斷層泥

斷層泥是未固結或弱固結的泥狀巖石。斷層泥的主要成分是粘土礦物，其次為原巖的碎粉和碎礫，是斷層剪切滑動、碎裂、碾磨和粘土礦化作用的產物。斷層泥中的粘土礦物是層狀硅酸鹽（高嶺石、伊利石、綠泥石、蒙脫石等）和層鏈狀硅酸鹽類（海泡石等）。

斷層泥是一種斷層巖，最 好根據其粒度來定義。它被發現為非粘性斷層巖（在目前的露頭可以破碎成其組成顆粒的巖石，僅用手指/筆刀輔助），小于 30% 的碎屑、直徑大于 2 毫米。

斷層泥形成于具有脆性變形機制的近地表斷裂帶。斷層泥的幾個特性會影響其強度，包括成分、含水量、厚度、溫度和斷層的應變率條件。

斷層泥是在地表附近的脆性條件下斷層帶內的應變局部化形成的。 來自斷層兩側的磨削和銑削相互沿彼此移動導致晶粒尺寸減小和碎裂。 首先，斷層角礫巖將形成更多的碎片材料，隨著繼續研磨，巖石將轉變為碎片越來越小的斷層泥，增強流體與巖石的相互作用，改變一些礦物并產生粘土。 斷層帶的滑動速率和方式，以及可利用的流體，都可以決定不同斷層巖種類的形成。

斷層的形成是由地殼中的應力條件決定的。 巖石中的孔隙流體壓力可以通過降低有效法向應力顯著降低誘發斷層所需的應力。 斷層泥層可以通過粘土礦物的產生降低巖石的滲透性，導致局部區域的孔隙流體壓力更高，并在斷層泥內發生滑動局部化。

碎裂變形是斷層泥形成的主要模式之一，因為斷層泥是低壓和低溫條件下碎裂作用的常見產物。 它取決于摩擦力，被認為是一種脆性變形機制。 為了進一步闡明，碎裂涉及由于脆性斷裂和剛體旋轉而導致的顆粒粒化——其中剛體旋轉是指礦物顆粒表現出與斷層面剪切方向一致的旋轉。 相應的碎裂強度通過中值晶粒尺寸的減小表現出來。 同樣，斷層泥的發展也可能伴隨著分選的退化。

斷層巖可以根據它們的結構進行分類，盡管這些分類通常是漸變的。在西布森<SPan style="color: #262626;font-family: var(--theme-font-family)"> (Sibson)?提出的分類方案之后，斷層泥被定義為一種無粘性斷層，具有隨機取向的組構和少于 30% 的可見碎片組成的巖石。

具有超過 30% 碎片的非粘性斷層巖是斷層角礫巖，粘性斷層巖是碎裂巖系列（非葉理）或糜棱巖系列（葉理）。 這后來被修改為包括葉狀碎裂巖。

為了便于現場分類，進一步簡化了該分類方案。 它將斷層泥定義為具有小于 30% 的碎屑 > 2mm，在目前的露頭處被發現為非粘性斷層巖。

基于這種分類方案，斷層角礫巖可以進行細分（如混沌角礫巖、馬賽克角礫巖和裂紋角礫巖）。這種細分允許斷層角礫巖為片狀或非片狀、粘性或非粘性，以及發現含有細粒基質、小碎屑，甚至不同比例的結晶膠結物。

斷層泥的斷層強度取決于其成分、含水量、厚度、溫度，并且很容易受到有效法向應力和滑動率的任何變化的影響。這些參數都對摩擦系數有影響。

拜爾利定律用于描述巖石的摩擦強度。 如下： τ = μ ? σ n {dISPlaystyle tau =mu *sigma {scriptstyle {TeXt{n}}}} 其中：

• τ {displaystyle tau } = 剪應力
• μ {displaystyle mu } = 摩擦系數
• σ n {displaystyle sigma {scriptstyle {text{n}}}} = 法向應力

該成分將對斷層的滑動行為產生影響。 高摩擦強度與富含石英和長石等強礦物的成分有關。粘土礦物的成分和濃度將影響脆性地殼中的斷層行為。 以粘土礦物（蒙脫石、伊利石和綠泥石）為主的鑿巖強度一直較弱。 蒙脫石濃度高的比綠泥石或伊利石成分高的明顯弱。

該成分還會影響鑿孔的滲透性。 它是控制斷層力學和摩擦穩定性的重要參數。