断层的识别
- 格式:doc
- 大小:186.00 KB
- 文档页数:8
在露头区,野外观测是断层研究的基础和主要方式。
断层研究的主要内容有:断层的识别、产状的确定、断层两盘相对运动的确定以及断层形成时代和活动演化进程的确定,进而探讨断层的组合、形成机制及其产出的地质背景和物理环境。
断层的确定与分析断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来,即形成了所谓的断层标志,这些标志是识别断层的主要依据。
(一)断层是识别1.地貌标志(1)断层崖由于断层两盘的相对滑动,常常促使断层的上升盘形成陡崖,这种陡崖通常称为断层崖。
如王乔洞断层西盘栖霞组灰岩形成约10米高的断层崖。
(2)断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向的水流侵蚀切割,乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面。
(3)错断的山脊错断的山脊也往往是断层两盘相对平移等运动的结果。
(4)横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是一条较大断裂。
(5)串珠状湖泊洼地这种洼地往往是大断层存在的标志。
(6)泉水的带状分布断水呈带状分布往往也是断层存在的标志。
如沿猫耳洞断层分布的一系列下降泉(落水洞)(7)水系特点断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错短河谷。
2.构造标志(1)构造线不连续任何线状或面状地质体,如地层、矿层、岩脉、侵入体与围岩的接触面、片理或相带等均顺其产状延伸。
如果这些线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在。
图7是断层造成的构造线不连续现象的图示。
走向断层F1、倾向数层F2和斜向断层F3分别切断地层或早期断层,或在平面上或在剖面上,或者既在平面上又在剖面上,两者均显示出构造线的中断。
为了确定断层的存在的测定错开的距离在野外应尽可能查明错断的对应部分。
图7 断层引起的构造不连续现象F1走向断层;F2倾向断层;F3斜向断层(2)构造强化现象断层活动引起的构造强化,包括有岩层产状的急变、多变和变陡;节理化、劈理化甚至片理化窄带的突然出现;小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
浅谈断层特征及识别方法摘要断层广泛的发育于不同的构造环境中,类型很多,形成机制各异,大小差别极大,因此,研究的内容、方法和手段各不相同,其中首要的环节就是识别、判断断层的存在并且给断层分类。
其中断层相对运动方向的判别又是重中之重。
关键字:断层位移相对运动断层面识别方法1.引言在进行断层识别的过程中,方法是多样的,在确定地质整体情况的基础上确定采用何种方法是当前比较集中的一种手段,采用综合方法识别断层非常重要,本文主重点介绍断层相对运动方向的判别方法。
2.断层的相关概念岩层受地应力作用后发生破裂,在力的继续作用下沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造,称为断层。
它是构造运动中广泛发育的构造形态,大小不一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米,破坏了岩层的连续性和完整性。
2.1断层面和断盘断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面。
断盘指断层面两侧的岩块,位于断层面之上的称为上盘,断层面之下的称为下盘,如断层面直立,则按岩块相对于断层走向的方位来描述。
断层两侧错开的距离统称位移,按参考物的不同,有真位移和视位移之分,真位移是指断层两侧相当点错开的距离,即断层面上错断前的一点,错断后分成的两个对应点之间的距离,称为总滑距;视位移是断层两侧相当层错开的距离,即错动前的某一岩层,错断后分成两对应层之间的距离,统称断距。
2.2断层的分类通常按断层的两盘相对运动分为:①正断层,是断层上盘相对下盘沿断层面向下滑动的断层。
②上盘相对上升的称为逆断层。
根据断层倾角大小进而分为高角度逆断层和低角度逆断层,他们之间以45°角为分界。
③两盘沿断层走向作相对水平运动的是平移断层,又称走向滑动断层(简称走滑断层)。
另外还有如下的两种常见分类方式:按照断层走向与所切岩层的走向方位的关系,断层可分为:走向断层、倾向断层、斜向断层、顺层断层,依据断层走向与褶皱轴向或区域构造线之间的几何关系,断层可分为:纵断层、横断层、斜断层。
怎样判识断层我们是煤田地质工作者,经常在野外与岩石地层打交道,其实这些岩石地层是存在地球表面的一部分,惯称为地壳。
由于地球在不停地作旋转运动,宇宙星际之间相互引力也存在,因此地壳也在不停的运动,当地壳内在温度压力速度时间等条件改变后岩石圈的岩石岩层也会发生改变,产生弹性、塑性蠕变等现象,在长期的地应力作用下,当超过岩石岩层的弹性力度时,岩石岩层就会产生突然的形变发生位移,导致断层的形成。
一、断层的一般特性断层是一个断裂面,相对的两盘(上盘、下盘)曾沿该面相互地移动过。
断层走向是断层面上水平线的方向就是断层走向。
断层倾向是垂直断层走向线的方向即断层倾向。
