关于共轭断裂剪切角的讨论

相对均一的岩石在受外力而发生破裂形变时,常出现两组共轭剪切断裂,它们相互交叉而切错方向相反。这种共轭剪断裂,可叫做X型断裂,也可称之为棋盘格式构造。剪切破裂面与最大主压应力轴(σ_3)之间的夹角,通常被称为剪切角(φ)。另外一种表述的方法是用两组共轭剪断裂面之间的两面角,这个角度通常近于90°,一般情况下,一对是锐角,另一对是钝角。指向最     

侧向挤压下粘土破裂实验及其地质含义

长期以来,许多学者(Chang,1984,1950;张文佑、钟嘉猷,1965;Tschlenko,1967)用粘土、松散材料或岩石做变形试验,研究破裂的形成和发展的特点,并与野外观察到的节理或破裂进行对比,取得了很大进展。诸如材料变形初期出现的吕德氏线、破裂的共轭性与褶皱构造的空间展布规律性、破裂形成过程从剪切开始到张性破裂完成(张文佑等,1983,1975),以及根据破裂的产出探讨区域构造应力场,从全球性断裂组系追溯岩石圈动力学和地壳运动力源等等。     

关于共轭断裂剪切角的讨论

相对均一的岩石在受外力而发生破裂形变时,常出现两组共轭剪切断裂,它们相互支叉而切错方向相反。这种共轭剪断裂,有人叫做X型断裂,也有人称之为棋盘格式构造。剪切破裂面与最大主压应力轴(δ_3)之间的夹角,通常被称为剪切角(φ)。另外一种表述的方法是用两组共轭剪断裂面之间的两面角,这个角度通常近下90°,一般情况下,一对是锐角,另一对是钝角。指向最大主压应力轴(δ_3)的角矩,常被叫做共轭角(2φ)也有人称为压缩角。     

渤海湾盆地沉积层中X型共轭断裂的发育特征与油气意义

X型共轭断裂作为一种张性或张扭性应力环境中的常见构造样式,在渤海湾歧口凹陷地区有着广泛的分布。本文结合渤海湾盆地歧口凹陷东部的歧东断裂带为例,详细描述了X型共轭断裂的剖面特征,对整个共轭体系的空间样式进行了归纳,并分析得出结论,歧东断裂是明化镇组沉积以来的晚期断裂(8 Ma),不控制地层沉积。42 Ma以来渤海湾盆地一直处于近东西向的区域挤压应力场之下,并由此产生了一系列南北向拉张的断裂,平面上表现为走向近东西向的张扭性断裂兼具一定的走滑分量。渤海湾盆地新生代以来的沉积地层由于成岩压实诸多方面因素的影响,地层在不同深度固结程度存在较大差异,整体上表现为地层传递应力的能力从基底到盖层逐渐减弱,大致地划分为刚性基底,半固结地层和松散未固结盖层。松散的盖层由于传递应力能力较弱,如果没有基底的带动,难以主动地发生破裂;而盆地刚性基底在当时的区域应力场之下,东西走向的张扭性断层并不是其优选的破裂方式,也就是说,像歧东断裂这样的X型正断裂也很难切穿基底地层。这使得X型断裂常常出现在盆地中部半固结的沉积物内。从这个意义上讲,X型断裂发育的半固结地层和刚性基底两者的内部应力场是不一样的,尽管大区域的东西向挤压应力是统一的。X型共轭断裂特殊的空间构造样式的识别及其构造意义的确定对寻找油气圈闭具有重要意义。由于X型断裂系是张扭性构造应力场条件下形成,体系具有相对较好的开放性,油气容易从下部油源运移到浅部形成圈闭,这是X型断裂相关油气勘探的大方向。但是X型断裂在相交区域变形的一些特点,又使得这些相关油气圈闭的勘探具有一定特殊性。     

