断层

断层（英语：fault），指岩石断裂时，两侧岩石显著的相对位移。断层大小不一大断层可以贯穿整个岩石圈，而水平断层可以绵延数千公里。

断层是岩石或岩体受应力变形时，断层两侧的岩块沿破裂面显著移动的断层构造。在地貌上，大断层往往形成裂谷和陡峭的悬崖，如著名的东非大裂谷、中国华山北坡的大悬崖。断层一侧上升的岩块，往往成为快速生长的山脉或高地，比如中国的华山、庐山、泰山；另一侧相对下沉的岩石往往形成山谷或低地，如中国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造带，由于岩石破碎，容易风化侵蚀，往往发展成沟谷、河流。

断层的形成

断层在构造运动中广泛发育。它大小不一、规模从不足一米到数百米不等、上至千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。岩石通常在断层带破碎，容易被风化侵蚀。沟壑通常沿着断层线发展，有时会出现泉水或湖泊。

导致岩层断裂错动的力是什么？原来，地壳运动中产生的强大压力和张力超过了岩石本身的强度，对岩石造成了破坏。岩石断裂的交错平面称为断层面。当两条断层中间的岩石相对上升，两边的岩石相对下降时，相对上升的岩石称为地垒；经常形成块状的山脉，比如中国的庐山、泰山等。而两条断层之间的岩体相对下降、当两边的岩石相对上升时，就形成了地堑，即狭长的坳陷带。中国的汾河平原和渭河流域是地堑。

断层对地球科学家特别重要，因为地壳块体沿断层的突然运动是地震的主要原因。科学家们相信：他们对断层机制研究得越深入，就能越准确地预测甚至控制地震。

特大型断层——圣安德烈亚斯断层

断层面：断层的破裂面，即断层两侧岩体沿其产生显著滑动位移的面。。

断层线：指断层面与地面的交点，即断层面在地面上的出露线，断层线的延伸方向为断层走向和延伸的消失点，称为断层的端点。

断盘：断层面两侧有相对位移的岩体称为断层（层）盘。当断层面倾斜时，断层面上方的称为上壁，下方的称为下壁；当断层面近垂直时，与方位成正比，如东板块、西盘等；根据两个盘的相对运动关系，相对上升的盘称为上升盘，相对下降的盘称为下降盘。

断距：两个岩体沿断层面相对滑动的距离。断层距离的大小往往是衡量断层规模的重要标志，断层距离分为总断层距离、水平断层距离和垂直断层距离。

1）根据断层的力学性质：

①压性断层，由压应力作用形成，走向垂直于主压应力方向，多为逆断层形式，断面平缓呈波浪状，断层带较宽，常有断层角砾岩。

②张性断层，在张应力作用下形成，走向垂直于张应力方向，常为正断层，断层面粗糙，断层面锯齿状。

3扭性断层，在剪应力作用下形成，与主压应力方向夹角小于45°，常成对出现。断层面平整光滑，经常出现划痕。 

2）根据断层两个板块之间的相对运动关系：1正断层，下盘相对较低和下盘相对较高的断层。2逆断层，下盘相对下降，下盘相对上升的断层。③平移断层，即两个岩体沿断层面走向相对水平移动的断层。④枢纽断层，正、逆、平移断层两个板块的相对运动都是直接运动。其实很多断层往往会有一定程度的旋转。 

破盘旋转有两种：一种是旋转轴位于断层的一端，这说明跨断层走向的各剖面上的位移是不同的；另一种是转轴位于断层末端，说明转轴两侧相对位移的方向不同，比如一边是上盘上升，一边是上盘下降。 

两次旋转都使得两个板块中原本一致的地层产状不再平行一致。旋转量大的故障可以称为轮毂故障。

断层可以孤立出现，但在一定范围内，往往是成群出现的。根据断层的组合，主要有以下几种类型：

阶梯状断层和叠瓦状断层

几条断层大致平行走向，倾向大致相同，上盘沿同一方向逐级下降，称为阶梯式断层；几条断层大致平行排列，冲断方向相同，上盘依次上推，覆盖一层叠瓦状的断层组合类型，称为叠瓦状断层。

地垒和地堑

地垒是指两边的破盘相对向下，间歇盘相对向上的断层组合形式；地堑是指两侧断层盘相对上升，间歇盘相对下降的断层组合形式。从地形上看，地垒往往成为巨大的山脉，如庐山和天山、阿尔泰山脉的许多大山。地堑常成为盆地、河谷，如陕西省的渭河河谷，欧洲的莱茵河谷。地垒和地堑有以下共同点：往往有两条以上走向大致平行的断层，大部分是正断层，但也有逆断层。3]地平线和地堑经常一起出现。

环形断层和径向断层

在平面上断续呈环状或放射状分布的若干断层组合称为环状断层或放射状断层。是拉应力形成的，多为正断层。常见于穹窿构造、中心式火山、岩石应变覆盖层顶部。

角度不整合法。在有地层角度不整合的地区，可以利用断层和同时变形的地层、褶皱之间的关系决定了断层的形成时期。断层是在同时变形的地层中形成的（下伏地层）中最新地层之后、上覆地层不涉及同期变形地层中最老地层的形成年龄。 

穿插法。利用断层和入侵（岩体、岩脉）利用脉体互穿关系确定断层形成期。如果断层是在侵入体之前形成的，就可能被侵入体切割；如果断层是在侵入体后面形成的，它可能会穿过侵入体。通过确定侵入体和矿脉的形成时间，可以确定断层是在侵入体或矿脉之前还是之后形成的。 

组合法。利用断层与褶皱或其他地质构造的组合关系确定断层的形成期。受同一构造应力场控制的构造活动形成的褶皱、断层之间存在有规律的几何关系和成因关系。当这些构造期确定后，还可以推断断层的形成时间。

在野外了解断层及其性质的主要标志是：

①地层、岩脉、矿脉等地质体在平面或剖面上是突然中断或交错的。

2地层重复或缺失，这是断层走向大致平行于地层走向的正断层或逆断层的常见现象当断层倾角与地层倾角相反，或两者倾角相同，但断层倾角小于地层倾角时，地层重复表示为正断层，地层缺失为逆断层。

3擦痕，断层面上两块岩石相互摩擦留下的痕迹，可以用来鉴别两块板块的运动方向，进而确定断层的性质。

④牵引构造。断层运动时，由于断层附近岩层的拖动而产生的局部弧形弯曲，其突出方向一般表示盘的相对运动方向。

⑤断层角砾岩，由断层的两块岩石碎块组成、断层泥被断层运动碾成粉末的出现，说明这里有断层。此外，根据地形特征（如错断山脊、断层陡崖、水系突然改向）识别故障的存在。 

断层是一种常见的断层构造，寻找固体沉积物，分析石油、断层的研究在天然气和地下水的运移和储存大型工程的地基稳定性评价以及地震的监测分析和预测等方面具有重要的现实意义。