断层性质与特征
一、问题得提出
生产实践中,经常遇到一些问题与断层得性质有关。如:水文地质中断层得导水性,断层与矿井突水淹井得关系;瓦斯地质中断层得开放性，断层与瓦斯赋存、瓦斯涌出及煤与瓦斯突出得关系等。显然,断层得性质具有致关重要得作用,就是分析问题得基础，没有对断层性质得准确判断,必然导致错误得结论。
正断层就是地台区一种最常见得构造类型。一般认为正断层为张性断层,并具有张性断层得一般特征。如断层面比较粗糙、断层角砾多棱角状、次棱角状、排列杂乱无章、没有强烈积压形成得复杂小褶皱等现象。但大量得实际观测表明，正断层并非主要就是张性,而就是剪性,并具有剪性断层得一般特征。
二、正断层性质
从理论上来说，正断层既可以就是剪应力作用下形成得剪破裂,也可以就是张应力作用下形成得张破裂。在构造应力作用下,岩石得破裂方式主要决定于以下三个因素: （1)岩石得抗剪强度与抗张强度。由于岩石得抗张强度仅为抗剪强度得1/3，因此,在自然条件下,岩石更容易发生张破裂;
(2)岩石变形得地质环境。断层一般形成在地下围压很大得环境条件下,围压得作用不利于张性破裂得形成，而对剪破裂得发育比较有利。
（３)构造应力场性质。岩石在张应力作用下,超过其抗张强度形成张性破裂;在压应力作用下则形成剪性破裂。可用剪切破裂摩尔圆图解来说明（略)。
从实际来瞧,断层一般形成在地下围压很大得条件下,在压应力作用下,主要形成剪性破裂,只有在张应力作用下才形成张性破裂。因此,尽管岩石得抗张强度远小于抗剪强度，但由于受环境围压条件得作用,岩石中更多形成得就是剪切破裂,而不就是张破裂。如，岩石中得节理主要为剪节理,张节理比较少见。节理得性质尚且如此,由张节理进一步发育所形成得典型张性断层更为少见。
三、正断层特征
断层得特征一般包括断层面特征、构造岩特征、断层两盘伴生构造特征及断层得组合特征等四个方面。断层得特征决定于断层得性质。比较明显反映断层性质得特征就是断层面特征、构造岩特征与断层两盘伴生构造特征。张性正断层得特征如各种教科书描述与人们通常所认识得那样,此不赘述。下面着重论述剪性正断层得一般特征。
根据E、M、Aｎderｓｏn(1951）应力状态分析,剪
性正断层与逆断层、平移断层得形成机制实质上就是一样得,
均属于剪破裂，因此,应当具有类似得压剪性构造特征(略）。
但实际研究表明，断层特征得差别也就是比较明显得:
(1)剪性正断层得压剪性构造特征最弱,平移断层较强，
逆断层最强。形象理解,由剪性正断层——平移断层——逆
断层，其构造特征表现为“张剪性——剪性——压剪性”得
递变序列。
（2)构造岩分带性得差异。剪性正断层分带性最明显,
其次就是平移断层，逆断层最弱。野外观测表明，如果断层
带内各种构造岩均较发育得话，紧靠断层面得就是断层泥，
然后，离开断层面依次就是碎粉岩、碎粒岩、断层角砾岩（图１)。图 1 构造岩分带示意图
四、影响剪性正断层特征因素分析
剪性正断层特征总体上介于张性正断层与剪性逆断层、平移断层之间,其根本原因就是空间应力状态作用得差别造成得。
(1)应力得性质决定剪性正断层具有同逆断层、平移断层类似得构造特点,即剪性。
(２)构造应力场（σ1、σ2、σ3)得空间
作用状态不同,决定了剪性正断层与逆断层、
平移断层得构造特征又有一定得差别,而与
张性正断层有一定得相似性（图２)。
剪性正断层：“主动力σ1”垂直向上,
推动断层下盘——“主动盘”沿高角度断裂
面向上运动,断层两盘相互作用力较弱,压剪
性构造特征不突出。
逆断层:“主动力σ1”水平,推动断层上
盘——“主动盘”沿低角度断裂面向上运动,
断层两盘相互作用力强烈,因此,表现出典型
得压剪性构造特征。
平移断层:断层两盘作水平方向运动，相
互作用力介于剪性正断层与逆断层之间。
张性正断层:“主动力σ3”水平,在重力
作用下断层上盘——“主动盘”沿高角度断
裂面向下运动,断层两盘相互作用力很弱,因
此,呈现出典型得张性构造特征。
图2 断层形成得应力状态图解同逆断层、平移断层、张性正断层一样,剪性正断层得特征还受其它因素得影响,并表现出一定得变化。如岩石力学性质、岩体结构、断层面产状、断层形成得地质环境条件等,显然韧性岩石、薄层脆韧性岩层互层、低角度断层、高温高压地质环境条件下,其压剪性特征比较明显，反之,张性特征明显,在实际应用中要具体分析。
五、结论
(1)正断层包括剪性正断层与张性正断层,自然界中以剪性正断层为主。
(2)剪性正断层得构造特征总体上为剪性,但表现出一定得张性特点;张性正断层具有典型得张性构造特征。剪性正断层得构造岩具有空间分带性。
(3)构造应力场得空间作用状态就是影响断层特征得决定性因素,其次就是岩石力学性质、岩体结构、断层产状、断层形成得地质环境条件等。
摘要理论与实际研究表明,正断层有剪性与张性两种力学性质,并以剪性为主。剪性正断层得构造特征总体上为剪性,但表现出一定得张性特点；张性正断层具有典型得张性构造特征。剪性正断层得构造岩具有空间分带性。构造应力场得空间作用状态就是影响断层特征得决定性因素。
关键词:正断层力学性质构造特征
参考文献
断层得类型及特征
压性断层
１．断裂面往往呈舒缓波状，沿走向方向尤其明显
２．断裂面上常有较多得擦痕、阶步、磨光面。并出现动力变质得新生片状物(如云母、
滑石、绿泥石）及被压扁或拉长得柱状矿物、片状矿物、砾石、鲕粒、石英、方解石晶片与晶块等,并沿断裂面及两侧作近于平行断裂面走向排列
3．断层中得构造岩，以角砾岩、糜棱岩、断层泥为主,有时还可见到构造透镜体
4.断裂面两侧岩石由于受强烈挤压而破碎、牵引、冲断，从而产生一些伴生构造,如羽状裂隙、劈理，“入”字型分之构造(包括断层与褶曲),小旋卷构造等
5．断裂面常成群出现,彼此平行,沿走向延伸较远,在剖面上常构成迭瓦式
6. 逆断层（包括冲断层、逆掩断层辗掩断层)属压性断层
张性断层
1, 断裂面粗糙不平,形状不规则。擦痕较少,很少出现大批擦痕,断层倾角一般较陡
2, 当张性断裂发生在砾岩中时,断裂面常绕砾石而过,无切割或压扁现象
３, 断裂面两侧岩层产状无明显变化
4，构造岩以角砾岩为主,糜棱岩、断层泥较少见。角砾岩大小悬殊,无显著定向排列５,张性断裂常成群分布,形成张性断裂带。在平面上彼此平行，在剖面上常组成地垒，阶梯等构造。凡追踪“×”形断裂得张性断裂，均成锯齿状,称“之”字形断裂6, 正断层属张性断裂
扭性断层
1. 断裂面常较光滑、平整,有时呈镜面出现，常有大量水平或近于水平得划痕阶步。断层产状平稳,断层线平直
2. 断裂面上有时有新生得硅质、方解石、绿泥石等动力变质矿物,但不如压性结构面常见
３. 构造岩常被碾磨很细,有角砾岩与糜棱岩,并具有片理化得窄带。构造岩常成斜列分布与扭性断裂带中
4. 断裂面两侧,岩石由于受强烈得扭动而常伴生一些羽状裂隙、劈理,“入”字形及小旋卷构造
５. 扭性断裂常成群出现,两组平行,且呈“×”形(常将岩石切成菱形),有时成雁行式排列
６. 平移断层属扭性断层
压扭性断层
1．即具有压性特征，有具有扭性特征。上述得压性、扭性断裂得特征均可借鉴
