构造地质学05章节理-课件.ppt

1、构造地质学第五章第五章 节节 理理内容：内容：1.1.节理的分类节理的分类2.2.节理的分期与配套节理的分期与配套3.3.不同地质背景上发育不同地质背景上发育的节理的节理4.4.节理的野外观测节理的野外观测5.5.节理测量资料的整理节理测量资料的整理分析分析要点：要点：1 1.张节理和剪节理的主要特征和张节理和剪节理的主要特征和 区分方法区分方法2 2.节理的分期和配套方法节理的分期和配套方法3 3.共轭剪节理的识别和应力指向共轭剪节理的识别和应力指向 意义意义4 4.节理的分期和共轭节理的判定节理的分期和共轭节理的判定5 5.节理玫瑰花、极点、等密图的节理玫瑰花、极点、等密图的制作制作第第5

2、 5章章 节理节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强3节理：岩石中的裂隙或破裂面，破裂面两侧的岩块基节理：岩石中的裂隙或破裂面，破裂面两侧的岩块基本上没有发生过相对位移或没有明显的相对位移。本上没有发生过相对位移或没有明显的相对位移。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强4节理研究的理论和实践意义节理研究的理论和实践意义实际意义：实际意义：1 1）矿液、石油、天然气运移通道、）矿液、石油、天然气运移通道、储集场所，控制矿体形态。储集场所，控制矿体形态。2 2）地下水、石油渗透）地下水、石油渗透性，含油性，含水性与节理发育的密度，开启性有性，含油性，含水性与节理发育的密度，开

3、启性有关。关。3 3）影响水工建筑物渗漏性和岩体的稳定性。）影响水工建筑物渗漏性和岩体的稳定性。理论意义：节理与褶皱断裂和区域性构造密切理论意义：节理与褶皱断裂和区域性构造密切相关，它的研究对认识和阐明区域地质构造及其形相关，它的研究对认识和阐明区域地质构造及其形成和发展方面具有重要意义。成和发展方面具有重要意义。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强5一、节理的分类一、节理的分类l 几何分类几何分类u根据节理产状与岩层产状的关系划分根据节理产状与岩层产状的关系划分:走向节理走向节理:节理走向与所在岩层的走向大致平行节理走向与所在岩层的走向大致平行倾向节理倾向节理:节理走向与所在岩层的

4、走向大致垂直节理走向与所在岩层的走向大致垂直斜向节理斜向节理:节理走向与所在岩层的走向斜交节理走向与所在岩层的走向斜交顺层节理顺层节理:节理走向与所在岩层的层面大致平行节理走向与所在岩层的层面大致平行2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强62023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强7u 根据节理产状与褶皱轴方位之间的关系根据节理产状与褶皱轴方位之间的关系纵节理纵节理:节理走向与褶皱轴向平行的节理。节理走向与褶皱轴向平行的节理。横节理横节理:节理走向与褶皱轴向直交的节理。节理走向与褶皱轴向直交的节理。斜节理斜节理:节理走向与褶皱轴向斜交的节理。节理走向与褶皱轴向斜交的节理。注意：当褶

5、皱枢纽是倾伏时，在倾伏端部位，注意：当褶皱枢纽是倾伏时，在倾伏端部位，纵节理相当于倾向节理，横节理相当于走向节理纵节理相当于倾向节理，横节理相当于走向节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强8l节理的力学性质分类节理的力学性质分类:可将节理划分为可将节理划分为剪节理剪节理和和张节理张节理两类两类:l节理的成因分类节理的成因分类:可将节理划分为原生节理和次生节理两类可将节理划分为原生节理和次生节理两类:2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强91.1.剪节理及其特征剪节理及其特征:剪节理是由剪节理是由剪切力剪切力作用而产生的破裂面。作用而产生的破裂面。剪节理剪节理产状较稳定产状较

