斷層

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Fault 斷層

地殼岩層因受力達到一定強度而發生破裂,並沿破裂面有明顯相對移動的構造稱斷層

地殼中的一個裂口或破裂帶,而且沿著它相鄰的岩體發生了運動。斷層長度變化很大,從幾厘米至幾百公里不等,兩盤之間的位移量也可有這樣大的變化。  

構造形態

斷層是構造運動中廣泛發育的構造形態。它大小不一、規模不等,小的不足一米,大到數百、上千千米。但都破壞了岩層的連續性和完整性。在斷層帶上往往岩石破碎,易被風化侵蝕。沿斷層線常常發育為溝谷,有時出現泉或湖泊。

是什麼力量導致岩層斷裂錯位呢?原來是地殼運動中產生強大的壓力和張力,超過岩層本身的強度對岩石產生破壞作用而形成的。岩層斷裂錯開的面稱斷層面。兩條斷層中間的岩塊相對上升,兩邊岩塊相對下降時,相對上升的岩塊叫地壘;常常形成塊狀山地,如我國的廬山、泰山等。而兩條斷層中間的岩塊相對下降、兩側岩塊相對上升時,形成地塹,即狹長的凹陷地帶。我國的汾河平原和渭河谷地都是地塹。

斷層對地球科學家來說特別重要,因為地殼斷塊沿斷層的突然運動是地震發生的主要原因。科學家們相信:他們對斷層機制研究越深入,就能越準確地預報地震,甚至控制地震。  

斷層的種類:

根據斷層線上原來相鄰接的兩點在斷層運動中的相對運動狀況可以將斷層分類。

如果它們的運動只在水平方向上,並且平行於斷層面,那麼這斷層叫走向滑動斷層。走向滑動斷層又進一步分為右滑和左滑斷層。

如果一個觀察者站在斷層的一側,面向斷層,另一邊的岩塊向他左方滑動,那它就叫左滑斷層。之所以如此稱呼,因為要追索被移動了的地表特徵時,該人需沿斷層線轉向左邊,才能在那一邊找到與這邊相對應的特徵。這種走向滑動斷層也叫右旋或左旋、右行或左行斷層,或統稱走向斷層。加利福尼亞聖安德列斯斷層是一條右旋斷層或滑動斷層。

沿斷層面作上升下降的相對運動,則是傾向滑動斷層。上盤相對下盤向下運動的傾向滑動斷層是正斷層。

當斷層面傾角小於或等於45°,上盤相對下盤作向上運動時,叫沖斷層,而若斷層面傾角大於45°,則稱逆斷層。

兩盤相對運動方向界於走向滑動斷層和傾向滑動斷層之間的,叫斜向滑動斷層。

斷層兩盤之間的相對位移常被叫作斷層落差和平錯。落差反映垂直位移,而平錯反映水平位移。以上所說的斷層都有一個共同的運動特點,即在運動中兩盤的構造保持著平行。

但也可以有這樣的斷層,相鄰兩盤塊體之間發生了扭動、轉動,這樣的斷層被稱為旋轉斷層或剪狀斷層.

上面這張照片里山嶽右邊的線形結構,就是美國加州著名的聖安地列斯斷層,它也是地球表面最長和最活躍的斷層之一。

聖安地列斯斷層的深度有15公里,存在的時間已經超過2000萬年。照片是從奮進號太空梭拍攝的雷達影像和測地衛星的真色影像所組合出來的。巨大的太平洋板塊沿著聖安地列斯斷層,相對於北美板塊向北漂移,平均每年移動數厘米,按這種移動速率,經過數百萬年後,地球表面的陸塊分布和現在比起來,將會有很大的不同。  

知識分類:

自然科學篇>地球科學(地理學家、地質學家)

地殼中岩石的斷裂。地殼的擠壓力或張力使斷裂兩側的岩塊發生相對位移。斷層的長度可由幾公分到數百公里,沿斷裂面(斷層面)的位移也可由不到1公分到數百公里。位移往往分布在由無數單個斷層組成的斷層帶內,斷層帶可寬數百分尺。斷層分布不均勻,在某些大區域內一個斷層也沒有;而一些地區則被各樣大小的無數斷層所切割。斷層有直立的、水平的,或向任何角度傾斜的。斷層面上部的岩塊稱為上盤;下部的稱為下盤。

斷層面能被磨得很光滑,留下摩擦的條痕稱為斷層擦痕;斷層面兩則岩石可能被壓碎成細粒黏土狀,稱為斷層泥;如壓碎的岩粒較粗,則稱為斷層角礫。有時斷層鄰近的岩層,由於抵抗滑動也會發生褶皺或彎曲。有厚土層的地區斷層面通常被覆蓋。斷層面兩側斷塊的位移一般根據沉積層或其他標誌如礦脈和岩牆來測定(相對於某一平面如海平面的絕對位移一般是測不出的)。

沿斷層的運動可以是旋轉運動,兩側斷塊彼此相對旋轉。斷層的視運動可以是與實際運動完全不同的,侵蝕作用把實際運動形跡都消除了。運動可以是持續蠕動,或在數秒內發生幾公尺數量級的躍動。大部分地震是沿斷層的快速運動引起的。斷層可根據其傾角和相對運動以及視運動來分類。正斷層或重力斷層是由於地殼受豎直擠壓拉張而形成的。上盤向下滑動,傾角一般大於45°。這種斷層在世界上到處可見到。在美國猶他州和內華達州,斷層形成山脈一側或兩側的邊界。斷裂時因上盤向下滑動數千公尺變為谷底而相對形成了這些山脈。

逆斷層是由於地殼收縮,受水平擠壓力造成的。由於向上最易減壓,上盤往上移動覆蓋在下盤之上,其傾角一般小於45°;大於45°的類似斷層,稱為沖斷層。如逆斷層的傾角很小,而位移總量卻很大時,稱為逆掩斷層。大型逆斷層是維吉尼亞州和田納西州嶺谷地區中阿帕拉契區域的特色。走向滑斷層(或稱平移斷層)大體上也因水平擠壓形成。其差別只在於,最易減壓的是幾乎平行於擠壓力的水平方向。斷層面基本上是直立的,沿側向運動。這種斷層分布廣泛,往往導致大洋中脊發生斷錯。聖安德烈亞斯斷層是這種類型斷層著名的陸上例子,1906年舊金山大地震時其最大位移有6公尺(20呎)。在最近幾百萬年期間,沿這條大斷層的總錯距足有數十公里。

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