“V”型共轭走滑断裂：特征、形成机制及其对青藏高原东南缘晚新生代变形的启示

“V”型共轭走滑断裂是指共轭角为钝角的共轭走滑断裂,其“V”型开口方向为锐角且指示最大拉伸方向.前人开展了大量关于“V”型共轭走滑断裂发育背景及动力学机制的研究,但是目前未有针对“V”型共轭断裂几何学、运动学有关的综述.归纳已有“V”型共轭走滑断裂的几何学、运动学特征,总结现存的“V”型共轭走滑断裂的动力学机制,并选取青藏高原东南缘“V”型共轭走滑断裂,进行实例分析.分布于美国西部、欧亚板块中西部和西藏中部的“V”型共轭走滑断裂特征揭示共轭角大小与断裂滑动速率及断裂长度均呈负相关关系.“V”型共轭走滑断裂的成因主要有：（1）断裂剪切面的后期旋转,（2）断裂形成于先存构造薄弱带,（3）断裂遵循对偶一般剪切模型,（4）断裂遵守最大有效力矩法则.基于地球物理数据、地形高差对比以及几何特征的分析,认为青藏高原东南缘川滇块体内部的巴塘-理塘共轭走滑断裂和得荣-乡城共轭走滑断裂的成因机制符合对偶一般剪切模型中的重力扩展,这为理解青藏高原东南缘下地壳连续变形的动力学机制提供了重要启示.     

东准噶尔蒙西斑岩铜钼矿床脉体特征及其形成机制

蒙西斑岩铜钼矿床位于东准噶尔伊吾县琼河坝花岗岩北侧,以发育细脉、网脉状矿化为特征。脉体类型多样,包括石英脉、石英硫化物脉和硫化物脉等。根据脉体力学成因机制,其又可划分为水压破裂充填脉和构造破裂充填脉。构造破裂充填脉体按破裂形成的位错特征有正断与逆断两种。地表石英脉产状陡立,明显受断裂控制。脉体体积分数统计结果显示流体富集区呈向北缓倾的带状分布于深100～400m范围内,并与矿化富集带有较好的对应关系。脉体富集带内,脉体以共轭形式存在,一组为倾角较小的逆断破裂充填脉,另一组为倾角较大的正断破裂充填脉,他们可能为缓倾逆冲剪切带的次级破裂与充填脉,即富矿带内脉体是沿矿区低角度逆冲断裂次级破裂面充填的。矿区地表及深部(400m以下)脉体以陡立为主,矿化较弱。矿区流体的运移具先沿水压直立破裂往上运移,进入剪切带后沿剪切带次级破裂侧向和向上运移,并在剪切带中富集成矿。低温矿物组合脉体穿切高温矿物组合脉体的特征说明脉体形成过程矿区处于隆升构造环境,这对斑岩铜矿成矿有利。     

1976年龙陵—潞西7.3、7.4级地震的共轭破裂及其极限主应力

一、引言共轭破裂构造由相互交叉的两组断裂组成,在地壳岩石中十分常见。李四光称其为“棋盘格式构造”;张文佑称其为“X”型构造系,并做出共轭破裂构造形成的实验;丁国瑜认为,我国广大区域普遍存在现今正在活动的北东和北西方向共轭的地壳破裂网络图像:张四昌对我国11次强震共轭破裂构造特征进行了总结,认为主震前后出现与主     

内蒙古达茂旗查干诺尔铜矿区构造特征浅析

内蒙古达茂旗查干诺尔铜矿研究区内构造发育,通过对矿区内构造特征的分析,作者推断矿区范围内较深部位存在整体呈北西向的左行平移断裂、北北东-北北西方向X型共轭剪切断裂,并推断有利铜矿体赋存部位位于Ⅰ号和Ⅳ号矿体之间的中间部位。     

