斷裂是岩石的破裂，是岩石的連續性受到破壞的表現。當作用力的強度超過岩石的強度時，岩石就要發生斷裂。斷裂是構造變形的另一直觀反映。
斷裂包括斷層與節理兩類：節理內容稍後介紹。岩石破裂，並且沿破裂面兩側的巖塊有明顯相對滑動移位者，稱為斷層。
斷層的幾何要素
包括斷層面、斷層盤、斷層滑距等（圖8-16）。
斷層面 分隔兩個巖塊並使其發生相對滑動的面。斷層面有的平坦光滑，有的粗糙，有的略呈波狀起伏。斷層面的走向、傾向與傾角，稱為斷層面的產狀要素。
圖8-16 斷層的要素
ABCDE—斷層面；1，2—斷層盤：1 為下盤，2 為上盤（圖中為下降盤）；AA′—滑距
斷層盤 被斷開的兩部分巖塊，其中位於斷層面之上的，稱為上盤巖塊；位於斷層面以下的，稱為下盤巖塊。相對上升者稱為上升盤，相對下降者稱為下降盤。上盤和下盤都可以是上升盤或下降盤。如果斷層面直立，就分不出上、下盤。如果巖塊做水平滑動，就分不了上升盤和下降盤。
斷層滑距 斷層兩盤相對移動的距離。它有不同的度量方法。斷層兩盤相當的點（在斷層面上的點，未斷裂前為同一點），因斷裂而移動，其兩點的直線距離，稱為滑距，代表真位移，如圖8-16中的AA′。它可以分解為沿水平方向的真位移及沿垂直方向的真位移。斷層兩盤中相當層（未斷裂前為同一層）因斷裂而在剖面圖或平面圖中表現出來的移動距離，稱為斷距或斷層落差，代表視位移。
斷層產狀與地層產狀並不完全相同，斷層形成後受外力侵蝕的狀況比較複雜，所以視位移不一定等於真位移。
斷 層 命 名
（1）按斷層兩盤相對滑動方向，可分為：
正斷層 上盤向下滑動，兩側相當的岩層相互分離（圖8-17B，圖8-18）。
逆斷層 上盤向上滑動，可掩覆於下盤之上（如圖8-17C，圖8-19）。若逆斷層中斷層面傾斜平緩，傾角<25°，則稱為逆掩斷層（圖8-20）。
圖8-17 三種斷層示意圖
走滑斷層 也稱平移斷層。被斷的巖塊沿陡立的斷層面做水平滑動（圖8-17D）。根據相對滑動方向，可分為左旋與右旋兩類：觀察者位於斷層一側，對側向左滑動者稱為左旋，對側向右滑動者稱為右旋。
斷層如兼有兩種滑動性質，可複合命名，如走滑－逆斷層，逆－走滑斷層。前者表示以逆斷層為主兼有走滑斷層性質，後者表示以走滑斷層為主兼有逆斷層性質。
（2）根據斷層走向與被斷岩層走向（或區域性岩層走向）的幾何位置關係，可分為：
走向斷層 斷層走向與岩層走向平行。若斷層走向與區域性岩層走向平行，則稱縱斷層。
傾向斷層 斷層走向與岩層走向垂直。若斷層走向與區域性岩層走向垂直，則稱橫斷層。
斜向斷層 斷層走向與岩層走向斜交。若斷層走向與區域性岩層走向斜交，則稱斜斷層。
圖8-18 正斷層（南京大石碑）（舒良樹攝）
（3）根據斷層的組合形式，可分為地壘與地塹（圖8-21）：
地壘 是傾斜面相背的兩個正斷層所夾持的共同下盤（上升盤）巖塊，常為山嶺。地塹是傾斜面相向的兩個正斷層所夾持的共同上盤（下降盤）巖塊，常為谷地。例如，江西的廬山是地壘；山西的汾河及渭河河谷是地塹，稱汾渭地塹。國外著名的有東非地塹、萊茵河谷地塹等。
圖8-20 逆掩斷層
圖8-21 地壘與地塹
（4）特殊類型的斷層
低角度正斷層 原先認為正斷層必須沿高角度傾斜面（>60°）才能形成。然而，在北美西部科迪勒拉山東側的盆嶺省，發現廣泛存在大型低角度正斷層（Wernicke, 1981）。隨後又在歐洲、亞洲許多地區的岩層中發現大型低角度正斷層。後來研究證明這是一種普遍的地質構造現象。但是，低角度正斷層的形成無法用經典的破裂理論來解釋。國際上曾發表過不少專家的研究成果，試圖解釋其成因機制，但都存在明顯缺陷，因此成為全球構造地質學界的一大困惑。我國學者鄭亞東經過十多年研究，提出了最大有效力矩準則的成因解釋，定義其最大力矩位於主壓應力軸的55°方向上，即最大壓應力對著共軛剪切夾角的鈍角方向（Zheng et al., 2004）。該準則可以解釋大型低角度正斷層和高角度逆斷層的形成，並得到野外證據和實驗結果的檢驗。
