主要断裂特征

主要断裂特征~

目前区内分布有大小断裂数百条，主要分为北西（北北西）向和北东（北北东）向两组。这两组断裂主要形成于中生代和新生代两个时期，中生代构造运动以挤压褶皱、形成以逆断层为主，部分地区发育正断层的断裂系统。新生代拉张裂陷形成了一系列北东、北北东向的正断层。同时对中生代形成的构造面貌进行了强烈改造，造成中生代形成的部分断裂发生反转，部分断裂形迹荡然无存，只能根据目前残存地层展布，接触关系对断裂形成时间、断裂性质进行推断。
主要根据对华北地区古生界今构造的控制作用，将区内断裂分为边界深大断裂；控制隆起区、坳陷区的为一级断裂；控制或部分控制块坳、块隆的为二级断裂；块坳、块隆内部的为三级断裂（表2-6-2）。现将边界深大断裂及一级断裂描述如下。
表2-6-2 华北地区古生界断裂要素表


续表


一、边界深大断裂
1.张家口—平泉断裂
断裂位于工作区北界，断裂中段微向南凸，总体走向为近东西向，大体沿北纬41°线延伸，长约450km。
据前人研究，太古宙末至古元古代应为断裂发生期。中新元古代，断裂南侧形成以蓟县—宽城为中心的裂陷槽，最大沉积厚度近万米，断裂北侧相对隆升，基本为岸边地带，沉积厚度大部分地区小于1000m。因此，中新元古代为断裂的重要同生生长期。古生代，断裂全线呈现阶段性南坳北隆的差异活动，阻隔了南侧寒武纪—中奥陶世及中石炭世—二叠纪陆表海的向北侵进，古生代末，受北侧区域压应力影响，造成自北向南的逆冲变形，并伴有酸性岩浆侵入，中生代，断裂的继承性活动剧烈而频繁，首先在断裂沿线形成一系列侏罗纪小型山前坳陷，堆积形成陆相含煤盆地，其后火山喷发普遍，断裂活动加剧，进入剧烈的变形改造时期。白垩纪至新生代，断裂活动微弱，仅局部地区堆积了类磨拉石建造。
因此，该断裂形成时间较早，对中新元古代、古生代沉积的空间展布，中生代燕山隆起区构造走向，沉积特征等都具有明显的控制作用。
2.离石断裂
该断裂位于工作区西界，主要分布在黄河以东、吕梁山以西，沿东径110°15′附近。工作区内长约600km。从宏观上看，该断裂规模巨大，延伸较远，是华北克拉通盆地与鄂尔多斯克拉通盆地的分界线。断裂带总体走向近南北，但局部偏北北东或北北西。该断裂并非一条简单的断层，而是由若干断裂面和其间的构造岩带组成，从南向北由特征和性质不尽相同的几段组成，各段基本上以尖灭侧列的方式衔接。该断裂在三叠纪末各段连成一体，对其两侧的沉积和构造演化起了很大的控制作用。沉积上一改古生代—早中三叠世东厚西薄的面貌而变为东薄西厚；构造上在其以西形成完整的大型沉积盆地——鄂尔多斯盆地，其内部构造活动微弱，断裂以东为山西隆起区，其间有一些零散的小型内陆盆地，相对而言，构造复杂得多。经分析，该断裂形成较早，对古生代两侧沉积发生了一定影响。三叠纪末，由于环太平洋构造强烈活动，库拉-太平洋板块向欧亚板块俯冲，形成华北地区北北东向构造带，离石断裂可能是这种活动强烈影响区的西界，其东盘向西高角度强烈逆冲，西侧是构造活动微弱的鄂尔多斯盆地。
3.郯庐断裂
该断裂位于工作区东界，是贯穿我国东部的一条北北东向展布的深大断裂系。工作区内断裂长达1300km，北至沈阳与伊兰-伊通深大断裂相连，南延切过秦岭褶皱带，插入江西境内。该断裂中段自山东昌潍至安徽五河附近，习称“沂沭断裂带”，由昌店—大店、安丘—莒县、沂水—汤头、唐吾—葛沟四条大断裂组成二堑一垒，中生界厚可达3000～6000m以上。在临沂南合并为两条断裂组成地堑带向南延伸，地堑内及受其控制西侧的合肥坳陷，堆积了巨厚的以红色碎屑岩、火山岩为主的侏罗—白垩纪沉积，最大厚度可达7000m左右。断裂北段也为两条断裂穿过渤海、辽东湾并继续向北延伸，在辽河冬二堡断裂一带，古生界落差大于4000m。据已有资料分析，郯庐断裂可能形成较早，后受库拉-太平洋板块活动的影响，三叠纪末强烈活动，发生左行扭动，具东盘向北，西盘向南的平推走滑性质，最大平移距达210km（据徐嘉炜），沿断裂带岩浆、火山活动强烈。新生代由于区域应力场的改变，该断裂发生右行扭动，造成渤海湾地区老第三纪拉张裂陷形成了数十个巨厚的老第三系断陷盆地，并形成数条平行于郯庐断裂的大断层。
4.栾川-确山-肥中断裂
该断裂位于工作区南界，是华北盆地与秦岭褶皱带的分界断裂。呈北西西向展布，区内全长650km。
