第八章 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)野外基本工作方法

1、第三節(jié) 褶皺的野外觀察與研究 在野外地質(zhì)調(diào)查或填圖過程中，對褶皺這一最基本的構(gòu)造形跡進(jìn)行觀察與研究 ，是揭示某一地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及其形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，故通常被野外地質(zhì)工作者所注重。 一、常用分類方案 可從不同角度對褶皺構(gòu)造進(jìn)行分類，現(xiàn)擇其常見者概述如下。 1褶皺位態(tài)分類 褶皺空間位態(tài)主要取決于軸面和樞紐的產(chǎn)狀，根據(jù)軸面傾角和樞紐傾伏角將褶皺分成七種類型。褶皺位態(tài)分類簡表 序號類 型特 征 軸面傾角樞紐傾伏角直立水平褶皺9080010直立傾伏褶皺90801070傾豎褶皺90807090斜歪水平褶皺8020010 斜歪傾伏褶皺80201070平臥褶皺020020 斜臥褶皺軸面及樞紐的傾向、傾角基本一

2、致；前者傾角 2080，后者在軸面上的側(cè)伏角為 20702褶皺形態(tài)分類 主要根據(jù)各褶皺形態(tài)的相互關(guān)系和厚度變化進(jìn)行分類。 （1）根據(jù)各褶皺層的厚度變化分類：平行褶皺主要特征是：褶皺面作平行彎曲；同一褶皺層的真厚度在褶皺各部位一致；彎曲各層具同一曲率中心；向下消失于滑脫面上。相似褶皺主要特征為：褶皺面作相似彎曲；各面曲率相同，但無共同的曲率中心；兩翼變薄而 轉(zhuǎn)折端加厚；平行軸面量出的視厚度在褶皺各部位相同；褶皺形態(tài)隨深度的變化保持一致。 （2）蘭姆賽的褶皺形態(tài)分類。蘭姆賽（Ramsay，1967）根據(jù)褶皺橫截面上褶皺層厚度變化和等斜線的形式將褶皺分為 3 類 5 型，目前已被廣泛采用。 型褶皺等

3、斜線均向內(nèi)弧收斂，內(nèi)弧曲率大于外弧曲率。再根據(jù)厚度變化細(xì)分為三個亞型。 A型褶皺褶皺層的厚度在轉(zhuǎn)折端部分比翼部小，可稱頂薄褶皺。 B型褶皺褶皺層的厚度在各部分相等，是理想的平行褶皺。 C型褶皺轉(zhuǎn)折端的厚度比翼部的略大，是平行褶皺和相似褶皺的過渡類型。 型褶皺等斜線相互平行，內(nèi)弧和外弧的曲率相同，為典型的相似褶皺。 型褶皺等斜線向外弧收斂，外弧曲率大于內(nèi)弧曲率，為典型的頂厚褶皺。 3其他分類方案 為便于對褶皺描述，可根據(jù)褶皺兩翼之間的夾角（翼間角）大小，將褶皺描述為平緩（180120） 、開闊（12070） 、中常（7030） 、緊閉（305） 、等斜（50）幾種類型；還可以根據(jù)褶皺轉(zhuǎn)折端的形態(tài)

4、將褶皺描述為圓弧（滑） 、尖棱、箱狀褶皺和擾曲等。 70二、褶皺觀察內(nèi)容 野外對褶皺研究首先是幾何學(xué)的觀察，目的在于查明褶皺的空間形態(tài)、展布方向、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各個要素之間的相互關(guān)系，建立褶皺的構(gòu)造樣式，進(jìn)而推斷其形成環(huán)境和可能的形成機(jī)制。其觀察研究要點(diǎn)可概括為以下幾個方面。 1褶皺識別 空間上地層的對稱重復(fù)是確定褶皺的基本方法。多數(shù)情況下，在一定區(qū)域內(nèi)應(yīng)選擇和確定標(biāo)志層，并對其進(jìn)行追索，以確定剖面上是否存在轉(zhuǎn)折端，平面上是否存在傾伏端或揚(yáng)起端。在變質(zhì)巖發(fā)育且構(gòu)造變形較強(qiáng)地區(qū)，要注意對沉積巖的原生沉積構(gòu)造進(jìn)行研究，以判定是正常層位或倒轉(zhuǎn)層位；利用同一構(gòu)造期次形成的小構(gòu)造對高一級構(gòu)造進(jìn)行研究恢復(fù)。

5、2褶皺位態(tài)觀測 從上述褶皺分類方案可以看出，褶皺位態(tài)需要軸面和樞紐兩個要素確定。對于直線狀樞紐或平面狀軸面，只需測量其中一個要素就可以確定褶皺的方位，但不能確定其位態(tài)，因?yàn)榫哂邢嗤瑯屑~方位的褶皺具不同的位態(tài)，軸面可以是曲面，樞紐也可以是曲線。 實(shí)際工作中，露頭上可見的褶皺全部暴露時，可用羅盤直接度量其樞紐的傾伏向、傾伏角和軸面的傾向、傾角（獲取軸面產(chǎn)狀應(yīng)借助軸面劈理且要慎重）。若樞紐、軸面為曲線（曲面），則必須測量若干代表性區(qū)段的產(chǎn)狀來說明二者的變化。當(dāng)褶皺沒有完全剝露時，只要能測量出褶軸（或樞紐）、軸跡、軸面三個要素中任何兩個要素，就可用赤平投影方法求出另一個的數(shù)據(jù)；對大型褶皺的軸面和樞紐則