2．断裂面上常可见到显示上盘斜冲得擦痕、阶步。两盘岩石可能发生一些伴生构造,如牵引、羽状裂隙、劈理、“入”字形分支及旋卷构造。这些伴生构造得轴面、断裂面与主断裂面得交线与旋轴，既不与主断裂面走向线平行，也不与其倾向线平行，而就是介于两者之间，这就是压扭性断裂得一个特点
3. 压扭性断裂常成群出现,成雁行式、平形式排列
4. 平移逆断层、逆平移断层均属于压扭性断层
节理得分类及特征
张节理
1．力学成因:由张应力产生，节理面与张应力方向垂直。火成岩由冷凝收产生得原生节理
2. 节理面特征：裂口微张开或较大张开,节理面粗糙,面上无划痕,产状不稳定,沿走向与倾向延伸不大,在砾岩或粗粒碎屑岩中，常绕过砾石、结核或碎屑颗粒,张开而不切断砾石等颗粒，在剖面上常呈楔形,上宽下窄,常被粘土、岩矿脉充填
3. 节理得组合特征:常成群出现，并排列成雁行式、平形式,在褶曲轴部常形成与褶曲轴平行得二次纵张节理,当与断层伴生时,常组成边幕式与羽状张节理
剪切节理
1. 力学成因：由剪应力产生，常沿两个最大剪切面产生两组共轭剪节理,通常它们所夹锐角得平分线即为主压应力作用方向,但也有钝角平分线为主压应力方向得
2. 节理面特征：裂口通常闭合,节理面光滑平直,上常有划痕,产状稳定,沿走向与倾向较稳定得延伸很远,常切断砾石与粗颗粒,一条裂痕往往由许多小得成雁行排列得次一级得切面组成,这些小剪切面彼此靠近,几乎首位衔接
3. 节理得组合特征:同一力学成因得两组剪节理,常组成共轭剪节理。由断层得挤压错动引起得两组共轭节理,一组与断层面平行(一般不发育)，一组与断层面斜交,岩层受挤压发生褶皱，常伴随发生纵向与斜向得“×”剪节理
井下常用的断层性质识别方法 1、揭露断层的征兆 （1）煤层的顶底板岩石中裂隙显著增加，一般越靠近断层越明显。 （2）煤层产状发生显著变化。这是由于断层两盘相互错动，牵引附近煤岩层变形的结果。 （3）煤层厚度发生变化，煤层顶底板出现不平行现象。这是由于煤层较松软，或者顶底板岩石力学性质差异较大，在受到断层挤压和揉搓时，不同部位存在差异所致。 （4）煤层结构发生变化，滑面增多，出现揉皱和破碎现象，煤呈鳞片状、粉末状，常有效褶曲出现。 （5）在大断层附近常半生一系列小断层，这些小断层与大断层性质相同，是大断层伴生小构造。 （6）充水性强的矿井，在巷道接近断层时，常出现滴水、淋水以致涌水等现象。这是由于上部含水层或者其他水体沿断层附近裂隙下渗所致。 2、断层性质区分 （1）井下实地观察：查明断层两盘相对位移的方向，也是确定断层类型不可缺少的一向工作。落差小于巷道高或小于煤厚，根据上下盘移动方向，可以直接判定；落差大于巷道高或大于煤厚，根据顶底板岩性或者摩擦面判定。 断层标志，有一部分可以直接或间接地指示断层两盘相对为位移的方向。例如，断层面上的擦痕、阶步和反阶步。在确定断层两盘相对位移方向时，必须充分注意到断层在不同侧面造成的地层效应，综合分析断层多方面的标志，才能正确地确定断层两盘相对位移的方向。当测定了断层的产状和确定了断层两盘相对位移的方向，就可定出断层的类型，包括正断层、逆断层、平移断层和枢纽断层等。
1、正阶布 2、反阶布 3、擦痕及两盘运动 方向 （2）层位对比法：根据巷道揭露的断层两盘煤岩层位，进行对比，再根据断层的产状，确定断层的性质。 利用层位对比法，可初步判定断层性质（存在标志层的判定会更加准确） （3）伴生派生构造判断法：断层附近常伴生派生一些小型列些构造或者拖拽牵引，这些构造在成因上与断层有密切的联系，可根据这些构造的产状，从而推测出断层的产状。
断层的识别 断层类型很多，规模差别极大，形成机制和构造背景各异，因此，研究的内容、方法和手段各不相同。但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。 断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来，形成了所谓的断层标志，这些标志是识别断层的主要依据。 地貌标志（1） 断层崖由于断层两盘的相对滑动，断层的上升盘常常形成陡崖，这种陡崖称为断层崖。盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。 断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割，乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖，即断层三角面。 1.jpg 地貌标志（2） 错断的山脊往往是断层两盘相对平移的结果。 横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是规模较大的断裂。
串珠状湖泊洼地往往是大断层存在的标志。这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。 泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图)，是现代活动断层直接控制的结果。 水系特点断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向，甚至错断河谷。 构造标志 如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开，不再连续，说明有断层存在。右下图示断层造成的构造线不连续现象。为了确定断层的存在和测定错开的距离，在野外应尽可能查明错断的对应部分。 构造强化是断层可能存在的重要依据。构造强化现象包括有：岩层产状的急变和变陡；突然出现狭窄的节理化、劈理化带；小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。 构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体，长径一般为数十厘米至二、三米。构造透镜体有时单个出现，有时成群产出。构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后，
