断层构造

断层两侧岩体的相对运动通常被简称为断层活动。断层常错断矿层与有经济价值的岩层，断层又常是地下水、油气、甚至岩浆人侵的通道，断层的延伸或断层两侧的错动还常伴发地震，断层两侧岩性的差异或高低起伏会在载荷下产生不等量的压实沉降等，这些都会对工程与建筑产生不良影响，甚至造成重大灾害。所以，许多工程部门都十分重视活动断层的研究与断层构造的监测。

正断层多为张性断层，顺断层走向延伸不太稳定，断面参差不齐，断层破碎带比较宽，其中夹有断层角砾岩，两侧伴有张节理，并造成地层的重复。

逆断层多为压性断层，断层走向延伸比较稳定或呈弧形弯曲，断面比较平滑，发育断层泥，两侧伴有与主断层斜交的破裂(有称人字型构造)，并造成地层缺失。

平移断层系断层两侧在水平方向上发生了相对错移运动。面向断层的延伸方向，其右侧相对向身后运动，称其为右平移断层;反之称其为左平移断层。

岩层或岩体在构造应力作用下，发生破裂，并沿破裂面两侧岩块发生明显位移的构造。断层在地壳中广泛发育，常常构成一定地区的构造格架，区域性的大断层不仅控制或影响区域地质的结构和发展，而且以其为背景形成区域成矿带;矿区内的断层，有的控制着矿床分布、矿体的形态产状和矿石品位的贫富，有的则对矿体起破坏作用，使矿床开采复杂化。对断层的调查、观察、测定其产状要素、确定其类型、分析它与成矿的关系，对指导开采十分重要。

断层要素：指断层的几何要素，包括断层面、断层线、断盘、滑距、断距等。(1)断层面：即岩层或岩体的破裂和错位面，其产出状态由该面的走向、倾向、倾角确定。(2)断层线：指断层面与地面的交线，即断层在地表的出露线。(3)断盘：指断层面两侧的岩块。断层面倾斜时，面的上侧岩块叫上盘；下侧岩块称下盘；断层面垂直时，则两盘以方位命名，如东盘、西盘、南盘、北盘等。(4)滑距：指断层面上同一地质现象点错断后的实际距离称总滑距；总滑距在断层面走向线上的分量叫走向滑距；总滑距在断层面倾斜线上的分量为倾斜滑距；总滑距在水平面上的投影长度称水平滑距。(5)断距：断层面上对应层之间的垂直断距；对应层间的水平距离称水平断距。

断层的工程地质性质：①逆断层面呈舒缓波状，有时有镜面，挤压面常集中出现构成挤压带，断层面矿物定向排列，抗剪强度低，常具有隔水性能。②正断层面粗糙，有时呈锯齿状，抗剪强度较逆断层高，透水排水性能好，常为地下水的通道，在石灰岩地区容易沿其形成喀斯特洞穴。③平移断层面平直光滑，有镜面，产状稳定，倾角一般较陡，延伸长，在平面上常成X形分布，抗剪强度亦较低。

以断层为遮挡条件而形成的油气藏称为断层油气藏。断层油气藏是另一类重要的构造油气藏。就圈闭的形成和油气聚集而言，断层油气藏比背斜油气藏复杂得多。断层对油气藏的形成具有双重作用，既可以起封闭遮挡作用，也可以起通道和破坏作用，这要从断层的发育史与沉积及聚油期关系来研究。同一断层在深处和浅处的作用不同，在不同的地质时间其作用也不同。

断层油气藏能否形成，主要取决于断层的封闭性，从构造平面图上看，断层线必须位于储集层的上倾方向，且与构造等高线或岩性尖灭线相闭合；从剖面上看，断层与储集层要有恰当的配置关系。

有时，储集层上倾方向相接触的岩层，虽然不是非渗透的岩层，但由于断层本身具有封闭性，也可形成断层油气藏。当断开的地层岩性较软时，在断裂过程中。就可以产生大量的断层泥，使断层具有封闭性。储集层上方的粘土岩，沿断面向下塑性流动，也可使断层具有封闭性

此外，在断裂带内，由于地下水作用，水中溶解物质沉淀，将破碎带胶结起来，可起封闭作用。如果断裂带内运聚有石油，由于原油被氧化形成的固体沥青等物质也可起封闭作用。

断层油气藏的分布是有规律性的，广泛分布在深部膏盐沉积发育地区、褶皱作用强烈的地区，以及裂陷作用强烈的裂谷带。渤海湾盆地中的断层油气藏就非常发育，且常成组成带出现。

