[科普中国]-锯齿状断裂

迁就较早形成的两组X型剪切断裂而形成的、参差不齐的张性断裂,形如锯齿,故名。其形成是从剪切开始、拉张完成,故常为剪切-拉张性质。现代大洋中脊断裂、大陆裂谷,如东非裂谷、莱茵地堑、中国的汾河地堑、渭河地堑、冀中地堑等,均由锯齿状断裂构成。1

形成过程及其发育的主要控制因素(1)锯齿状断裂一般皆属于张性断裂，它是迁就x型剪性裂纹而形成的，无论在野外实际观察和室内模型试验中，都证明了这一看法。

x型剪性裂纹的形成可以和金属塑性形变初始时的吕德线相此，常成网纹出现，各线相交以锐角对挤压方向。当岩层开始发生弯曲时，在背斜表面沿原挤压方向导生出张应力，即引起了顶部的张应力集中，因而引起一套新的X型裂纹，这套裂纹相交的钝角与张力作用方向(岩层面未弯曲前的挤压方向)一致。当背斜继续隆起时，便迁就这些x型剪性裂杖面而产生锯齿状张性断裂，这种锯齿状断裂在背斜顶部多顺轴向延伸，而在背斜翼部超出中和带范围外的区域，则多沿岩层倾向发展，并迁就未褶曲前所产生的一套X型裂杖。值得特别指出，向斜中的锯齿状断裂发育情况与背斜顶部不同，主要是因向斜的槽部向下弯曲产生垂直轴的挤压力和平行轴的张力。

(2)锯齿状断裂的长短、宽窄、疏密和褶曲的强弱程度有关。从上遮的断裂发育过程，我们可以清楚地看出：随着背斜和向斜褶曲的发展不同，所产生的锯齿状张性断裂延伸方向及发育情况也是有差异的。它们一般多在褶曲较强地方表现较长、赖宽、较密。达显然是受早期

形成的x型剪性裂牧的分布情况所控制。另外，根据野外观察和室内模拟实验，当岩层一般较平缓时，锯齿状断裂延长较远、较密、也较均匀。纵向锯齿状断裂平行于背斜轴，并且多集中在轴部；横向锯齿状断裂垂痘向斜轴，也多集中在轴部。

(3)锯齿状断裂的具体表现，也常随岩层的软硬、薄厚和轫脆、原x型剪性裂纹网的疏密、形变的快慢以及分布在褶曲的部位而有不同。一般说来，在脆硬而较薄的岩层中，锯齿状秸构往往较小；较快的形变作用所产生的锯齿状桔构也常不显著；在岩层赖韧、较软、较薄或x型剪性裂隙网过密的条件下，所产生的锯齿状断裂也常微细。

(4)雁列式断裂也可认为是锯齿状断裂的初期表现形式。它们也是迁就早期x型剪性裂牧而形成的，其长度、宽度和密度也受岩层在剪切力作用下塑性形变阶段所形成的小鼓包(微褶曲)的控制。2

锯齿状断裂两盘相对运动的方式水平的相对位移a．单纯拉伸(张力)所产生的筒单张开

b．简单剪切作用所产生的雁列状张开

C．旋转剪应力作用下的移动

垂直的上下移动a．均匀升降，使原已生成的锯齿状断裂变窄或更紧阴，齿端有角砾岩化及磨圆现象或略呈波状。

b．非均匀升降，使锯齿状断裂部分变窄而部分变宽，并在齿端有角砾岩化和磨圆现象。

锯齿状断裂现象在地质构造分析等方面的应用1．锯齿状断裂既然是迁就剪性裂杖而成，那么就可从一条锯齿状断裂的各锯齿边的延伸情况来推测原剪性裂隙的分布，还可帮助我们进一步解决X型节理的“配套’’问题，得出当地的应力网袼——应力埸。

2．可利用锯齿状断裂的走向、长度、宽度和密度，大致推测背斜(隆起)和向斜(凹陷)的褶曲程度与范围。一般说来，锯齿状断裂的走向多平行于背斜轴或垂直于向斜轴，在背斜的珥部和向斜的底部，锯齿状断裂的长度、宽度和密度较大。以上这些情况在褶曲较强的地区表现更为显著。

3．从锯齿状断裂的张开和闭合情况可大致估量断裂两侧的相对错动方向和距离。

4．可利用锯齿状断裂的钝角齿和锐角齿(以后筒称为钝齿和锐齿)大致推测主应力的作用方向。根据锯齿状断裂迁就X型剪性裂纹而形成的力学机制，它们的钝齿一般对张应力方向，锐齿对压应力方向。

5．可利用锯齿状断裂错动所形成的宽窄交替状态，大致推测矿脉的分布情况，对研究矿田构造有着重要意义。

6．可用以探索主要断裂构造系统的方位，求得区域性的构造应力埸，帮助解决大型断裂带的性质、动向和错距等同题。

7．锯齿状断裂的活动方式，可用以研究现代构造运动。

8．在工程地质方面，可利用锯齿状断裂两侧的相对移动方向和距离，估计建筑物基础的沉陷方向和程度。

9．锯齿状断裂还可用来进行“比较构造”分析。例如，地面织齿状断裂可用来与月球表面的断裂进行比较，推测月球表面的应力状态。

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学