褶皱和断层是地壳活动的直观标志,通过地质观测我们可以发现岩石活动的踪迹。
通常岩石形成时是水平的。岩层在构造运动作用下,因受力而发生弯曲,一个弯曲称褶曲,如果发生的是一系列波状的弯曲变形,就叫褶皱。
岩石中面状构造(如层理、劈理或片理等)形成的弯曲,单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲,两侧相背倾斜,称为背斜;褶皱面向下弯曲,两侧相向倾斜,称为向斜。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚,则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜;较新岩层位于核心的褶皱称为向斜。正常情况下,背斜呈背形,向斜呈向形,是褶皱的两种基本形式。单个褶皱大者可延伸数十公里,小者可见于手标本或在显微镜下才能见到。
在一个完整的北斜构造中,我们可以看到由外到内地层逐渐变老。发育于地下的背斜构造,是石油工作者最喜爱的储油圈闭,一些世界级大油田就是在背斜构造中找到的。
自然界里岩层的断层是地壳构造断裂变动产生的结果,会造成岩层发生破裂并沿断裂面两侧发生明显的位移,即同一岩层沿破裂面拉开发生上下或左右移动,造成同一岩层面被拉开而移动一段距离。地壳中断层广泛分布,各类繁多,规模不一。常用下面几个基本断层术语对断层形态、空间上的分布特征进行描述和分类。
在地质图上,断层线表示断层面与地面的交线,它表明断层延伸的方向。断层面两侧的两个岩层块体,叫做断层的两个盘。相对于倾斜着的断层面而言,断层面上边的叫上盘,下边的叫下盘。人们依据断层两盘的位移情况,习惯上把相对上升的一盘叫上升盘,反之相对下降的一盘叫下降盘。这与上盘和下盘的概念在内涵上是有区别的。
断距是指示断层大小的重要数据,它一般表示两盘相对位移的距离,可分为垂直断距和水平断距等。显然,断距大的断层大,就像摩天大楼顶面与地面的高差远大于平房与地面的调试一样。
依据断层两盘沿断面相对移动的方向将断层分成三类:
正断层,指沿倾斜断层上盘向下滑动,形成对下盘的错开。正断层一般是构造在拉张应力作用下产生的,是最常见的断层类型。如在松辽盆地、渤海湾盆地的断层绝大多数都属于此类断层。
逆断层,与上述特征相反,是上盘沿倾斜断面向上滑动,形成对另一盘的掩覆。当推覆作用大时形成逆掩断层,它们常常是因为地壳构造运动的挤压应力而形成的。
平面断层,又叫走滑断层,是由断层两盘沿断层线的走向方向发生的相对位移。表现为平面上同一岩层的相对错动,而垂直方向上一般没有大的错动。平移断层是比较少见的一种断层。
断层与地震密切相关,可以说,有断层的地方就有地震。日本以及我国台湾省地震多的的原因就是由于其正好处在太平洋板块与欧亚大陆板块交会、碰撞的地带,各种大大小小的断层时有出现,地震也就频频发生了。