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地震断层

[日期:2014年08月14日]    [字体: ]

地震断层含义

引起地震的地壳内岩石断裂称为地震断层,是构造地震的震源。

构造运动而积累的弹性应力达到岩石破裂强度时,岩石从一点或若干点突然开始破裂,最初出现微裂隙,微裂隙逐渐发展,相互串连成为一条明显的破裂面。破裂有可能沿原有的断裂带发生,也可能产生新的断裂面。伴随应力的释放,断层两侧相对错动,同时发生岩石的相变、融溶等现象,其中一部分能量以地震波形式向四周传播,产生地震动。

许多地震在地面产生了明显的地表断层,大地震的地表破裂可以穿山越岭,无坚不摧,规模巨大,长数十甚至数百千米,错距可达数米,为地震由断层错动产生之说提供了直观的证据。在模拟地壳环境的高温高压条件下进行的岩石试验表明,剪切破裂可以在完整的岩石中产生,也可以沿已有的薄弱面产生,为地震的断层成因提供了间接的根据。地震断层破裂贯通到地表,形成地堑、地垒、鼓包、阶梯状、叠瓦状等多种构造形态,

 

 

 

2001年中国昆仑山口西8.1级地震发震断层的主地面破裂带长350 km,宽度达600 m,最大水平错动7.6 m,最大垂直位移2 m,间隔50 km空区以西的次破裂带长26 km

 

1739年平罗8级地震为北北东向的银川-平罗断层,产生拉张兼顺扭错动引起的水平垂直运动造成长城宁夏段错位。

 

  

安地列斯断层贯穿于美国加利福尼亚州,长约1 287千米,伸入地面以下约16千米,处于向西北运动的北美洲和向西南运动的太平洋板块边沿,系交错挤压形成的转换断层型边界,其存在的时间已经超过二千万年,为两大构造板块之间的断裂线。是北美最活跃的地震断裂,发生过1906年旧金山级地震以及一系列的强震。

 

 

1920年宁夏海原级地震的发震断层地表断裂遗迹 

 

2008年汶川8级地震的发震断层为龙门山断裂,使地表木耳种植地隆起数米,还可见水平错动。 

断层类型

断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。当断层面倾斜时,位于倾斜面上方的称为上盘,位于倾斜面下方为下盘。当断层面直立时:以方向来说明,如东盘和西盘。

断层破裂时两盘相对运动,按错动方向分上升盘、下降盘。上升盘与上盘不一定一致。

正断层:上盘相对下降、下盘相对上升的断层。正断层的断层面常常较陡,倾角一般在45º以上,断层线也比较平直,它通常是在拉张和重力作用下形成的。

逆断层:上盘相对上升、下盘相对下降的断层。逆断层的倾角有陡有缓,如果断层面的倾角小于45º,常称为逆掩断层或冲断层。逆断层一般是在较强的水平挤压力的作用下形成的。

逆冲断层:断层面倾角小于45º的逆断层称为逆冲断层。

平移断层:两盘沿断层面走向相对水平错动的断层为平移断层或走向滑动断层。按照上下盘水平错动的方向,对面一侧顺时针错动为右旋走滑断层,反之为左旋走滑断层。

 

断层类型示意图

 

 

断层的识别

 1)构造线和地质体的不连续

 岩层、含矿层、岩体、褶皱轴等地质体或地质界线等在平面和剖面上的突然中断、错开的现象,说明可能有断层存在。

2)地层的重复与缺失

 在一区域内,按照正常的地层层序,如果出现有某些地层的不对称重复,某些地层的突然缺失或加厚、变薄等现象,这都可能是断层存在的标志。

3)擦痕、摩擦镜面、阶步及断层岩

 断层面上平行而密集的沟纹称为擦痕,局部平滑而光亮的表面称为摩擦镜面。断层面上往往还有与擦痕方向垂直的小陡坎,其陡坡与缓坡呈连续过渡,称为阶步。擦痕、摩擦镜面及阶步均是断层滑动的直接证据。

断层带中因断层而形成的动力变质岩类称断层岩或构造岩。如断层角砾岩、糜棱岩、断层泥等。断层岩不仅是断层存在的岩石标志,而且断层岩的特征还能反映断层的性质、运动方向及形成的物理环境等。

4)地貌及水文标志

较大规模的断层,在山前往往形成平直的陡崖,称为断层崖。断层崖如被沟谷切割,便形成一系列三角形的陡崖,称为断层三角面。此外山脊、谷地的互相错开,洪积扇的错断与偏转,水系突然直角拐弯,泉水沿一定方向呈线状分布,湖泊、沼泽呈条带状断续分布等,都可能是存在断层的间接标志。 

一系列山岭的断层三角面 

断层错断水系河流 

断层形成时代

断层的形成时代应晚于其切割地层中最新的地层时代,而早于上覆地层中最老的地层时代。

 

中国活动构造图,可见6级以上地震与活动构造密切相关。

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