该断裂以北属华北地层区，以南为秦岭地层区，这两区无论地层、古生物、沉积岩相与建造，还是变质作用和构造特征等方面均不相同。在航磁异常上存在明显区别。华北地区航磁为平缓的正负磁场区，秦岭区为北西西向串珠状正负交替磁异常区，同时在重力异常图上可看出，栾川—确山—肥中一带呈现为密集的重力梯度陡变带。在断裂北侧发育有巨厚的中元古代早期中基性—中酸性喷发岩。断裂带内分布有中条期混合花岗岩、王屋期、晋宁期辉长岩、花岗斑岩、正长斑岩、粗面岩、燕山期花岗岩及中酸性小侵入体。反映该断裂在中条期、王屋期、晋宁期、燕山期活动比较强烈，各时期断层活动的性质是不一样的。
二、一级断裂
1.宝坻-滦河断裂
该断裂位于工作区北部，西起怀柔，向东经宝坻、滦南进入渤海，呈近东西向展布，长约320km。沿线多处被北北东向或北西向断裂平错，是燕山隆起区和渤海湾坳陷区的分界。
断裂北侧的上升盘，第四系和新第三系覆盖于中新元古界或古生界之上，基本未见老第三系或老第三系沉积较薄。断裂西段称为宝坻断裂，南侧下盘老第三纪的沉积厚度在武清地区大于6000m，下伏为中生界，是老第三纪冀中坳陷北界。该断裂东段称为滦河断裂，上古生界底断距达5000m，是老第三纪黄骅坳陷北界，断裂南侧老第三系厚达3000m。该断裂主要是控制中生代及老第三纪沉积的断裂，推测东段在中生代已形成，但主要形成期为新生代。该断裂也是工作区北部不同方向构造线的分界，在断裂南侧构造线近北北东向，北侧构造线方向近东西向。
2.太行东断裂
该断裂位于工作区中部呈北北东向展布，全长约640km。自北向南可分为怀柔-涞水、定兴-石家庄及邢台-安阳三条断裂，是山西隆起区和渤海湾坳陷区分界。
北段怀柔-涞水（黄庄-高丽营）断裂，上盘为中新元古界及古生界，上覆第四系；下盘中生界发育，第三系较薄。断裂带明显控制了中新生代的沉积作用。
中段定兴-石家庄断裂，大体沿京广铁路分布，长约200km。断裂上盘为太古宇、中新元古界，上面覆盖了较薄的新第三系和第四系，厚度由西向东加大，近断裂处400～600m。断裂下盘有巨厚的老第三系，最厚大于5000m；石家庄地区经钻探证实还沉积有侏罗—白垩纪地层，最厚可达4000m。
南段邢台-安阳断裂，自石家庄东南的滦城向南，经高邑、邢台、邯郸、磁县至新乡附近，全长约300km。断裂走向近南北向，为东掉的正断层，上升盘沿断裂为西缓东陡的大型背斜构造，北部在赞皇一带 由太古宙和古元古代结晶基底组成核部，向两翼依次为中新元古界和古生界；断裂下降盘为中生界、新生界，从北向南依次增厚，在汤阴地区最厚大于4000m。
该断裂整体上表现为重、磁密集的梯度陡变带。石家庄、北京一带及南段可能形成于中生代。在新生代连成统一横穿南北的区域大断裂。
3.兰聊断裂
该断裂位于工作区中部，断裂南段北北东向展布，向北转为北西西向，在山东境内称为齐河-广饶断裂。兰聊断裂全长达480km，是渤海湾坳陷区和鲁西隆起区的分界。
断裂南段基本上为西掉正断层，落差一般为3000～4000m，最大可达6000～7500m。下盘残留的中生界之上为巨厚的新生界覆盖，最厚大于5000m。上盘缺失中生界、老第三系，仅有厚数百米的新第三系直接不整合覆盖在古生界之上。断裂附近分布有少量基性和酸性火山岩。重磁呈现为密集梯度陡变带。从沉积特征、岩浆活动和构造变形看，该断裂聊城段可能形成于中生代，燕山晚期—喜马拉雅期拉张裂陷强烈，断裂向南延伸至兰考附近。
断裂北段（齐河-广饶断裂）为北掉正断层，下降盘老第三纪沉积厚，上升盘沉积薄。经分析可能形成于新生代，对老第三纪的沉积厚度有一定的控制作用。
4.焦作-商丘断裂
该断裂位于工作区南部，总体呈北西西向，沿济源、焦作、兰考和商丘一带展布，总长约500km。该断裂基本上为断面南倾的正断层，最大落差可达6000m，是南华北坳陷区的北界。
该断裂在焦作以西切割太古宇至侏罗系。沿断裂形成数十米至数百米的动力变质岩带，断裂两侧与其平行的次级断裂发育，自北向南作阶梯状下降，并构成山区与盆地分界线，相对高差可达近千米。该断裂在焦作以东基本上控制中新生代沉积，断裂北侧大部分地区缺失中生代及老第三纪沉积，南侧济源—开封地区中新生代沉积厚度达数千米。
焦作-商丘断裂是工作区南部两种不同方向构造线的分界线。断裂以北，构造线方向为北北东或近南北向；断裂南侧为近东西向或北西西向。地球物理场差别也较明显。断裂北侧重磁场呈北北东向或近南北向；断裂南侧重磁场则为近东西向延伸。经分析，该断裂可能形成时间较早，燕山期—喜马拉雅期活动强烈。