6、稳定,平面上沿走向延伸较远平面上沿走向延伸较远,剖面剖面 上切割较深。上切割较深。剪节理的剪节理的剪裂面较平直、光滑剪裂面较平直、光滑,有时在剪切面有有时在剪切面有 因剪切滑动产生的因剪切滑动产生的擦痕擦痕。剪节理裂缝窄而闭合。剪节理裂缝窄而闭合,若被其它矿脉充填，矿脉宽度均匀，脉壁平整。若被其它矿脉充填，矿脉宽度均匀，脉壁平整。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强102023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强11剪节理一般剪节理一般切割力较强切割力较强，发育于砾岩和砂岩中的，发育于砾岩和砂岩中的 剪节理，一般都会穿切砾石和沙粒等粒状物体。剪节理，一般都会穿切砾石和沙粒等粒状物体

7、。典型的剪节理往往组成由两组不同走向的剪节理典型的剪节理往往组成由两组不同走向的剪节理 构成的构成的共轭共轭“X”X”型型节理系，这种节理系发育较节理系，这种节理系发育较 好时，则将岩石切割成好时，则将岩石切割成菱形或棋盘格状，菱形或棋盘格状，如果一如果一 组方向的节理发育而另一组方向的节理不发育，组方向的节理发育而另一组方向的节理不发育，则形成一组平行延伸的节理，岩石切割成则形成一组平行延伸的节理，岩石切割成板状板状。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强122023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强132023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强14“X”X”型共轭节理系将岩

8、石切割成菱形岩块型共轭节理系将岩石切割成菱形岩块2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强15主剪裂面由羽状微裂面组成。主剪裂面由羽状微裂面组成。羽状微裂面与主剪羽状微裂面与主剪 裂面交角一般为裂面交角一般为5-155-15，相当于内摩擦角的一半，相当于内摩擦角的一半 微裂面与主剪裂面微裂面与主剪裂面相交的锐夹角方向指示本侧岩相交的锐夹角方向指示本侧岩 块剪切方向块剪切方向。剪节理的尾端变化和连接形式剪节理的尾端变化和连接形式:折尾折尾 菱形结环菱形结环 分叉分叉2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强16折尾折尾菱形结菱形结环环分叉分叉2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强

9、17共轭剪节理的应力状态共轭剪节理的应力状态两组共轭剪节理的交线方两组共轭剪节理的交线方向代表向代表 2 2轴，两组共轭剪轴，两组共轭剪节理面的夹角的平分线分节理面的夹角的平分线分别代表别代表 1 1和和 3 3轴的方向。轴的方向。一般来说一般来说，1 1位于锐夹角位于锐夹角平分线的方向，平分线的方向，3 3位于钝位于钝夹角平分线的方向。夹角平分线的方向。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强182.2.张节理及其特征张节理及其特征:张节理是由张节理是由张应力张应力作用而形成的破裂面。作用而形成的破裂面。张节理一般张节理一般规模较小规模较小，平面上延伸不远，剖面上切，平面上延伸不远，剖

10、面上切 割不深割不深,产状不甚稳定产状不甚稳定。一组节理有时呈。一组节理有时呈侧列侧列产出。产出。张节理面一般张节理面一般粗糙不平粗糙不平,节理面上节理面上无擦痕无擦痕。在砾岩和砂岩中发育的张节理在砾岩和砂岩中发育的张节理,不穿切不穿切砾石和砂粒砾石和砂粒,而是而是绕过绕过砾石和砂粒弯折延伸。砾石和砂粒弯折延伸。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强192023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强20张节理往往呈张节理往往呈开启张口状态开启张口状态,可被岩脉、矿脉充填。可被岩脉、矿脉充填。张节理的尾端变化和连接形式：多为张节理的尾端变化和连接形式：多为不规则形态不规则形态,另有树枝状

11、、多级分叉、杏仁状结环。另有树枝状、多级分叉、杏仁状结环。在共轭剪裂带中形成的张节理多呈在共轭剪裂带中形成的张节理多呈雁列状雁列状。张节理是在平行于节理面的压应力或垂直于节理面张节理是在平行于节理面的压应力或垂直于节理面 的张应力作用下形成的的张应力作用下形成的,张节理面的垂线方向代表张节理面的垂线方向代表 3 3方向方向,张节理与应变椭球体的最大应变轴张节理与应变椭球体的最大应变轴A A轴轴。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强212023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强22共轭雁列式节理共轭雁列式节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强233.3.节理力学性质的过