断层性质与特征 一、问题的提出 生产实践中，经常遇到一些问题与断层的性质有关。如：水文地质中断层的导水性，断层与矿井突水淹井的关系；瓦斯地质中断层的开放性，断层与瓦斯赋存、瓦斯涌出及煤与瓦斯突出的关系等。显然，断层的性质具有致关重要的作用，是分析问题的基础，没有对断层性质的准确判断，必然导致错误的结论。 正断层是地台区一种最常见的构造类型。一般认为正断层为张性断层，并具有张性断层的一般特征。如断层面比较粗糙、断层角砾多棱角状、次棱角状、排列杂乱无章、没有强烈积压形成的复杂小褶皱等现象。但大量的实际观测表明，正断层并非主要是张性，而是剪性，并具有剪性断层的一般特征。 二、正断层性质 从理论上来说，正断层既可以是剪应力作用下形成的剪破裂，也可以是张应力作用下形成的张破裂。在构造应力作用下，岩石的破裂方式主要决定于以下三个因素：（1）岩石的抗剪强度和抗张强度。由于岩石的抗张强度仅为抗剪强度的1/3，因此，在自然条件下，岩石更容易发生张破裂； （2）岩石变形的地质环境。断层一般形成在地下围压很大的环境条件下，围压的作用不利于张性破裂的形成，而对剪破裂的发育比较有利。 （3）构造应力场性质。岩石在张应力作用下，超过其抗张强度形成张性破裂；在压应力作用下则形成剪性破裂。可用剪切破裂摩尔圆图解来说明（略）。 从实际来看，断层一般形成在地下围压很大的条件下，在压应力作用下，主要形成剪性破裂，只有在张应力作用下才形成张性破裂。因此，尽管岩石的抗张强度远小于抗剪强度，但由于受环境围压条件的作用，岩石中更多形成的是剪切破裂，而不是张破裂。如，岩石中的节理主要为剪节理，张节理比较少见。节理的性质尚且如此，由张节理进一步发育所形成的典型张性断层更为少见。 三、正断层特征 断层的特征一般包括断层面特征、构造岩特征、断层两盘伴生构造特征及断层的组合特征等四个方面。断层的特征决定于断层的性质。比较明显反映断层性质的特征是断层面特征、构造岩特征和断层两盘伴生构造特征。张性正断层的特征如各种教科书描述和人们通常所认识的那样，此不赘述。下面着重论述剪性正断层的一般特征。 根据E. M. Anderson（1951）应力状态分析，剪性正断 层与逆断层、平移断层的形成机制实质上是一样的，均属于 剪破裂，因此，应当具有类似的压剪性构造特征（略）。但 实际研究表明，断层特征的差别也是比较明显的： （1）剪性正断层的压剪性构造特征最弱，平移断层较 强，逆断层最强。形象理解，由剪性正断层——平移断层— —逆断层，其构造特征表现为“张剪性——剪性——压剪性” 的递变序列。 （2）构造岩分带性的差异。剪性正断层分带性最明显， 其次是平移断层，逆断层最弱。野外观测表明，如果断层带 内各种构造岩均较发育的话，紧靠断层面的是断层泥，然后， 离开断层面依次是碎粉岩、碎粒岩、断层角砾岩（图1）。图1 构造岩分带示意图
椭圆的简单几何性质 基础卷 1．设a , b , c 分别表示同一椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距，则a , b , c 的大小关系是 （A ）a >b >c >0 （B ）a >c >b >0 （C ）a >c >0, a >b >0 （D ）c >a >0, c >b >0 2．椭圆的对称轴为坐标轴，若长、短轴之和为18，焦距为6，那么椭圆的方程为 （A ） 221916x y += （B ）2212516x y += （C ）2212516x y +=或2211625x y += （D ）22 11625 x y += 3．已知P 为椭圆 22 1916 x y +=上一点，P 到一条准线的距离为P 到相应焦点的距离之比为 （A ） 54 （B ）45 （C ）4 17 （D ） 7 4 7 4．椭圆的两个焦点三等分它的准线间的距离，则椭圆的离心率为 （A ） 23 （B ）33 （C ）3 16 （D ） 6 1 6 5．在椭圆122 22=+b y a x 上取三点，其横坐标满足x 1+x 3=2x 2，三点顺次与某一焦点连接的线段长是r 1, r 2, r 3，则有 （A ）r 1, r 2, r 3成等差数列 （B ）r 1, r 2, r 3成等比数列 （C ） 123111,,r r r 成等差数列 （D ）123 111 ,,r r r 成等比数列 6．椭圆 22 1925 x y +=的准线方程是 （A ）x =± 254 （B ）y =±165 （C ）x =±165 （D ）y =±25 4 7．经过点P (－3, 0), Q (0, －2)的椭圆的标准方程是 . 8．对于椭圆C 1: 9x 2 +y 2 =36与椭圆C 2: 22 11612 x y +=，更接近于圆的一个是 . 9．椭圆122 22=+b y a x 上的点P (x 0, y 0)到左焦点的距离是r = . 10．已知定点A (－2, 3)，F 是椭圆22 11612 x y +=的右焦点，在椭圆上求一点M ，使|AM |+2|MF |取得最小值。
断层的类型及特征 Prepared on 22 November 2020
断层的类型及特征 压性断层 1．断裂面往往呈舒缓波状，沿走向方向尤其明显 2．断裂面上常有较多的擦痕、阶步、磨光面。并出现动力变质的新生片状物（如云母、滑石、绿泥石）及被压扁或拉长的柱状矿物、片状矿物、砾石、鲕粒、石英、方解石晶片和晶块等，并沿断裂面及两侧作近于平行断裂面走向排列 3．断层中的构造岩，以角砾岩、糜棱岩、断层泥为主，有时还可见到构造透镜体 4．断裂面两侧岩石由于受强烈挤压而破碎、牵引、冲断，从而产生一些伴生构造，如羽状裂隙、劈理，“入”字型分之构造(包括断层和褶曲)，小旋卷构造等 5．断裂面常成群出现，彼此平行，沿走向延伸较远，在剖面上常构成迭瓦式 6．逆断层（包括冲断层、逆掩断层辗掩断层）属压性断层 张性断层 1，断裂面粗糙不平，形状不规则。擦痕较少，很少出现大批擦痕，断层倾角一般较陡 2，当张性断裂发生在砾岩中时，断裂面常绕砾石而过，无切割或压扁现象 3，断裂面两侧岩层产状无明显变化 4，构造岩以角砾岩为主，糜棱岩、断层泥较少见。角砾岩大小悬殊，无显着定向排列 5，张性断裂常成群分布，形成张性断裂带。在平面上彼此平行，在剖面上常组成地垒，阶梯等构造。凡追踪“×”形断裂的张性断裂，均成锯齿状，称“之”字形断裂 6，正断层属张性断裂 扭性断层 1．断裂面常较光滑、平整，有时呈镜面出现，常有大量水平或近于水平的划痕阶步。断层产状平稳，断层线平直 2．断裂面上有时有新生的硅质、方解石、绿泥石等动力变质矿物，但不如压性结构面常见 3．构造岩常被碾磨很细，有角砾岩与糜棱岩，并具有片理化的窄带。构造岩常成斜列分布与扭性断裂带中 4．断裂面两侧，岩石由于受强烈的扭动而常伴生一些羽状裂隙、劈理，“入”字形及小旋卷构造 5．扭性断裂常成群出现，两组平行，且呈“×”形（常将岩石切成菱形），有时成雁行式排列 6．平移断层属扭性断层 压扭性断层 1．即具有压性特征，有具有扭性特征。上述的压性、扭性断裂的特征均可借鉴 2．断裂面上常可见到显示上盘斜冲的擦痕、阶步。两盘岩石可能发生一些伴生构造，如牵引、羽状裂隙、劈理、“入”字形分支及旋卷构造。这些伴生构造的轴面、断裂面与主断裂面的交线和旋轴，既不与主断裂面走向线平行，也不与其倾向线平行，而是介于两者之间，这是压扭性断裂的一个特点 3．压扭性断裂常成群出现，成雁行式、平形式排列 4．平移逆断层、逆平移断层均属于压扭性断层 节理的分类及特征 张节理 1．力学成因：由张应力产生，节理面与张应力方向垂直。火成岩由冷凝收产生的原生节理 2．节理面特征：裂口微张开或较大张开，节理面粗糙，面上无划痕，产状不稳定，沿走向和倾向延伸不大，在砾岩或粗粒碎屑岩中，常绕过砾石、结核或碎屑颗粒，张开而不切断砾石等颗粒，在剖面上常呈楔形，上宽下窄，常被粘土、岩矿脉充填 3．节理的组合特征：常成群出现，并排列成雁行式、平形式，在褶曲轴部常形成与褶曲轴平行的二次纵张节理，当与断层伴生时，常组成边幕式和羽状张节理 剪切节理
