第三節 斷裂構造
地殼中的岩石在地應力作用下，失去其連續性
和完整性，這種構造稱為斷裂構造。
節理：斷裂麵兩側岩塊沒有明顯的位移。
斷層：斷裂麵兩側岩塊有明顯的位移。
一、節理
（一）節理特點：1、屬於小型構造；2、與褶曲斷層有密切聯係。
（二）節理成因分類
1、構造節理：
2、非構造節理：
（三）節理的幾何分類
1、按力學性質分類：
1）張節理：張應力作用的產物，垂直於張力方向裂開。
2）剪節理：力偶作用的產物。
2、按節理麵走向與岩層產狀的關係分類：
1）走向節理：節理麵的走向與岩層的走向一致。
2）傾向節理：節理麵的走向與岩層的傾向一致。
3）斜交節理：節理麵的走向與岩層的走向斜交。
3、按節理麵走向與褶曲樞紐的關係分類：
1）縱節理：節理走向平行於褶曲樞紐方向。
2）橫節理：節理走向垂直於褶曲樞紐方向。
3）斜節理：節理走向斜交於褶曲樞紐方向。
4、節理的組合方式：
1）平行節理：各條節理的走向
平行、傾向一致。
2）X節理：兩組節理直交或斜
交成X形排列。
3）放射狀節理：節理成放射狀
排列。此節理常發育於因岩漿上
拱而形成的穹隆地區。
4）環狀節理：節理麵為弧形麵，
並呈同心圓狀排列，多發育於局部下陷的構造盆地周圍。
（四）節理的觀測研究
1、節理的野外觀測：
1）觀測點的選定：根據所要解決的問題進行選定。
2）觀測內容：
（1）了解觀測點的地質背景。
（2）區分構造節理和非構造節理。
（3）分析節理發育程度與岩層的岩性、厚度、構造應力的關係。
（4）區分節理期、節理組和節理係：
（5）描述節理的特征：
3）節理的測量記錄：
2、節理資料的整理：
對野外觀測獲得的節理原始資料，應及時在室內加以整理，進
行統計，編製成有關圖件，以供分析節理發育的特點、規律以及
與有關構造的關係。整理和統計節理的方法一般是按觀測點分別
編製節理玫瑰花圖、節理極點圖、節理等密度圖。
在這裏僅介紹節理玫瑰花圖的編製方法：
1）將節理走向方位角的大小依次排列,
按每10°為間隔，進行分組。
2）統計每組節理數和該組平均走向。
3）按選定比例作一半圓，一般為270°
-- 90°，上方為北。
4）以每組平均走向為方位，以節理數
為長度，從圓心一端點連線，然後把各點端點連接，若端點不連
續，則折線聯回原點，既得該圖。
二、斷層
（一）斷層要素：
為了描述、研究斷層，把斷層的形態組成部分
分別給以命名，統稱為斷層要素。
1、斷層麵：
礦區常見的斷層麵：
1)規整的斷層麵；
2)破碎的斷層帶；
3)密集的小錯動。
斷層麵的產狀用走向、
傾向及傾角表示。
2、斷層線：既斷層麵與地麵的交線。
地形平坦時，斷層線接近斷層的走向線，斷層線的變化規律與
地層界線一樣，遵循“V”字形法則。
3、斷盤：被斷層麵所分割的由岩體或岩層所組成的
地塊。
1）上盤：斷層麵傾斜時，位於斷層麵以上的地塊。
2）下盤：斷層麵傾斜時，位於斷層麵以下的地塊。
4、交麵線：岩層層麵與斷層麵的交線。
1）上盤交麵線：上盤岩層層麵與斷層麵的交線。
2）下盤交麵線：下盤岩層層麵與斷層麵的交線。
（二）、斷距
斷層兩盤相對錯開的距離—斷距 。
斷距與斷層的延伸長度、切割深度共同表示斷層規模的大小。
在煤礦生產中斷距表明了煤層被錯開後相隔的距離，因此，斷距
是開采礦產不可缺少的資料。
1、真斷距
斷層麵上的某個點，隨上、下盤
相對位移的距離。
真斷距代表了斷層兩盤相對位移
的總距離，故又稱總斷距。
真斷距ab：是一個向量，可沿不同
方向分解成各個分量：ab的鉛垂分量ad—鉛垂斷距；水平分量bd—
水平斷距。以上兩個分量位於包含ab線的鉛垂麵內。
在斷層麵上：ab沿斷層走向線的分量ac—走向斷距；ab沿斷層
傾向線的分量ac—傾向斷距。
平移斷距：總斷距=走向斷距；鉛垂斷距=傾向斷距=0。
正、逆斷層：總斷距=傾向斷距；走向斷距=0；
鉛垂斷距=總斷距×sinφ
水平斷距=總斷距×cosφ （φ—斷層麵傾角）
2、地層斷距
上、下盤中同一地層麵的距離—地層斷距。
若沿地層傾向切製剖麵，在該剖麵內，上、下盤同一岩層麵的
垂直距離—地層斷距；其它剖麵內得到的為視地層斷距。
與地層斷距相關聯的有：鉛垂地層斷距hg和水平地層斷距hf，三
者之間的幾何關係：h0=hf×cosα；h0=hg×sinα
在煤礦生產過程中的應用：
地層斷距與
真斷距是兩個
不同的概念。
兩點之間的距
離必須在兩點
的連線（即相對位移方向）上量取，而兩個麵的距離與兩個麵相
對錯移時的方向無關。因此，地層斷距相同的斷層，真斷距未必
相等；真斷距相等的斷層，地層斷距未必相等。