6、需要用或圖解求導(dǎo)。 3褶皺剖面形態(tài) 褶皺形態(tài)一般是在正交剖面上進(jìn)行觀察和描述 。由于露頭面不規(guī)則和褶皺本身形態(tài)、位態(tài)等方面的復(fù)雜性 而使褶皺輪廓可能呈現(xiàn)出一個多解的畫面（畸變面） 。故觀察視線應(yīng)與樞紐保持一致，沿其傾伏下視進(jìn)行。只有對不同位置、不同方向出露的形象進(jìn)行綜合分析才能得出褶皺的真實(shí)形態(tài)。 對褶皺橫剖面形態(tài)的研究應(yīng)側(cè)重于樞紐、軸面、轉(zhuǎn)折端形態(tài)、翼間角、軸面、包絡(luò)面以及波長和波幅等褶皺要素、參數(shù)的觀察、測量和描述 。根據(jù)情況可自行設(shè)計(jì)表格，將上述諸項(xiàng)信息存集備用。 4褶皺樣式 對褶皺研究 ，不僅著眼于其形態(tài)、位態(tài)，還必須研究它們的樣式。F.J.特納和 L.E.韋斯（1963）將褶皺樣式分

7、為 10 種類型，其依據(jù)可概括為： （1）褶皺層的平行性或相似性。 （2）褶皺的不連續(xù)性及不協(xié)調(diào)性。 （3）褶皺的緊閉性和翼間夾角大小。 （4）褶皺的對稱性。 （5）成雙的共軛褶皺等特征。 褶皺樣式有許多是取決于兩個褶皺面之間的單層橫截面的形態(tài)，上述蘭姆賽的分類可視為表達(dá)褶皺基本樣式的方案之一。為研究褶皺樣式，必須取得巖層傾角和相關(guān)的厚度等原始數(shù)據(jù)資料。這些資料可以從順樞紐方向的有關(guān)圖件上、露頭或手標(biāo)本上、素描圖上或相當(dāng)于正交剖面上進(jìn)行收集。在野外工作中，如果褶皺出露良好，且斷面相當(dāng)于正交剖面，全部工作可以直接在露頭上操作。根據(jù)一定間隔測量有關(guān)厚度的參數(shù)，分別編制厚度變化曲線圖，并與相關(guān)圖示的

8、標(biāo)準(zhǔn)線進(jìn)行比較，即可確定褶皺的形態(tài)類型或樣式。 影響褶皺樣式還有另外一些因素，如卷入褶皺的巖石類型、組成褶皺巖層的能干性的差異等。在相同變形條件下，弱巖層易發(fā)生塑性流變，因此，褶皺樣式隨巖層能干性而發(fā)生變化。若強(qiáng)弱巖層相間，一般情況下板巖可能形成尖棱狀褶皺，而砂巖則可能形成圓弧狀褶皺，二者組合為尖圓褶皺樣式；如果兩強(qiáng)硬層間距很大，其間弱巖層形成獨(dú)立小褶皺，則構(gòu)成不協(xié)調(diào)褶皺；若間距很小，兩強(qiáng)巖層一并彎曲變形而形成協(xié)調(diào)褶皺。這些構(gòu)造類型在實(shí)習(xí)區(qū)八角寨、孤山口、拴馬莊等區(qū)段均有發(fā)育。 5褶皺的伴生構(gòu)造 在褶皺形成過程中，不同部位的局部變形環(huán)境可有差異。褶皺層的某段可以伸長或縮短，而有些部分則無任何應(yīng)

9、變。因此，褶皺不同部位形成不同類型的派生、伴生小構(gòu)造可與主褶皺保持一定的幾何關(guān)系，各自從一個側(cè)面反映出主褶皺的基本特征。借助這些從屬構(gòu)造闡明大褶皺的幾何特征，分析褶皺形成機(jī)制及發(fā)育過程是野外地質(zhì)工作中常采用的手段之一。 （1）褶皺兩翼的小構(gòu)造。層間擦痕（線）的觀察與測量可用以判斷相鄰巖層相對位移方向和主褶皺轉(zhuǎn)折端位置以及類型（水平褶皺、傾伏褶皺、A 型褶皺、B 型褶皺等） 。對翼部從屬褶皺觀察與測量 ，可據(jù)其不對稱類型（S 或 Z 形） 、傾伏方向來確定它們處于大褶皺的位置并進(jìn)一步恢復(fù)大褶皺總體形態(tài)。 （2）褶皺轉(zhuǎn)折端的小構(gòu)造。觀察節(jié)理和小斷層的類型、特征，鑒別其力學(xué)性質(zhì)，測量其產(chǎn)狀要素，利用