卡尔古利区戈尔登迈尔:构造引起的含金变质流体的渗入:位于韧性剪切带的大型金矿床

通过卡尔古利戈尔登迈尔构造控制中型和微型金矿化的构造分析,已经表明了矿物单纯的含金黄铁矿类型(开采量为70％)限于狭窄的强烈变形带内(韧性剪切带)和介于未变形岩石中有关的张性断裂的交叉系统中。事实上所有的韧性剪切带的矿脉构造都分布于戈尔登迈尔粒玄岩中,因为在变形前它需要动力完全均匀。有人提出在几乎直立的区域褶皱事件中,在接近褶轴面方向上形成许多韧性剪切带,伴随与这个方向一致的倾角较缓的同步形成的两组共轭剪切带。动力分析说明,张性交错矿脉,可能与这三组韧性剪切带有空间的几何关系。戈尔登迈尔型矿化是同构造期形成的,在构造期后,原先的构造部位没有矿液沉淀。显微构造分析表明,在韧性剪切带内,在从物质转移占主导的韧性变形期间,韧性剪切带内强烈地改造了与金侵位有关的矿物。特别在微破裂内的破裂封闭系统中,颗粒的边缘和显微穿晶位置有大量的证据说明有助于韧性剪切带内块体的塑性流动。有人提出,在导致增大渗透性的每个破裂封闭循环系统中,建立高流体压梯度及考虑通过狭窄叶理带的流体的集中。这个构造引起的渗入机制使矿液在变形带中渗透,同时也控制了把溶解的矿物组份从高应力带运移到沉淀的场所的应变过程。因此,在剪切带演化的韧性期间产生矿化,虽然中型脉是存在于韧性剪切带内,它们不是金矿侵位事件必不可少的部分,在构造历史中大多数脉形成较晚。微型变形控制了在韧性剪切带中的金侵位,即使在缺少大型和中型的扩张部位,韧性剪切带也是一个很好的勘查靶区。     

破裂带中几个问题

为什么要研究破裂带破裂带是地球表面常见到的现象,通常所说的断裂带,也就是破裂带。那么,断裂带和破裂带是不是等同呢?可以说又等同,又不等同。所说等同,就是都表示地壳岩石发生破裂。但又不等同,就是断裂带往往反映出明显的性质,如张性断裂、扭性断裂等是。     

略论破裂构造的形成机制

“破裂”一词比之“断裂”有着更为广泛的涵义,其论述必然牵涉到破裂构造的许多问题。本文试图在前人工作基础上,通过实验观察,着重讨论剪切破裂的形成机制和模式。 岩石破裂是由于本身存在着弹性应变能的缘故。本世纪六十年代初,罗贝尔思(J.C. Roberts)等人,已将其原理应用到节理裂隙力学机制的分析上。     

三峡坝区非对称共轭低缓角度剪破裂系

在岩石摩擦流变学理论指导下, 运用构造解析方法, 在三峡坝区岩体内多期的、复杂的破裂系统中, 识别出一个不对称的共轭低缓角度剪破裂系统.几何学和运动学标志证明, 这个影响大坝深层和浅层抗滑稳定性的共轭剪切破裂系统形成较早, 受岩体非均一性制约, 被后期破裂系统切错和改造, 是高流体压力控制下非对称共轴变形的结果.      

攀西裂谷的力学成因机制和模型实验

裂谷是在引张力作用下产生的,并根据裂谷切割深度确定其类型。据世界上多数裂谷资料证实,它们均切穿了岩石圈。当然,也有切割不深的裂谷(只切穿沉积盖层)。从断块学说观点看来,裂谷的形成是受断裂体系控制的,以地幔上涌为动力,具全球规模,延伸数百至数千公里的狭长断陷带。     

