斷層

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Fault 斷層

地殼巖層因受力達(dá)到一定強(qiáng)度而發(fā)生破裂,并沿破裂面有明顯相對移動(dòng)的構(gòu)造稱斷層。

地殼中的一個(gè)裂口或破裂帶,而且沿著它相鄰的巖體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)。斷層長度變化很大,從幾厘米至幾百公里不等,兩盤之間的位移量也可有這樣大的變化?! ?/p>

構(gòu)造形態(tài)

斷層是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中廣泛發(fā)育的構(gòu)造形態(tài)。它大小不一、規(guī)模不等,小的不足一米,大到數(shù)百、上千千米。但都破壞了巖層的連續(xù)性和完整性。在斷層帶上往往巖石破碎,易被風(fēng)化侵蝕。沿?cái)鄬泳€常常發(fā)育為溝谷,有時(shí)出現(xiàn)泉或湖泊。

是什么力量導(dǎo)致巖層斷裂錯(cuò)位呢?原來是地殼運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力和張力,超過巖層本身的強(qiáng)度對巖石產(chǎn)生破壞作用而形成的。巖層斷裂錯(cuò)開的面稱斷層面。兩條斷層中間的巖塊相對上升,兩邊巖塊相對下降時(shí),相對上升的巖塊叫地壘;常常形成塊狀山地,如我國的廬山、泰山等。而兩條斷層中間的巖塊相對下降、兩側(cè)巖塊相對上升時(shí),形成地塹,即狹長的凹陷地帶。我國的汾河平原和渭河谷地都是地塹。

斷層對地球科學(xué)家來說特別重要,因?yàn)榈貧鄩K沿?cái)鄬拥耐蝗贿\(yùn)動(dòng)是地震發(fā)生的主要原因。科學(xué)家們相信:他們對斷層機(jī)制研究越深入,就能越準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)地震,甚至控制地震?! ?/p>

斷層的種類:

根據(jù)斷層線上原來相鄰接的兩點(diǎn)在斷層運(yùn)動(dòng)中的相對運(yùn)動(dòng)狀況可以將斷層分類。

如果它們的運(yùn)動(dòng)只在水平方向上,并且平行于斷層面,那么這斷層叫走向滑動(dòng)斷層。走向滑動(dòng)斷層又進(jìn)一步分為右滑和左滑斷層。

如果一個(gè)觀察者站在斷層的一側(cè),面向斷層,另一邊的巖塊向他左方滑動(dòng),那它就叫左滑斷層。之所以如此稱呼,因?yàn)橐匪鞅灰苿?dòng)了的地表特征時(shí),該人需沿?cái)鄬泳€轉(zhuǎn)向左邊,才能在那一邊找到與這邊相對應(yīng)的特征。這種走向滑動(dòng)斷層也叫右旋或左旋、右行或左行斷層,或統(tǒng)稱走向斷層。加利福尼亞圣安德列斯斷層是一條右旋斷層或滑動(dòng)斷層。

沿?cái)鄬用孀魃仙陆档南鄬\(yùn)動(dòng),則是傾向滑動(dòng)斷層。上盤相對下盤向下運(yùn)動(dòng)的傾向滑動(dòng)斷層是正斷層。

當(dāng)斷層面傾角小于或等于45°,上盤相對下盤作向上運(yùn)動(dòng)時(shí),叫沖斷層,而若斷層面傾角大于45°,則稱逆斷層。

兩盤相對運(yùn)動(dòng)方向界于走向滑動(dòng)斷層和傾向滑動(dòng)斷層之間的,叫斜向滑動(dòng)斷層。

斷層兩盤之間的相對位移常被叫作斷層落差和平錯(cuò)。落差反映垂直位移,而平錯(cuò)反映水平位移。以上所說的斷層都有一個(gè)共同的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),即在運(yùn)動(dòng)中兩盤的構(gòu)造保持著平行。

但也可以有這樣的斷層,相鄰兩盤塊體之間發(fā)生了扭動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng),這樣的斷層被稱為旋轉(zhuǎn)斷層或剪狀斷層.