斷層的規模
斷層的規模或以其切割的深度，或以其延展的長度，或以其兩側巖塊位移的距離為量度標準。三者之間常有密切關係。一般來說，斷層切割愈深者，其延展愈長，並且位移量愈大。
斷層的切割深度一般由幾米到幾千米，最深可切割到地幔頂部。斷層長度一般由幾米到數萬米，最長達千餘千米，甚至更長。巖塊位移幅度一般由幾米到數萬米，最大可大於數十萬米。如美國西部聖安德烈斯斷層右旋走滑量達800km。切割深（達地殼底層或更深）、延伸遠（達數萬米以上）的斷層，稱為深斷裂。
在逆掩斷層中，其上盤位移距離達數千米以上者，稱為推覆體（nappe）。發育大規模逆掩斷層的構造類型，稱為推覆構造。
判識斷層的存在及其形成年代
（1）擦痕、鏡面和階步 斷層面上平行而密集的溝紋，稱為擦痕（圖8-22）；平滑而光亮的表面，稱為鏡面。它們都是斷層兩側巖塊滑動摩擦所留下的痕跡。斷層面上往往還有垂直於擦痕方向的小陡坎，其陡坡與緩坡連續過渡者，稱為階步（圖8-23）。如果陡坡與緩坡不連續，其間有與緩坡方向大致平行的裂縫（圖8-24A），或有呈較大交角的裂縫隔開者（圖8-24B），稱為反階步。它們都是巖塊運動時受到阻力而產生的。擦痕、鏡面、階步、反階步均是斷層滑動的證據。
圖8-22 擦痕
圖8-23 階步及其指示的斷層動向
圖8-24 反階步的兩種類型及其指示的斷層動向
擦痕的方向平行於巖塊的運動方向。階步中從緩坡到陡坡的方向（陡坡的傾向）指示上盤巖塊的運動方向，反階步中陡坡的傾斜方向指示本盤巖塊的運動方向。
（2）拖曳褶皺 斷層兩側岩層受斷層錯動影響所發生的變薄和變彎曲。因斷層性質和滑動方向不同，拖曳褶皺具有不同形態，根據其形態能判斷斷層的運動方向（圖8-25）
圖8-25 拖曳褶皺的形態與斷層滑動的關係（剖面）
（3）斷層角礫岩與磨礫岩 斷層兩側的岩石在斷裂時被破碎，碎塊經膠結而成的岩石稱為斷層角礫岩與磨礫岩。前者碎塊為稜角狀（圖8-26A），其大小不一，常見於正斷層中；後者碎塊圓滑（圖8-26B），常呈拉長狀、透鏡狀，乃至渾圓狀，顯示它們遭受過旋轉摩擦與滾動，常見於逆斷層或平移斷層。因碎塊來自斷層兩側岩石，故仔細追索其中某種成分碎塊的分佈，有助於推斷斷層的動向。
圖8-26 斷層角礫岩（A）與斷層磨礫岩（B）
（4）斷層泥 斷層兩側岩石因斷裂作用，先破碎後研磨而形成的泥狀物質。常與斷層磨礫岩共生。
（5）密集節理 斷層面的發育常受先成節理的控制，所以斷層面兩側往往有先存節理。它在近斷層處密集，離開斷層逐漸變稀以致消失。這種節理的方向大致與斷層面平行。
（6）地質體錯斷 岩層、礦層等地質體沿走向突然錯斷，以致不同地質體或同一地質體的不同部分相互接觸。此種錯動關係可用以辨認傾滑斷層或走滑斷層的相對滑動方向。
（7）地層的重複與缺失 走向斷層能破壞地層的層序，造成地面上某些地層重複出現或缺失（表8-1）。走向斷層造成的地層重複是非對稱式重複，其表現形式很多。
表8-1 由斷層作用引起的地層重複與缺失
圖8-27 是正斷層引起地層重複與缺失的兩種形式。
圖8-27 正斷層引起的地層重複和缺失的兩種情況
（8）地形證據 由斷層兩側巖塊的差異性升降而形成的陡崖，稱為斷層崖（圖8-28）。如正斷層橫切一系列平行的山脊，其上升盤的山脊便展現出三角形的橫切面，稱為斷層三角面（圖8-29）。兩個斷層三角面之間的溝谷谷底常明顯高出上盤斷塊所構成的地面，該溝谷稱為斷層懸谷。斷層崖、斷層三角面以及斷層懸谷是斷層在晚近時期活動的證據，屬於新構造運動的產物。
