断层的定义及断距 断层的定义,其中断距指什么

地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层.

断层两盘相对移动开的距离叫断距.分为总断距、走向断距、倾向断距、水平断距和铅直断距等.

(1)在垂直于被错断岩层走向的剖面上可测得的断距有:

地层断距 断层两盘上对应层之间的垂直距离;

铅直地层断距 断层两盘上对应层之间的铅直距离;

水平地层断距 断层两盘上对应层之间的水平距离;

以上三终端据构成直角三角形关系,如已知岩层倾角和上述三种断距中任一种断距,即可求出其他两种断距.

(2)在垂直于断层走向的剖面上,也可测得与垂直于岩层走向剖面上相当的各种断距,当岩层走向与断层走向不一致时,除铅直地层断距在两个剖面上相等外,在垂直于岩层走向的剖面上测得的地层断距和水平地层断距都小于垂直断层走向的剖面上测得的数值.

断层的滑距与断距是断层两盘相对位移的总称,目前研究滑距与断距的方法有两种:一种是利用相当点,另一种是利用相当层。相当点是断层发生之前的一个点,经断层作用后形成两个点,此两个点称为相当点;相当层是断层发生前为一个连续的层,断层位移后变成两个层,并分布于断层两侧,这两个层称为相当层。

(一)滑距

滑距是指断层两盘岩层或岩体实际位移的距离,是根据错动前的一点错动后分成两个对应点之间的实际距离。

(1)总滑距(又称真断距):是指两个对应点之间的真正位移的距离(图6-3Ⅰ中之ab)。

(2)走向滑距:是指总滑距在断层面走向线上的分量(图6-3Ⅰ中之ac)。走向滑距与总滑距之间的夹角∠cab就是总滑距或断层擦痕线的侧伏角。

(3)倾斜滑距:是指总滑距在断层面倾斜线上的分量(图6-3Ⅰ中之bc)。

(4)水平滑距:是指总滑距在水平面上的投影(图6-3Ⅰ中之am)。

总滑距、走向滑距、倾斜滑距在断层面上构成一直角三角形。

以相当点测量的断距虽很精确,但在实际工作中,相应点难于确定,故此种方法很少采用。

图6-3 断层的滑距和断距(据孙超,1990)

Ⅰ—断层位移立体图;Ⅱ—垂直于岩层走向剖面图;Ⅲ—垂直于断层走向剖面图ab—总滑距;ac—走向滑距;cb—倾斜滑距;am—水平滑距;ho—地层断距;h′o′—视地层断距;hg=h′g′—铅直地层断距;hf—水平地层断距;h′f′—视水平地层断距;α—岩层倾角;ω—岩层视倾角

(二)断距

断距是指被错断的岩层在两盘上的相当层之间的相对距离。以在铅直剖面上的相当层为准,可测的断距有两种:

1.垂直岩层走向剖面测算的断距(图6-3Ⅱ)

(1)地层断距(ho):断层两侧相当层同一层面间的垂直距离。

(2)铅直地层断距(hg):断层两侧相当层同一层面间的铅直距离。

(3)水平地层断距(hf):位于同一高度断层两侧相当层同一层面间的水平距离。在正断层中,水平地层断距代表断层两侧相当层拉开之水平距离;在逆断层中,水平地层断距代表断层两侧相当层掩覆的水平距离。

2.在垂直断层走向的剖面上测算的断距(图6-3Ⅲ)

在垂直断层走向的剖面上测算的断距同样有地层断距、铅直地层断距和水平地层断距。但由于被错断的地层走向与断层走向不相平行,故除铅直地层断距不随剖面方向的不同而改变以外,其中的地层断距与水平地层断距都相应的变大,分别称为视地层断距(h′o′)、视水平地层断距(h′f′)。

在垂直岩层走向的剖面中,地层断距、铅直地层断距之间的数学关系式如下:

Ho=hg·cosα hg=hf·tanα

ho=hf·sinαhf=hg·cotα

式中的α为岩层倾角。

在矿山开采中,为设计竖井和平巷的长度,还常常采用平错和落差一类的断层术语。关于平错和落差的概念尚不统一,常用的是,在与断层走向垂直的剖面上,倾向断距的铅直分量称为落差,倾向断距的水平分量称为平错(图6-4)。

图6-4 断层平错(YZ)和落差(XY)


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