什麼叫斷層切割交叉

㈠ 什麼斷層的切割深度，兩條斷層的切割深度相近是的應力集中

只有共軛斷層的特徵是最容易相接近的。他們是同一次應力作用的結果。

㈡ 交叉斷層，侵入體和成礦時代

金礦田發育小花崗抄岩株和閃長岩脈襲，微侵入體和成礦後脈岩亦廣泛分布。Theingi岩脈是一條含磁鐵礦微花崗斑岩脈，具有鉀長石和石英斑晶，細粒結晶基質有黑雲母和微量角閃石。Shwesin和Momi Taung系統的侵入體由英安斑岩組成，基質和一些斑晶的絹雲母蝕變可能與礦化無關。

所有礦脈都被交叉斷層錯斷。斷層走向70°～130°，幾乎都是左旋的，而30°～70°走向的斷層幾乎都是右旋的。右旋斷層的總體效應是在礦脈上形成裂隙，位移僅有幾米到十幾米。

石英脈時代不明，最年輕的圍岩是具有早二疊紀化石的含礫硬砂岩，切穿礦脈的岩脈最老時代是早侏羅世，因此推測成礦時代為晚二疊世—中侏羅世。

㈢ 斷層的概念

斷層是指岩層或岩體在應力作用下產生的破裂或流變帶，其兩側的回岩塊具有明顯位移的構造答。斷層分為兩大類，即脆性斷層和韌性斷層（韌性剪切帶），見圖6-1。

圖6-1 脆性和韌性斷層示意圖（據李德倫、王恩林，2001）

a—脆性斷層；b—斷層帶；c—韌性斷層（韌性剪切帶）

斷層在規模、表現特徵及其地質意義方面都與節理有很大差別。斷層規模大小不一，小的延伸僅數米至數十米，大的可達數千米甚至上千千米。規模很大的斷層不僅能切割地層上部的硅鋁層，而且還能夠切穿整個地殼直到上地幔，深達數百公里。延伸長、切割深的巨型斷層，稱為深斷裂，它常和一些大型斷層一起構成一定地區的構造格架。

岩石在地殼表層表現為脆性，形成的斷層多為脆性斷層，隨深度的增加，溫度、圍壓增高增大，岩石逐漸由脆性轉變為韌性，形成韌性斷層（韌性剪切帶）。韌性斷層（韌性剪切帶）是地殼深部層次（經常大於10km）面狀流變帶，沒有明顯的斷層面，但具有明顯的位移。因此，斷層在地殼中表現為雙層結構，其間還可能有過渡形式。

㈣ 如何看懂平面構造圖的斷層

構造圖的解釋
構造圖的解釋就是把平面構造圖上的斷層的性質、產狀,等值線展布,高、低點位置，構造類型及其它地質現象等描述成實際的地質術語的過程
構造圖上等深線的延伸方向就是地下地層界面的走向，垂直走向的方向即為界面的傾向
時間構造圖上等時線的法線方向代表了界面的真傾向，等值線間相對的疏密程度標志著界面傾角的大小，相鄰等值線距密反映界面傾角大，間距稀則說明傾角小
傾沒的背（向）斜表現為環狀圈閉的等值線
背斜構造的等值線值小居中，向斜構造等值線值大居中，最外一根等值線圈出構造的圈閉面積
三面下傾一面敞開的等值線是鼻狀構造的反映
單斜表現為一系列近於平行的等值線
構造等值線不連續的地方是斷層的反映
從構造等值線間的關系和斷層兩盤的斷距等可以來討論斷層的性質。
由落差和斷距可以得出斷層面的傾角；
上下盤斷層線間出現空白的為正斷層，出現等值線重疊的為逆斷層，
構造圖上如出現兩組以上不同方向的斷層時，可以根據斷層的切割關系判斷斷層形成的先後次序，繼而探討構造發育史。從切割的關系來看，被切割的斷層為老斷層，受較大斷層控制的小斷層往往為晚期新斷層。
如有多層構造圖時，可以用多層構造圖的閉合來判斷地層間的關系

