工程地質(zhì)

斷裂的基本類(lèi)型與幾何要素

  基本類(lèi)型
  巖石受力作用后,當應力超過(guò)巖石的強度極限時(shí),巖石破裂,即形成斷裂構造。常見(jiàn)的斷裂構造有節理和斷層兩類(lèi)。
  l.節理(joint)  節理是巖石中的裂隙,是沒(méi)有明顯位移的斷裂。它是地殼上部巖石中發(fā)育最廣泛的一種構造。根據節理形成時(shí)所處的應力狀態(tài)可分為:
  (l)剪節理(shear joint)  剪節理是由剪應力產(chǎn)生的破裂面。剪節理產(chǎn)狀較穩定,沿走向和傾向延伸較遠。剪節理較平直光滑,在礫巖中通過(guò)時(shí),能平整地穿切礫石。節理面上常常留下擦痕。典型的剪節理常常組成共軛X型節理系oX節理發(fā)育良好時(shí),則將巖石切成菱形、棋盤(pán)格式或成柱狀;(2)張節理(tension joint)  是由張應力產(chǎn)生的破裂面。張節理產(chǎn)狀不穩定,延伸不遠。
  單條節理短而彎曲,節理常側列產(chǎn)出。節理面粗糙不平,無(wú)擦痕。張節理有時(shí)成不規則的樹(shù)枝狀,各種網(wǎng)絡(luò )狀和追蹤X型節理形成鋸齒狀等。
  2.斷層(fault)  斷層是巖層順破裂面發(fā)生明顯位移的斷裂構造。斷層發(fā)育廣泛,是地殼中重要地質(zhì)構造之一a斷層形態(tài)多樣,規模有大有小。大斷層可延伸數十、數百、數千公里,如郯一廬(郯城一廬江)斷裂貫穿我國東部長(cháng)江以北地區。小斷層可在手標本上或露頭范圍內觀(guān)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(gè)斷塊。
  斷層面是一個(gè)將巖塊或巖層斷開(kāi)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(gè)簡(jiǎn)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。斷層規模越大,斷裂帶越寬越復雜。大斷裂帶還常常具有分帶性。斷層面與地面的交線(xiàn),即斷層在地面的出露線(xiàn)為斷層線(xiàn)。
  斷盤(pán)是斷層兩側沿斷層面發(fā)生位移的巖塊。如果斷層面是傾斜的,位于斷層面上側的一盤(pán)為上盤(pán),位于斷層面下側的一盤(pán)為下盤(pán)。如果斷層面直立,則按斷盤(pán)相對于斷層走向的方位描述,如東盤(pán)、西盤(pán)或南盤(pán)、北盤(pán)。根據兩盤(pán)的相對運動(dòng),相對上升的一盤(pán)叫上升盤(pán),相對下降的一盤(pán)叫下降盤(pán)。