根据断层、地层、岩性三者的组合关系，可把断层油气藏分成如下4种基本类型：

1.断层与鼻状构造组成的油气藏

在区域单斜背景上，常发育有鼻状构造。如果鼻状构造的上倾方向被断层所封闭，其中又聚集了油气，即为断层与鼻状构造组成的油气藏。济阳坳陷永安镇油田永12断块油藏即属该类油气藏。

2.弯曲或交叉的断层与倾斜地层所组成的油气藏

在单斜地层的上倾方向，被一个向上倾方向凸出的弯曲或交叉断层所封闭，其中聚集了油气，即形成这种类型的油气藏。济阳坳陷东辛油田有很多这种类型的油气藏。

3.两个弯曲断层两侧相交组成的油气藏

由两个弯曲断层两侧相交，将储集层包围在其中，即储集层的四面都为断层所封闭，如有油气聚集，即形成此种类型的油气藏，我国济阳坳陷东辛油田中的一些油气藏属此类断层油气藏。

4.由断层、岩性尖灭和倾斜地层所组成的油气藏

单斜地层的上倾方向为非渗透层和断层所封闭（非渗透层和断层都起部分封闭作用，缺一不可），所形成的圈闭中聚集了油气，即成为此种类型油气藏。青海柴达木盆地冷湖油田一些断块油藏属此类断层油气藏。

逆冲断层系统是指几何学、运动学和动力学机制上密切相关的·由两个以上的逆冲断层及相关的冲断席组成的冲断层带，包括双重逆冲构造、叠瓦状障断系和三角带等构造样式。

逆冲断层双重逆冲构造

双重逆冲构造是由底部的底板逆冲断层和顶部的顶板逆冲断层及此于其问的次级叠瓦式直冲断层和断片组合而成的逆冲断层系统，简称双重构造(duplex).顶板逆冲断层和底板逆冲断层在前锋和后缘汇合·构成一个封闭体系。如果各处瓦状次级断层在上部没有连成顶板逆冲断层，则构成叠瓦扇。双重构造的叠瓦断片形态可以呈膝折式挠曲，也可形成拉长的背斜一向斜对。根据断片产状、次级差冲断层倾向及其排列关系，可将双重构造分为倾向眼陆式(后倾式)、倾向前陆式(前ffi式)和背形势发式(叠瓦堆垛)了种型式。三种类型中以倾向腹陆式最常见、在走向上双重构造断交块可以变成分支断层或者是叠瓦扇。双重构造的成因模式一般假定为一前展式或背驮式逆冲断层发育序列，每条较早的断层叠置在较晚的断层之上·每个冲断席(断交石)内的地层呈宽的S或Z字型，首尾均被断层切断，形成一个小型的断弯褶皱。

逆冲断层叠瓦状冲断系和叠瓦扇

叠瓦状冲断系由一系列形状、大小相近和倾向一致的直冲断层组成，逆障断层之间的冲断席体呈叠瓦状。如果一系列倾向一致的逆冲断层向下产状逐渐变缓并归并于底部的逆冲断层，向上呈扇状发散·则称之为叠瓦扇(imbricatethrust fan).最大位移量位于前端的叠瓦扇称为锋缘逆冲断层系(leading thrustsystem)，最大位移量位于尾端的叠瓦扇称为尾绦逆冲断层系(trailing thrust system），

叠瓦状障断系可以是由一叠加的断展褶皱系统构成，也可以由具有前缘分叉线的双重构造经剥蚀而形成，叠瓦状冲断系内的断层一般有一个发育的时网序列，若逆冲断层的活动时间沿冲断方向变新，则称为前腿式或背驮式逆冲断层，反之则称为后展式逆冲断裂。此外在叠瓦状冲断系的发育过程中，常常形成与主逆冲断层逆冲方向相反的次级断层，称为反冲断层或者后冲断层。逆冲断层与相邻的逆冲断层相背逆冲，其间的断夹块则形成所渭的冲起构造。若相对逆冲，其间的断夹块则构成直冲三角带构造。

逆冲断层三角带或构造楔

三角带(triangle zone)或构造楔(tectonic wedge)由两个相互连接的、逆冲方向相反的逆冲断层区段川限的一个楔形区构成。这两个断层区段可以是两个断坡段、也可以是分别是断坡和断坪，两者的交点即楔端点。沿两个断层段的滑动调节着慌端点传播引起的变形，形成褶皱。三角带或构造楔的基本特点是在三角带冲断系中前冲断层和后冲断层同时发育，地层在座形体端点限制的活动相面之内发生褶皱变形；后冲断层的下盘发生褶皱，同时前降断层向前陆方向的滑移致使上盘地层抬升，此类背斜具有指示意义，可作为判断深部构造锲形体存在的直接依据。