㈤ 地質面相交與切割處理

一個三維地質模型中存在著多個地層與斷面，各個地質面之間都有可能相交，若某兩個地質面相交，則可能需要處理它們之間的切割關系；地層與地層之間、斷層與斷層之間的相交與切割處理是不同的，我們對其分別進行討論。至於地層與斷層之間相交關系，涉及到地層的撕裂問題，將對其單獨進行討論。

（一）斷面與斷面關系處理

若一個三維地質模型中存在兩個以上的斷面，則這些斷面可能會互相交叉；用戶通過在地層上勾勒斷層線或在剖面上勾勒斷層線都可以生成新的斷面，但要控制這個斷面與已經存在的其他斷面的相對位置卻比較困難；因此，系統提供了另外的手段，讓用戶指定斷面與斷面之間的相交形態。

在一個三維地質模型中，根據斷面之間相交的不同情形，可以將斷面之間的相交關系分為T型和十型兩種類型。用戶可以通過指定斷面與斷面之間的關系來定義它們的相交情形，如指定斷面A與B為主輔關系，則隱含定義A與B相交時B被A切割，若指定A與B為輔輔關系，則隱含定義A與B十字相交；若定義A與B為「無關系」，則隱含定義A與B不能相交。

為了能夠在屏幕上正確的顯示兩個斷面之間的相交關系，它們的網格在交線處必須滿足幾何匹配，同樣，為了提取區塊及後續處理系統能夠得到正確的計算結果，要求它們的網格在交線處必須滿足拓撲匹配，幾何匹配與拓撲匹配的概念如圖3-9所示：

圖3-9 幾何與拓撲匹配

因此，若用戶改變了兩個斷面之間的關系，則需要對相關地質面重新進行剖分與插值，這時不能再使用簡單剖分，而必須要滿足交線處網格匹配的要求；若剖分後僅僅用來顯示，則可以只滿足幾何匹配，若需要提取區塊，則還要滿足拓撲匹配。

若兩個斷面呈主輔關系，則需要解決斷面的切割問題，應該可以讓用戶指定輔斷面的哪一部分將被切除，斷面切割仍然要解決交線處網格的匹配問題。圖3-10顯示了具有主輔關系的兩個斷面在用戶指定關系前後的形態。

圖3-10 斷面切割

兩個沒有關系的斷面，其邊界可以單獨處理；若兩個斷面存在主輔關系，則有可能還需要對輔斷面的邊界進行特殊處理；原則是：若其邊界很接近主斷面，則將其進行延展，使得其邊界剛好貼在主斷面上，如圖3-11所示。

圖3-11 斷面邊界外延

若其原來邊界與主斷面相差很遠，則認為用戶指定主輔關系錯誤，不予承認，或要求用戶對輔斷面的邊界進行編輯，使其邊界盡可能接近主斷面；若輔斷面與主斷面已經相交而又規定了主輔關系，則需要將輔斷面的一部分切割掉，使得剛好貼在主斷面上如圖3-12所示情形。

圖3-12 輔斷面邊界切割

（二）地層與地層關系處理

在一個三維地質模型中，地層與地層之間也可能相交，且地層在相交處有不同的切割情形，從而出現尖滅、侵入體等現象。

地層交線是由兩個地層的網格求交而得到的曲線，處理地層與地層之間的切割問題需要求得精確的地層交線，這需要設計專門的演算法來實現。

為了能夠提取區塊，要求相交的地層網格之間也要在幾何與拓撲上匹配，因此，在剖分演算法中應考慮將地層之間的交線作為限制條件，即使得地層網格在交線上滿足幾何匹配與拓撲匹配，這需要使用受限的三角剖分演算法對相交的兩個地層進行剖分。所謂受限的三角剖分是指在對某個曲面進行剖分時，必須保證某些指定的點必須作為剖分後的三角形的頂點，或者某些指定的邊必須作為剖分後三角形的邊，如圖3-13所示。