断层倾角是水平面与断层面的交角,但必须在垂直走向的直立面上量得。
上盘——指断层面上边的岩块;下盘——指断层面下边的岩块。
很明显如果断层面直立,是无法分清上、下盘的。
断层面与地面的交线称作断层迹线亦称断层线或断层露头线。
有的断裂面相当宽,数十米至数百米,或它由数条或多条断层交织在一起,形成角砾岩、糜棱岩的杂乱的一个带,可统称断裂带。
断层有大有小,大者可延绵数十、数百公里,甚者上千公里,小的仅数米、数十米长。
二、识别断层的标志如果断层出露在悬崖上或因人为的剥露,是能容易观察断层的。
但工作区地表浮土的掩埋,农作物、植被的覆盖及人类活动(修筑大坝水库、市镇建筑物)的结果,往往使断层证据不连续不完善,但只要发生过断裂位移,仍可通过一些标志去判识断层的。
1、构造迹线、地层界线不连续或突然错位;2、出现地层重复或缺失;3、发现断层面或断层带的一些特征,如断层角砾岩、糜棱岩、破碎带构造透镜体、断层泥、擦痕、阶步、节理等;4、沉积岩相及地层产状突然改变;5、地形地貌的改变:如出现水系突然转折、错脊、三角面、断层崖、断层壁、断层沟、断层泉等。
6、硅化作用、矿化作用:深大断裂带是地壳碎弱的地方,地球地幔层的岩浆在高温高压下,极易沿断裂带喷发和溢出使围岩变质硅化和矿化。
三、断层的分类1、按断层的错动情况可分为以下几种:a.正断层:上盘下降、下盘上升;b.逆断层:上盘上升、下盘下降;c.旋转断层:顺断层走向由正变逆或由逆变正;d.平移断层:平面上两盘平移、有一定距离,而垂直方向的移动很小;e.张开断层:平面上两盘分开,不连在一起;f.波动断层:两盘时上时下、时左时右,或时张时合反复变化。
1、非纵测线上辨别断层比较明显,往往能看到波的走时跳跃。
在断层附近能看到能量的明显衰减。
有的断层记录上看不到波的跳跃,但和纵测线一样,也能产生回转现象。
在断层附近由于岩石吸收系数增大,不管设计何种观测系统,断层点附近的能量都会减弱或消失。
地震同相轴错断,间断,扭曲等,都可能是断层特征。
2、岩层破碎带判识准则为:深度偏移图像中正负反射波组较明显且杂乱,正负反射波能量相当或正反射能量略强;纵波波速下降,在岩性图中,各曲线都呈较明显、密集的起伏变化;二维、三维图像中反射面较多,较集中,且相互重叠。
3、含水岩体、水体及夹泥带判识准则为:深度偏移图中P波反射较S波弱,且S 波负反射能量较正反射强;速度图中P波处于高速区,S波处于低速区;反射层提取图中S波出现较明显的负反射面;岩性图中S波曲线明显下降,纵横波波速比V/s 和泊松比显著增大,岩体密度p和动态杨氏模量E等明显下降。
4、断层破碎带地震波反射特性:纵波遇断层破碎带反射较强,若岩层富水横波反射也较强,深度偏移多以强烈的负反射开始,以强烈的正反射结束,反射带内正负反射层多而杂乱,以负反射为主,单个反射条带窄、延伸性差。
断层破碎带内岩体纵横波速总体下降,但高低变化频繁。
5、泥夹石充填型溶洞地震波反射特性:纵横波在泥夹石充填型溶洞内的传播和反射特性与断层破碎带内基本一致,但泥夹石充填型溶洞深度偏移图反射带内正负反射层数量视充填物内块石粒径和含量的不同而不同。
块石粒径和含量大则正负反射层较多而杂乱,以负反射为主,单个反射条带窄、延伸性差;块石粒径和含量小则正负反射层少,以负反射为主,单个反射条带宽、延伸性好。
泥夹石充填型溶洞内纵横波速总体下降,高低变化频率随充填物内块石粒径变大而降低,随充填物内块石含量变大而升高。
6、软弱夹泥充填型溶洞地震波反射特性:纵波遇软弱夹泥充填型溶洞反射很强,若岩层富水横波反射也较强,深度偏移以强烈的负反射开始,以强烈的正反射结束,反射带内正负反射层少、正负相间、以负反射为主,单个反射条带宽、延伸性好。
断层类型很多,规模差别极大,形成机制和构造背景各异,因此,研究的内容、方法和手段各不相同。
但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。
虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。
但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。
断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来,形成了所谓的断层标志,这些标志是识别断层的主要依据。
地貌标志(1)断层崖由于断层两盘的相对滑动,断层的上升盘常常形成陡崖,这种陡崖称为断层崖。
盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。
断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割,乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面。
地貌标志(2)错断的山脊往往是断层两盘相对平移的结果。
横切山岭走向的平原与山岭的接触带往‘往是规模较大的断裂。
串珠状湖泊洼地往往是大断层存在的标志。
这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。
泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。
念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图),是现代活动断层直接控制的结果。