中国断裂十分发育。由于不同时间、不同方式、方向的地应力作用,致使区内断裂亦十分复杂,但总体可分为3组:西北向、东西向、北东向及南北向。它们的发生发展均受不同的构造体系所控制,并成为某一构造体系的主要成分。
(1)区域性断裂纵向上划分3类
①岩石圈断裂:指切穿岩石圈到达软流圈的断裂(已穿过莫霍面),其标志是见有超基性-基性岩带。
②地壳断裂:指切穿地壳上部达地幔盖层的断裂(已达莫霍面),其标志是见有基性-中性岩带。
③基底断裂:盆地受区域性不整合面的控制,发育了3大套圈闭层:下古生界圈闭层(下圈闭层),上古生界圈闭层(上圈闭层),中新生界圈闭层(中新圈闭层)
(2)圈闭的分带性
塔西南坳陷和库车坳陷中新生代圈闭成排带。
(3)圈闭的成型性
圈闭组合排列呈雁行、入字型、帚状及反S型等多种构造型式。
(4)圈闭的方向性
单圈闭和多圈闭,多呈东西向和北西向分布。

由新构造运动所形成的构造形变现象称新构造。新构造包括新断裂(现代活动断裂或新构造期曾经活动的断裂)、新褶曲、地裂缝等。新断裂是新构造的最重要形式之一。在华南地区形成了大量北东—北北东向、北西向规模不等的新断裂或断裂带(图3－1)。华南新断裂的活动，导致了华南块体内部的差异升降和掀斜运动。

图3-1 华南主要断裂分布图

切割华南地壳的几组断裂，如北东向(部分北东东或北北东向)、北西向断裂的活动，在构造地貌、地壳垂直变形、地震活动、地热释放等方面都有强弱不等的反映，北东向断裂往往塑造了现今地貌格架，其构造线往往是划分区域性地貌单元的主要依据，控制着山地、丘陵、盆地的走向和展布，而且往往是地震的引发构造，具有明显的新生性。

