构造地质学 第二篇成因构造地质学 第七章断层成因分析.ppt

第七章
断层成因分析
精选课件
第一节

断层发育的应力状态
精选课件
当岩石受力超过其强度极限，便开始破裂。起初形成微裂隙，并常呈羽状排列。
当断层面一旦形成，应力继续作用并超过其磨擦阻力时，两盘开始滑动，断层形成。随着断层活动，应力也逐渐释放，并趋向于零，断层活动趋终止。
精选课件
在近地表状态，一般情况下：
正断层倾角较陡；
逆断层倾角较缓；
平移断层多近于直立。
精选课件
假设某岩层的内摩擦角为30°，应力在垂直和水平方向上均无变化，那么：
若σ1直立， σ2和σ3水平，产生正断层，断层倾角60°， σ2与断层走向一致；
若σ3 直立，σ1 和σ2水平，产生逆断层，断层倾角30°， σ2与断层走向一致， ；
若σ2 直立， σ1和σ3水平，产生与σ1呈30°交角平移断层， σ2与断层走向垂直。
所有断层面均包含或平行于σ2 。
精选课件
此即安德森（Anderson，1951）提出的正、逆、平移断层的三种应力状态。
这一安德森模式长期为地质学家广泛接受。
认为，断裂面为一剪面，σ1为两剪面的锐角平分线方向，σ3为两剪裂面钝角平分线方向。
精选课件
精选课件
安德森模式虽然常常作为地质学家分析断层作用的应力状态的基本依据，但是自然界的情况是复杂的。一些学者对复杂的地质条件进行了分析。哈弗奈（Hafner）分析了地球内部可能存在的各种边界条件所引起的应力系统，他假定一个标准应力状态并附加以类似实际构造状况的边界条件，从而推算出各种边界应力场下势断层的可能产状和性质。
势断层—可能发生的断层。
精选课件
哈弗奈提出的标准状态的边界条件是：
1、岩块表面为地表，没有剪应力作用，其上各点仅受一个大气压的压力；
2、岩块底部，应力指向上方，岩块内任一水平面上各点承受的上覆压力相等，均为上覆岩块的重量；
3、边界上没有剪应力作用。
精选课件
任何处在标准条件状态下的岩石，如受水平挤压，最简单的情况就是两侧均匀受压，在这种情况下，可能出现两组共轭X型逆断层。
精选课件