水系特点断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错断河谷。
构造标志如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在。
右下图示断层造成的构造线不连续现象。
为了确定断层的存在和测定错开的距离,在野外应尽可能查明错断的对应部分。
构造强化是断层可能存在的重要依据。
构造强化现象包括有:岩层产状的急变和变陡;突然出现狭窄的节理化、劈理化带;小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。
断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体,长径一般为数十厘米至二、三米。
构造透镜体有时单个出现,有时成群产出。
构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后,其楞角又被磨去形成的。
包含透镜体长轴和中轴的平面,或与断层面平行,或与断层面成小角度相交。
断层识别技术在地质勘探中的应用摘要:断层识别技术在地质勘探中起着至关重要的作用。
本文首先介绍了断层的概念和分类,随后讲解了断层识别技术的基本原理和方法,最后通过实际案例,阐述了断层识别技术在地质勘探中的应用与优势。
一、断层的概念和分类断层是指岩体中经历了变形或位移的裂隙面,通常由于大地构造运动造成。
断层的分类可以根据位移方向、范围和大小进行划分。
根据位移方向,断层可分为正断层、逆断层和侧错断层。
正断层指断层两侧岩块相对移动时抬升了的断层,逆断层则相反,是断层两侧岩块相对移动时下沉了的断层。
侧错断层指断层裂隙面平行于运动方向,存在一定程度剪切变形的断层。
根据范围,断层又分为大断层和小断层。
大断层是指千米级别的断层,与板块边缘或含油气盆地相关,通常具有多级分支和复合分离性质。
小断层则通常是数米至数十米的局部构造构造,属于一般性地质构造和运动应力变形的产物。
根据大小,断层可分为小错动断层、中型断层和大型断层。
小错动断层通常位于盆地或山地的边缘,其水平错动不大于1km,异常斑点覆盖面积不大于100km2。
中型断层则常位于山地中部,水平错动较大,异常斑点覆盖面积达100-500km2。
大型断层则位于山地中心,其水平错动可大于5km,其异常斑点覆盖面积超过500km2以上二、断层识别技术的原理和方法断层识别技术是利用地震探测、重力测量、磁测、地电等方法探测研究断层以及其他地质构造形态的技术。
其中,地震探测技术是应用最广泛的一种方法。
地震探测技术是指利用弹性波在地下介质中传播特性改变以探测地质构造分布和特征的方法。
通常,采用一系列地震仪器在地表或井孔以上布阵,以获得地下层状和其介质属性信息。
利用这些信息,可以对断层进行识别和判定。
对于断层的识别,基于地震数据的处理方法可朴素的刻画断层走向、变化形态,如断层形态多样性、油气富集规律等方面内容,有效帮助地质勘探人员作出高效的决策。
三、断层识别技术的应用与优势断层识别技术在地质勘探中应用越发广泛。
低序级断层识别方法
低序级断层识别方法
低序级断层是指断层面倾角小于30度的断层,由于其倾角较小,常常难以被发现和识别。
然而,低序级断层的存在对于地质灾害和矿产资源的开发都有着重要的影响。
因此,如何准确地识别低序级断层成为了地质学家和矿产资源开发者的重要研究方向。
目前,低序级断层的识别方法主要有以下几种:
1. 地质勘探方法
地质勘探方法是一种传统的低序级断层识别方法。
该方法主要通过地质勘探人员对地质地貌、地质构造、岩石组成等方面的观察和分析,来判断低序级断层的存在。
这种方法的优点是可以对地质情况进行全面的了解,但缺点是需要大量的时间和人力物力投入,且结果受到勘探人员经验和主观因素的影响。
2. 地球物理方法
地球物理方法是一种基于地球物理学原理的低序级断层识别方法。
该
方法主要通过地震勘探、重力勘探、电磁勘探等手段,来探测地下的
物理性质变化,从而判断低序级断层的存在。
这种方法的优点是可以
快速、准确地识别低序级断层,但缺点是需要专业的地球物理学知识
和设备,成本较高。
3. 遥感方法
遥感方法是一种基于遥感技术的低序级断层识别方法。
该方法主要通
过卫星遥感、航空遥感等手段,来获取地表的影像数据,从而判断低
序级断层的存在。
这种方法的优点是可以快速、全面地了解地表情况,但缺点是受到天气、云层等因素的影响,且需要专业的遥感技术和设备。
综上所述,低序级断层的识别方法有多种,每种方法都有其优缺点。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法,以达到最佳的识
别效果。
井下断层的识别方法【原创实用版3篇】《井下断层的识别方法》篇1井下断层的识别方法通常包括以下几种:1. 地震波法:利用地震波在地下传播的物理现象,通过测量地震波在地下的传播速度、反射和折射等信息,来判断地下是否存在断层。
2. 测井法:通过测量地下岩石的密度、声波传播速度、自然伽马辐射强度等物理参数,来判断地下是否存在断层。
3. 岩芯采样法:通过钻取地下岩芯样品,观察和分析样品中断层的形态、位置、方向、宽度等信息,来判断地下是否存在断层。
4. 地面地形法:通过观察地下地形的变化,如地面裂缝、错位、地面沉降等,来判断地下是否存在断层。