圖3-13 受限的三角剖分

為了實現地層之間的切割，應允許用戶定義地層與地層之間的相交關系，地層間相交關系分為主輔、主主與混合三種，規定輔地層被主地層切割。三種關系的切割情形如圖3-14所示。

圖3-14 地層切割關系

通過定義地層之間的關系，可以構造出尖滅、侵入體、透鏡體等模型，如圖3-15所示。

圖3-15 地層相交形態

為了提取地質體，不但要求出地層與斷面相交生成的相交環線，還要求出地層與地層相交生成的相交環線，然後再對地層面進行區域子分。

㈥ 斷層可能出現哪些特徵

1.斷層面和斷層帶上的標志 斷層面（帶）上常遺留以下痕跡：

（1）斷層擦痕斷層兩盤相對錯動，常在斷層面上留下平行細密而均勻的擦痕，有時形成相間平行排列的擦脊和擦槽。這些擦痕有時呈一頭粗深一頭淺細的「丁」字形，由粗向細的方向代表對盤運動的方向。用手撫摸擦痕，有不同方向的滑澀的手感，光滑方向代表對盤移動方向。

（2）斷層滑面（鏡面）斷層兩盤相對錯動，可引起斷層面上的溫度升高，使一些鐵、錳、鈣、硅等成分的物質粉末重熔，敷在斷層面上形成一層光滑的薄膜，叫斷層滑（鏡）面。在扭性、壓扭性斷層面上更容易出現斷層滑面。

（3）階步斷層兩盤相對錯動，在斷層面上所形成的小陡坎（台階）稱階步。階步常垂直擦痕方向延伸，但延伸一般不遠，階步間彼此平行排列。階步陡坎方向指示對盤運動方向。

（4）斷層構造岩斷層作用常在斷層帶形成各種構造岩。最常見的構造岩有斷層角礫岩，的角礫稜角顯著，大小不一，一般無定向排列，角礫的成分與斷層兩盤的成分相同。斷層角礫常被鈣、硅、鐵、粘土等物質膠結。典型的斷層角礫岩常見於正斷層（或張性斷層）。

如果斷層兩盤劇烈錯動，破碎岩石常被輾磨成細小碎屑和粉末，呈鱗片狀或小透鏡體狀（肉眼不易分辨），定向排列顯著。若松軟未膠結，稱斷層泥；若膠結起來，緻密堅硬，稱糜棱岩。在逆斷層、平推斷層中常見此種構造岩。

（5）構造透鏡體在壓性、壓扭性斷層帶中，因常形成兩組共軛節理，把岩石切成菱形方塊，然後又沿節理面滑動。稜角部分或大部分消失，呈透鏡體狀，叫構造透鏡體。在透鏡體周圍往往環繞著片狀礦物，形成片理。

2.岩層上的標志

（1）岩層的不連續 斷層常把原來連續的地層、礦脈、岩脈、變質帶以及各種構造線錯開，使它們發生不連續或中斷現象，特別是橫斷層、傾向斷層和平推橫斷層，這種現象非常明顯。

應該指出，岩層和構造的錯開中斷，也可因岩層尖滅和岩層的角度不整合接觸等所形成，斷層接觸和角度不整合接觸所形成的岩層中斷現象比較圖。二者最主要區別是，斷層所形成的岩層中斷是上盤岩層界線與斷層線斜交，而不整合所形成的岩層中斷，是不整合面上的岩層界線與不整合線平行。（2）岩層的重復或缺失，加厚或變薄走向斷層或縱斷層（無論是正斷層或逆斷層）必然會產生岩層重復或缺失的現象。岩層重復或缺失決定於斷層性質、斷層產狀和被切斷岩層的產狀三者之間的關系，如表7-2所列。褶曲和不整合也可造成岩層的重復或缺失，但它們是有區別的，如表7-3。