(1)城步－大悟断裂:起于广西寿城境内，经湖南城步、安化、汉寿后隐伏于洞庭湖第四系之下，越华容、穿江汉盆地与湖北沔阳隐伏断裂、河南大悟断裂相连，全长约1000km，走向北北东—北东，倾向北西西—北西。沿断裂有现代温泉分布，控制了白垩－古近系断陷盆地的分布，是新构造期曾经活动过的断裂。

(2)资源－麻城断裂:从广西永福、资源，经湖南新宁、娄底、汨罗后，进入湖北，过麻城后继续向北东延入河南境内，全长＞1200km，倾向北西，上盘(北西盘)下降速率为0.088mm/a，切割最新地层为第四系，控制着新资盆地、邵阳盆地、灰汤盆地、洞庭湖盆地(东缘边界)、崇阳盆地、江汉盆地(东缘边界)及新州－麻城盆地等大大小小不等的10多个中新生代盆地的形成和发展，麻城地段有6级地震的发生(邓起东等，1994)，是一新构造期曾经活动、现代仍有活动的活动断层。

(3)荔浦－衡山断裂:从广西荔浦、灌阳，经湖南衡山，淹没于赣鄂边界的幕阜山，并可能继续向北东东方向延伸，与下扬子断裂相连，全长＞1000km，倾向北西，重力异常计算深度28km，控制了长沙盆地的东南边界，现代温泉沿断裂分布，具有新构造活动的踪迹。

(4)梧州－衡阳断裂:向南西有可能与灵山－滕县断裂相连直达越南境内，也可能是往钦州方向延伸，向北东经铜鼓、武宁、广济过长江与湖北黄梅断裂相接，直至安徽庐江、巢湖一带，延伸长达1500km以上，可能为郯庐断裂南下延伸段或分支。该断裂控制了钦防盆地、衡阳盆地、醴陵盆地、武宁盆地、黄梅盆地的形成和发展，沿断裂有温泉分布，新构造活动踪迹较明显。

(5)临武－茶陵断裂:向南西经广东连县沿粤桂边界进入广西，与岑溪－博白断裂相连，向北东进行江西连花，沿武功山南麓继续延伸，全长1000km以上，倾向南东，重力异常计算深度24～34km，可能是华夏地块与扬子地块的分界断裂。新构造期活动的依据是，控制了合浦、水汶、白良、临武、茶陵等中新生盆地的北西边界，沿断裂有18处温泉分布，有时集中形成热异常区，由于断裂的蠕动，每年通过地热释放的能量总和相当于6.2～6.3级地震释放的能量。

(6)吴川－四会断裂:广东境内全长超过800km，走向NE20°～40°，断裂活动起始于新近纪，第四纪活动更为频繁，活动年代集中于距今30万～49万年。沿断裂带共有30处温泉分布，温度23～81℃，每年地热释放的能量总和相当于6.3级地震释放的能量;断层气含量出现峰值异常;地震沿断裂带两侧呈带状分布，共发生≥4.75级地震8次，3～4.75级地震86次，且地震活动水平由北而南逐渐增加(广东省地震局，2000)。显然，这是一条新构造期的活动断裂。

(7)遂川－乐安断裂:从湘赣边界，经江西遂川，止于乐安北东部的相山地区，邹石断裂即为该断裂的北东端。断裂走向北东，倾向北西，倾角较大，全长约320km，该断裂是泰和(吉安)红盆的东南边界，遂川温泉、邹家山温热水受其控制。近期研究表明(张万良，2010)，该断裂不是成矿断裂，而是破矿断裂，是成矿后活动的新构造。

(8)河源－邵武断裂:展布于闽赣边界的武夷山，总体走向北东，局部北北东，向西南延伸进入广东境内，由数条平行或小角度交叉排列的断裂组成。断裂倾向一般为南东向。断裂新构造期活动明显，西北侧上升为构造侵蚀地形，南东盘多为沉积盆地，沿线有断层三角面、断层崖、滑坡、跌水、温泉出现，有冲穿谷、峡谷和洪积冲积扇分布，会昌、寻乌一带出现地裂缝，地震活动明显，但以江西石城为界，呈现出南强北弱特点。