5. 地震地质法:通过结合地震地质资料和地震波形分析,来判断地下是否存在断层。
这些方法各有优缺点,通常需要综合运用才能取得较为准确的结果。
《井下断层的识别方法》篇2井下断层是指在地下矿井或隧道中发生的断层。
识别井下断层的方法包括以下几种:1. 地震波法:利用地震波在地下传播的速度和反射情况,通过分析地震波的形态和特征,可以判断断层的位置和类型。
2. 钻孔法:在矿井或隧道中钻孔,通过测量钻孔中岩石的变形和应力情况,可以判断断层的位置和类型。
3. 地形法:通过观察地下矿井或隧道的地形变化,如地面的倾斜、起伏、裂缝等,可以判断断层的位置和类型。
4. 矿山地质法:通过对矿山地质构造和岩石性质的研究,结合矿井或隧道的实际工程情况,可以判断断层的位置和类型。
5. 仪器测量法:利用现代仪器技术,如激光扫描仪、测量机器人等,对矿井或隧道进行高精度测量,通过分析测量数据,可以判断断层的位置和类型。
需要注意的是,不同的识别方法具有不同的优缺点,具体应根据实际情况选择合适的方法。
《井下断层的识别方法》篇3井下断层的识别方法通常有以下几种:1. 地震波法:利用地震波在地下传播的速度和反射情况,通过分析地震波的特征来判断断层的存在和位置。
2. 测井法:利用测井工具测量地下岩石的物理参数,如密度、声波速度、自然伽马辐射强度等,来推断断层的位置和性质。
在地震勘探圈闭评价中断层是一个非常重要的元素,油田早期勘探多以构造圈闭为主,构造圈闭中断层起着至关重要的作用。
断层可以作为油气运移的通道,横向上、纵向上短距离运移、长距离运移都可能存在,这种断层有种说法叫“油源断层”或“控油断层”等;断层也可以实现油气的封堵,尤其是那种反向断层,由于断层的存在使得目的层储层正好对接致密泥岩;或形成断鼻构造、或形成断块构造。
在地震解释流程中,断层和层位追踪解释是核心。
断层在垂直剖面上的直观反映是波组错断、扭曲以及振幅和频率的突变,在断层两侧体现出地层产状不同、构造变形不协调、地层厚度不同等特征。
如下图:断层的类型整体上分三种:正断层、逆断层和平移断层,如下图:断层组合形态基本包括如下几类:根据断层对构造、沉积的控制作用以及构造发育史,通常将断层分为几个级别:一级断裂,控制盆地沉积,断穿基底,在剖面上上下盘断距非常大,断层可能从深层一直断到浅层,平面上延伸很长,规模较大,从浅到深都会存在;二级断裂,控制构造带,是构造带的分界线,剖面特征也很明显,断距比较大平面延伸较长;三级断裂,控制局部构造,如形成鼻状构造的两翼断层,剖面特征上断距不是很大,延伸较短;四级断裂,也就是那些伴生断层、小断层等。
从解释过程来看,断层组合就是选定某一层位面上各层位段与断层段在剖面上的交点(断点)分布规律,再根据用户对研究区域断裂分布的了解以及工作经验,把属于同一断层的断点相连,形成该层位面的断层分布图,进而形成空间断层面分布图。
如下图:由于断点来源于剖面,断层组合是在某一个层面上,所以在进行组合的时候必须要平剖吻合。
在描述上,断层剖面上的组合方式包括:“Y”字型、反“Y”字型、阶梯状或雁形、平行排列等,平面上组合方式包括:斜列状、网状、放射状、硫状、树枝状等。
在组合时对于单个断层,要确认是否存在,尤其是断层末端,具体会延伸到平面上哪个位置。
由于解释时密度不可能达到1x1的测网,所以有时候断层末端可能需要推测。
地质勘探中的断层概念、类型及识别方法
断裂两侧的岩石沿断裂面发生明显位移者称断层。
断层的类型
1、按断层两盘的相对位移可分为正断层、逆断层(冲断层、逆掩断层、辗掩断层、叠瓦式断层)和平移断层。
2、按断层走向与岩层走向的关系分为走向断层、倾向断层和斜交断层。
3、按断层走向与褶曲轴向的关系分为纵断层、横断层和斜断层。
断层的识别方法
1、地形上的特征:表现为陡坡悬崖或河流纵坡突变或山峰中断,有时沿断层方向出现溪谷,沿断层往往有多个泉水出露。
2、岩层排列上的特征:岩脉的移动,地层的重复或缺失,岩层的突然中断。
沿岩层走向观察如岩层突然中断等,都可能有断层。
3、断层面及破碎带上的特征:
擦痕:断层面上因两盘摩擦而产生断层擦痕,从擦痕方向可推知断层运动方向,但有些断层面因长期风化和侵蚀,擦痕可能不清楚。
破碎带:由于断层两盘相对运动的结果,常使断层面附近岩石破坏成碎石和粉末,组成断层角砾岩和断层泥,角砾岩的石质和断层附近的相同。
在正断层中,角砾岩岩块多棱角,堆积较无次序,混杂物质却很普遍。
在逆掩断层中角砾岩岩块多磨圆磨光,不出现其它混杂物质。
断层的拖曳现象:断层两盘相对运动,常使断层面两侧的岩石发生一定的塑性变形,形成小的弯曲。
如何识别及描述断层断层:断层与节理同属断裂构造,而断层往往是节理的进一步发育所致。
或者说,当节理发生位移,两壁有所错动时,即称为断层。
断层是野外常见的一种重要地质现象。
野外地质填图时遇到断层,应如何研究呢?首先要确定断层的几何要素,其容包括以下各点:1、断层面。
所谓断层面,就是两局部岩块沿着滑动方向所产生的破裂面。
断层面的空间位置也像地层的层面一样,是由其走向和倾向而确定的。
但断层面并非一个平整的面,往往是一个曲面,特别是向地下沿伸的那一局部,产状可以有较大的变化。
此外,断层面不是单独存在的,往往是有好几个平行地排列着,构成所谓断层带,又由于断层带上两壁岩层的位移错动,使岩石发生破碎,因此又称为断层破碎带。
其宽度达几米、甚至几十米。
一般情况下,断层的规模愈大,断层带的宽度也愈大。
2、断盘。
断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。
