工程地質(zhì)

斷裂的基本類型與幾何要素

  基本類型
  巖石受力作用后,當(dāng)應(yīng)力超過巖石的強度極限時,巖石破裂,即形成斷裂構(gòu)造。常見的斷裂構(gòu)造有節(jié)理和斷層兩類。
  l.節(jié)理(joint)  節(jié)理是巖石中的裂隙,是沒有明顯位移的斷裂。它是地殼上部巖石中發(fā)育最廣泛的一種構(gòu)造。根據(jù)節(jié)理形成時所處的應(yīng)力狀態(tài)可分為:
  (l)剪節(jié)理(shear joint)  剪節(jié)理是由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面。剪節(jié)理產(chǎn)狀較穩(wěn)定,沿走向和傾向延伸較遠。剪節(jié)理較平直光滑,在礫巖中通過時,能平整地穿切礫石。節(jié)理面上常常留下擦痕。典型的剪節(jié)理常常組成共軛X型節(jié)理系oX節(jié)理發(fā)育良好時,則將巖石切成菱形、棋盤格式或成柱狀;(2)張節(jié)理(tension joint)  是由張應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面。張節(jié)理產(chǎn)狀不穩(wěn)定,延伸不遠。
  單條節(jié)理短而彎曲,節(jié)理常側(cè)列產(chǎn)出。節(jié)理面粗糙不平,無擦痕。張節(jié)理有時成不規(guī)則的樹枝狀,各種網(wǎng)絡(luò)狀和追蹤X型節(jié)理形成鋸齒狀等。
  2.?dāng)鄬?fault)  斷層是巖層順破裂面發(fā)生明顯位移的斷裂構(gòu)造。斷層發(fā)育廣泛,是地殼中重要地質(zhì)構(gòu)造之一a斷層形態(tài)多樣,規(guī)模有大有小。大斷層可延伸數(shù)十、數(shù)百、數(shù)千公里,如郯一廬(郯城一廬江)斷裂貫穿我國東部長江以北地區(qū)。小斷層可在手標(biāo)本上或露頭范圍內(nèi)觀察。

  幾何要素
  斷層的幾何要素包括斷層的基本組成部分,即斷層面及被它分隔的兩個斷塊。
  斷層面是一個將巖塊或巖層斷開成兩部分的破裂面,兩部分巖塊沿該破裂面發(fā)生位移。斷層面的產(chǎn)狀可以是水平的、傾斜的或直立的。其空間位置由走向、傾向和傾角確定。斷層面可以是產(chǎn)狀穩(wěn)定的平直面,也可以是順走向或傾向發(fā)生產(chǎn)狀變化的曲面。
  大的斷層一般不是一個簡單的面,而是由一系列破裂面或次級斷層組成的帶,即斷層(裂)帶。斷裂帶中還夾雜有搓碎的巖塊、巖片以及各種斷層巖。斷層規(guī)模越大,斷裂帶越寬越復(fù)雜。大斷裂帶還常常具有分帶性。斷層面與地面的交線,即斷層在地面的出露線為斷層線。
  斷盤是斷層兩側(cè)沿斷層面發(fā)生位移的巖塊。如果斷層面是傾斜的,位于斷層面上側(cè)的一盤為上盤,位于斷層面下側(cè)的一盤為下盤。如果斷層面直立,則按斷盤相對于斷層走向的方位描述,如東盤、西盤或南盤、北盤。根據(jù)兩盤的相對運動,相對上升的一盤叫上升盤,相對下降的一盤叫下降盤。