论二级构造单元的特征和分类 论文提要 含油气单元盆地内部是不均一的，为了勘探石油和天然气，需要划分盆地内部的构 二级构造单元位于亚一级构造单元内部，正相单元称二级构造带，负向单元称洼陷。洼陷基底埋藏深，盖层发育全，生油岩厚度大，是油气生成的基本单位。准确的说，盆地的二级构造带是位于一定区域构造部位上，由同一种构造运动形成的若干个形态相似的三级构造组成的正向构造。二级构造带不仅控制着三级构造的形态、规模、分布、发展史和力学机制，而且还控制着岩性剖面及生、储、盖组合。因此二级构造带直接控制着油气的圈闭条件，从而形成一群有共同性的油气藏。二级构造带的种类甚多，如逆牵引构造带、潜山构造带、断鼻构造带、断阶带、背斜带、斜坡带、地层尖灭带、超覆带、盐丘、焦块、披覆、嵌入带等等。 正文 一、逆牵引构造带： 在断层的两盘因断块相对位移而出现的拖拽现象，是一种常见的构造变动。拖拽构造在水平方向和垂直方向都能出现，它与油藏关系比较密切的主要的是垂直方向，分为正牵引与逆牵引两种。 断块顺着正断层的破裂面向下滑动，因摩擦力作用，可能形成向上拖拽的正牵引。正断层的下盘相对上升，而岩层是向下拖拽，可形成半背斜。这种拖拽构造无论在正断层和逆断层之中均能出现，但以逆断层的牵引更为显著。它与逆断层伴生的拖拽构造，是塑性形变过渡到破裂的典型。在构造地质学中，研究断层的性质时，经常将这种构造现象用来当作确定两盘相对位移方向的重要证据。 逆牵引是较大的同生正断层伴生的一种构造。它发生在产状平缓的岩层之中，在正断层的下降盘出现。岩层发生逆牵引的拖拽现象恰巧与正牵引相反，逆牵引可以形成幅度相当大的背斜构造。由于这种背斜是正断层的同生构造，断层的落差可达数百米至千米，断层的上盘滑落时，断块伴有沿水平轴旋转的运动状态，这种旋转的结果，导致背斜的形成。而且背斜的轴部亦成弧形滚动，所以国外又称为滚动背斜。从成因上来说，这种成排分布的滚动背斜是正断层发生逆牵引形成的构造带，故又称之为逆牵引构造带。 单个的逆牵引背斜常为短轴背斜，也有穹隆构造。一般背斜的长轴平行主断层，两翼不对称，近断层的一翼陡，远断层的一翼缓。陡翼比缓翼的倾角大1.5-3倍。单个逆牵引背斜的闭合面积一般为几平方千米至数十平方千米，背斜构造很平缓，闭合度一般
15-1(I-8) 试求图示三角形截面对通过顶点A并平行于底边BC的轴的惯性矩。 解：已知三角形截面对以BC边为轴的惯性矩是，利用平行轴定理，可求得截面对形心轴的惯性矩 所以 再次应用平行轴定理，得 返回 15-2(I-9) 试求图示的半圆形截面对于轴的惯性矩，其中轴与半圆形 的底边平行，相距1 m。 解：知半圆形截面对其底边的惯性矩是，用 平行轴定理得截面对形心轴的惯性矩
再用平行轴定理，得截面对轴的惯性矩 返回 15-3(I-10) 试求图示组合截面对于形心轴的惯性矩。 解：由于三圆直径相等，并两两相切。它们的圆心构成一个边长为的等边三角形。该等边三角形的形心就是组合截面的形心，因此下面两个圆的圆心，到形心轴的距离是 上面一个圆的圆心到轴的距离是。 利用平行轴定理，得组合截面对轴的惯性矩如下： 返回 15-4(I-11) 试求图示各组合截面对其对称轴的惯性矩。
解：（a）22a号工字钢对其对称轴的惯性矩是。 利用平行轴定理得组合截面对轴的惯性矩 （b）等边角钢的截面积是，其形心距外边缘的距离是28.4 mm，求得组合截面对轴的惯性矩如下： 返回 15-5(I-12) 试求习题I-3a图所示截面对其水平形心轴的惯性矩。关于形心位置，可利用该题的结果。 解：形心轴位置及几何尺寸如图 所示。惯性矩计算如下： 返回 15-6(I-14) 在直径的圆截面中，开了一个的矩形孔，如图所示， 试求截面对其水平形心轴和竖直形心轴的惯性矩和 。
解：先求形心主轴的位置 即 返回 15-7(I-16) 图示由两个20a号槽钢组成的组合截面，若欲使截面对两对称轴的惯性矩和相等，则两槽钢的间距应为多少？ 解：20a号槽钢截面对其自身的形心轴、的惯性矩是，；横截面积为；槽钢背到其形心轴的距离是。 根据惯性矩定义和平行轴定理，组合截面对， 轴的惯性矩分别是 ； 若 即
如何识别及描述断层 断层：断层与节理同属断裂构造，而断层往往是节理的进一步发育所致。或者说，当节理发生位移，两壁有所错动时，即称为断层。断层是野外常见的一种重要地质现象。 野外地质填图时遇到断层，应如何研究呢？首先要确定断层的几何要素，其内容包括下列各点： 1、断层面。所谓断层面，就是两部分岩块沿着滑动方向所产生的破裂面。断层面的空间位置也像地层的层面一样，是由其走向和倾向而确定的。但断层面并非一个平整的面，往往是一个曲面，特别是向地下沿伸的那一部分，产状可以有较大的变化。此外，断层面不是单独存在的，往往是有好几个平行地排列着，构成所谓断层带，又由于断层带上两壁岩层的位移错动，使岩石发生破碎，因此又称为断层破碎带。其宽度达几米、甚至几十米。一般情况下，断层的规模愈大，断层带的宽度也愈大。 2、断盘。断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。由于断层面两壁发生相对移动，所以断盘就有上升盘和下降盘之分。在野外识别时，按其位于断层面之上者称上盘；位于断层面之下者称下盘。当断层面垂直时，就无上盘或下盘之分。 3、断层线。断层面与地面相交之线，称断层线。 4、位移。这是断层面两侧岩块相对移动的泛称。在野外观察断层时，位移的方向是必须当场解决的问题之一。特别遇到开矿时，一旦遇到矿脉(或矿层)中断，往往是断层位移所致，需要立即追查。
追查的办法是运用两侧岩层的层序关系来判断或抚摸断层面上的擦痕等来确定。 在野外地质填图时，如何注意断层？怎样研究断层？观察什么内容？此类问题必须熟练掌握，现分述如下：先讨论断层的标志及两盘相对位移问题。 （1）构造(线)不连续。各种地质体，诸如地层、矿层、矿脉、侵入体与围岩的接触界线等都有一定的形状和分布方向。一旦断层发生，它们就会突然中断、错开，即造成构造(线)的不连续现象，这是判断断层现象的直接标志。 （2）地层的重复或缺失。这是很重要的断层证据。虽然褶皱构造也有地层的重复现象，但它是对称性的重复；而断层的地层重复却是单向性的。至于地层的缺失，凡沉积间断或不整合构造也可造成，但这两类地层缺失都是区域性的，而断层造成的地层缺失则是局部性的。关键的问题，填图者应对区域内的地层系统及其分布情况有一个较为全面的了解(可以在填图准备时查阅地层表、剖面、地层柱状图之类)。利用地层的重复或缺失不仅是判断断层的重要手段，而且是判断断层两盘相对动向的重要方法，借此还可以确定断层的性质——正断层，还是逆断层？ （3）断层面(带)上的构造特征。这是识别断层的直观证据，即在眼前“方寸”之地内所能见到的若干构造现象，最常见的有以下几种： ①断层擦痕：就是断层两侧岩块相互滑动和磨擦时留下的痕迹，由一系列彼此平行而且较为均匀的细密线条组成，或为一系列相间