由于断层面两壁发生相对移动,所以断盘就有上升盘和下降盘之分。
在野外识别时,按其位于断层面之上者称上盘;位于断层面之下者称下盘。
当断层面垂直时,就无上盘或下盘之分。
3、断层线。
断层面与地面相交之线,称断层线。
4、位移。
这是断层面两侧岩块相对移动的泛称。
在野外观察断层时,位移的方向是必须当场解决的问题之一。
特别遇到开矿时,一旦遇到矿脉(或矿层)中断,往往是断层位移所致,需要立即追查。
追查的方法是运用两侧岩层的层序关系来判断或抚摸断层面上的擦痕等来确定。
在野外地质填图时,如何注意断层?怎样研究断层?观察什么容?此类问题必须熟练掌握,现分述如下:先讨论断层的标志及两盘相对位移问题。
〔1〕构造(线)不连续。
各种地质体,诸如地层、矿层、矿脉、侵入体与围岩的接触界限等都有一定的形状和分布方向。
一旦断层发生,它们就会突然中断、错开,即造成构造(线)的不连续现象,这是判断断层现象的直接标志。
〔2〕地层的重复或缺失。
这是很重要的断层证据。
虽然褶皱构造也有地层的重复现象,但它是对称性的重复;而断层的地层重复却是单向性的。
断层识别技术在地质勘探中的应用一、引言地质勘探是一项基础性工作,其重要性不言自明。
在地质勘探过程中,一个关键的问题就是要识别地下的断层。
断层是指地层岩石在受到外力作用下发生断裂并产生移位的现象,由于其位置隐蔽、形态复杂等特点,难以在实地观察中完全识别。
为此,需要依靠现代技术手段来进行地质勘探,其中断层识别技术是至关重要的一环。
二、断层识别技术的分类在地质勘探中,断层识别技术可以分为多种类型,常见的有地震勘探、测深雷达与电磁法、岩芯分析等多种技术手段。
1. 地震勘探地震勘探是一种利用地震波在地下的传播和反射情况来探测地下构造和地层岩性的方法。
它是一种通过波形反射来区分地层不同性质及是否被断层切割的方法。
在地质勘探中广泛应用,可识别断层的位置和形态,为地下勘探提供了可靠的参考。
2. 测深雷达与电磁法测深雷达与电磁法是一种利用电磁波在地下的传导和反射情况来探测地下构造和地层岩性的方法。
该方法的原理是利用激发源发射出的电磁波进入地下后,根据不同介质对电磁波的吸收、反射、透射等不同响应,推断地下的结构和性质。
测深雷达与电磁法可以直接测量断层的分布和延伸情况,并可以同时测得不同介质的电阻率。
3. 岩芯分析岩芯分析是一种通过对地下打取的岩石样品进行制样、观察、测试等分析过程,来确定地层性质和构造的方法。
该方法通过岩芯的纵向结构、颜色、物理性质等特点来推测断层的存在和断层带的宽度等信息。
它是一种非常精确的断层识别方法,因为可以直接分析地层物性和成分,从而确定地下构造的横向变化规律。
三、断层识别技术的应用断层识别技术在地质勘探中应用非常广泛,主要应用于以下几个方面:1. 油气勘探在油气勘探中,断层是一项非常重要的地质参数。
断层对油气藏的形成和储存有重要影响,因此识别断层是油气勘探的一个关键节点。
地震勘探技术可以直接探测地下结构和油气藏赋存的情况,而测深雷达与电磁法则可进一步识别油气藏与断层之间的关系。
2. 矿产勘探与油气勘探类似,在矿产勘探中也需要通过断层识别技术来确定矿床的位置、分布及规模等信息。
地震勘探断层识别方法
“哇,这是啥呀?”我看着电视上那些奇怪的线条和图案,好奇地问。
旁边的爸爸说:“这是地震勘探呢,能找到地下的断层。
”啥是地震勘探断层识别呀?听起来好神秘呢。
嘿,原来地震勘探断层识别有好几种方法呢。
有一种是看地震波的变化,就像小侦探找线索一样。
当地震波遇到断层的时候,就会发生变化。
那怎么看呢?得用专门的仪器来接收地震波,然后分析这些波的样子。
这可不能马虎哦,要是弄错了,就找不到断层啦。
地震勘探断层识别在生活中有啥用呢?比如说盖大楼的时候,要是不知道地下有没有断层,那可危险啦。
就像你在沙滩上堆城堡,要是下面有个大坑,城堡不就容易塌嘛。
所以得先找到断层,避开它们,这样大楼才能盖得稳稳的。
还有找石油的时候也能用得上呢。
石油有时候就藏在断层附近,找到断层,说不定就能找到石油啦。
这不是跟寻宝一样嘛,刺激得很呢。
我记得有一次,我们去参观一个科技馆。
里面就有关于地震勘探断层识别的展示。
有个大哥哥给我们讲解,他说就像医生给地球做检查一样,找到地球的“小毛病”。
哇,那一刻我觉得好厉害呀,这些科学家就像
超级英雄,能保护我们的家园。
地震勘探断层识别真的好重要呀!它能让我们的生活更安全,还能帮我们找到宝藏呢。
我们一定要好好学科学,说不定以后也能成为保护地球的小英雄呢。
断层识别标志一、地貌及水文标志断层活动及其存在常常在地貌上有明显的表现,这些由断层引起的地貌现象是识别断层的直接标志。
1.断层崖和断层三角面由于正断层两盘的相对滑动,特别是在差异性升降变动中,上升盘的断层面在地貌上常形成陡立的峭壁,称之为断层崖。
断层崖受到与崖面垂直方向的水流侵蚀、切割被改造成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,这种三角形陡崖即为断层三角面图5-23。
图5-23 河南偃师五佛山断层形成的断层三角面〔据马杏垣等,1980〕2.山脊错断和水系改向错断的山脊往往是断层两盘相对位移所致。
横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是一条较大的断层。
断层的存在常常影响水系的发育,引起河流遇断层急剧转向,甚至河谷错断。
