层面常近直立。
  以上讨论的主要是脆性断裂情况,其断裂面是看得见摸得着的。还有两类断裂的断裂面则是看得见却不一定摸得着的。塑性断裂是岩石塑性变形的产物,象流劈理,是因片状或板状矿物的平行排列而使岩石能够分裂成许多平行薄片的构造。粘滞性断裂是岩石在高温、高压下发生粘滞性流动的结果,原岩的结构已完全破坏,原来组成岩石的矿物发生转动并伴有重结晶和再排列作用,形成片理、片麻理和新生面理等。因此,说断裂是不连续变形同样只具相对。
  又称诱导断裂(induced cleavage)或异裂。质谱学中,因正电荷中心对电子对吸引,使一对电子对转移引发的断裂
地球有好几个时期,不知道你指的是不是现时期地球地质活动
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