附录 截面图形的几何性质 一、是非判断题 ⒈ 图形对某一轴的静矩为零，则该轴必定通过图形的形心。（ √ ） ⒉ 图形在任一点只有一对主惯性轴。（ × ） ⒊ 有一定面积的图形对任一轴的轴惯性矩必不为零。（ √ ） ⒋ 图形对过某一点的主轴的惯性矩为图形对过该点所有轴的惯性矩中的极值。（ √ ） 二、填空题 ⒈ 组合图形对某一轴的静矩等于 各组成图形对同一轴静矩 的代数和。 ⒉ 图形对任意一对正交轴的惯性矩之和，恒等于图形对 两轴交点的极惯性矩 。 ⒊ 如果一对正交轴中有一根是图形的对称轴，则这一对轴为图形 主惯性轴 。 ⒋ 过图形的形心且 图形对其惯性积等于零 的一对轴为图形的形心主惯性轴。 三、选择题 ⒈ 图形对于其对称轴的（ A ） A 静矩为零，惯性矩不为零； B 静矩和惯性矩均为零 C 静矩不为零，惯性矩为零； D 静矩和惯性矩均不为零 ⒉ 直径为d 的圆形对其形心主轴的惯性半径i =（ C ）。 A d/2 B d/3 C d/4 D d/8 ⒊ 图示截面图形中阴影部分对形心主轴z 的惯性矩Z I =（ C ）。 A 123234dD D -π B 6323 4dD D -π C 126434dD D -π D 6643 4dD D -π z
四、计算题 1、求图示平面图形中阴影部分对z 轴的静矩。 232.0)2.06.0(4.0bh h h h b S Z =+??= () 8842422222bh h H B h h b h H h h H B S Z +-=??+??? ??-+?-?= 2、求图示平面图形对z 、y 轴的惯性矩。 4523231023.251040121040251040123010mm I I I II I Z ?=??+?+??+?=+= 由于图形对称，4 51023.2mm I I Z Y ?=== 3、试求图示平面图形的形心主惯性轴的位置，并求形心主惯性矩。 mm y C 7.56100 20201401010020902010=?+???+??= 4723231021.17.46200.1012201003.33201401214020m m I I I II I Z ?=??+?+??+?=+=46331076.112 100201220140mm I Y ?=?+?= z z z
?断层很少单独出现，常由多条断层成带状组合在一起，延长可达数百至上千公里，形成断裂带，一般与褶皱带伴生。逆断层可组合形成迭瓦式构造；正断层可组合形 成阶梯状断层、地堑和地垒等。 ?迭瓦式构造：许多条大致平行的断层，倾向一致，老岩层依次逆冲覆盖在新岩层之上，状似迭瓦。它常同强烈褶皱伴生，断层走向与枢纽平行。标志该区经历过强烈 挤压。 ?阶梯状断层：许多条大致平行的正断层，倾向一致，断块呈阶梯状排列。 ?地堑和地垒：由两条和多条正断层（或逆断层）组成。相邻正断层倾向相向，中间断块下降，形成地堑；相邻正断层倾向相背，中间断块相对上升，形成地垒。如汾渭河谷就是新生带形成的大型地堑。
断层活动的特征会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方向反映出来，这些特征即所谓的断层标志，它是识别断层的主要依据。 ①地貌标志--断层崖及断层三角面等；山脊及水系的错开或突然转折；泉、溶洞或湖泊的串珠状分布等。 ②构造标志--线状或面状地质体被错移、中断等。 ③地层标志--地层的重复和缺失。
?④断层擦面和构造岩 ? a 磨擦镜面(断盘沿断层面发生滑动，在坚硬的岩石表面上形成局部性的光滑面)、擦痕(由坚硬而细小的岩屑刻划而出的较为均匀细密的凹凸线条)、阶步(与擦痕近于垂直的台阶状起伏)。 ?擦痕一端深，一端浅，由深至浅的方向指示对盘移动的方向。 ?阶步：由缓坡到陡坡，指示对盘移动方向。 ? b 断层构造岩 ?碾碎、变形、重结晶，是断层存在的标志。 ?断层角砾岩：若角砾大小不一、棱角分明，无定向排列，胶结物多来自外源物质示正断层； 若角砾有一定程度的圆化，或呈凸镜状，具定向排列，示逆断层或平移断层。 ?碎裂岩和糜棱岩仅见于大型逆掩断层和平移断层中。 ?⑤断层带中的构造强化现象：产状的急剧变化、片理化、节理化、揉皱等。 ?⑥牵引构造。 ?⑦岩脉、矿脉、蚀变带的线状分布。 ? 5.断层形成时代的确定 ◆①.断层切断地层或岩体，则断层形成时代在被切断的最新地层或岩体之后。 ◆②.若有角度不整合覆盖断层，则形成于不整合面上最老地层时代之前。 ◆③.断层中贯于岩脉、矿脉，则早于岩脉或矿脉形成的时代。 ◆④.有几条断层交切时，被切断的断层形成时代早。 ◆⑤.若断层与邻近的褶皱有力学成因联系，则断层形成时代与褶皱大致相同。 ? 6.断裂构造与矿产的关系 断裂对矿产的形成和富集可以起到建设性的作用，也可以起到破坏作用。 ?（1）对内生矿产来说，断裂构造可以是含矿溶液的通道，也可以是含矿溶液发生沉淀、聚集或提供交代成矿作用的有利场所。 ?（2）对于沉积矿产来说，大型断陷盆地常有利于煤、石油、盐类矿产的形成。 ?（3）对已形成矿产后期断裂可以切穿矿体，使矿体错动位移，造成矿体的重复和缺失，也可以使矿体流散（石油、天然气等），或使一盘出露地表而遭受剥蚀。 ?7.深大断裂： ?根据断裂切割深度分为 ?岩石圈断裂：切穿岩石圈达到软流层，常是板块构造边界； ?地壳断裂：切穿地壳达到莫霍面，控制着岩浆和成矿带的分带性； ?基底断裂：切穿硅铝层达到康氏面，沿断裂可有酸性和碱性岩浆带； ?盖层断裂：切穿沉积盖层，达到变质基底顶面； ?层间滑动断裂：深浅不一，规模不一。
5-1 试用积分法确定图示平面图形的形心位置。 解：（1）建立极坐标极坐标（α，ρ），取微面积dA d d ραρ =?。 则cos y ρα =， （2）求形心位置 2 223 2 2 cos () cos 43 4 34 r r A C d d d d ydA r r r y A A r π π ραρραρραα ππ π????= = = = = ?? ? ?? 由对称性可知：43C r z π = 。 图形形心为（ 43r π ， 43r π ）。 y 700 图题5-1b 图题5-2b 5-2 确定图示平面图形力的形心位置。 解：（1）选取通过矩形I 的形心C 1，矩形II 形心C 2，矩形III 形心C 3 （2）求形心位置 由于截面左右对称，故：400m m C z =。 3 1 3 1 150 400150150800200400150500150700222m m =305m m 150800200400500150 i C i i C i i A y y A ==??? ??? +??++??- ? ???? ?= =?+?++?∑ ∑
