浅谈地质勘探中的断层勘探技术

摘

 要：本文主要讲述了断层的概念、分类、断层破碎带物质以及其力学特征，通过某隐

伏薄断层钻探的异常情况，分析深、厚断层钻探的难点，并总结目前断层钻探的基本措施和
对策。

 

　　关键词：断层；孔壁破坏因素；分析措施

 

　　地质构造主要表现为岩石的弯曲和断裂，形成褶皱、断裂等构造。而地壳中矿产的分布、
地下水的类型和活动、破坏性地震的发生，都与地质构造密切相关。因此无论是固体矿产勘
探，地下热水、气、油资源的开发利用、地震断裂带的科学钻探，都离不开对断层地质构造的
研究，通过案例对断层钻探进行分析。

 

　　一、断层

 

　　

1．断层的基本概念 

　　断层断裂的构造可分为是岩石的受到连续性破坏，发生裂开，分为节理和断层两大类
其中两侧的岩体发生显著位移的是断层，在地壳中极为发育，是重要的地质构造之一

[1]。 

　　

2． 断层的要素与基本分类 

　　断层要素包括断层面、断层线、走向、倾角等。

 

　　断层面一般不是一个简单的面，而是由许多密集的破裂面，或者是岩石破裂移动时造
成的一个岩石揉皱、切错的破碎带，即断层破碎带。其宽度从几厘米到几十米不等

[1]。 

　　断层简单分为正断层、逆断层、平移断层，根据其它要素另有几种分类定名。

 

　　

3．断层的层间物质分类 

　　断层破碎带中的岩石角砾岩被胶结成角砾岩，称为断层角砾岩；如果岩石被碾碎成细
小的碎屑或粉末，并定向排列，这样的岩石称为糜棱岩；如果是由泥状物质组成，则称为
断层泥

[1]。 

　　

4．断层的野外地貌标志、伴生现象及隐伏断层 

　　断层在通过的地区，沿着断层线所形成的一些特殊地貌现象，如断层崖和断层三角面、
断层湖、断层泉、错断的山脊、急转的河流；构造伴生现象有擦痕、阶步和摩擦镜面、构造岩、
牵引现象

[2]。但某些矿区仍有些断层在地表并无显著特征，钻探穿过完整、坚硬地层一定深

度后，根据岩芯物质状态才知是隐伏断层。

 

　　

5．断层层间物质的物理力学特征 

　　断层受到复杂的地应力作用所形成的层间物质破碎，碎块颗粒直径大于

2mm 的叫断层

角砾岩；碎块颗粒直径为

0．Ol～2mm 及更小的叫碎裂岩和糜棱岩[2]；如含粘土质矿物成

分，成泥状的叫断层泥。上述层间物质的容重应小于同类物质成分的岩石，断层在地表因其
位移张开量大，层间物质孔隙比大，天然含水率高，而在一定深度下则未必。断层层间物质
如被胶结，则有一定的抗压、抗拉、抗剪切强度；对碎裂岩、糜棱岩、断层泥而言，则强度较
低，特别是抗剪切强度，表现为松散或处于流塑状态

[3]，遇水，有膨胀、流变特性及崩解、

塌落现象。

 

　　

6．断层钻探的意义 

　　了解和揭穿断层上下盘，掌握断层的地质形状要素、上下盘岩性，形成时代，无论是对
固体矿床勘探中的成矿机理研究、地学中的科学钻探、地震研究、桥、隧、坝基础稳定性研究等