山西地堑系新生代共轭破裂与应力场、应变能密度分布

山西地堑系是我国一条重要的地震带,尤其是临汾地区曾于1303年和1695年先后发生了8.0级和7.5级地震。长期以来地震学者对这条地震带给予了高度重视。地震发生受地壳中构造格架和应力场的共同制约。山西地堑系的活动断裂多数在中生代形成,新生代应力场作用于这些破裂,形成了新的共轭破裂。共轭破裂的活动,控制了山西地堑系新生代断陷盆地的形成演化以及地震的分布。本文先讨论山西地堑系新生代共轭破裂的展布;然后计算形成这些共轭破裂的区域应力以及该区的应力场和应变能密度。二、山西地堑系的共轭破裂山西地堑系是由一系列左阶雁列的北东东向和北北东向的断陷盆地以及控制盆地边界的活动断裂组成的近南北向右旋剪切带。这些盆地边界的活动断裂,控制着盆地新生界分     

地球表面的主要断裂带

地球上满布着大大小小、各式各样的断裂,其中一部分,断到了地壳深处乃至地肉(Mantle)中,这类断裂通常被称为深断裂或主要断裂。关于这类断裂的研究,早在本世纪初,W.H.霍布斯就已推想到某些地形特征可能与地壳裂缝有关。R.A.松德尔着重研究了线形构造(Lineament),强调了北东-南西向和北西-南东向线形构造的重要性,并认为沿它们进行的平移剪切运动(Rhegmagertese)是地壳的主导运动之一。深断裂这一术语是A.B.裴伟首先提出来的,在1956午,他又发表了两篇有关深断裂的总结性论文。 F.A.维宁.迈勒慈研究了星球性剪切网络及它与极位移、壳下对流的关系。     

中国大陆东部新构造期北西向断裂带的初步探讨

前人对中国大陆东部新构造期 (N—Q)活动的北东向断裂 (带 )已有很多研究。笔者根据地震构造、新构造和火山活动等资料并结合Pn波速结构研究结果 ,分析了该区新构造期的北西向活动断裂 ,初步得出 :北西向断裂具有成带性 ,可分 7条北西向断裂带 ;它们有鲜明的新生性 ;均为地壳构造带 ;与北东向断裂带呈共轭关系 ,是在先存构造基础上于新构造应力场作用下正在发育的一套地壳共轭剪切破裂系统。     

Macro fracture systems of the granites controlled by the tectonism: A case study of the Dangjiasi pluton in the northeastern margin of the Gonghe BasinSCIEI北大核心CSCD

花岗岩中先存裂缝系统的识别、评价与建模,关系到干热岩热能提取的有效性、规模性、安全性,是地热能勘查、开采的难点与关键点。本文对共和盆地东北部干热岩勘察开采示范区紧邻的当家寺岩体开展了详细地质野外调查及综合分析,观测了花岗岩体内裂缝的产状、类型和样式,详细解剖了岩体裂缝系统组成及空间分布,探讨了构造作用对裂缝系统形成的时限、动力学成因的控制。研究发现其宏观裂缝系统以构造破裂缝为主,同时还发育少量的成岩缝。构造缝主要由小尺度断裂、火成岩脉、石英脉、方解石脉及多期节理缝共同构成;在岩体不同分区部位的断裂、脉体及节理等裂缝体系发育差异明显,脉体、节理受临近断层控制,其三者走向具有较好的相似性,且存在明显的多期次性。根据产状、交切关系及应力机制可以划分为5种构造破裂类型:单一应力场形成的节理系、叠加先期形成单向滑移的共轭节理组、持续走滑剪切形成的雁列石英脉与共轭节理组合、拉张形成的岩脉及脉内雁列节理组、多期次叠加形成的网状裂缝。宏观裂缝系统的形成与三叠纪末期碰撞后伸展、侏罗-白垩纪区域性隆升、渐新世-中新世中期走滑断裂活动、中新世晚期以来走滑-逆冲转换等有关。现存大量共轭剪节理形成应力场与现今最大主应力方向(NE)有差异,反映了古走滑剪切构造作用的影响。宏观裂缝系统的差异分布,不仅对花岗岩型干热岩热储层规模、质量、分布有约束,也控制着后期的建储与改造。     