图形形心为（305，400）。 5-4 (a) 题5-4图 解：（1）矩形 3 4 12 12 z bh a I = = （2）箱形 箱形与方形面积，即：22226 5.4 5.4 a a bt at t ==→= 3 3 3 3 22224 (0.9)(1.8) (0.9)(1.8) ()(2) ()(2) 5.4 5.4 5.4 5.4 12 12 12 12 0.4567z a a a a a a a a b t b t b t b t I a ++--++--= - = - = （3）工字形截，即：面23332 1.62 5.2 a a at at t =?+→= 工字形截面方形面积 3 3 3 3 334 1.6(22) (1.6)81.6(22) (1.6)8 5.2 5.2 12 12 12 12 0.8695z a a a a a a a a t a t a I a +?-+-= - = - = 10.45670.869515.4810.4312 z z z I I I = =工方箱：：：：：： 5-8图示矩形h=2b=200mm ，（1）试求矩形通过坐标原点O 1的主惯性轴的位置及 主惯性矩。（2）试确定矩形通过坐标原点O 2的主惯性轴的位置及主惯性矩I x0 、I y0。
断层类型很多，规模差别极大，形成机制和构造背景各异，因此，研究的内容、方法和手段各不相同。但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。 断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来，形成了所谓的断层标志，这些标志是识别断层的主要依据。 地貌标志（1） 断层崖由于断层两盘的相对滑动，断层的上升盘常常形成陡崖，这种陡崖称为断层崖。盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。 断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割，乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖，即断层三角面。 地貌标志（2） 错断的山脊往往是断层两盘相对平移的结果。 横切山岭走向的平原与山岭的接触带往‘往是规模较大的断裂。 串珠状湖泊洼地往往是大断层存在的标志。这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。 泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图)，是现代活动断层直接控制的结果。 水系特点断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向，甚至错断河谷。 构造标志 如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开，不再连续，说明有断层存在。右下图示断层造成的构造线不连续现象。为了确定断层的存在和测定错开的距离，在野外应尽可能查明错断的对应部分。 构造强化是断层可能存在的重要依据。构造强化现象包括有：岩层产状的急变和变陡；突然出现狭窄的节理化、劈理化带；小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。 构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体，长径一般为数十厘米至二、三米。构造透镜体有时单个出现，有时成群产出。构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后，其楞角又被磨去形成的。包含透镜体长轴和中轴的平面，或与断层面平行，或与断层面成小角度相交。 在断层带中或断层两侧，有时见到一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉褶带。揉褶带一般产于较弱薄层中，小褶皱轴面有时向一方倾斜，有时陡立，但总的产状常常与断层面斜交，所交锐角一般指示对盘运动方向。 断层岩的发育和较广泛产出也是断层存在的良好判据。 地层标志 地层的重复和缺失是识别断层的主要依据。 岩浆活动和矿化作用标志 大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所，因此，如果岩体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线或带断续分布，常常指示有大断层或断裂带存在。一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。 岩相和厚度标志 如果一个地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化，可能是断层活动的结果。断层引起岩相和厚度的急变有两种情况：一种情况是控制沉积盆地和沉积作用的同沉积断层的活动，引起沉积环境沿着断层发生明显变化，岩相和厚度因而发生显着差异；另一种情况是，断层的远距离推移，使相隔甚远的岩相带直接接触。查明和确定断层是研究断层的基础和前提。在地质调查中，应注意观察、发现和收集指示断层存在的各种标志和迹象，同时结合其他地质条件和背景加以综合分析。 识别断层的标志
断层的(野外)识别标志 断层类型很多，规模差别极大，形成机制和构造背景各异，因此，研究的内容、方法和手段各不相同。但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。 断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来，形成了所谓的断层标志，这些标志是识别断层的主要依据。 地貌标志（1） 断层崖 由于断层两盘的相对滑动，断层的上升盘常常形成陡崖，这种陡崖称为断层崖。盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。 断层三角面 断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割，乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖，即断层三角面。 地貌标志（2） 错断的山脊 往往是断层两盘相对平移的结果。 横切山岭走向的平原与山岭的接触带 往‘往是规模较大的断裂。 串珠状湖泊洼地 往往是大断层存在的标志。这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。 泉水的带状分布 往往也是断层存在的标志。念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图)，是现代活动断层直接控制的结果。 水系特点 断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向，甚至错断河谷。 构造标志 如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开，不再连续，说明有断层存在。右下图示断层造成的构造线不连续现象。为了确定断层的存在和测定错开的距离，在野外应尽可能查明错断的对应部分。 构造强化是断层可能存在的重要依据。