(9)政和－海丰断裂带:是东南沿海规模较大的断裂带之一。断裂北起福建政和，向南延伸进入广东的大埔、海丰，走向20°～30°，宽20余千米。断裂带东部为上地幔斜坡带，西部是上地幔的幔坳构造区。顺断裂发育断裂谷、断层崖和河流裂点瀑布，在新昌、嵊县一带有大量新近纪玄武岩。

(10)长乐－南澳断裂带:斜贯福建东南沿海，主要由3条近于平行的北东向断裂组成，自海域向内陆依次为平潭－东山沃角断裂、长乐－南澳断裂和福清－云霄断裂，而长乐－南澳断裂是主体，平潭－东山沃角断裂沿着海岸断续零星出露，大部分没入海域。新近纪末到第四纪初，局部地区沿断裂沉降，形成断陷盆地或断陷海湾，大部分地区以隆起上升为主，台湾海峡则继续沉降。更新世中晚期，差异升降强烈，断层上盘(东盘)下降，并控制了相关地貌和第四纪沉积物的分布(赖锡安等，2004)。新近纪以来，沿断裂带有多次玄武岩喷溢，有40多处基性超基性岩体分布，有20多处温泉出露，温度最高达107℃;自1600年以来，发生≥7级地震3次，一般破坏性地震12次。

NE、NNE向断裂是华南块体内的主要方向断裂，除上述10条重要断裂外，还有萍乡－广丰断裂(北北东向)、江山－绍兴断裂、景德镇－苏州断裂、江南断裂、下扬子断裂、庐江－黄梅断裂等，它们控制着区内构造地貌格局，有的控制了中新生代盆地的形态或边界，具有新构造活动的踪迹，右旋走滑，都是新构造期曾经有活动或正在活动的新断裂。

除北东(北东东)向断裂外，华南块体内还有一组较重要的断裂，即北西向断裂。该组断裂的规模仅次于北东向断裂，出露不甚连续，大致呈平行的等间距分布，常切割北东向断裂，并与北东向断裂一起构成“多”形格局。

北西向断裂的新生性也较明显，它们控制了沿岸带第四纪断陷盆地的形成和发育、河流三角洲和港湾分布、全新世火山口的排列、水系走向、温泉等的展布。

福州盆地受北西向福州－南平断裂控制，晚更新世以来开始发育，沉积物厚度100m;韩江三角洲、珠江三角洲和闽江三角洲盆地也都受北西向断裂控制，第四纪沉积厚度分别达100m、70m和70m，近20～30年来仍以1.2～2.5mm/a的速率下降;雷琼地区北西向断裂控制了成行排列的全新世火山锥的分布。最近资料表明，这些北西向断裂具有左旋走滑性质，由于其活动很新，与地震关系十分密切，1604年泉州海外地震和1918年南澳地震实际上是发生于北西向和NE向断裂交会区，1961年新丰江水库地震也与北西向断裂有关(邓起东等，1994)。

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阜新蒙古族自治县18518863916： 什么是断裂韧性 - ？
康师舒肝： 构件经过大量变形后发生的断裂.主要特征是发生了明显的宏观塑性变形(不包括压缩失稳),如杆件的过量伸长或弯曲、容器的过量鼓胀.断口的尺寸(如直径、厚度)比原始尺寸也明显变化.韧性断裂的断口一般能寻见纤维区和剪唇区.断口尺度较大时还出现放射形及人字形山脊状花纹.形成纤维区断口的断裂机制一般是 “微孔聚合”,在电子显微镜中呈韧窝状花样.韧性断裂一般由超载引起,而材料的塑性与韧性又很优良.纤维区一般是断裂源区.剪切唇总是在断口的边缘,并与构件的表面约成45°夹角,是在平面应力受力条件下发生剪切撕裂而形成的断口,剪切唇表面较光滑,断裂时的名义应力高于材料的屈服强度.

阜新蒙古族自治县18518863916： 什么是基底断裂带 - ？
康师舒肝： 基底断裂带(foundational fault,basement fault)是指切穿花岗质岩层基底,到达玄武岩层顶面的穿层断裂.地质历史上的基底断裂主要特征:①酸性岩浆岩(花岗岩、花岗闪长岩、流纹岩)呈带状或串珠状分布,有少量的中性和基性岩浆岩;②出现线状或串珠状沉积盆地,其中有少量中、酸性岩浆岩与沉积岩同期生成;③温泉、湖泊呈线状分布等;④出现局部的重力、地磁和地热异常;⑤沿断裂有浅源地震活动.基底断裂对金属成矿和石油天然气分布有控制作用.