10、它們的組合系統(tǒng)和方位分析轉(zhuǎn)折端的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)；對從屬褶皺類型（M或 W 形）及其隨剖面深度的變化狀況 ，也是研究內(nèi)容之一；在這些資料的基礎(chǔ)上再結(jié)合地層時代關(guān)系確定褶皺性質(zhì)（背斜、向斜） 。另外，還應(yīng)認(rèn)真觀察轉(zhuǎn)折端的虛脫現(xiàn)象及被巖漿、礦液充填的情況。 6疊加褶皺的野外研究 （1）疊加褶皺的識別準(zhǔn)則。露頭上直接觀察小褶皺 重褶與否，是判斷疊加褶皺的最可靠標(biāo)志。當(dāng)早、晚兩期褶皺要素不平行時，露頭或填圖尺度（大、中比例尺者尤為明顯）可呈現(xiàn)一系列封閉狀的各種圖案，如“蘑菇形” 、 “新月形”等，實(shí)習(xí)區(qū)蘿卜頂、二畝崗疊加褶皺區(qū)段即為典型實(shí)例；其次是陡傾或傾豎褶皺的廣泛發(fā)育。可將疊加褶皺的識別準(zhǔn)則具體概括

11、若干點(diǎn)以便實(shí)踐操作：早期褶皺的軸面、變形面、樞紐等構(gòu)造要素在后期褶皺作用中發(fā)生明顯的變形和變位；晚期面理、線理等新生構(gòu)造要素的出現(xiàn)；眼球狀等封閉褶皺構(gòu)造的出現(xiàn)；原生示頂構(gòu)造與褶皺 伴生構(gòu)造指向矛盾；重褶現(xiàn)象及雙重褶皺要素存在；兩組不同類型和不同方位的面理或線理有規(guī)律的交切；與同期褶皺規(guī)律不相符合的反常小褶皺出現(xiàn)。 （2）判斷重褶露頭所處區(qū)域疊加褶皺的部位。應(yīng)用蘭姆賽的三類五型基本型式、層理和劈（片）理關(guān)系及小型褶皺 特征很容易判別其所處區(qū)域構(gòu)造的部位。如在露頭上看到小褶皺重褶，則這個露頭可能處于早期褶皺的轉(zhuǎn)折端；若在露頭上看到 S0S1S2，這個露頭一般歸屬疊加褶皺的翼部；若看到 S2和 S1

12、呈直交，這個露頭可視為后期褶皺轉(zhuǎn)折端部位。 （3）疊加褶皺型式判斷。根據(jù)褶皺的構(gòu)造 要素，主要是兩期疊加褶皺的軸面和樞紐的疊加關(guān)系可劃分疊加褶皺的型式 。 （4）疊加褶皺觀測要點(diǎn)及圖面表達(dá)方式。疊加褶皺在三度空間上的形態(tài)和位態(tài)；不同期次的面理和線理的測量 統(tǒng)計(jì)及分析；建立褶皺形成序列；疊加褶皺的表達(dá)方式可分為剖面表達(dá)在剖面的上方或地下深處用虛線示出重褶圖形，剖面本身仍按常規(guī)畫出巖性花紋及晚期面理；構(gòu)造綱要圖表達(dá)在圖面上用不同的符號、線條示出各期褶皺軸跡，在晚期褶皺軸跡通過處，較早形成的地質(zhì)體如巖脈、地質(zhì)界線、早期斷層或剪切帶等也應(yīng)協(xié)調(diào)變化。 7觀察研究褶皺的一般程序 在地質(zhì)調(diào)查過程中若發(fā)現(xiàn)露頭

13、良好的褶皺正交剖面時，應(yīng)做如下觀察、描述、測量和記錄。 （1）定觀察點(diǎn)和制圖，記錄褶皺的地理位置和所處的大褶皺部位。 （2）褶皺發(fā)育狀況及相關(guān)地質(zhì)概況：褶皺核部和兩翼的地層及巖性；褶皺兩翼、樞紐和軸面等要素的產(chǎn)狀；褶皺對稱性；褶皺在強(qiáng)層和弱層中發(fā)育的差異性；褶皺伴生組合要素及各自表現(xiàn)特征；盡可能實(shí)地收集不同部位巖層厚度及其變化等原始資料并在正交剖面上拍照。 （3）根據(jù)收集的數(shù)據(jù)、資料和信息對褶皺形態(tài)、位態(tài)、樣式等初步進(jìn)行幾何學(xué)分析；經(jīng)綜合歸納和深入研究后再對其成因機(jī)制和運(yùn)動學(xué)進(jìn)行解釋。 8區(qū)域大型或疊加褶皺的厘定 對露頭尺度上的褶皺構(gòu)造 詳細(xì)觀察、測量、描述和分析，旨在進(jìn)一步于大尺度上厘定或在