表7-2 走向斷層造成岩層重復和缺失

表7-3 斷層、褶曲、不整合所造成的岩層重復與缺失特徵比較表

（3）岩層產狀的變化 樞紐（旋轉）斷層形成時，斷層線兩側的岩層產狀發生很大變化。

3.斷層兩側的伴生構造標志 在斷層面的一側或兩側，常形成一些伴生的褶皺、節理等構造，作為斷層存在的證據，並可用以判斷斷層的力學性質和兩盤的移動方向。

（1）拖拉褶皺 又名牽引褶皺。柔性較大的岩層斷開時，斷層面一側或兩側常發生一些拖拉而成的小褶皺，這種小褶皺的特點是：①多為傾斜或倒轉褶皺；②離開褶皺面一定距離，這種小褶皺即漸消失；③拖拉褶皺的形成過程，正斷層和逆斷層的拖拉褶皺形態不同。根據拖拉褶皺的形態可判斷兩盤的運動方向，從而進一步確定斷層的性質。其方法是：拖拉褶皺的弧頂所指的方向指示其所在盤的移動方向。拖拉褶皺的弧頂指向和箭頭方向是一致的。

（2）伴生節理在斷層面的一側或兩側，常因上下盤錯動產生若干組有規律的節理。

4.斷層的間接（地貌、水文、植被等）標志

（1）斷層崖和斷層三角面 斷層面（一般是上升盤）露出地表形成懸崖，叫斷層崖。有時沿著斷層線，由於兩側岩石性質不同，在差異侵蝕作用下亦可形成陡坡或懸崖，叫斷層線崖。

多數斷層崖形成後，受到流水的侵蝕切割，形成V形谷，谷與谷間形成一系列三角形面，稱斷層三角面。這種面有時也可呈梯形面。山西太谷、內蒙大青山麓、關中華山北麓等都有明顯的斷層崖或三角面。但必須注意，三角面、懸崖等並不完全與斷層有關。

（2）山脈錯開或中斷 山脈的山脊或山峰一般順著岩層的走向延伸，如果突然錯開、中斷或呈大角度拐彎，或截然與平原相接觸，則可考慮有斷層的可能性。

（3）斷層谷、斷陷湖、斷層泉 順斷層線或地塹常形成斷層谷，或形成一系列斷陷湖盆。有時沿斷層線出現一系列泉水。如內蒙古涼城縣岱海，就是一個斷陷湖。如果水系突然呈直角轉折也可能與斷層（或節理）有關。

（4）火山分布 第四紀火山錐常沿著斷層線或斷層的交叉點分布，因此有規律分布的火山錐或侵入體，可能與斷層有關。

（5）植被變化 斷層線兩側因岩性不同、土壤性質不同，可以有規律地生長著各異的植被；有時斷層帶為地下水富水帶，生長著茂盛的或喜濕的植被。

㈦ 褶曲和斷層

波阻抗反演數據體的解釋分四步進行：第一步是把煤層的頂底板界限識別出來，通過交互分析，煤層阻抗值為2300～6780kg/m²s，泥岩阻抗值為6780～11000kg/m²s，砂岩阻抗值為11000～20000kg/m²s，砂質泥岩阻抗值有交叉；第二步是放大反演剖面比例進行煤層的頂底板追蹤解釋和小斷層的識別；第三步是把反演解釋的小斷層和煤層頂底板輸出到地震解釋工作站上，結合地震數據體解釋方案對小斷層進行平面組合；第四步是製作各層的等T0圖以及每個煤層的斷裂系統圖。