12、渡和转化节理力学性质的过渡和转化 一些早期形成的剪节理，一些早期形成的剪节理，在后期构造变形中会被在后期构造变形中会被改造或叠加，改造或叠加，例如：早期在南北向挤压下形成一对共例如：早期在南北向挤压下形成一对共轭剪节理，后期在南北向顺时针剪切力的作用下，北轭剪节理，后期在南北向顺时针剪切力的作用下，北东向一组剪节理被改造为北东向的张节理；若后期发东向一组剪节理被改造为北东向的张节理；若后期发生的是南北向逆时针剪切力，则早期的北西向一组剪生的是南北向逆时针剪切力，则早期的北西向一组剪节理被改造成北西向的张节理。节理被改造成北西向的张节理。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强242023

13、-1-2构造地质学构造地质学-李强李强253.3.缝合线构造缝合线构造:是一种呈幅度不等的尖锐锯齿状破裂面。是一种呈幅度不等的尖锐锯齿状破裂面。特点特点:多发育于多发育于碳酸盐岩石中，碳酸盐岩石中，如石灰岩、白云岩，如石灰岩、白云岩，碎屑岩中也可见到。碎屑岩中也可见到。缝合线构造的型式有缝合线构造的型式有锥状、柱状锥状、柱状。多数缝合线构造的产状都是多数缝合线构造的产状都是平行岩层层面平行岩层层面的，的，也有斜交岩层面也有斜交岩层面产出的。产出的。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强262023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强27缝合线构造的成因是岩石中缝合线构造的成因是岩石中

14、先存在微破裂面，先存在微破裂面，后来后来 遭受挤压。破裂面附近的易溶组分溶解并迁移，难遭受挤压。破裂面附近的易溶组分溶解并迁移，难 溶组分残留聚集，以至原来平直的破裂面溶组分残留聚集，以至原来平直的破裂面转化成无转化成无 数细小尖峰突起的缝合面。数细小尖峰突起的缝合面。缝合线构造的应力状态：缝合线构造的缝合线构造的应力状态：缝合线构造的峰尖方向指峰尖方向指 示最大主应力示最大主应力 1 1方向。方向。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强28三、特殊节理组合类型三、特殊节理组合类型雁列节理和雁列脉的要素及其特征雁列节理和雁列脉的要素及其特征:左列和右列左列和右列:雁列节理或雁列脉在平面

15、上有左列和右列两种型雁列节理或雁列脉在平面上有左列和右列两种型式。当垂直节理走向观察时，远侧节理向左侧错列或式。当垂直节理走向观察时，远侧节理向左侧错列或在左端重叠时，称为左列；反之，远侧节理向右侧错在左端重叠时，称为左列；反之，远侧节理向右侧错列或在右端重叠时，称为右列。列或在右端重叠时，称为右列。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强29右列型式的雁列脉右列型式的雁列脉2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强30雁列带雁列带:雁列节理和雁列脉成带状展布的空间范围雁列节理和雁列脉成带状展布的空间范围雁列面雁列面:穿过雁列带中各个单脉的中心而平分雁列带的穿过雁列带中各个单脉的中心

16、而平分雁列带的 中心面叫雁列面。中心面叫雁列面。雁列轴雁列轴:雁列面在雁列带横截面上的迹线。雁列面在雁列带横截面上的迹线。雁列角雁列角:单脉与雁列脉之间的锐夹角为雁列角。雁列角单脉与雁列脉之间的锐夹角为雁列角。雁列角有两个高峰值有两个高峰值,一个为一个为4545左右左右,属于张裂型节理属于张裂型节理;另一个为另一个为1010左右左右，属于剪裂型节理。，属于剪裂型节理。雁裂节理的基本要素：雁裂节理的基本要素：2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强31aa,bb-aa,bb-雁列带，雁列带，MM-MM-雁列轴，雁列轴，-雁列角，雁列角，AM-AM-雁列带宽度雁列带宽度2023-1-2构造地

