小議地層傾角大于或小于斷層傾角時的斷層特征

1、小議地層傾角大于或小于斷層傾角時的斷層特征1 斷層的定義及要素 斷層是巖層或巖礦體順破裂面發(fā)生明顯的位移的構(gòu)造， 斷層 在地殼中廣泛發(fā)育，是地殼的最重要構(gòu)造之一。在地貌上，大的 斷層常常形成裂谷和陡崖。 斷層的規(guī)模大小不等， 大者沿走向延 長可達(dá)數(shù)百至上千米， 向下可切穿地殼， 通常由許多伴生斷層組 成的，稱為斷裂帶；小者不足一米，可見于巖石標(biāo)本或礦層中。 斷層都破壞了巖礦層的連續(xù)性和完整性。 在斷層帶上往往出現(xiàn)巖 石破碎（如斷層泥、斷層角礫），易被風(fēng)化侵蝕，有時斷層鄰近 的巖礦層會出現(xiàn)褶皺或彎曲現(xiàn)象。 沿斷層線常常發(fā)育為溝谷， 有 時出現(xiàn)泉或湖泊。斷層的幾何要素由斷層面、斷層線、斷盤、斷 距

2、構(gòu)成。 斷層面是巖塊沿之發(fā)生相對位移的破裂面。 斷層線是斷 層面與地面的交線， 表示斷層的延伸方向， 其形狀決定于斷層的 形狀和地面的起伏情況。 斷盤指斷層面兩側(cè)的巖塊， 位于斷層面 之上的稱為上盤，斷層面之下的稱為下盤，如斷層面直立，則按 巖塊相對于斷層走向的方位來描述。 斷層兩側(cè)錯開距離統(tǒng)稱為位 移；斷層兩側(cè)相當(dāng)層錯開的距離，即錯動前的某一巖層，錯斷后 分成兩對應(yīng)層之間的距離， 統(tǒng)稱斷距。 通常按斷層的位移性質(zhì)分 為：上盤相對下降的斷層稱為正斷層； 上盤相對上升的斷層稱為 逆斷層。2 斷層的性質(zhì)及特征2.1 正斷層的定義及性質(zhì)、特征 正斷層（ normal fault ）：是地質(zhì)構(gòu)造中斷層

3、的一種。是根 據(jù)斷層的兩盤相對位移劃分的。斷層形成后，上盤相對下降，下 盤相對上升的斷層稱為正斷層。 它主要是受到拉張力和重力作用 形成的。正斷層產(chǎn)狀較陡，通常在 45°以上，而以 60°左右者 較為常見。正斷層在地形上表現(xiàn)顯著，多形成河谷、沖溝和湖泊 等。地質(zhì)勘探鉆孔深部控制的正斷層常表現(xiàn)為巖礦層（煤層、標(biāo) 志層、巖層等）缺失，巖礦層厚度變薄或缺失等現(xiàn)象；地表常表 現(xiàn)為地層或巖礦層重復(fù)。正斷層的表示方法見圖1。2.2 逆斷層的定義及性質(zhì)、特征 逆斷層（ reverse fault ）：地質(zhì)構(gòu)造中斷層的一種，為上 盤上升， 下盤相對下降的斷層， 主要由水平擠壓與重力作用而形

4、 成。一般認(rèn)為逆斷層是受到近與水平的擠壓應(yīng)力作用而成， 因之 多與皺褶相伴生。根據(jù)斷層傾角的大小，可分為：高角度逆斷層 和低角度逆斷層。高角度逆斷層面傾斜陡峻，傾角大于 45°，常常在正斷層 發(fā)育區(qū)產(chǎn)成。傾角小于 45°（一般多在 30°左右或更小）的逆 斷層稱為低角度斷層。 位移距離很大的低角度逆斷層稱為逆沖斷 層。聚合性板塊邊界多逆斷層與褶皺構(gòu)造。 地質(zhì)勘探鉆孔深部控 制的逆斷層常表現(xiàn)為巖礦層（煤層、標(biāo)志層、巖層等）重復(fù)，巖 礦層厚度變厚或重復(fù)等現(xiàn)象；地表常表現(xiàn)為地層或巖礦層缺失。 逆斷層的表示方法見圖 1。3 巖礦層傾角大于或小于斷層傾角時斷層的特征 據(jù)收集