14、地質(zhì)圖上圈定大型褶皺或疊加褶皺的構(gòu)造 輪廓和型式，重建變形演化歷史。為此，應(yīng)對下述相關(guān)構(gòu)造準(zhǔn)則給予關(guān)注并充分利用。 （1）地層變新方向。用于褶皺構(gòu)造分 析的地層學(xué)方法是，應(yīng)按正確的地層順序鑒別出某一地區(qū)內(nèi)各巖組的層序，據(jù)其現(xiàn)存布局確定總的構(gòu)造特征。如利用原生構(gòu)造確定地層的變新方向或鑒定地層的正常與倒轉(zhuǎn)。利用次生構(gòu)造確定地層變新方向或正常與倒轉(zhuǎn)也很有效。尤其利用軸面劈理判別地層變新方向已成為野外工作時一種必須掌握的方法和手段。雷斯（Leith，1905）法則指出，劈理（S1）與層理（S0）同方向傾斜，若S1S0，為正常層序，而 S1S0，為倒轉(zhuǎn)層序；劈理與層理 反向傾斜，為正常層序。另外，在褶皺

15、轉(zhuǎn)折端處層理和劈理則為垂直關(guān)系。 （2）構(gòu)造面向。指在軸面上垂直于褶軸并指向較 新巖層的方 向，若構(gòu)造面向方向指向上，稱上向構(gòu)造或表述為正面朝上；面向指向下，稱下向構(gòu)造或表述為正面朝下；構(gòu)造面向方向傾伏角小于 30，則稱側(cè)向面向。地層變新方向或正面向上、正面向下只解決地層的局部正倒問題，而構(gòu)造面向則是在區(qū)域上研究地層的變新方向。 在實(shí)際工作中，先利用原生構(gòu)造或次生構(gòu)造確定地層的變新方向，然后在軸面上確定構(gòu)造面向。一般認(rèn)為，如果只有一期褶皺作用，褶皺有一致的構(gòu)造面向；如果大區(qū)域是下向構(gòu)造，一般存在有大型倒轉(zhuǎn)褶皺或推覆構(gòu)造；如果在同一褶皺中沿其軸面上向構(gòu)造和下向構(gòu)造均有發(fā)育，無論有無雙重轉(zhuǎn)折端出現(xiàn)

16、仍能厘定有疊加褶皺存在；若有兩期褶皺疊加，則應(yīng)在晚期軸面上確定構(gòu)造面向，不同構(gòu)造面向的分界面，就是早期褶皺的軸面位置。 （3）構(gòu)造降向。構(gòu)造降向包括褶皺降向和劈理降向。野外工作中前者易于識別且便于操作，故先予簡單介紹。所謂褶皺降向是指在褶皺橫剖面所在的平面中，旋轉(zhuǎn)的上部分量所指的水平方向。地形線在S 上的構(gòu)造面向利用大褶皺翼部從屬褶皺的降向可以確定其轉(zhuǎn)折端之所在，即在一個剖面上從屬小褶皺降向發(fā)生改變了，說明可能存在大型背斜或向斜。實(shí)際上，褶皺降向（vergence）與 S 形、Z降向旋轉(zhuǎn)上部分量垂直褶軸平面形不對稱型和 M 形、W 形對稱型小褶皺組合樣式可以結(jié)合起來研究。順沿樞紐傾伏方向觀察，

17、不對稱型者從長翼到短翼的變化，即小褶皺軸面倒向短翼方向這種現(xiàn)象在有的文獻(xiàn)中稱之為褶皺倒向（vergence ，與褶皺 降向?yàn)?同一詞）： S 形為左行或逆時針倒向；Z 形為右行或順時針倒向。如果在大一級褶皺轉(zhuǎn)折端發(fā)現(xiàn) M形或 W 形對稱型小褶皺時，可據(jù) S、Z、M、W 各形在不同部位的組合特征以及褶皺倒向或（和）褶皺降向的相關(guān)指示規(guī)律等相互佐證以求準(zhǔn)確恢復(fù)大型褶皺是背斜還是向斜，如圖 8-13 所示。僅從該圖判讀可以看出，其褶皺降向相背是向斜，相向則是背斜。在多期褶皺變形地區(qū)，還可用上述綜合標(biāo)志來確定不同世代大褶皺轉(zhuǎn)折端的位置，只不過判斷要素復(fù)雜些。 劈理降向是指垂直于組構(gòu)面交線的平面內(nèi)，晚期

18、組構(gòu)面（如 S1）為平行早期組構(gòu)面（如S0） ，其旋轉(zhuǎn)的上部分量的水 平投影所指的方向。在任何情況下，晚期組構(gòu)面（如 S1）都應(yīng)當(dāng)通過上部銳角來旋轉(zhuǎn)（圖 8-14） 。若劈理降向相向是背斜，反之則為向斜（圖 8-15） 。在實(shí)組構(gòu)面交線 際運(yùn)用該準(zhǔn)則進(jìn)行構(gòu)造分析時，要考慮諸如巖性及其組合、劈理性質(zhì)及其組合、后期改造及其世代關(guān)系等因素。 前述地層變新方向、構(gòu)造面向、構(gòu)造降向諸準(zhǔn)則均代表構(gòu)造極性。一旦構(gòu)造極性在野外能夠正確厘定，就可對褶皺構(gòu)造確切命名，如背形向斜、向形背斜等。但若在地質(zhì)背景復(fù)雜區(qū)段進(jìn)行構(gòu)造解析工作，則涉及面更為廣泛，僅從圖 8-16 就可看出褶皺樣式與構(gòu)造面 向所具有的數(shù)種配置關(guān)系