17、质学构造地质学-李强李强32S型型反反S型型左列左列右列右列雁裂脉的形态：平面型和雁裂脉的形态：平面型和S S型型平面型平面型-剪节理剪节理S S型型-张节理，由剪切作用递进变形形成张节理，由剪切作用递进变形形成2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强33羽饰构造羽饰构造:羽饰是羽饰是发育于节理面上的羽毛状精细饰纹发育于节理面上的羽毛状精细饰纹，是构，是构造应力下形成的一种小型构造。羽饰构造产于多种岩造应力下形成的一种小型构造。羽饰构造产于多种岩石中，其中以砂岩等碎屑岩中最为常见也见于细粒变石中，其中以砂岩等碎屑岩中最为常见也见于细粒变质沉积岩中，甚至在玄武岩中也有发育。质沉积岩中，甚至

18、在玄武岩中也有发育。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强34羽饰构造包括以下几个组成部分羽饰构造包括以下几个组成部分:羽轴、羽脉、羽轴、羽脉、边缘带、边缘节理、陡坎。边缘带、边缘节理、陡坎。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强35羽饰构造羽饰构造有多种型式，最常见的是有多种型式，最常见的是人字型，人字型，也有呈也有呈放射状和环状放射状和环状的。羽饰构造一般发育于浅层次的的。羽饰构造一般发育于浅层次的脆脆性状态岩石性状态岩石中，是中，是快速破裂快速破裂中形成的，羽脉的发散中形成的，羽脉的发散方向指示节理的扩展方向，羽脉收敛会聚方向和人方向指示节理的扩展方向，羽脉收敛会聚方向和

19、人字型尖端指向断裂源点边缘带的边缘节理及陡坎与字型尖端指向断裂源点边缘带的边缘节理及陡坎与微剪羽裂类似，显示出剪切力偶方向。微剪羽裂类似，显示出剪切力偶方向。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强362023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强37节理的裂开节理的裂开-愈合作用愈合作用:节理常常被矿物质充填而形成岩脉，最常见的节理常常被矿物质充填而形成岩脉，最常见的充填物是石英、方解石等。充填物有外来的，有从充填物是石英、方解石等。充填物有外来的，有从围岩因压溶作用析出的，也有一些岩脉是溶液与围围岩因压溶作用析出的，也有一些岩脉是溶液与围岩交代形成的。溶液侵入节理空间并使节理两壁张岩

20、交代形成的。溶液侵入节理空间并使节理两壁张开而形成的岩脉称之为开而形成的岩脉称之为扩张性岩脉扩张性岩脉;如果如果由溶液与围由溶液与围岩交代岩交代以占有空间而形成的岩脉叫做以占有空间而形成的岩脉叫做非扩张性岩脉非扩张性岩脉。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强38节理组和节理系节理组和节理系:一次构造作用中一次构造作用中形成的节理一般是有一定的规形成的节理一般是有一定的规律的，并且是成群产出，构成一定的律的，并且是成群产出，构成一定的组合型式组合型式，即，即节理组和节理系。节理组和节理系。节理组节理组:在一次构造作用的统一构造应力场中在一次构造作用的统一构造应力场中形成的，产状基本一致

21、，力学性质相同的一群节理形成的，产状基本一致，力学性质相同的一群节理 节理系节理系:在一次构造作用的统一构造应力场中在一次构造作用的统一构造应力场中形成的两个或两个以上的节理组称为节理系。例如形成的两个或两个以上的节理组称为节理系。例如,共轭共轭“X”X”型剪节理就是属于一个节理系。型剪节理就是属于一个节理系。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强39内容：内容：1.1.节理的分类节理的分类2.2.节理的分期与配套节理的分期与配套3.3.不同地质背景上发育不同地质背景上发育的节理的节理4.4.节理的野外观测节理的野外观测5.5.节理测量资料的整理节理测量资料的整理分析分析要点：要点：1