3.串珠状湖泊和洼地与带状分布的泉水由断层活动引起的断陷常形成串珠状的湖泊和洼地,如云南沿小江断裂带形成一系列呈南北向串珠状展布的湖泊和盆地。
泉水呈带状分布亦为断层存在的标志,沿现代活动断层还会分布一系列温泉。
二、构造标志断层活动引起的构造现象是断层存在的重要依据。
1.构造线和地质体的不连续地层、矿层、岩脉、岩体、不整合面、片理或相带、岩体与围岩的接触带、在平面或剖面上褶皱的轴迹等突然中断或被错开,是断层存在的直接标志图5-5、5-6。
2.构造强化带构造强化现象包括岩层产状急剧变化、节理化带、劈理化带的突然出现,小褶皱急剧增加以及岩石挤压破碎、构造透镜体和各种擦痕等图5-24。
图5-24 西藏雅鲁藏布江断裂带内透镜化和片理化岩石据宋鸿林摄,范崇彦素描,19781—石英绿泥石片岩,2—绿泥石片岩,3—透镜体化石英脉三、地层标志一套顺序排列的地层,由于走向断层的影响,常常造成一层或局部地层的重复或缺失,即当断层走向和岩层走向一致,且经剥蚀夷平作用使两盘地层处于同一水平地面上时,会使原来顺序排列的地层局部或全部重复如图5-25〔a、c、e所示,在另一些情况下那么会造成一层或数层地层缺失如图5-25〔b、d、f 所示。
地震断层识别基础知识:什么是断层,断层检测的原理01 什么是断层?断层检测为什么重要?地下岩石受构造应力作用,当应力超过岩石的强度极限时,岩石发生断裂,断裂作为一种十分重要的地质构造,在油气勘探开发的不同过程对其认识也不同。
常见的断裂构造主要有裂缝(fracture)和断层(fault)两类。
裂缝的产生是由于地下岩石在局部力场的作用,其连续性受到破坏造成的,这种条件下形成的裂缝不确定性较高,可查性较差,因此在常规的地震剖面上较难发现。
断层是岩层受地应力的作用,岩石两侧发生了明显位移的断裂结构,其连续性和完整性都受到破坏,在地震剖面中有明显的特征。
地震往往是由断层活动引起的,是断层活动的一种表现,所以地震与断层的关系十分密切。
此外,在油气藏勘测领域,断层和裂缝网络的几何形态对油气成藏和运移起着重要作用,因此,对其进行识别是必要的,也是值得的。
断层规模大小不等,大者沿走向延伸数百千米,常由许多断层组成,可称为断裂带;小者可以是米甚至更小的量级。
但都破坏了岩层的连续性和完整性。
在地貌上,大的断层常常形成裂谷和陡崖,如著名的东非大裂谷、中国华山北坡大断崖。
断层的种类通常根据两断层面相对移动的关系而分为断层、逆断层和走向滑动断层三种。
第一种断层根掘断层的两盘相对位移关系来划分。
断层面若是倾斜的,按相对位置关系,通常把位于断层面之上的断盘称为上盘,之下的断盘称为下盘。
断层形成后上盘相对下降,下盘相对上升的断层称为正断层,它主要受到张力和重力作用形成的。
断层产状较陡,通常在45°以,以60°左右较为常见,其在地形上表现多形成河谷、冲沟和湖泊等。
第二种是逆断层,其为上盘上升下盘相对下降的断层。
一般认为逆断层是受到水平的挤应力作用而形成,多与皱褶相伴生。
第三种是走向滑动断层,它是规模巨大的平移断层,又称横移断层,亦称为扭转断层。
平移断层作用的应力是来自两旁的剪切力作用,其两盘顺断层面走向相对移动,而无上下垂直移动。
断层识别程序断层识别程序是地质科学中常用的工具之一,它能够帮助地质学家快速准确地识别出地下断层的位置和性质。
断层是地壳中的一种构造界面,是地球表面上岩层断裂、错位的带状地质体。
断层的存在对地质灾害、地下水资源和矿产资源的开发等都有重要影响,因此准确地识别断层十分关键。
断层识别程序主要依靠地震数据和地质勘探数据进行分析。
地震数据是通过地震仪器记录下来的地震波传播过程中的不同信号,而地质勘探数据则包括地质钻探、地球物理勘探等手段获取的地下岩层信息。
断层识别程序会对这些数据进行处理和分析,从而确定地下断层的位置、走向和性质。
在断层识别程序中,首先需要对地震数据进行处理。
地震波在地下的传播会受到地下结构的影响,不同类型的断层会对地震波产生不同的影响。
通过分析地震波的传播速度、振幅和频谱等特征,可以判断出地震波与断层的交互作用,进而确定断层的位置和性质。
除了地震数据,地质勘探数据也是断层识别程序的重要数据来源。
地质钻探可以获取地下岩层的直接信息,通过分析岩层的性质、厚度和变化趋势,可以间接地推测出断层的存在。
地球物理勘探则可以通过测量地下的物理场参数,如电阻率、重力场和磁场等,来揭示地下断层的存在和性质。
断层识别程序通常采用计算机技术进行数据处理和分析。
通过编写专门的算法和程序,可以自动化地对大量的地震数据和地质勘探数据进行处理,提取出与断层有关的特征信息。
这样不仅可以减轻地质学家的工作负担,还可以提高识别的准确性和效率。
断层识别程序在实际应用中具有广泛的应用价值。
首先,对于地质灾害的预测和防范具有重要意义。
断层是地震和地质灾害的主要来源之一,通过准确识别断层的位置和性质,可以帮助相关部门制定合理的地震防灾规划和建设标准,从而减少地震灾害造成的人员伤亡和财产损失。
断层识别程序对于地下水资源的开发和管理也具有重要意义。
断层的存在会对地下水的运移和储存产生一定的影响,通过识别断层的位置和性质,可以帮助地下水资源的合理开发和管理,提高水资源的利用效率。
断层的识别断层类型很多,规模差别极大,形成机制和构造背景各异,因此,研究的内容、方法和手段各不相同。
但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。
虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。
但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。
断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来,形成了所谓的断层标志,这些标志是识别断层的主要依据。
地貌标志(1)断层崖由于断层两盘的相对滑动,断层的上升盘常常形成陡崖,这种陡崖称为断层崖。
盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。
断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割,乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面。
1.jpg地貌标志(2)错断的山脊往往是断层两盘相对平移的结果。
横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是规模较大的断裂。
串珠状湖泊洼地往往是大断层存在的标志。
这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。
泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。
念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图),是现代活动断层直接控制的结果。
水系特点断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错断河谷。
构造标志如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在。
右下图示断层造成的构造线不连续现象。
为了确定断层的存在和测定错开的距离,在野外应尽可能查明错断的对应部分。
构造强化是断层可能存在的重要依据。
构造强化现象包括有:岩层产状的急变和变陡;突然出现狭窄的节理化、劈理化带;小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。
断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体,长径一般为数十厘米至二、三米。
构造透镜体有时单个出现,有时成群产出。
构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后,其楞角又被磨去形成的。
包含透镜体长轴和中轴的平面,或与断层面平行,或与断层面成小角度相交。
在断层带中或断层两侧,有时见到一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉褶带。
揉褶带一般产于较弱薄层中,小褶皱轴面有时向一方倾斜,有时陡立,但总的产状常常与断层面斜交,所交锐角一般指示对盘运动方向。
断层岩的发育和较广泛产出也是断层存在的良好判据。
地层标志地层的重复和缺失是识别断层的主要依据。
岩浆活动和矿化作用标志大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所,因此,如果岩体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线或带断续分布,常常指示有大断层或断裂带存在。
一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。
岩相和厚度标志如果一个地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化,可能是断层活动的结果。
断层引起岩相和厚度的急变有两种情况:一种情况是控制沉积盆地和沉积作用的同沉积断层的活动,引起沉积环境沿着断层发生明显变化,岩相和厚度因而发生显著差异;另一种情况是,断层的远距离推移,使相隔甚远的岩相带直接接触。
查明和确定断层是研究断层的基础和前提。
在地质调查中,应注意观察、发现和收集指示断层存在的各种标志和迹象,同时结合其他地质条件和背景加以综合分析。
断层的观测测定断层面产状和两盘相对运动以便确定断层性质,进而测定或分析断层规模和组合关系是断层研究的重要方面。
(一)断层面产状的测定如果断层面比较平直,地形切割强烈而且断层线出露良好,可根据断层线的“V”字形法则来判定断层面的产状。
隐伏断层的产状主要根据钻孔资料用几何作图方法予以测定。
物探资料也可帮助判定断层面产状。
断层伴生和派生的小构造也有助于判定断层产状。
如断层伴生的剪节理带和劈理带,一般与断层面近一致。
断层派生的同斜紧闭揉褶带、片理化构造岩的面理,以及定向排列的构造透镜体带等,常与断层面成小角度相交。
这些小构造变形愈强烈,愈压紧,与断层面也愈接近。
需要指出,这些小构造的产状常常是易变且急变的,应大量测量并进行统计分析以确定代表性的产状。
在确定断层面产状时,要充分考虑断层产状沿走向和沿倾向可能发生的变化。
许多断层尤其是逆冲断层的断层面,常成波状起伏或台阶式。
对于这种波状性的原因有多种不同解释。
一种解释是,大断层形成之前的初始子断裂是各自分散的,而后逐渐联合形成大断层,由于联合的方式不同,可以有折线状、正弦曲线状或花冠状等。