上面這張照片里山岳右邊的線形結(jié)構(gòu),就是美國加州著名的圣安地列斯斷層,它也是地球表面最長和最活躍的斷層之一。

圣安地列斯斷層的深度有15公里,存在的時(shí)間已經(jīng)超過2000萬年。照片是從奮進(jìn)號航天飛機(jī)拍攝的雷達(dá)影像和測地衛(wèi)星的真色影像所組合出來的。巨大的太平洋板塊沿著圣安地列斯斷層,相對于北美板塊向北漂移,平均每年移動(dòng)數(shù)厘米,按這種移動(dòng)速率,經(jīng)過數(shù)百萬年后,地球表面的陸塊分布和現(xiàn)在比起來,將會有很大的不同。  

知識分類:

自然科學(xué)篇>地球科學(xué)(地理學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家)

地殼中巖石的斷裂。地殼的擠壓力或張力使斷裂兩側(cè)的巖塊發(fā)生相對位移。斷層的長度可由幾公分到數(shù)百公里,沿?cái)嗔衙?斷層面)的位移也可由不到1公分到數(shù)百公里。位移往往分布在由無數(shù)單個(gè)斷層組成的斷層帶內(nèi),斷層帶可寬數(shù)百分尺。斷層分布不均勻,在某些大區(qū)域內(nèi)一個(gè)斷層也沒有;而一些地區(qū)則被各樣大小的無數(shù)斷層所切割。斷層有直立的、水平的,或向任何角度傾斜的。斷層面上部的巖塊稱為上盤;下部的稱為下盤。

斷層面能被磨得很光滑,留下摩擦的條痕稱為斷層擦痕;斷層面兩則巖石可能被壓碎成細(xì)粒黏土狀,稱為斷層泥;如壓碎的巖粒較粗,則稱為斷層角礫。有時(shí)斷層鄰近的巖層,由于抵抗滑動(dòng)也會發(fā)生褶皺或彎曲。有厚土層的地區(qū)斷層面通常被覆蓋。斷層面兩側(cè)斷塊的位移一般根據(jù)沉積層或其他標(biāo)志如礦脈和巖墻來測定(相對于某一平面如海平面的絕對位移一般是測不出的)。

沿?cái)鄬拥倪\(yùn)動(dòng)可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),兩側(cè)斷塊彼此相對旋轉(zhuǎn)。斷層的視運(yùn)動(dòng)可以是與實(shí)際運(yùn)動(dòng)完全不同的,侵蝕作用把實(shí)際運(yùn)動(dòng)形跡都消除了。運(yùn)動(dòng)可以是持續(xù)蠕動(dòng),或在數(shù)秒內(nèi)發(fā)生幾公尺數(shù)量級的躍動(dòng)。大部分地震是沿?cái)鄬拥目焖龠\(yùn)動(dòng)引起的。斷層可根據(jù)其傾角和相對運(yùn)動(dòng)以及視運(yùn)動(dòng)來分類。正斷層或重力斷層是由于地殼受豎直擠壓拉張而形成的。上盤向下滑動(dòng),傾角一般大于45°。這種斷層在世界上到處可見到。在美國猶他州和內(nèi)華達(dá)州,斷層形成山脈一側(cè)或兩側(cè)的邊界。斷裂時(shí)因上盤向下滑動(dòng)數(shù)千公尺變?yōu)楣鹊锥鄬π纬闪诉@些山脈。

逆斷層是由于地殼收縮,受水平擠壓力造成的。由于向上最易減壓,上盤往上移動(dòng)覆蓋在下盤之上,其傾角一般小于45°;大于45°的類似斷層,稱為沖斷層。如逆斷層的傾角很小,而位移總量卻很大時(shí),稱為逆掩斷層。大型逆斷層是維吉尼亞州和田納西州嶺谷地區(qū)中阿帕拉契區(qū)域的特色。走向滑斷層(或稱平移斷層)大體上也因水平擠壓形成。其差別只在于,最易減壓的是幾乎平行于擠壓力的水平方向。斷層面基本上是直立的,沿側(cè)向運(yùn)動(dòng)。這種斷層分布廣泛,往往導(dǎo)致大洋中脊發(fā)生斷錯(cuò)。圣安德烈亞斯斷層是這種類型斷層著名的陸上例子,1906年舊金山大地震時(shí)其最大位移有6公尺(20呎)。在最近幾百萬年期間,沿這條大斷層的總錯(cuò)距足有數(shù)十公里。

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