（1）褶曲

3D3C勘探試驗區僅1.68m²，區內地層走向總體呈單斜形態，褶曲不發育。

（2）斷層

地震剖面上斷層識別依據：地震波同相軸錯斷、扭曲、相位轉換等。

波阻抗反演剖面上斷層識別依據：煤層及頂底波阻抗橫向突變（主要是岩性突變），阻抗值由6780kg/m²s以下升高為6780kg/m²s以上，表現為顏色橫向突變。

在斷層解釋中，需要將以上兩個斷層識別解釋依據結合使用，並注意對比相鄰多個剖面的特徵，沿煤層岩性變化也會造成波阻抗的變化，但其頂底岩性不一定有同樣規律的變化，主要依靠地震數據和波阻抗數據來綜合判定斷層的級別。另外，採集質量比較差的部位及覆蓋次數比較低的邊界部位斷層可靠性差，因此試驗區斷層的解釋按可靠性分為不同的等級。可靠：地震剖面和波阻抗反演剖面上斷點顯示清晰、可靠。可靠斷點數大於或等於總數的75%，或有鑽孔控制。較可靠：地震剖面上斷點反映不太明顯，而反演剖面上比較清楚、可靠，斷點數大於或等於總數的50%，或有鑽孔控制。不可靠：地震剖面上斷點沒有顯示，反演剖面上較清晰，斷點小於總數的50%。另外，採集質量比較差的部位及覆蓋次數比較低的邊界部位斷層評價為不可靠斷層。

按上述評價標准，對全區51條斷層進行了評價，其中：可靠斷層18條，佔35.29%；較可靠斷層20條，佔39.22%；不可靠斷層13條，佔25.49%。本區共解釋斷層51條，均為正斷層。孤立斷點15個，斷距均小於3m。按斷層斷距劃分：斷距5m以上的斷層7條，斷距3～5m的12條，斷距≤3m的32條；按斷層可靠性劃分：可靠18條，較可靠的20條，不可靠斷層13條。新發現斷層40條，其中：斷距8m的1條，斷距3～5m的11條，斷距≤3m的28條。

本區斷層分布規律分析：斷距較大、延伸較長的斷層分布在試驗區北部邊界和東部邊界附近，測區中央以層間小斷層為主，斷層走向以南北向和東西向為主。東西向斷層切割南北斷層，表明東西向斷層是後期構造運動形成。各斷層的具體特徵見表3.2。各煤層的斷裂系統展布及其與原常規三維解釋成果的對比見圖3.20～圖3.23。對常規三維解釋的11條斷層（序號為1,2,3,5,6,7,8,9,11,16,22）進行了修正，其餘40條斷層為新發現。

表3.2 斷層要素表

續表

圖3.20 13-1煤新（左）老（右）斷裂系統對比圖

圖3.21 11-2煤新（左）老（右）斷裂系統對比圖

圖3.22 8煤新（左）老（右）斷裂系統對比圖

圖3.23 6煤（左）和1煤（右）斷裂系統圖

㈧ 褶皺、斷層的野外識別方法是什麼

一、從岩石的完整性上來識別

1、褶皺：褶皺雖然改變了岩石的原始產狀，版但岩石並未喪失其連續性和完權整性。

2、斷層：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。

二、從外形特徵上來識別

1、褶皺：軟硬薄厚不同、構造不同，在地貌上常有明顯的反映。例如，堅硬岩層常形成高山、陡崖或山脊，柔軟地層常形成緩坡或低谷等等。

2、斷層：大小不一、規模不等，小的不足一米，大到數百、上千千米，沿斷層線常常發育為溝谷，有時出現泉或湖泊。

三、根據組成要素來識別

1、褶皺：核、翼、轉折端、樞紐、軸面、脊線和槽線，沿著某一標志層的延伸方向進行觀察，以便了解兩翼是平行延伸還是逐漸匯合等情況。這兩種方法可以交叉使用，或以穿越法為主，追索法為輔，以便獲知褶 曲構造在三維空間的形態輪廓。

