劉光懷

富源縣煤炭工業(yè)局

摘要：鑒定斷層是礦井地質(zhì)工作者的主要工作之一，在構(gòu)造比較復(fù)雜的礦井里，鑒定斷層幾乎成了地質(zhì)工作者最主要的工作，與礦井建設(shè)、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益關(guān)系密切。鑒定斷層包括：弄清斷層與上、下盤之間的相互幾何關(guān)系和查清力學(xué)成因兩個(gè)內(nèi)容，前者稱為定型鑒定，后者稱為定性鑒定。關(guān)于斷層鑒定前人論述很多，對地質(zhì)勘探及生產(chǎn)建設(shè)，作出了巨大貢獻(xiàn)，由于地質(zhì)作用的復(fù)雜性，現(xiàn)有理論還難以滿足各地應(yīng)用的需要。本人通過縣域內(nèi)（恩洪礦區(qū)、營上礦區(qū)、老廠礦區(qū)、后所礦區(qū)、慶云礦區(qū)等）地方煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造的分析，對地質(zhì)構(gòu)造的斷層定型略有心得，在全縣地方煤礦中應(yīng)用良好，方法是將斷層重新進(jìn)行形態(tài)分類，通過實(shí)地觀察和特征分析，找出與斷層形態(tài)相關(guān)的宏觀特征來對斷層定型鑒定。

關(guān)鍵詞：斷層形態(tài)；定型；鑒定

一、斷層分類

斷層分類前人做了大量工作，提出了各種不同基礎(chǔ)的斷層分類方案，目前地質(zhì)文獻(xiàn)中常見的分類方案有以下幾種：1、按位移方向及其斷層走向的夾角分為：正斷層、逆斷層、平移斷層、正-平移斷層、逆-平移斷層、平移-正斷層、平移-逆斷層。2、按上、下盤相對上下運(yùn)動(dòng)分為：正斷層、逆斷層、平移正斷層、平移逆斷層。3、按斷層與地層走向的相對關(guān)系分為：走向（縱）斷層、傾向（橫）斷層、斜交斷層。4、按斷層角度絕對值的大小分為：高角度斷層、低角度斷層、沖斷層、逆掩斷層、下伏斷層。5、按斷層與地層傾角相互關(guān)系分為：同向斷層、反向斷層。6、按力學(xué)分類：張縮斷層、壓縮斷層、扭（剪）斷層、張扭斷層、壓扭斷層。

綜合前人成果，并使人們適應(yīng)于礦井?dāng)鄬予b定方法的需要，本人試用一種分類方案，實(shí)踐證明效果很好。

二、斷層的基本形態(tài)類型

除特殊情況下，各種成層巖石的斷層，不是造成地層缺失就是造成地層重復(fù)，顯然，特殊的歸類，一切斷層只有缺失和重復(fù)斷層兩大類。另外，斷層總是依附其上、下盤地層而存在的。因此，斷層的主要幾何關(guān)系有三，a、地層面和斷層面構(gòu)成的二面角；b、斷層面兩盤的相對位移關(guān)系；c、地層斷距。

假定地層面和斷層面是幾何平面，并且同各地層被斷開后呈不變形的互相平行的兩個(gè)半平面，這種情況下，上、下盤各地層面與斷層成面之交線也是平行的，把交線在平行于地層平面上的垂直投影長度距離，稱為沿層斷距，沿層斷距決定于地層斷距和斷層面與地層成構(gòu)成的二面角余切的積。當(dāng)斷層、地層傾向方位角之差≤±90°時(shí)為同向，斷層、地層傾向方位角之差>±90°時(shí)為反向。當(dāng)斷層傾角大于地層傾角時(shí)稱為大角度，當(dāng)斷層傾角小于地層傾角時(shí)稱為小角度。為方便鑒定斷層，將斷層置于坐標(biāo)系中進(jìn)行分析，在立體坐標(biāo)系中，視斷層及上、下盤同名地層為平面可以這樣選擇斷層及上、下盤同名地層面的坐標(biāo)：1、讓斷層面經(jīng)過原點(diǎn)；2、地層面傾向?yàn)榱愣龋醋呦驗(yàn)?0°-270°），一個(gè)半平面過原點(diǎn)可無限延長，另一個(gè)半平面不過原點(diǎn)可向z軸上方無限延長。這樣可得到斷層與同名地層的八種形態(tài)特征：