19、。因此，在野外地質(zhì)調(diào)查過程中確定區(qū)域大型褶皺和疊加褶皺所運(yùn)用的方法有多種且要綜合分析和相互驗(yàn)證。研究者可在實(shí)踐中不斷探索和積累。 第四節(jié) 節(jié)理的野外觀察與研究 節(jié)理是野外常見的構(gòu)造類型。節(jié)理的性質(zhì)、產(chǎn)狀、期次、組合、發(fā)育程度和分布規(guī)律與褶皺、斷層乃至區(qū)域構(gòu)造等有著密切的成因聯(lián)系。對其詳細(xì)研究有助于對某一地區(qū)各類地質(zhì)事件深入分析和了解。 1野外觀察區(qū)段（點(diǎn)）的選擇與布置 在野外地質(zhì)調(diào)查或地質(zhì)填圖過程中，一般根據(jù)專題研究和要解決的問題來選擇布置觀察區(qū)段（點(diǎn)） 。每一觀察區(qū)段（點(diǎn)）的范圍視節(jié)理的發(fā)育情況而定，一般要求幾十條節(jié)理可供觀測，而且最好將其布置在既有平面又有剖面的露頭上，以利于全面研究解析。

20、 2觀測研究內(nèi)容 （1）在任何地段觀測節(jié)理，首先要了解區(qū)域褶皺、斷裂的分布特點(diǎn)以及觀察區(qū)段（點(diǎn)）所在的構(gòu)造部位，區(qū)分不同巖性的地層或其他地質(zhì)體，觀察和測量 其中不同性質(zhì)的節(jié)理。常用記錄格式如表 8-3；也可根據(jù)實(shí)際情況和要側(cè)重解決的問題另行設(shè)計(jì)表格。 表 8-3 節(jié)理觀測記錄表 （2）區(qū)分節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)來厘定張節(jié)理、剪節(jié)理或羽飾構(gòu)造等類型。一般是根據(jù)節(jié)理特點(diǎn)（如產(chǎn)狀變化、光滑程度、充填情況） 、組合型式以及尾端變化（如分叉、折尾、馬尾狀）諸方面因素來綜合確定。 （3）節(jié)理若被脈體充填，調(diào)查時要盡量收集脈體產(chǎn)狀、規(guī)模、形態(tài)、間隔、充填礦物的成分及其生長方向等資料；根據(jù)節(jié)理或脈體特性進(jìn)行分組；以及

21、它們之間交切、互切、限制、追蹤和礦物生長方向來分期配套以確定形成的先后順序。制作素描圖或拍照示出其形態(tài)和相互關(guān)系。 （4）在選定地點(diǎn)內(nèi)對所有節(jié)理產(chǎn)狀進(jìn)行系統(tǒng)測量。測定方法和巖層產(chǎn)狀 要素測定的方法類同。為特殊目的需要，如為確定某一組節(jié)理與褶皺的 關(guān)系，尚要測定節(jié)理與層理、共軛節(jié)理等交線產(chǎn)狀，以判別褶皺幾何形態(tài)。 （5）注意觀測縫合線構(gòu)造。此種構(gòu)造可與層面平行、斜交或直交，它們一般與主壓應(yīng)力方向垂直，在一定程度上有助于分析區(qū)域應(yīng)力場。 3節(jié)理觀測資料的整理與解析 在各觀察區(qū)段（點(diǎn)）所獲得的節(jié)理數(shù)據(jù)、資料等信息要及時在野外基地或室內(nèi)進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)、存儲和制圖。視解決的問題而制作的相關(guān)圖件有數(shù)種，若

22、了解節(jié)理或與之相關(guān)的脈體發(fā)育情況時常繪編玫瑰花圖、節(jié)理極點(diǎn)圖等；若為分析節(jié)理與構(gòu)造應(yīng)變關(guān)系則可繪制節(jié)理應(yīng)變場狀態(tài)圖等。 第五節(jié) 斷裂的野外觀察與研究 斷裂的性質(zhì)、特征及發(fā)育規(guī)模，在很大程度上將可能控制某一地區(qū)的地質(zhì)復(fù)雜程度，一些大斷層亦可能構(gòu)成某一區(qū)段基本地質(zhì)構(gòu)造格架。因此，野外對斷裂構(gòu)造的研究 已成為地質(zhì)調(diào)查或地質(zhì)填圖的一項(xiàng)重要內(nèi)容之一。 一、斷層常用分類方案 斷層常用分類方案如表 8-4 所示，但實(shí)際上其分類涉及到諸如地質(zhì)背景、運(yùn)動方式、力學(xué)機(jī)制和各種幾何關(guān)系等，故可有各種不同方案。除表中所列之外，對下述幾種相關(guān)構(gòu)造也應(yīng)有所了解。 表 8-4 常見斷層分類簡表（據(jù)張克信等，2001，略修改