22、 1.张节理和剪节理的主要特征和张节理和剪节理的主要特征和 区分方法区分方法2 2.节理的分期和配套方法节理的分期和配套方法3 3.共轭剪节理的识别和应力指向共轭剪节理的识别和应力指向 意义意义4 4.节理的分期和共轭节理的判定节理的分期和共轭节理的判定5 5.节理玫瑰花、极点、等密图的节理玫瑰花、极点、等密图的制作制作第第5 5章章 节理节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强41在漫长的地质历史时期中，一个地区可能经历在漫长的地质历史时期中，一个地区可能经历多次构多次构造运动，造运动，每一次构造运动都有着它自己的应力作用的方式每一次构造运动都有着它自己的应力作用的方式和方向，并由

23、此产生了一定方向、一定力学性质的节理、和方向，并由此产生了一定方向、一定力学性质的节理、节理组以及一定组合型式的节理系此外，早期构造运动中节理组以及一定组合型式的节理系此外，早期构造运动中形成的节理在后期构造运动的构造应力场的作用下，会发形成的节理在后期构造运动的构造应力场的作用下，会发生力学性质的改造和叠加。所以，有必要对一个地区发育生力学性质的改造和叠加。所以，有必要对一个地区发育的所有节理按形成的不同时期和不同构造应力场进行的所有节理按形成的不同时期和不同构造应力场进行分期分期和配套，以便从时间上、空间上、力学成因上研究一个和配套，以便从时间上、空间上、力学成因上研究一个地地区节理的形成

24、发育历史和分布产出规律，并为研究一个地区节理的形成发育历史和分布产出规律，并为研究一个地区的构造发展史及恢复古构造应力场提供一定的依据。区的构造发展史及恢复古构造应力场提供一定的依据。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强42l节理的分期节理的分期:1.1.节理分期的概念节理分期的概念:节理的分期就是将一个地区不同构造时期、不节理的分期就是将一个地区不同构造时期、不同构造应力场所形成的节理进行筛分，同构造应力场所形成的节理进行筛分，把同一构造把同一构造期和同一构造应力场所形成的节理组合在一起期和同一构造应力场所形成的节理组合在一起。节。节理的分期主要依据节理组以及节理系之间的理的分期主

25、要依据节理组以及节理系之间的交切关交切关系系，还可利用各个期次的节理，还可利用各个期次的节理与某些地质体之间的与某些地质体之间的关系关系来进行节理分期。来进行节理分期。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强432.2.利用节理组之间的交切利用节理组之间的交切 关系进行节理分期关系进行节理分期:v错开：错开：后期形成的节后期形成的节理切断早期形成的节理，理切断早期形成的节理，若后期节理是剪节理，则若后期节理是剪节理，则可见到错断线两侧标志点可见到错断线两侧标志点的的对应错开对应错开。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强44v限制限制:一组节理延伸到另一组节理延伸到另一组节理前突

26、然中止，这种一组节理前突然中止，这种现象叫做限制。被现象叫做限制。被限制的节限制的节理组形成相对较晚理组形成相对较晚。图中图中3 3、4 4组节理节理被组节理节理被1 1、2 2组节理所限制，所以，组节理所限制，所以，3 3、4 4组节理形成晚于组节理形成晚于1 1、2 2组节理组节理错开与限制的区别：错开与限制的区别：错开表错开表现为一系列标志点的对应错现为一系列标志点的对应错开，而限制则无对应点错开。开，而限制则无对应点错开。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强45v互切互切:如果两组节理互相交切或切错如果两组节理互相交切或切错,且两组节理且两组节理相互切错的方向又遵循力学分析原