2、斷層：幾何要素斷層由斷層面和斷盤構成，斷層運動時斷層近旁岩層受到拖曳造成的局部弧形彎曲，其凸出的方向大體指示了所在盤的相對運動方向。

㈨ 曲面裁剪

在三維地質模型中，地層與地層、地層與斷層之間存在相交關系。地層之間的相交關系存在多種交切關系(如尖滅、侵入和透鏡體等)。地層與斷層之間則有正斷層切割和逆斷層切割等。因此，在構建出全部地層界面和斷層界面之後，需要將地層面與地層面、地層面與斷層面之間進行裁剪切割及調整處理。

層面之間的裁剪問題實質上首先是TIN與TIN之間的交線計算，最終歸結到三角單元之間求判斷。Lindenbeck et al.(2002)基於OBB(Oriented Bounding Boxes)樹開發一種TRICUT演算法來實現斷層面與地層面之間的切割，目的在於形成相交的三角形對(triangle pair)，然後計算三角形之間的交線。Möller(1997)提出的三角形快速求交測試演算法，其核心「區間重疊方法」認為是比OBB樹更快的一種演算法。

設有兩個空間三角形T₁和T₂，它們分別由點

、

、

和點

、

、

構成，兩個三角形所在的空間平面分別記作π₁和π₂。首先需要理清三角單元之間的空間關系：平面π₁和π₂可能平行且共面、平行不同面或不平行，同時T₁與T₂可能相交或不相交(圖5.6)。

圖5.6 三角形—三角形相交構形

a.π₁||π₂，且π₁≠π₂；b.π₁=π₂；c.T₁與T₂相交；d.T₁與T₂不相交

張芳(2005)對Möller的方法進行了改進，將π₁和π₂存在相交的兩種情況統一考慮(圖5.6c，d)，但是沒有考慮共面相交的情況(圖5.6b)，主要對該演算法進行完善。

(1)首先寫出平面π₂(或π₁)點法式方程：N₂·X+d₂=0。其中，N₂=

×

；d₂=-N₂·

。

(2)計算三角形T₁(或T₂)的三點到平面π₂(或π₁)的有向距離(signed distances)(圖5.7)：

數字地下空間與工程三維地質建模及應用研究

以有向距離的正負還是零來判斷三角形間的平行、共面還是可能相交三種情況。

如果d

≠0(i=0，1，2；也就是沒有點在平面π₂上)，並且d

的符號均相同，那麼T₁完全在平面π₂的一側(圖5.6a)，就是不存在相交的可能。

如果d

=0(i=0，1，2)，表明T₁和平面π₂共面(圖5.6b)，則進入二維空間的三角形相交測試；否則，T₁和T₂存在相交的可能，會出現兩種情況，圖5.6c是真實的相交，圖5.6d是相離的。

(3)對於可能相交的兩種情況進行統一處理，首先生成三角形T₁與平面π₂的交線P₁P₂，再生成三角形T₂與平面π₁的交線Q₁Q₂(圖5.6c，d)，顯然二者都位於交線L上，是交線L的一部分；L的參數方程為：L=O+tD，其中，D=N₁×N₂，N₁、N₂分別為π₁、π₂的外法線。

圖5.7 有向距離圖

以P₁P₂為例(圖5.6c)說明計算過程。如圖5.7所示，不失一般性，設

和

位於平面π₂的一側，而

11位於另一側。將

和

分別投影到平面交線L上：

數字地下空間與工程三維地質建模及應用研究

計算

10V11與L的交點B，只需要求出L上的一參數t₁，B=

∩L=O+t₁D。令

為

在平面π₂上的投影點，可以看出，

和

為相似三角形，故：

數字地下空間與工程三維地質建模及應用研究

同理，可以求出參數t₂。

(4)判斷P₁P₂和Q₁Q₂的關系，如果兩者有重疊部分，則提取重疊線段即為所求，否則說明兩三角形是相離的。

計算出交線後對TIN面進行約束重構。

㈩ 在地質構造圖上，什麼是斷層的掉向

是帶箭頭的短線么？如果是，其方向含義只是地層移動的方向，斜向上的是相對抬升，斜向下的是相對沉降