断层是地壳的主要构造形迹之一，断层的性质、特征及规模在很大程度上控制一个地区的地质复杂程度。大量实践证明，在工程地质勘察中，对断层的研究已成为一个非常主要的内容。
1.断层的野外识别
断层研究，对于公路与桥梁专业的学生来说，就是要在野外认识断层，并识别断层类型。断层的野外识别标志包括构造、地层、地貌、岩相和厚度变化等。
地层特征 岩层重复或缺失、岩脉错断等可能是断层的存在标志。
地貌特征 当断层断距较大时，上升盘的前缘常形成断层崖，经剥蚀形成断层三角面地形，断层破碎带下切形成峡谷地形。此外，山背错开、河谷跌水瀑布等地貌均可能是断层存在的标志，所以，地质学上有一种说法即逢沟必断。
断层伴生构造现象 它是断层存在的可靠标志，如图9.11所示。
断层根据两盘相对位移，可分为以下3个基本类型：
正断层 正断层的上盘沿断层面相对向下滑动，下盘则相对向上滑动。正断层产状一般较陡，大多在 45° 以上，而以 60°～70° 者最为常见。大型正断层的陡直断层面常常向地下深处变缓。正断层带内岩石破碎相对不太强烈，角砾岩多带棱角，通常没有强烈挤压形成的复杂小褶皱等现象。
图9.11 断层现象
逆断层 逆断层的上盘沿断层面相对向上滑动，下盘则相对向下滑动。逆断层产状一般较缓，其倾角一般在 30° 左右或更缓。逆断层常常显示出强烈的挤压破碎现象，形成角砾岩、碎粒岩和超碎裂岩等断层岩，沿逆断层还常常出现劈理化、节理化、剪切带或各种复杂揉褶，这些构造常呈带状排列，或呈交织穿插状。逆断层两侧岩层常常具有强烈的变形特征。
平移断层 平移断层的两盘顺断层走向相对移动。平移断层面一般陡峻直立，由于断层陡峻，从横剖面观测时常与正或逆断层效应一致，有时还具有一定程度的顺倾斜滑动，所以一些大型平移断层常被误认为正或逆断层。大型平移断层常常表现为强烈破碎带、密集剪裂带、角砾岩带和超碎裂岩化带等，与其他两类断层比较，剪裂破碎现象更加强烈。
2.断层两盘运动方向的确定
断层在一定阶段的活动性质常常具有相对稳定性，这种运动总会在断层上或其两盘留下一定的痕迹，这些痕迹或伴生现象成为分析判断断层两盘相对运动的主要依据。但同时，断层运动是复杂的，一条断层常常经历了多次脉冲式滑动，因此，在分析并确定两盘相对运动时，应充分考虑其复杂多变性。(www.xing528.com)
（1）根据两盘地层的新老关系。分析两盘中地层的相对新老，有助于判断两盘的相对运动。当断层走向大致平行岩层走向时（即走向断层），上升盘一般出露老岩层，或老岩层出露盘常为上升盘。但是如果地层倒转，或断层倾角小于岩层倾角，则老岩层出露盘是下降盘。如果两盘中地层变形复杂，为一套强烈压紧的褶皱，那么，就不能简单地根据两盘直接接触的地层新老来判定相对运动。当断层与褶曲轴线垂直或斜交时（即横断层切过褶曲），对背斜来说，上升盘核部变宽，下降盘核部宽窄，对于向斜情况刚好相反。
（2）牵引构造。断层两盘紧邻断层的岩层，常常发生明显的弧形弯曲而形成牵引褶皱，并且以褶皱的弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向。一般说来，变形越强烈，牵引褶皱越紧闭。为了准确进行判断，应在平面上和剖面上同时进行观察，并结合断层两盘相对运动的其他特征，做出断层两盘相对运动的适当结论。
（3）擦痕和阶步。擦痕和阶步是断层两盘相对错动在断层面上因摩擦等作用而留下的痕迹。擦痕表现为一组比较均匀的平行细纹。在硬而脆的岩石中，擦面常被磨光和重结晶，有时附以铁质、硅质或碳酸盐质等薄膜，以致光滑如镜称为摩擦镜面。
擦痕有时表现为一端粗而深，一端细而浅。由粗而深端向细而浅端一般指示对盘运动方向。如用手指顺擦痕轻轻抚摸，可以感觉到顺一个方向比较光滑，相反方向比较粗糙，感觉光滑的方向指示对盘运动方向。
在断层滑面上常有与擦痕正交的陡坎，这种微细陡坎称为阶步，阶步的陡坎一般面向对盘的运动方向。在断层滑动面上有时可看到一片片纤维状矿物晶体，如纤维状石英、纤维状方解石等。它们是在两盘错动的过程中，在相邻两盘逐渐分开时生长的纤维状晶体，这类纤维状晶体称为擦抹晶体，许多擦痕实质上就是十分细微的擦抹晶体。当断层面暴露时，各纤维晶体常被横向张裂隙拉断而形成一系列微小阶梯状断口，陡坎指示对盘运动方向。
（4）羽状节理。在断层两盘相对运动过程中，在断层一盘或两盘的岩石中常常产生羽状排列的张节理和剪节理。这些派生节理与主断层斜交，交角的大小因派生节理的力学性质不同而有差异。羽状张节理与主断层常呈 45°相交，羽状张节理与主断层所交锐角指示节理所在盘的运动方向。
断层派生的节理除羽状张节理外，还可能有两组剪切理，一组与断层面成小角度相交，交角一般在 15° 以下，即内摩擦角的一半；另一组与断层成大角度相交或正交。小角度相交的一组节理，与断层所交锐角指示本盘运动方向。断层派生的两组剪节理产状较不稳定，或被断层两盘错动而破坏，所以，不易用来判断断层两盘的相对运动。
（5）断层两侧小褶皱。由于断层两盘的相对错动，断层两侧岩层有时形成复杂的紧闭小褶皱。这些小褶皱轴面与主断层常成小角度相交，所交锐角指示对盘运动方向。
（6）断层角砾岩。如果断层切割并挫碎某一标志性岩层，根据该层角砾在断层面上的分布可以推断断层两盘相对位移方向。有时断层角砾呈规律性排列，这些角砾变形的 xy 面与断层所夹锐角指示对盘运动方向。
根据断层面产状和两盘相对滑动方向可以确定断层的性质。
3.断层的规模观测
确定了断层的性质后，要追索断层的延伸情况，并把断层圈定在地质图上和测定断距大小以确定其规模。
测定断距的方法很多，其中最简单的方法一般是在露头上采用剖面法求视断距，根据断层造成的缺失或重复的地层厚度来估算，或根据构造窗后缘与最远飞来峰之间距离可以确定最短位移距离。
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