27、理，服从统一的构相互切错的方向又遵循力学分析原理，服从统一的构造应力场，则说明两组节理是同时形成的，并具有共造应力场，则说明两组节理是同时形成的，并具有共轭关系。轭关系。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强46v追踪、利用和改造追踪、利用和改造:后期节理有时利用早期节后期节理有时利用早期节理，顺早期节理追踪或对理，顺早期节理追踪或对早期节理加以改造，由此早期节理加以改造，由此一些晚期节理比早期节理一些晚期节理比早期节理更明显、更完整。更明显、更完整。追踪节追踪节理理改造节改造节理理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强473.3.借助其它地质体判别节理形成的先后顺序借助其它地

28、质体判别节理形成的先后顺序:岩墙、岩脉以及其它地质体可用来间接判断节理岩墙、岩脉以及其它地质体可用来间接判断节理形成的先后顺序。形成的先后顺序。(1)(1)沿着不同期次节理贯入的岩墙、岩脉和岩体沿着不同期次节理贯入的岩墙、岩脉和岩体,岩岩性和结构上常常各具特色性和结构上常常各具特色,岩性、结构不同的岩脉、岩性、结构不同的岩脉、岩墙的交切关系岩墙的交切关系,可指示节理形成的先后顺序。可指示节理形成的先后顺序。(2)(2)一组有岩脉充填的节理一组有岩脉充填的节理,被另一组无岩脉充填的被另一组无岩脉充填的节理切错节理切错,说明无岩脉节理形成相对较晚说明无岩脉节理形成相对较晚 2023-1-2构造地质

29、学构造地质学-李强李强482023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强49l节理的配套节理的配套:1.1.节理配套的概念节理配套的概念:节理配套就是将在一定构造时期的统一构造应力节理配套就是将在一定构造时期的统一构造应力场中形成的各组节理组合成一定的系列，换句话说场中形成的各组节理组合成一定的系列，换句话说,就是去鉴别那些不同方向的节理或节理组是否是形成就是去鉴别那些不同方向的节理或节理组是否是形成于同一构造时期，并且是否是形成于同一构造应力场于同一构造时期，并且是否是形成于同一构造应力场的作用，能否配套成为共轭的作用，能否配套成为共轭“X”X”型节理系。型节理系。2023-1-2构造地质学

30、构造地质学-李强李强502.2.节理配套的依据节理配套的依据;(1)(1)进行配套的两组节进行配套的两组节理无论是在平面上还是理无论是在平面上还是在剖面上均具有一定的在剖面上均具有一定的几何学组合关系，多数几何学组合关系，多数呈呈“X”X”型式型式。注意：呈注意：呈“X”X”形的形的两组节理不一定都是形两组节理不一定都是形成于同一构造时期和同成于同一构造时期和同一构造应力场。一构造应力场。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强51(2)(2)进行配套的两组节理进行配套的两组节理或节理组在其尾端可以或节理组在其尾端可以折尾、菱形结环、分叉折尾、菱形结环、分叉(3)(3)进行配套的两组节理

31、进行配套的两组节理或节理组必需是形成于或节理组必需是形成于同一构造时期。在动力同一构造时期。在动力学上属于统一的构造应学上属于统一的构造应力场。力场。s3s s1 12023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强52 (4)(4)进行配套的两组节理或个节理组在在露头上可见进行配套的两组节理或个节理组在在露头上可见到到相互切错相互切错的关系的关系,并且这种相互切错关系遵循于并且这种相互切错关系遵循于力学分析原理力学分析原理,服从于统一的构造应力场。服从于统一的构造应力场。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强53 两组方向节理的相互切错两组方向节理的相互切错2023-1-2构造地质学构造

32、地质学-李强李强54 (5)(5)进行配套的两进行配套的两组节理或节理组的节组节理或节理组的节理面上有擦痕，且理面上有擦痕，且擦擦痕指示的两组节理的痕指示的两组节理的相对位移方向相对位移方向遵循力遵循力学分析原理，服从统学分析原理，服从统一的构造应力场。一的构造应力场。两组方向节理的相互切错两组方向节理的相互切错2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强55 (6)(6)进行配套的两进行配套的两组节理或节理组的节组节理或节理组的节理面中或旁侧的伴生理面中或旁侧的伴生派生构造所反映的动派生构造所反映的动力学特征符合统一的力学特征符合统一的构造应力场。构造应力场。2023-1-2构造地质学构造