23、補(bǔ)充） （1）推覆體。于角度十分低緩的逆沖斷層上運(yùn)移距離在數(shù)公里以上的平板狀外來巖體（系） 。 （2）逆沖推覆構(gòu)造（推覆構(gòu)造） 。既包括逆沖斷層又包括外來巖體在內(nèi)的整個構(gòu)造系統(tǒng)。 （3）樞紐斷層。斷層的一側(cè)以垂直于斷層面的軸為樞紐而發(fā)生過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的斷層。 （4）剝離斷層。是伸展構(gòu)造區(qū)發(fā)育的一種平緩鏟式正斷層，并且往往與變質(zhì)核雜巖構(gòu)造有關(guān)。剝離斷層之上為剝離上盤，其下為剝離下盤。剝離上盤是一套淺層次的正斷層組合，下剝離盤為變質(zhì)核雜巖。 （5）變質(zhì)核雜巖。是由古老片麻巖等組成的穹狀隆起，外形近圓形，以剝離斷層為界與PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 136沉積蓋層分開，頂

24、部之剝離斷層接觸帶實(shí) 為由糜棱巖組成的韌性剪切帶 。 （6）滑脫構(gòu)造。是指順一條相對原生界面（如不整合面，重要巖系或巖性界面等）發(fā)生剪切滑動，滑動面上下盤的巖系各自獨(dú)立變形，或造成地層缺失。它是伸展（或重力）體制下形成的低角度斷裂構(gòu)造。 （7）走向滑動斷層（走滑斷層） 。指大型平移斷層，兩盤順直立斷層面相對水平滑動。 二、斷層觀察內(nèi)容 1.斷層幾何要素和位移 野外斷層觀察一是要有章可循；二是要注意對所收集的信息、資料和數(shù)據(jù)的記錄、描述規(guī)范化。為此，表 8-5 可作為借鑒。 表 8-5 斷層描述簡表 2斷層的識別 野外實(shí)踐證明，并非所有的斷層要素如斷層面、斷層破碎帶等都能清楚地暴露于地表，故判別

25、斷層存在與否是一項(xiàng)細(xì)致的工作。通常采用不同尺度的構(gòu)造觀察 相結(jié)合，遙感解譯與實(shí)地驗(yàn)證相結(jié)合，路線地質(zhì)與地質(zhì)填圖相結(jié)合，區(qū)域調(diào)查與專題研究相結(jié)合等手段并利用多方面標(biāo)志進(jìn)行綜合判斷方能確定。主要識別標(biāo)志見表 8-6。 表 8-6 斷層野外識別標(biāo)志 3斷層觀察要點(diǎn) 斷層觀察內(nèi)容較多（表 8-7） ，現(xiàn)擇表中要點(diǎn)介紹。其中斷層巖的內(nèi)容參考變質(zhì)巖有關(guān)章節(jié)，此處不再贅述。 （1）斷層面（帶）產(chǎn)狀的觀測 。斷層面出露地表且較平直時，可以直接測量或利用“V”字形法則判斷。但多數(shù)情況下常表現(xiàn)為一個破碎帶，往往比較雜亂或被掩蓋而不能直接測量，此時可在與之伴生的節(jié)理、片理產(chǎn)狀測量 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，綜合鉆孔資料或物

26、探資料，用三點(diǎn)法、赤平投影等推斷確定。 另外，在確定斷層面產(chǎn)狀時，應(yīng)考慮到其沿走向和傾向可能發(fā)生變化，如逆沖斷層的波狀變化；受巖性、深度、構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)度、應(yīng)變速度以及后期改造等因素影響亦會導(dǎo)致產(chǎn)狀發(fā)生某些變化。 表 8-7 斷層野外觀察內(nèi)容 （2）斷層兩盤運(yùn)動方向的確定。斷層活動過程中總會在斷層面上或其兩盤留下一定的痕跡或伴生現(xiàn)象，它們可成為分析判斷兩盤相對運(yùn)動的主要依據(jù)。但斷層活動是復(fù)雜的，一條斷層常常經(jīng)歷了多次脈沖式滑動，因此，在分析并確定兩盤相對運(yùn)動時應(yīng)充分考慮其復(fù)雜性和多變性： 根據(jù)兩盤地層的新老關(guān)系。分析兩盤地層的相對新老關(guān)系有助于判斷兩盤的相對運(yùn)動方向。對于走向斷層，上升盤一般出露老

