断层是一种较为普遍的地质现象。地质学家研究断层对找矿和防治地质灾害十分重要。
1.断层定义:由于地壳运动强大的压力和张力导致岩层断裂错位,形成岩层间相对移动的地质结构现象。
断层研究中,把断层因形成时的受力移动方向不同,分上下移动和水平移动而分别形成纵向断层和横向断层。移动的相对岩层面称为断层面。断层有大有小、有长有短,小的不足一米,大到数百公里。
2.断层对岩层稳定性的破坏作用:其破坏岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。小断层发育的比较充分的地区是滑坡等地质灾害的易发区。
3.双断层对地形形成的影响:两条断层中间的岩块相对上升,两边岩块相对下降时,相对上升的岩块叫地垒;常常形成块状山地。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时,形成地堑,即狭长的凹陷地带。
4. 研究断层的科学意义:断层对地球科学家来说特别重要,因为地壳断块沿断层的突然运动是地震发生的主要原因。科学家们对断层机制研究越深入,就能越准确地预报地震,甚至控制地震。对小的断层研究,可以为预防地质灾害提供科学依据。
在地质找矿专家的眼里,断层是研究找矿规律的一种良好标志。断层是矿液的通道,控制了矿体的形成和赋存部位。断层也可以破坏已形成的矿体,只有根据断层性质才能推断矿体的延续情况。断层也是地下水循环的通道,在断层带中常常有丰富的地下水赋存。在许多地区找水的成败就取决于是否能够找到晚近时期活动的断层。断层是油气运移富集的重要通道,勘探油气必须查明断裂构造。进行工程建设规划、选址、设计、施工时,必须对地基的断层情况进行详细了解,以确定具有针对性,科学合理的方案解决断层对工程的影响,以保证工程的稳固性。
(图源@James St. John/flickr.com)图为石炭纪后期宾夕法尼亚纪形成的断层构造(Moab Fault),该露头具有明确的断裂带,与小断层和裂缝破坏带相邻,一直是众多断层研究的焦点,包括断裂带结构、断层胶结性和断层封闭性预测等研究。