5、資料羊場礦區(qū)田壩煤礦構(gòu)造主要以馬尾狀斷裂為主， 礦區(qū)為一向斜構(gòu)造， 向斜東翼靠近礦區(qū)南端五井田范圍內(nèi)巖煤層 傾角一般大于斷層傾角。地層走向 2° - 23°，傾向 265- 293°， 傾角 60° - 85°，屬急傾斜巖煤層，局部（主要指地表或淺部） 地段倒轉(zhuǎn)。向斜西翼及東翼地層傾角一般小于45°。本次根據(jù)礦區(qū)實際情況， 篩選出 3 條具有代表性的斷裂進(jìn)行論證。 篩選的 斷層見表 1。從以上實例數(shù)據(jù)中得出結(jié)論， 對正斷層、 逆斷層的特征綜述 如下：3.1 正斷層的特征正斷層為上盤相對下降， 下盤相對上升的斷層。 當(dāng)巖礦層傾 角大于斷

6、層傾角時， 且斷層傾向與地層傾向同向時， 正斷層表現(xiàn) 為重復(fù)，即巖礦層間距和地層變厚、重復(fù)（見圖2）；斷層傾向與地層傾向相反時， 正斷層表現(xiàn)為缺失。 當(dāng)巖礦層傾角小于斷層 傾角時，且斷層傾向與地層傾向相反時，正斷層表現(xiàn)為缺失，即 巖礦層間距和地層變薄、缺失，屬正常表現(xiàn)；斷層傾向與地層傾 向相同時，正斷層表現(xiàn)為缺失。3.2 逆斷層的特征逆斷層為上盤上升， 下盤相對下降的斷層。 當(dāng)巖礦層傾角大 于斷層傾角時， 且斷層傾向與地層傾向同向時， 逆斷層表現(xiàn)為缺 失，即巖礦層間距和地層變薄、缺失，與一般勘查正常情況下反 映剛好相反（見圖 3）；斷層傾向與地層傾向相反時，逆斷層表 現(xiàn)為重復(fù)。 當(dāng)巖礦層傾角小

7、于斷層傾角時， 且斷層傾向與地層傾 向相反時， 逆斷層表現(xiàn)為重復(fù)， 即巖礦層間距和地層變厚、 重復(fù)， 屬正常表現(xiàn)；斷層傾向與地層傾向相同時，逆斷層表現(xiàn)為重復(fù)。4 巖礦層傾角大于斷層傾角時的斷層特征 通過上述論證得出， 在地質(zhì)勘查鉆孔中當(dāng)巖礦層傾角大于斷 層傾角時，且斷層傾向與地層傾向同向時，逆斷層表現(xiàn)為缺失， 即巖礦層間距和地層變薄、 缺失，與一般勘查正常情況下反映剛 好相反；斷層傾向與地層傾向同向時，正斷層表現(xiàn)為重復(fù)，即巖 礦層間距和地層變厚、 重復(fù)， 與一般勘查正常情況下反映剛好相 反。除此之外，其它情況下一般為正斷層表現(xiàn)為缺失、層間距和 地層變薄，逆斷層表現(xiàn)為巖礦層間距和地層變厚、重復(fù)。

8、5 研究斷層的性質(zhì)、特征具有重要的意義（1）礦山開采設(shè)計方面：斷層主要指巖層或巖礦體順破裂 面發(fā)生明顯的位移的構(gòu)造。它破壞了巖礦層的連續(xù)性、完整性， 甚至使巖礦層破碎或變薄、 變厚及傾角變陡等現(xiàn)象。 這給礦山開 采帶來諸多不便，甚至投資資金多出幾倍，造成盲目投資；或者 產(chǎn)量達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，經(jīng)效益低等。綜合礦山實際情況，結(jié)合地 勘及地質(zhì)構(gòu)造的區(qū)域特性，必須先探后采，避免盲目投資。查明 斷層的性質(zhì)對礦山開采或規(guī)劃具有不可替代的重要的意義。（ 2）地震方面： 近年來地震在我國及全球頻發(fā)， 其主要為地殼運(yùn)動產(chǎn) 生的斷層， 研究斷層對于了解地震機(jī)制， 預(yù)測地殼的未來活動顯 得尤為重要。（ 3）保護(hù)環(huán)境方面：了解斷層的性質(zhì)可以針對性 的有效的、科學(xué)的保護(hù)自然資源和環(huán)境，如地?zé)帷⑷取?（ 4） 恢復(fù)治理環(huán)境方面： 了解斷層的性質(zhì)閉坑后可以有效的恢復(fù)治理 環(huán)境、土地復(fù)墾、水土保持等，加強(qiáng)礦山生態(tài)環(huán)境管理，推進(jìn)礦 產(chǎn)資源開發(fā)過程中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理。6 結(jié)語綜上所述， 在了解斷層的性質(zhì)、 背景、成因等的前提條件下， 要具有創(chuàng)新的針對礦山從設(shè)計到生產(chǎn)開采， 再到閉坑后的水土保 持與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、 恢復(fù)治理