在地質圖上,斷層線表示斷層面與地面的交線,它表明斷層延伸方向。
說明
斷層面兩側的兩個岩層塊體叫做斷層的兩個盤,相對於傾斜著的斷層面而言,斷層面上邊的叫上盤,下邊的叫下盤。人們依據斷層兩盤的位移情況,習慣上把相對上升的一盤叫上升盤,反之相對下降的一盤叫下降盤。斷距是指示斷層大小的重要數據,它一般表示兩盤相對位移的距離,可分為垂直斷距和水平斷距等。依據斷層兩盤沿斷面相對移動的方向將斷層分成三類。正斷層,指沿傾斜斷層上盤向下滑動,形成對下盤的錯開。正斷層一般是構造在拉張應力作用下產生的,是最常見的斷層類型。在松遼盆地、渤海灣盆地的斷層絕大多數都屬於此類斷層。逆斷層,與上述特徵相反,是上盤沿傾斜斷面向上滑動,形成對另一盤的掩覆。當推覆作用大時形成逆掩斷層,它們常常是因地殼構造運動的擠壓應力而形成的。平移斷層,又叫走滑斷層,它是由斷層兩盤沿斷層線的走向方向發生的相對位移,表現為平面上同一岩層的相對錯動,而垂直方向上一般沒有大的錯動。平移斷層是比較少見的一種斷層。
斷層線的發現
1750年以前,科學家已經認識到地球表面兩塊不同岩石的交界處有蜿蜒曲折的斷層線(就像長長的裂紋)。到1900年,科學家意識到斷層線和地震有關。但是科學家們犯了一個錯誤:他們認為地震造成了斷層線,地殼原本似乎是一塊平坦的巨石,後來被地震震碎了,一塊岩石滑到另一塊上形成斷層。地震發生後,斷層線就成了過去地震的佐證。
菲爾丁·哈里·里德1859年出生於美國巴爾的摩。從1889年開始,里德擔任大學教授,主要從事冰川研究。1906年4月,舊金山發生大地震,大半個城市建築坍塌或燒毀。下半年,加利福尼亞州成立了加州地震調查委員會調查舊金山大地震,並預測未來可能發生的地震危險。里德應邀入了這個9人委員會。
調查委員會的研究工作使里德對地震和斷層線產生了興趣。他勘測了聖安德烈亞斯斷層,後來又在加利福尼亞中部沿海地區勘查其他斷層線。他一直在尋找一個問題的答案:地震是由什麼引起的?里德仔細研究了加利福尼亞斷層線上的岩石後得出結論,這些岩石不僅僅遭受地震的衝擊,而且長期承受巨大的壓力。里德意識到,聖安德烈亞斯斷層沿線的岩石承受幾百年甚至上千年的壓力以後發生了地震。這就意味著斷層線在地震之前就存在,是斷層沿線的壓力導致了地震。岩層承受的壓力慢慢累積,最終斷裂,於是就會發生地震。
里德認為,斷層沿線的岩層就如同橡皮帶,地殼內部的力量朝著不同的方向拉動岩層,使岩層像橡皮帶一樣不斷拉伸。一旦這種拉力超過岩石的彈性限度,就會發生斷裂,引發地震。斷層線引起地震,而不是地震造成斷層線,這說明探索斷層線不僅可以研究地震造成的後果,更重要的是可以預測地震。里德解開了地球上縱橫交錯的斷層線的迷津,揭示了它們的重要性。