岩质斜坡中缓倾角破裂系统形成演化的力学模式研究

缓倾角破裂是岩质斜坡最常见的一种破裂形式,对斜坡演化与稳定性评价具有重要的工程地质意义。基于斜坡中应力场特征,利用颗粒流程序开展岩石的剪切试验,揭示斜坡中缓倾角破裂系统形成演化机制与影响因素。结果表明,(1)岩质斜坡中缓倾角系统是一套瑞德尔低角度剪切破裂体系,由高序次张性雁裂隙和低序次共轭剪切裂隙组成;(2)缓倾角破裂系统形成与演化具有明显的阶段性,裂纹扩展首先从一组彼此近于平行雁行张破裂开始,随后低次序共轭剪切裂纹开始扩展,并与已有的雁裂纹贯通;(3)不同的围压下裂隙最终贯通模式不同。低围压下裂纹沿着早期产生的雁裂隙翼端发展并最终贯通,中围压下裂纹会沿着雁裂隙或共轭剪裂隙中部扩展并贯通,高应力下会生成一组新的雁裂隙,并与早期产生的裂隙相互搭接并贯通;(4)岩石最终破裂面形态与围压关系密切,中低围压下破裂面整体较为平直,但粗糙度大。高围压下破裂面整体呈曲线型,但较为光滑,粗糙度较小。     

塔北哈拉哈塘地区剪切断裂系统构造特征及其对油气分布的控制

塔北哈拉哈塘地区发育多组北东、北西向主干断裂组成的剪切断裂系统, 本文在剪切断裂地球物理识别的基础上, 分析了研究区内剪切断裂系统构造特征及其对油气分布的控制.研究区内剪切断裂发育9种典型构造样式.平面上, 整体为共轭剪切断裂, 分支断裂延伸较短, 与主干断裂呈小角度相交; 单条剪切断裂带具有一定的分段性, 不同部位具有不同的构造样式和平面组合.纵向上, 哈拉哈塘地区剪切断裂系统具有分层变形的特征, 可以划分为下、中、上3个构造层.下构造层为寒武系-奥陶系, 为纯剪作用下形成的共轭剪切断裂系统; 中构造层为志留系-二叠系, 为受下构造层控制的张剪作用下形成的断裂; 上构造层为三叠系及其以上地层, 为受中下构造层控制的张剪作用下形成的雁列式分布的正断层.这种分层变形特征主要受控于区域古构造应力场的变化.哈拉哈塘地区剪切断裂系统的构造特征决定了该区油气分布具有"多层系含油、沿断裂富集"的特征.     

小秦岭金矿田共轭剪切矿脉的发现及意义

小秦岭金矿田近EW走向的倾向南与倾向北金矿脉群金储量占全部储量的90%以上。以往大量矿床勘探工作未揭露到两组矿脉的交汇部位,有关断裂切割关系及组合形式始终存在疑问。通过采矿坑道的调查发现两组控矿断裂为共轭剪切关系。在平面和剖面上南倾与北倾矿脉均呈舒缓波状延伸,交叉部位充填无明显互相错开的膨大石英脉。两者在空间分布上还具有等间距性,北倾脉分布间距为200～400m,南倾脉间距为400～500m。共轭剪切断裂具有早期韧性、晚期脆性两个发展阶段:早期韧性阶段最大主应力(σ_1)为近直立状态,σ_1方向两组韧性断层共轭夹角约107°;晚期脆性阶段的破裂面继承早期韧性断层作伸展活动,充填含金石英脉,保持了原韧性阶段共轭剪切角。研究认为:早白垩世大规模花岗岩岩浆底辟侵位导致形成了热穹窿构造,以共轭韧-脆性断层为代表的伸展断裂系统发育于整个金矿田;含金石英脉可能并非形成于多级热液导矿渠道,而是以超临界流体(气态)充满热穹窿,降温后方成为热液。有关共轭剪切矿脉的认识不仅具有局部追索找矿意义,而且其分布的普遍性拓宽了找矿思路和范围。