格佐夫斯基(1975)认为,在断裂形成后原应力场的正应力和剪应力轨迹将发生偏转,引起断裂线向另一方向偏转,最后形成弧形面。
至于台阶式,主要是逆冲断层中断坪与断坡交替变化的结果。
此外,各套岩系的岩性差异、不同深度物理条件对断裂的影响以及多期变形等等,也都影响断层产状及其产状的变化。
较大规模的断层产状和形态总是变化的,一定不要用局部产状作为断层的总体产状。
例如隆起边缘的大断层,地表常为低角度逆冲断层,向深处倾角可以逐渐变大,甚至直立。
伸展区大型正断层,也常呈上陡下缓的铲状。
(二)断层两盘相对运动方向的确定但是,一条断层或一定阶段的断层活动性质往往又具有相对稳定性。
这种运动总会在断层面上或其两盘留下一定的痕迹,如擦痕等。
这些遗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。
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。
对于走向断层,上升盘一般出露老岩层(A、B、D、E)。
但如果地层倒转,或断层倾角小于岩层倾角,则老岩层出露盘是下降盘(C、F)。
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而判定相对运动。
如果横断层切过褶皱,对背斜来说,上升盘核部变宽,下降盘核部变窄,对于向斜,情况刚好相反。
2、牵引构造断层两盘近断层处常常发生明显褶皱,称作牵引褶皱。
一般认为是断层错动拖曳的结果,并且以褶皱的弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向。
近来的研究指出,如果“牵引”褶皱是两盘相对运动引起的,则意味着于断层发生时的脆性变形在先,塑性弯曲在后,这与一般变形发育的过程相矛盾。
可能的情况是是先发生挠曲,后形成断层。
而牵引褶皱是在早期塑性变形弯曲基础上,在断层两盘错动中得到进一步发展。
牵引褶皱的方位,不仅决定于两盘相对运动,还决定于断层产状与两盘标志层的产状以及不同剖面或平面上的表现。
一般说来,变形越强烈,牵引褶皱愈紧闭。
为了准确利用牵引褶皱,应该在平面上和剖面上同时进行观察。
还要结合断层两盘相对运动的其他特征,以对断层两盘相对动向作出准确判断。
除正常牵引构造外,还有一种逆牵引构造,其弯曲形态与正常牵引构造相反,弧形弯曲突出方向指示对盘运动方向。
逆牵引构造主要见于同沉积断层发育区(见褶皱一章中同沉积褶皱和本章同沉积断层一节的有关内容)。
断层形成时代及活动时间的确定断层一般是在一定构造运动中形成的。
这类断层可以利用断层与同期构造(如褶皱等)的相互关系来确定其形成时期。
如果断层与被其切断的褶皱成有规律的几何关系,则二者很可能是在同一次构造运动中形成的。
查明这次构造作用的时期,也就确定了断层形成时期。
如果一条断层切断一套较老的地层,而被另一套较新的地层以角度不整合所覆盖,可以确定这条断层形成于角度不整合下伏地层中最新地层形成以后和上覆地层中最老地层沉积之前。
利用放射性同位素法可测定岩体时代,据此可推断断层的形成时代或活动时代。
例如,如果断层被岩墙岩脉充填,而且岩墙岩脉有错断迹象,则岩体侵入于断层形成或活动时期。
如果断层被岩体切断,断层形成显然早于岩体。
如果断层切割岩体,则断层活动应晚于岩体。
此外,由重力作用引起的重力滑动断层,可以在沉积时期,成岩时期、构造运动时期或其以后的任一时期发生。
这类断层的形成时期可以根据卷入断层的最新地层和未被切断的上覆最老地层来确定。
总之,断层一般形成于某一构造运动时期,也可以与某一沉积盆地的沉积作用同时活动。
而重力滑动断层可以在地质发展的任一阶段形成和发育。
所以对断层形成和发育时期,应对具体断层进行具体分析。
断层长期活动的分析区域性大断裂往往是长期活动的。
这些断裂常常经历了一个以上的构造旋回。
即使在一个构造旋回中,也可有多次的活动。
大断裂的长期多次活动主要表现在断层两盘几个时期的地层的岩相和厚度的显著差异,可以根据断裂对地层及其厚度和岩相变化的控制作用来进行研究,从而说明这类大断裂活动的历史。
大型走向滑动断层会引起两侧地层对应性水平错开,时代愈老的地层,其错距越大。
沉积盆地边缘的大型正断层,常常与盆地沉降同时活动,即同沉积断层。
长期多次活动的大断裂往往是多期岩浆活动带。
构造-岩浆岩带是分析断裂长期多次活动的重要参考,出露地表的岩浆岩在一定程度上反映了切割深度。
伴随长期多次岩浆活动,会发生多次成矿作用,形成复杂多金属成矿带。
同沉积断层(1)同沉积断层又称生长断层,主要发育于沉积盆地边缘,尤其是大中型断陷盆地的边缘。
在大盆地内部也常有次级同沉积断层。
在沉积盆地形成发育的过程中,盆地不断沉降,沉积不断进行、盆地外侧不断隆起,这些作用都是在控制盆地边缘的断层的不断活动中发生的。
同沉积断层(2):主要特点1、同沉积断层一般为走向正断层,剖面上常成上陡下缓的凹面向上的铲状。
2、上盘即下降盘地层明显增厚,这是同沉积断层最基本的特征和识别标志。
同一地层在下降盘与上升盘的厚度比称为生长指数,生长指数反映了同沉积断层的活动强度。
3、断距随深度增大,地层时代愈老,断距愈大。
4、常在上盘发育逆牵引构造。
因为断距是累积的,所以任一标志层的断距都反映了该层沉积以前断层活动引起的断距之和。
5、逆牵引构造一般构成背斜,与断层走向一致延伸,背斜顶点向深部逐渐偏移,偏移的轨迹与断层面大致平行。