构造强化现象包括有：岩层产状的急变和变陡；突然出现狭窄的节理化、劈理化带；小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。 构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体，长径一般为数十厘米至二、三米。构造透镜体有时单个出现，有时成群产出。构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后，其楞角又被磨去形成的。包含透镜体长轴和中轴的平面，或与断层面平行，或与断层面成小角度相交。 在断层带中或断层两侧，有时见到一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉褶带。揉褶带一般产于较弱薄层中，小褶皱轴面有时向一方倾斜，有时陡立，但总的产状常常与断层面斜交，所交锐角一般指示对盘运动方向。 断层岩的发育和较广泛产出也是断层存在的良好判据。 地层标志 地层的重复和缺失是识别断层的主要依据。 岩浆活动和矿化作用标志 大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所，因此，如果岩体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线或带断续分布，常常指示有大断层或断裂带存在。一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。 岩相和厚度标志 如果一个地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化，可能是断层活动的结果。断层
1、分析图中褶皱构造的类型及其形成的地质时代. 2、分析图中F1和F2断层的性质及其形成的地质时代. 3、简要分析图区内的构造发展史. 血刺小巷尕X2014-11-21 优质解答 1 背斜二叠纪之后侏罗纪之前 2 F1 正断层二叠纪之后白垩纪之前 F2 逆断层二叠之后白垩之前 3 奥陶纪至二叠纪沉积接着形成背斜接着断层发育然后岩浆岩侵入最后沉积白垩系地层 追问： 麻烦解释在具体点谢谢追加分 追答： 1 背斜因为褶皱核部为老地层翼部为新地层。年代褶皱上一直有二叠系地层，后与侏罗系呈角度不整合接 触故可确定时间 2 F1 正断层（可以根据褶皱的核部在断层下盘变宽说明下盘抬升）时间应该是二叠纪之后 同时断层切割花岗岩（花岗岩切割了侏罗系地层）说明是在侏罗纪到白垩纪之间；同理也可以判断F2断层时 间是二叠之后白垩之前 3 奥陶纪至二叠纪沉积接着形成背斜接着断层发育侏罗纪至白垩纪时期本区再次 沉降接受沉积，期间有花岗闪长岩体侵入
构造地质学，综合分析题，这个答案怎么写得，最好是标准答案。
Metroid_Snake |浏览14 次 2015-01-15 21:50 2015-01-16 10:45 最佳答案 除去早第三纪外，地层从老到新为奥陶纪、志留纪、泥盆纪，断代缺失石炭纪、二叠、三叠纪地层，上覆不整合接触侏罗纪、白垩纪地层。 志留纪地层两侧对称，为一褶皱； 中间新，两翼老，为一向斜； 一般同一海拔下向斜核部越窄，剥蚀程度越高。南西一侧核部泥盆纪地层窄，因此，南西一侧表示断层两盘中相对上升的一侧； 地层无相对移动，不具左、右行平移性质，非斜滑断层，为单纯上、下位移的正断层或逆断层； 根据侏罗纪、白垩纪地层走向及空间展布形态，判断其为正断层，倾向为北东。 因此，1）的答案为NE；北东；2）就是上面写的就行。
第七章 截面几何性质 基本要求与重点 1. 形心与重心 （1）理解重心与形心，熟知常见规则图形形心的位置。 （2）记住以下常见规则几何图形的形心位置：圆及圆环、矩形、三角形 （3）能熟练计算，由规则图形构成的组合图形的形心位置。 2. 面积静矩（又称静矩或面矩） （1）了解面积静矩的积分定义，掌握其有限式定义。 （2）能熟练计算组合图形的静矩。 （3）熟知面积静矩的重要性质。 3. 惯性矩与极惯性矩。 （1）理解惯性矩与极惯性矩 （2）了解惯性矩与极惯性矩的定义 （3）掌握惯性矩与极惯性矩之间的关系 （4）掌握平行轴定理及组合图形惯性矩的计算方法。 （5）记住圆及圆环对圆心的极惯性矩 （6）记住矩形截面对其对称轴的惯性矩。 4. 了解惯性积、形心主轴的概念 主要内容 1. 形心与重心 （1）概念与性质 重心是物体的重力中心，形心是几何体的形状中心。对均质物体，重心与形心位 置重合 若存在几何对称同，则形心必在对称轴上。 （2）计算 形心位置的计算公式分积分式与代数式两种。其中，常用的是代数形式的计算公式： 2. 面积静矩（又称静矩或面矩） （1）定义：分为代数式和积分式两种形式 有限式：几何图形的面积乘以形心到某轴的距离的坐标 值，称为该图形对该轴的静矩。 积分式：几何图形的元面积乘以点到某轴的距离的坐标值，称为该元面积对该轴的静矩； 所有点的元面积静矩之和，为几何图形的对该轴的静矩。 （2）面积静矩的重要性质：若图形对某轴的面积静矩为零，则该轴过这一图形的形心； 反之亦然。也就是说，静矩为零与轴过形心互为充要条件。 （3）计算 根据实际情况可选用代数式或积分式进行计算，工程中主要是利用代数式进行计算 nn S x S ix y i A i y c A i 1 i 1 x c n x ic A i i1 y c n y ic A i i1 A
―――岩体力学作业之二 一、名词释义 l.结构面：①指在地质历史发展过程中，岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。 ②又称弱面或地质界面，是指存在于岩体内部的各种地质界面，包括物质分异面和不连续面，如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。 2.原生结构面：在成岩阶段形成的结构面，根据岩石成因的不同，可分为沉积结构面、岩浆（火成）结构面和变质结构面三类。 3.构造结构面：指在构造运动作用下形成的各种结构面，如劈理、节理、断层面等。 4.次生结构面：指在地表条件下，由于外力(如风力、地下水、卸荷、爆破等)的作用而形成的各种界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、风化裂隙、风化夹层及泥化夹层等。 5.结构面频率：即裂隙度，是指岩体中单位长度直线所穿过的结构面数目。 6.结构体：结构面依其本身的产状，彼此组合将岩体切割成形态不一、大小不等以及成分各异的岩石块体，被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。 7.结构效应：是指岩体中结构面的方向、性质、密度和组合方式对岩体变形的影响。 8.剪胀角（angle of dilatancy）：岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值。 9.节理化岩体：是指被各种节理、裂隙切割呈碎裂结构的岩体。 