四、怎样识别断层
在野外有时在剖面上可以一眼看到断层,有时断层却比较隐蔽,特别是地面覆盖物较多时,更不易发现。有时虽然在一个点或一个剖面发现有断层存在,但要确定整个断层的面貌也不是容易的事。研究断层首先要判断是否有断层存在;第二要判断断层的性质、成因;第三要判断断层的时代。
(一)断层存在的标志
1.断层面和断层带上的标志 断层面(带)上常遗留以下痕迹:
(1)断层擦痕断层两盘相对错动,常在断层面上留下平行细密而均匀的擦痕,有时形成相间平行排列的擦脊和擦槽。这些擦痕有时呈一头粗深一头浅细的“丁”字形,由粗向细的方向代表对盘运动的方向。用手抚摸擦痕,有不同方向的滑涩的手感,光滑方向代表对盘移动方向。
(2)断层滑面(镜面)断层两盘相对错动,可引起断层面上的温度升高,使一些铁、锰、钙、硅等成分的物质粉末重熔,敷在断层面上形成一层光滑的薄膜,叫断层滑(镜)面。在扭性、压扭性断层面上更容易出现断层滑面。
(3)阶步断层两盘相对错动,在断层面上所形成的小陡坎(台阶)称阶步。阶步常垂直擦痕方向延伸,但延伸一般不远,阶步间彼此平行排列。阶步陡坎方向指示对盘运动方向。
(4)断层构造岩断层作用常在断层带形成各种构造岩。最常见的构造岩有断层角砾岩,的角砾棱角显著,大小不一,一般无定向排列,角砾的成分与断层两盘的成分相同。断层角砾常被钙、硅、铁、粘土等物质胶结。典型的断层角砾岩常见于正断层(或张性断层)。
如果断层两盘剧烈错动,破碎岩石常被辗磨成细小碎屑和粉末,呈鳞片状或小透镜体状(肉眼不易分辨),定向排列显著。若松软未胶结,称断层泥;若胶结起来,致密坚硬,称糜棱岩。在逆断层、平推断层中常见此种构造岩。
(5)构造透镜体在压性、压扭性断层带中,因常形成两组共轭节理,把岩石切成菱形方块,然后又沿节理面滑动。棱角部分或大部分消失,呈透镜体状,叫构造透镜体。在透镜体周围往往环绕着片状矿物,形成片理。
2.岩层上的标志
(1)岩层的不连续 断层常把原来连续的地层、矿脉、岩脉、变质带以及各种构造线错开,使它们发生不连续或中断现象,特别是横断层、倾向断层和平推横断层,这种现象非常明显。
应该指出,岩层和构造的错开中断,也可因岩层尖灭和岩层的角度不整合接触等所形成,断层接触和角度不整合接触所形成的岩层中断现象比较图。二者最主要区别是,断层所形成的岩层中断是上盘岩层界线与断层线斜交,而不整合所形成的岩层中断,是不整合面上的岩层界线与不整合线平行。(2)岩层的重复或缺失,加厚或变薄走向断层或纵断层(无论是正断层或逆断层)必然会产生岩层重复或缺失的现象。岩层重复或缺失决定于断层性质、断层产状和被切断岩层的产状三者之间的关系,如表7-2所列。褶曲和不整合也可造成岩层的重复或缺失,但它们是有区别的,如表7-3。
表7-2 走向断层造成岩层重复和缺失
表7-3 断层、褶曲、不整合所造成的岩层重复与缺失特征比较表
(3)岩层产状的变化 枢纽(旋转)断层形成时,断层线两侧的岩层产状发生很大变化。