断层形成力学机制分析

如题所述

在地壳演化过程中,地应力不断作用于岩石中,当作用力超过岩石的强度极限时,岩石便开始破裂。破裂之初出现微(张)裂隙,微裂隙逐渐发展、相互联合串连成为一条明显的破裂面,在剪切应力作用下产生相对滑动而形成断层,随着应力释放或应力差趋向于零,一次断层作用即告终止。根据断层存在相互滑动这一特点,断层面应属剪切裂面,它是岩石受到的力超过其抗剪强度,沿最大剪应力作用面产生破裂并产生位错

不同力学性质的断层,其受力的方式和方向不同,它们的三维应力状态也不一样。

(1)形成正断层的应力状态

最大主应力(σ1)直立,中间主应力(σ2)和最小主应力(σ3)水平,σ2与断层走向一致,σ3与断层走向垂直(图8.57)。断层沿最大剪切面发育。断层(剪切面)滑动方向为上盘沿断层倾向向下滑动。根据形成正断层的应力状态表明,引起正断层作用的有利条件是最大主应力在铅直方向上逐渐增大,或是最小主应力在水平方向上减小。因此,水平拉伸和铅直上隆是最适宜发生正断层作用的应力状态。

(2)形成逆断层的应力状态

最小主应力(σ3)直立,中间主应力(σ2)和最大主应力(σ1)水平,σ2与断层走向一致,σ1与断层走向垂直。断层沿最大剪切面发育(图8.58)。断层(剪切面)上盘沿断层倾向向上滑动。根据逆断层的应力状态表明,适于逆断层形成作用的的条件是最大主应力在水平方向逐渐增大,或是最小主应力在铅直方向逐渐减小。因此,水平挤压有利于逆冲断层的发育。

(3)形成平移断层的应力状态

中间主应力(σ2)直立,最大主应力(σ1)和最小主应力(σ3)水平,并与断层斜交,σ2与断层走向垂直(图8.59)。断层沿最大剪切面发育。断层(剪切面)滑动方向为两盘顺断层走向水平发生滑动。

图8.57 正断层应力状态

图8.58 逆正断层应力状态

图8.59 平移正断层应力状态

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答