地層斷距不同於真斷距，它們的各個分量也不存在對應關係。
隻有在某些特定條件下，二者的某些分量才相等。如地層水平時，
地層斷距=鉛垂斷距=鉛垂地層斷距。
3、落差：
橫切或斜切斷層的剖麵內，上、下盤同一岩層界線與斷層各有
一個交點，兩個交點的高程差，叫落差（H），兩個交點的水平
距離—平錯（L），兩點沿斷層麵的距離—傾斜間隔。
一般把斷層傾向剖麵內的落差值叫落差，
其它剖麵內的落差值叫視落差。
（三）斷層的分類
1、以兩盤相對位移方向為基礎的分類：
該分類方案首先將斷層分成三大類：
1）正斷層：上盤相對下降，下盤相對上升。
2）逆斷層：上盤相對上升，下盤相對下降。
3）平移斷層：兩盤沿斷層麵走向相對水平位移。
若上盤相對逆傾向斜衝—逆平移斷層。
若上盤相對順傾向斜滑—正平移斷層。
2、根據斷層走向與兩盤岩層走向的關係分類：
1）走向斷層：斷層走向與岩層走向基本一致。
2）傾向斷層：斷層走向與岩層走向近於直交,與傾向平行。
3）斜交斷層：斷層走向與岩層走向斜交。
3、根據斷層走向與褶曲軸向的關係分類：
1）縱斷層：斷層走向與褶曲軸向近於平行。
2）橫斷層：斷層走向與褶曲軸向近於直交。
3）斜斷層：斷層走向與褶曲軸向斜交。
4、根據斷層的組合形式分類：
1）地塹和地壘（塹壘構造）：
2）迭瓦狀構造：
3）階梯狀構造：
階梯狀斷層
地塹和地壘
（四）識別斷層的標誌
1、岩層的不連續
1）平麵上表現為錯開，剖麵上表現為升降。證明有斷層的存
在，斷層存在於平麵上煤（岩）層錯開的部位。
2）岩層走向發生急劇變化：由於兩盤岩層在相對錯動時，產
狀發生變化而形成，是指一些大、中型斷層而言。
2、煤（岩）層的重複與缺失
1）走向斷層與岩層傾向相反時，正斷層造成重複，逆斷層造
成缺失。
2）傾向相同，且斷層麵傾角>岩層傾角，正斷層造成缺失，逆
斷層造成重複。
3）傾向相同，且斷層麵傾角<岩層傾角, 正斷層造成重複，逆
斷層造成缺失。
走向斷層造成岩層重複與缺失
a.c.e--走向斷層造成岩層重複；b.d.f--走向斷層造成岩層缺失
3、褶曲的突然變寬變窄
褶曲被橫向或斜向斷層切割時，不僅表現為岩層分布不連續及
軸線不連續，還表現為褶曲核部寬度在斷層兩盤突然變化：
P P C C
C C 背斜 P P 向斜
P P C C
下降 上升 上升 下降
切割背斜時，上升盤變寬，下降盤變窄；切割向斜時，上升盤
變窄，下降盤變寬。平移斷層切割褶曲，兩盤寬度不變，但各地
層界線平行錯開。斜移斷層，既有平麵錯開，也有寬度變化。
4、牽引褶曲
斷層兩盤沿斷層麵相對錯移時產生的摩擦力，拖動斷層附近的
岩層，使之彎曲而形成的褶曲。
岩層因牽引而變薄的尖端指示了對盤運動方向。
5、斷層角礫岩
6、地形上的陡壁、懸崖
7、水文特征
有些斷層導水性較強，往往成為地下水的出露地表通道，有些
斷層切割含水層，形成泉水。沼澤、湖泊成排成帶分布時，沿線
可能是一條或平行排列的數條斷層。
（五）斷層類型的確定
主要指正斷層、逆斷層和平移斷層的確定，常用的方法有：
1、經驗類推法：
根據以往研究成果，若某礦以正斷層為主，那麼所遇新斷層，
就可以根據這種規律判斷其類型為正斷層。
2、小斷層類比法：
大斷層附近常伴生一係列小斷層。在
巷道掘進中若遇到一係列小斷層，可判斷
前方有大地層存在，且性質與小斷層相同。 小斷層類比
3、岩層層位對比法
采用本方法時，必須掌握下列地質情況：
1）煤層頂、底板的岩性特征，植物化石分帶。 . 150
2）煤層厚度及層間距。
3）煤層結構、夾矸厚度、岩性。 100 . .
A B
1#
1# 2#
2# .
4、對比分析法
1）利用相鄰井巷查明的 1# 1#
斷層的性質，判斷新巷 2#
道所遇斷層性質。 利用相鄰煤層判斷 利用相鄰井巷判斷
2）利用相鄰煤層資料判斷
5、斷層標誌法
1）煤線方向指示另一盤錯動方向
2）斷層角礫岩：看角礫岩岩性，若全是頂板岩石，對
盤下降。若有底板岩石存在，對盤上升，此法隻起輔助
作用。
3）擦痕：用手順擦痕方向摸，光滑方向既手代表盤運
動方向。
4）根據鑽孔資料：當巷道開到鑽孔附近時,要充分利用
鑽孔資料。
5）根據產狀分析：要充分利用岩層產狀資料。
思考題
1、地質構造、單斜構造、褶曲構造、斷裂構造的概念？
2、什麼是岩層的產狀要素，如何用三點法求產狀？
3、褶曲分類、形成時代？
4、節理按成因分類？
5、斷層分類？
6、走向線在平麵、剖麵上的重複與缺失？
7、識別斷層標誌。
8、斷層類型確定的方法有那些？
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