斷層形態(tài)特征表

缺失斷層 重復(fù)斷層

形態(tài)斷層名稱 同向大角度正斷層 同向小角度逆斷層 同向大角度逆斷層 同向小角度正斷層

形態(tài)斷層名稱 反向大角度逆斷層 反向小角度正斷層 反向大角度正斷層 反向小角度逆斷層

三、斷層定型鑒定

從斷層形態(tài)可知，斷層定型鑒定，只要弄清斷層形態(tài)和斷層造成同名地層的重、缺，就是對斷層的定型鑒定，也就達(dá)到目的，井下見斷層時(shí)，對于斷層的形態(tài)很容易知曉，只要測定地層產(chǎn)狀和斷層產(chǎn)狀要素就能知道該斷層是同向還有反向，是大角度還是小角度的斷層，但是，斷層的定型還不能完全確定，如果能確定斷層造成同名地層的重、缺，那么鑒定工作就完成，就可從斷層形態(tài)特征表中對斷層進(jìn)行定型。

傳統(tǒng)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)告訴我們，當(dāng)?shù)貙訕?biāo)志不清時(shí)，確定斷層上、下盤地層相互位移關(guān)系的依據(jù)大體有以下幾個(gè)方面：1、拖拉現(xiàn)象；2、破碎物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；3、羽狀節(jié)理；4、擦痕及階步；5、類比；6、應(yīng)力場的控制。

上述幾方面在理論上無可非議，但在處理實(shí)際問題中并不容易，由于地質(zhì)作用是相當(dāng)復(fù)雜的過程，應(yīng)力多次變換，應(yīng)力不均衡和派生，巖性差異，以及同一斷層多次活動(dòng)方向不一致等因素，上述定型根據(jù)有的相反，有的不明顯，有的雜亂，使用更加困難。本人以斷層造成同名地層重復(fù)、缺失為出發(fā)點(diǎn)，總結(jié)了斷層帶的特征，用以斷層定型，通過在富源縣域內(nèi)地方煤礦應(yīng)用，實(shí)踐證明效果很好。茲將重復(fù)、缺失斷層特征分述于下：

（一）重復(fù)斷層帶特征：1、斷層帶有強(qiáng)烈的擠壓揉皺現(xiàn)象，巖石亂而不碎，斷層面亂，不明顯，或是節(jié)理找不出產(chǎn)狀，擠壓帶一般較寬；2、擦痕和磨光面較發(fā)育，常將巖石切成透鏡狀體；3、破劈理較發(fā)育；4、裂隙帶充填的方解石多呈薄膜狀、網(wǎng)狀、細(xì)脈狀；5、斷層泥較薄，或無或厚而且韌性強(qiáng)；6、見斷層一般無淋水；7、瓦斯量有增加；8、初見斷層無地壓表現(xiàn)，幾天后地壓增大；9、多屬壓性、壓扭性斷層。

（二）缺失斷層帶特征：1、斷層帶揉皺不強(qiáng)烈，擠壓帶一般較狹?。?、斷層面多為平直明顯和單一出現(xiàn)；3、一般出現(xiàn)磨光面較少，擦痕僅見于斷層面上；4、張或扭節(jié)理較多，常見有方解石石脈，斷層面常有層狀、塊狀方解石；5；斷層泥較厚而疏松；6、斷層附近有淋水；7、地壓不強(qiáng)烈，若顯現(xiàn)地壓，多在見斷層之初（漏頂）；8、瓦斯量變化不明顯。9、多屬扭性或張扭性斷層。

根據(jù)以上特征和斷層形態(tài)關(guān)系，遇斷層時(shí)，即使地層標(biāo)志缺失，不進(jìn)行地層對比，亦能進(jìn)行斷層鑒定，具體方法是：地面井下見斷層時(shí)，首先測量地層和所見斷層產(chǎn)狀要素，得知該斷層是同向還是反向，是大角度還是小角度，就確定了斷層的形態(tài)，然后仔細(xì)觀察查找斷層帶重復(fù)、缺失特征，只要找到所見斷層具有重復(fù)或者缺失斷層帶特征，確定所見斷層是重復(fù)還是缺失，就可根據(jù)斷層形態(tài)關(guān)系和重復(fù)、缺失斷層帶特征（斷層形態(tài)特征表），有效準(zhǔn)確對所見斷層進(jìn)行定型鑒定。當(dāng)然，實(shí)際工作中，地層對比和其它傳統(tǒng)鑒定性鑒定方法也是離不開的也是很有效的。