阜新蒙古族自治县18518863916： 铸铁试样断裂时有哪些特点 - ？
康师舒肝： 铸铁试样断裂时特点有断口呈斜切面、剪应力.铸铁在拉伸时断口平齐,断口处横截面积几乎没有变化,正应力引起变化;铸铁在被压缩时试件在较小的变形下突然破坏,破坏断面与轴线大致成45°-55°倾角,这表明试件沿斜截面因剪切而破坏,由切应力所致.铸铁抗压强度比抗拉强度高4-5倍.灰铸铁的性能主要取决于基体的性能和石墨的数量、形状、大小、分布状况.其中以细晶粒的珠光体基体和细片状石墨组成的灰铸铁的性能最优,应用范围最广.灰铸铁的抗拉强度和塑性大大高于具有相同基体的钢,但石墨片对灰铸铁的抗压强度影响不大,所以灰铸铁广泛用作承受压载荷的零件,如机座、轴承座等.灰铸铁具有良好的铸造性能、切削加工性能,而且石墨的存在可以起到减磨、减震作用.

阜新蒙古族自治县18518863916： 什么是金属材料的脆性断裂,它的核心本质是什么 - ？
康师舒肝： 什么是金属材料的脆性断裂,它的核心本质是什么 金属在外加载荷的作用下,当应力达到材料的断裂强度时,发生断裂.断裂是裂纹发生和发展的过程. 1. 断裂的类型 根据断裂前金属材料产生塑性变形量的大小,可分为韧性断裂和脆e69da5e...

阜新蒙古族自治县18518863916： 金属材料疲劳断裂的特点是什么? ？
康师舒肝： ⑴载荷应力是交变的; ⑵载荷的作用时间较长; ⑶断裂是瞬时发生的; ⑷无论是塑性材料还是脆性材料,在疲劳断裂区都是脆性的.

阜新蒙古族自治县18518863916： 什么是韧性断裂 - ？
康师舒肝： 断裂韧性 广义的断裂韧性,表征材料的断裂特性[21].在断裂力学基础上建立起来的材料抵抗裂纹扩展断裂的韧性性能称为断裂韧性.断裂韧性与其它韧性性能一样,综合反映了材料的强度和塑性,在防止低应力脆断选用材料时,根据材料的断裂韧性指标,可以对构件允许的工作应力和裂纹尺寸进行定量计算.因此,断裂韧性是断裂力学认为能反映材料抵抗裂纹失稳扩展能力的性能指标,对构件的强度设计具有十分重要的意义.

阜新蒙古族自治县18518863916： 简述钢筋混凝土断裂与损伤的主要特点 - ？
康师舒肝： 钢筋混凝土构件断裂后,已经完全丧失了承载能力,难于或无法加固、处理恢复; 构件损伤后,没有完全丧失承载能力,轻者,经过简单处理,承载能力无大碍;重者经过加固处理后,尚可降低等级使用.

阜新蒙古族自治县18518863916： 地质调查中地质描述有什么要求 - ？
康师舒肝： 1、先确定地质界线、岩性分层;2、描述的总体原则:先宏观,后微观;3、描述的顺序:岩性点:先确定层位,岩性(颜色、厚度),结构、构造,物质组份,岩层中构造裂隙发育特征(裂隙形态、走向、与岩层的关系(顺层或切层(角度)...

阜新蒙古族自治县18518863916： 什么叫做低应力脆断? - ？
康师舒肝： 在应力水平较低,甚至低于材料的屈服点应力情况下结构发生的突然断裂.主要宏观特征是结构没有出现明显的塑性变形,类似于脆性材料的断裂特征,但材料不一定脆,断口也不一定显示出结晶状形貌.低应力脆断多与结构件中存在宏观缺陷(主要是裂纹)有关

阜新蒙古族自治县18518863916： #紧固件#螺栓的脆性断裂通常具有哪些特征? - ？
康师舒肝： ①破坏时的应力常小于钢材的屈服强度fy,有时仅为fy的0.2倍. ②破坏之前没有显著变形,吸收能量很小,破坏突然发生,无事故先兆. ③ 断口平齐光亮