27、巖層；但若斷層傾向與巖層傾向一致且地層倒轉(zhuǎn)或斷層傾角小于巖層傾角時，則老巖層出露盤是下降盤。如果兩盤中地層變形復(fù)雜 ，為一套強(qiáng)烈壓扁的褶皺，則不能簡單地根據(jù)兩盤直接接觸的地層時代來判定相對運(yùn)動。如果橫斷層切過褶皺，對背斜來說，上升盤核部變寬，下降盤核部變窄，向斜則反之，此種效應(yīng)亦體現(xiàn)在兩盤地層的新老關(guān)系之變化。 牽引構(gòu)造。斷層兩盤的巖層若發(fā)生明顯弧形彎曲則形成牽引褶皺，其弧形彎曲的突出方向指示本盤運(yùn)動方向。一般說來，變形越強(qiáng)烈，牽引褶皺越緊閉。為了準(zhǔn)確進(jìn)行判斷，應(yīng)在平面和剖面上同時進(jìn)行觀察，并結(jié)合斷層兩盤其他指向標(biāo)志作出適當(dāng)結(jié)論。 擦痕和階步。擦痕和階步是斷層兩盤相對錯動時在斷面上留下的痕跡。

28、擦痕表現(xiàn)為一組比較均勻的平行細(xì)紋。在硬而脆的巖石中，擦面常被磨光和重結(jié)晶，有時附以鐵質(zhì)、硅質(zhì)或碳酸鹽質(zhì)等薄膜，以致光滑如鏡稱為磨擦鏡面。擦痕由粗而深端向細(xì)而淺端一般指示對盤運(yùn)動方向。如用手觸摸，可以感覺到順一個方向比較光滑，相反方向比較粗糙，感覺光滑的方向指示對盤運(yùn)動方向。 在斷層滑面上常有與擦痕直交的微細(xì)陡坎被稱為階步，階步的陡坎一般面向?qū)ΡP的運(yùn)動方向。在斷層滑動面上有時可看到纖維狀礦物晶體，如纖維狀石英、纖維狀方解石以及綠簾石、葉蠟石等。它們是相鄰兩盤逐漸分開時生長的纖維狀晶體，稱為擦抹晶體，許多擦痕實(shí)質(zhì)上就是十分細(xì)微的擦抹晶體。當(dāng)斷層面暴露時，各纖維晶體常被橫向張裂隙拉斷而形成一系列微小

29、階梯狀斷口，其陡坎亦指示對盤運(yùn)動方向。階步有正階步和反階步之分。在野外區(qū)分正階步和反階步可依據(jù)以下兩點(diǎn)：其一，正階步的眉峰常常成弧形彎轉(zhuǎn)，而反階步的眉峰則成棱角直切；其二，如果階步有擦抹礦物或在眉峰部位有壓碎現(xiàn)象則常為正階步。 羽狀節(jié)理。在斷層兩盤相對運(yùn)動過程中，其一盤或兩盤的巖石中可產(chǎn)生羽狀排列的張節(jié)理和剪節(jié)理。這些派生節(jié)理與主斷層斜交，交角的大小因力學(xué)性質(zhì)不同而有所差異。羽狀張節(jié)理與主斷層常成 45相交，銳角指示節(jié)理所在盤的運(yùn)動方向。斷層還可能派生兩組剪節(jié)理，一組與斷層面成小角度相交，交角一般在 15以下，即內(nèi)摩擦角的一半；另一組與斷層成大角度相交或直交。小角度相交的一組節(jié)理，與斷層所交銳

30、角指示本盤運(yùn)動方向。斷層派生的兩組剪節(jié)理產(chǎn)狀一般不穩(wěn)定，或被斷層兩盤錯動而破壞，所以不易用來判斷斷層兩盤的相對運(yùn)動。 斷層兩側(cè)小褶皺。由于斷層兩盤的相對錯動，兩側(cè)巖層有時可形成復(fù)雜的緊閉小褶皺或揉皺，它們與上述牽引構(gòu)造不同，其軸面與主斷層常成小角度相交，所交 銳角指示對盤運(yùn)動方向。 斷層角礫巖。如果斷層切割并搓碎某一標(biāo)志性巖層或礦層，根據(jù)該層角礫在斷層面上或斷層帶內(nèi)的分布特征可以推斷兩盤相對位移方向。有時斷層角礫成規(guī)律性排列，它們變形的 XY 面與斷層所夾銳角指示對盤運(yùn)動方向。 （3）斷層規(guī)模觀測。野外要追索斷層延伸的長度和涉及的寬度，并結(jié)合有關(guān)方法測定斷距大小來確定斷層規(guī)模。其中測定斷距方法

31、很多，如在露頭上采用剖面法求解或根據(jù)斷層造成缺失或重復(fù)的地層厚度來估算，亦可根據(jù)構(gòu)造窗后緣與最遠(yuǎn)飛來峰之間距確定最短位移距離等。相對比較精確的方法是采用“平衡剖面法”， 但必須掌握豐富的地質(zhì)資料。真實(shí)的斷層滑距一般要在上述資料基礎(chǔ)上，根據(jù)斷層的幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算才能獲得。 （4）斷層期次的判別。由于受后期構(gòu)造改造或本身重新活動，可使早期斷層的運(yùn)動方向或性質(zhì)等方面發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此，野外要力求收集準(zhǔn)確的相對時序關(guān)系的地質(zhì)證據(jù)，其中較為重要的是結(jié)合構(gòu)造要素組合規(guī)律和序列進(jìn)行分析，如疊加的擦痕，構(gòu)造巖交切分布，充填其中的巖體、巖脈被錯開等。 在野外對斷層觀察研究 過程中，要系統(tǒng)采集斷層帶內(nèi)及其兩盤的構(gòu)造標(biāo)