（9）泉水出露及礦化現象 斷層是地下水或礦液的通道，故沿斷層延伸地帶常能見到一系列泉水出露或礦化現象。
圖8-28 斷層崖
圖8-29 斷層三角面山（新疆庫魯克塔格）（舒良樹攝）
斷層發生年代的確定
其基本原則是：斷層發生的年代晚於被斷層切割的最新地層的年代，早於覆蓋在斷層之上未受其切割的最老地層的年代。如圖8-30 所示，斷層的形成年代應為二疊紀與三疊紀之間。
圖8-30 斷層與地層的切割關係
指示斷層形成年代在二疊紀（P）與三疊紀(T) 之交
研究斷層的意義
研究斷層對找礦、找地下水、找油氣以及水利工程建設都非常重要。因為斷層是礦液的通道，控制了礦體的形成和賦存部位；斷層也可以破壞已形成的礦體，只有根據斷層性質才能推斷礦體的延續情況。斷層也是地下水循環的通道，在斷層帶中常常有豐富的地下水賦存。在許多地區找水的成敗就取決於是否能夠找到晚近時期活動的斷層。斷層是油氣運移富集的重要通道，勘探油氣必須查明斷裂構造。進行工程建設時，必須對地基的斷層情況進行詳細瞭解，以確定較優的工程基地，保證工程的穩固性。
節 理
1. 節理的分佈
在地質作用下，巖塊發生一系列規則的破裂, 但破裂面兩側巖塊沒有發生明顯的位移，此破裂稱為節理。節理的裂開面稱為節理面。其走向與岩層走向可以平行、垂直或斜交，節理面的傾向與岩層的傾向可以一致或相反。節理的縫隙可以是空的，也可以被礦脈或岩脈（如方解石脈）所充填。
除了構造作用之外，岩漿或熔岩冷凝收縮、沉積作用、風化作用、塊體運動都能產生節理。因此，節理是比斷層更為普遍、更加發育的變形構造。
節理對岩石的風化及剝蝕有重要的控制作用。節理密集的岩石易於風化，在適宜的條件下可形成奇特的地形，造就優美的風景。如我國著名風景區黃山，不少奇觀麗景就是通過花崗岩中密集且多方向的節理構造演化而來的。密集的節理加速了花崗岩的風化、剝蝕、崩落進程，形成了千姿百態的地貌景觀。很多河谷是沿著密集的節理帶發展起來的。山區河谷的兩側，常沿節理面崩落而形成峭壁。節理也是地下水循環的通道和礦體賦存的空間。節理的切割削弱了岩石的整體性和堅固性，對工程和水利建設會有重要影響。
2. 節理的分類
（1）按成因可分為原生節理和次生節理。
原生節理 是產生在成巖過程中的節理。如沉積成巖過程中因失水收縮而生成的節理；岩漿冷凝收縮而生成的節理（如玄武岩的柱狀節理），等等。
次生節理 包括構造節理和非構造節理。構造節理由內動力作用所形成，分佈極為廣泛。非構造節理由外動力作用所形成，如釋重節理、塌陷節理等。次生節理多分佈在地表或淺部，對地下水和工程建設影響較大。
（2）按力學性質，可分為張節理、剪節理。
張節理 是在垂直於主張應力方向上發生張裂而形成的。張節理面一般不平直，裂面較粗糙，裂縫較寬，常被岩石或礦物脈充填（圖8-31）。
剪節理 是由剪切作用而形成的。剪節理面一般平直光滑，裂縫細小，延伸穩定（圖8-32）。剪節理多成群出現，構成平行排列或雁行排列的節理組。
圖8-31 張節理（安徽黃山，蓮花峰）（舒良樹攝）
圖8-32 剪節理（江蘇蘇州，虎丘公園）（舒良樹攝）
在應力作用下，沿著共軛剪切面的方向會形成兩組交叉的剪節理，稱共軛節理或稱“X”節理。兩組剪節理互相交切，常將岩石切割成一系列的菱形方塊。追蹤兩組共軛剪節理而呈鋸齒狀，圖8-31顯示的就是一追蹤張節理。蘇州虎丘公園內一條小溪就是沿追蹤張節理髮育的。
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