10.结构面产状的强度效应：指结构面与作用力之间的方位关系对岩体强度所产生的影响。 11.结构面密度的强度效应：指结构面发育程度(数量)对岩体强度所产生的影响。 12.岩体完整性指标：是指岩体弹性纵波与岩石弹性纵波之比的平方。 13.岩体基本质量：岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度决定。 14.自稳能力：在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。 15.体积节理数：是指单位岩体体积内的节理(结构面)数目。 16.岩石质量指标(RQD)：长度在10cm（含10 cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比，称为岩石质量指标RQD(Rock Quality Designation)。 二、填空题 1.岩体是指经历过多次反复地质作用，经受过变形，遭受过破坏，形成了一定的岩石成分和结构，赋存于一定地质环境中的地质体。因此，岩体力学性质与岩体中的、以及 2 密切相关。 2.岩体由结构面和结构体组成，结构面根据形成原因通常可分为三种类型：、 和。 3.在工程岩体范围内，结构面按贯通情况可分为、以及三种类型。 4.在岩体中被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。结构体的形状主要有、、1 以及菱形和锥形等，如果风化强烈或挤压严重，也可形成、、 1 等。 5.岩体抵抗外力作用的能力称为岩体的力学性质。它包括岩体的特征、特征和1 特征等。 6.岩体结构面的剪切变形与、和有关。 7.岩体结构面的几何特性是反映节理的外貌，它的组成要素包括：、、、 以及和。 8.岩体的力学性质不仅取决于岩石本身及结构面的力学性质，也与密切相关。 9.岩体的强度不仅与组成岩体的的性质有关，而且与岩体内的有关，此外还与岩体有关。 10.岩体中存在各种结构面，结构面的变形大小主要由和控制的。
. 课时作业(八) [学业水平层次] 一、选择题 1．(2015·人大附中月考)焦点在x 轴上，短轴长为8，离心率为3 5 的椭圆的标准方程是( ) ＋y 236＝1 ＋ y 2 64 ＝1 ＋y 2 16 ＝1 ＋y 2 9 ＝1 【解析】 本题考查椭圆的标准方程．由题意知2b ＝8，得 b ＝4，所以b 2 ＝a 2 －c 2 ＝16，又e ＝c a ＝3 5 ，解得c ＝3，a ＝5，又 焦点在x 轴上，故椭圆的标准方程为x 225＋y 2 16 ＝1，故选C. $ 【答案】 C 2．椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形，则它的离心率为( ) 【解析】 由题意知a ＝2c ，∴e ＝c a ＝c 2c ＝1 2 . 【答案】 A 3曲线x 225＋y 29＝1与x 29－k ＋y 2 25－k ＝1(0 A ．有相等的焦距，相同的焦点 ） B ．有相等的焦距，不同的焦点 C ．有不等的焦距，不同的焦点 D ．以上都不对 【解析】 曲线x 225＋y 29＝1的焦距为2c ＝8，而曲线x 29－k ＋ y 2 25－k ＝1(0＜k ＜9)表示的椭圆的焦距也是8，但由于焦点所在的坐标轴不同，故选B. 【答案】 B 4．已知O 是坐标原点，F 是椭圆x 24＋y 2 3＝1的一个焦点，过F 且 与x 轴垂直的直线与椭圆交于M ，N 两点，则cos ∠MON 的值为( ) B ．－513 D ．－21313 # 【解析】 由题意，a 2＝4，b 2＝3， 故c ＝a 2－b 2＝4－3＝1. 不妨设M (1，y 0)，N (1，－y 0)，所以124＋y 2 3 ＝1， 解得y 0＝±3 2 ， 所以|MN |＝3，|OM |＝|ON |＝12 ＋? ?? ??322＝132. 由余弦定理知 cos ∠MON ＝|OM |2＋|ON |2－|MN |2 2|OM ||ON | ＝ 论正断层性质与特征 一、问题的提出 生产实践中，经常遇到一些问题与断层的性质有关。如：水文地质中断层的导水性，断层与矿井突水淹井的关系；瓦斯地质中断层的开放性，断层与瓦斯赋存、瓦斯涌出及煤与瓦斯突出的关系等。显然，断层的性质具有致关重要的作用，是分析问题的基础，没有对断层性质的准确判断，必然导致错误的结论。 正断层是地台区一种最常见的构造类型。一般认为正断层为张性断层，并具有张性断层的一般特征。如断层面比较粗糙、断层角砾多棱角状、次棱角状、排列杂乱无章、没有强烈积压形成的复杂小褶皱等现象。但大量的实际观测表明，正断层并非主要是张性，而是剪性，并具有剪性断层的一般特征。 二、正断层性质 从理论上来说，正断层既可以是剪应力作用下形成的剪破裂，也可以是张应力作用下形成的张破裂。在构造应力作用下，岩石的破裂方式主要决定于以下三个因素：（1）岩石的抗剪强度和抗张强度。由于岩石的抗张强度仅为抗剪强度的1/3，因此，在自然条件下，岩石更容易发生张破裂； （2）岩石变形的地质环境。断层一般形成在地下围压很大的环境条件下，围压的作用不利于张性破裂的形成，而对剪破裂的发育比较有利。 （3）构造应力场性质。岩石在张应力作用下，超过其抗张强度形成张性破裂；在压应力作用下则形成剪性破裂。可用剪切破裂摩尔圆图解来说明（略）。 从实际来看，断层一般形成在地下围压很大的条件下，在压应力作用下，主要形成剪性破裂，只有在张应力作用下才形成张性破裂。因此，尽管岩石的抗张强度远小于抗剪强度，但由于受环境围压条件的作用，岩石中更多形成的是剪切破裂，而不是张破裂。如，岩石中的节理主要为剪节理，张节理比较少见。节理的性质尚且如此，由张节理进一步发育所形成的典型张性断层更为少见。 三、正断层特征 断层的特征一般包括断层面特征、构造岩特征、断层两盘伴生构造特征及断层的组合特征等四个方面。断层的特征决定于断层的性质。比较明显反映断层性质的特征是断层面特征、构造岩特征和断层两盘伴生构造特征。张性正断层的特征如各种教科书描述和人们通常所认识的那样，此不赘述。下面着重论述剪性正断层的一般特征。 根据E. M. Anderson（1951）应力状态分析，剪性正断 层与逆断层、平移断层的形成机制实质上是一样的，均属于 剪破裂，因此，应当具有类似的压剪性构造特征（略）。但 实际研究表明，断层特征的差别也是比较明显的： （1）剪性正断层的压剪性构造特征最弱，平移断层较 强，逆断层最强。形象理解，由剪性正断层——平移断层— —逆断层，其构造特征表现为“张剪性——剪性——压剪性” 的递变序列。 （2）构造岩分带性的差异。剪性正断层分带性最明显， 其次是平移断层，逆断层最弱。野外观测表明，如果断层带 内各种构造岩均较发育的话，紧靠断层面的是断层泥，然后， 离开断层面依次是碎粉岩、碎粒岩、断层角砾岩（图1）。图1 构造岩分带示意图论正断层的性质与特征
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