32、本，特別是定向標(biāo)本，以便室內(nèi)進(jìn)一步測試、分析和鑒定；對典型現(xiàn)象均應(yīng)素描和照相。這些都是深入研究斷層必不可少的基礎(chǔ)性工作。 （二）斷層的野外觀察研究方法1斷層的識別與確定斷層面；斷層構(gòu)造巖；構(gòu)造不連續(xù)；地層的重復(fù)和缺失；斷層的派生構(gòu)造；地貌特征及其它標(biāo)志。2斷層性質(zhì)的確定斷層性質(zhì)是指斷層形成時應(yīng)力的作用方式，可分為擠壓斷層、拉伸（張）斷層和走滑（平移）斷層。（1）擠壓斷層的主要特點(diǎn)：斷層面在走向和傾向均呈舒緩波狀，斷層帶內(nèi)充填有擠壓角礫巖、構(gòu)造透鏡體，在斷層面兩盤常發(fā)育派生構(gòu)造。（2）張性斷層的主要特點(diǎn)：斷層面不平整，呈之字形追蹤延伸，發(fā)育張性角礫巖，斷層面上擦痕不發(fā)育、斷層面兩盤派生構(gòu)造不發(fā)育

33、。（3）走滑斷層的主要特點(diǎn)：斷層面平直，產(chǎn)狀穩(wěn)定。斷層面上常發(fā)育大面積鏡面和近水平擦痕。斷層兩盤常發(fā)育派生構(gòu)造，派生構(gòu)造面與主斷層面的交線近直立。3斷層兩盤相對運(yùn)動方式的確定確定斷層兩盤的運(yùn)動方向，野外常根據(jù)以下幾方面進(jìn)行判斷：（1）斷層兩盤地質(zhì)體錯開的位置。（2）斷層兩盤地層的新老關(guān)系。一般情況，對于走向斷層，老地層出露盤常為上升盤。（3）斷層面上的擦痕和階步。擦痕是斷層兩盤相互錯動而留在斷層面上的痕跡，常表現(xiàn)為平行而細(xì)密的線狀。丁字形擦痕常為一端粗而深另一端細(xì)而淺，軸粗而深向細(xì)而淺的方向指示斷層面對盤和滑動方向。階步在斷層面上與擦痕方向正交的微細(xì)陡坎。它是順擦痕方向局部阻力的差異或因斷層間

34、歇運(yùn)動的頓挫形成的，包括正階步和反階步。正階步的陡坎一般面向?qū)ΡP的運(yùn)動方向。（4）根據(jù)斷層兩盤的派生構(gòu)造由于主斷層的相對錯動，在斷層的一盤或兩盤產(chǎn)生羽狀剪切破裂。剪切破裂有時一組發(fā)育，有時兩組呈共軛型式產(chǎn)出。其中一組剪切破裂與主斷層夾角小于45，大約在15左右，其破裂運(yùn)動方向與主斷層運(yùn)動方向相同，它們與主斷層所夾銳角指示剪切破裂所在盤運(yùn)動方向；另一組剪切破裂與主斷層夾角大于45，其所夾銳角仍然指示所在盤的運(yùn)動方向。4斷層的形成時期斷層的形成時期主要是依據(jù)斷層與地層之間的切割關(guān)系來判定。斷層一般形成于被切割的地層之后、覆蓋于其上的地層之前?？梢詮囊韵聨追矫嬗枰苑治觯海?）查明斷層與地層之間的切割

35、或覆蓋關(guān)系；（2）注意新老斷層之間的切割關(guān)系；（3）斷層與巖體、礦化之間是切割還是侵入的關(guān)系；（4）斷層兩側(cè)沉積地層的厚度變化。構(gòu)造巖的分類及其特征由于變形作用使巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，甚至礦物成分發(fā)生變化，形成一種組構(gòu)、礦物成分與原巖不同的新類型巖石，稱之為構(gòu)造巖。對于構(gòu)造巖的類型劃分，目前較流行的方案主要有兩類：以結(jié)構(gòu)為主的分類，（Sibson，1977；Tagaki，1982）；和按成因機(jī)制分類（wise，1984；王嘉陰，1978；孫巖，1985）。本文總結(jié)了近年來有關(guān)構(gòu)造巖，尤其是糜棱巖研究成果，并參考前人的分類方案，強(qiáng)調(diào)了構(gòu)造巖形成機(jī)制，結(jié)合巖石結(jié)構(gòu)和重結(jié)晶作用的特點(diǎn)，擬訂了一個分類方案（表2-7-1）。根據(jù)形成機(jī)制和結(jié)晶作用特點(diǎn)不同，將構(gòu)造巖劃分為碎裂巖系列、糜棱巖系列和構(gòu)造片麻巖系列。（一） 碎裂巖系列巖石以脆性變形為主，顯著特點(diǎn)是無定向或具弱定向，巖石中