33、地质学-李强李强56 (7)(7)进行配套的两组进行配套的两组节理或个节理组的节理节理或个节理组的节理面一般应该有相应的面一般应该有相应的构构造归属造归属,即可以归属到即可以归属到研究区研究区某一次构造运动某一次构造运动的构造成分。的构造成分。(8)(8)早期形成的早期形成的“X”X”型共轭剪节理后期受到型共轭剪节理后期受到挤压作用挤压作用,易形成易形成追踪追踪张节理张节理,利用这种特征利用这种特征也可将节理组进行配套。也可将节理组进行配套。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强57 节理配套和分期中应注意的问题节理配套和分期中应注意的问题:1.1.节理的节理的配套和分期应该在野外同时

34、进行配套和分期应该在野外同时进行，但必需，但必需遵循先配套，然后再分期的原则。遵循先配套，然后再分期的原则。2.2.节理的配套和分期不仅要依据节理相互之间的关节理的配套和分期不仅要依据节理相互之间的关系，及其本身的特征，而且应结合研究区的系，及其本身的特征，而且应结合研究区的区域地质背区域地质背景和构造背景景和构造背景，结合研究区构造变形的期次及其相应的，结合研究区构造变形的期次及其相应的构造应力场特征，还要考虑节理所在的地质构造和地质构造应力场特征，还要考虑节理所在的地质构造和地质体的构造特征。体的构造特征。3.3.在野外测量、统计、分析而得出的节理配套和分在野外测量、统计、分析而得出的节理

35、配套和分期的结果，应带到期的结果，应带到野外去进行检验野外去进行检验，若有不符之处，若有不符之处,需需及时修正及时修正,再次分析。再次分析。内容：内容：1.1.节理的分类节理的分类2.2.节理的分期与配套节理的分期与配套3.3.不同地质背景上发育不同地质背景上发育的节理的节理4.4.节理的野外观测节理的野外观测5.5.节理测量资料的整理节理测量资料的整理分析分析要点：要点：1 1.张节理和剪节理的主要特征和张节理和剪节理的主要特征和 区分方法区分方法2 2.节理的分期和配套方法节理的分期和配套方法3 3.共轭剪节理的识别和应力指向共轭剪节理的识别和应力指向 意义意义4 4.节理的分期和共轭节理

36、的判定节理的分期和共轭节理的判定5 5.节理玫瑰花、极点、等密图的节理玫瑰花、极点、等密图的制作制作第第5 5章章 节理节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强59u与褶皱有关的节理与褶皱有关的节理 与褶皱有关的节理很大程度上取决于与褶皱有关的节理很大程度上取决于褶皱的形褶皱的形成方式和发展过程，成方式和发展过程，例如：纵弯褶皱上发育的节例如：纵弯褶皱上发育的节理与横弯褶皱上发育的节理就明显地不同。在纵理与横弯褶皱上发育的节理就明显地不同。在纵弯褶皱的不同发育阶段和不同的弯褶皱的不同发育阶段和不同的构造部位构造部位发育的发育的节理也不同。节理也不同。2023-1-2构造地质学构造地质

37、学-李强李强60纵弯褶皱机制岩层发纵弯褶皱机制岩层发生弯曲褶皱之前，水生弯曲褶皱之前，水平岩层受侧向水平挤平岩层受侧向水平挤压力作用，在岩层中压力作用，在岩层中形成一对形成一对平面共轭平面共轭“X”X”型剪节理型剪节理，2 2垂直，垂直，1 1、3 3水平。水平。s s3 3s s1 1s s2 22023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强61 在平面在平面“X”X”型剪节理形成之后，岩层继续受型剪节理形成之后，岩层继续受侧向水平挤压，逐渐弯曲褶皱，并在褶皱上形成一侧向水平挤压，逐渐弯曲褶皱，并在褶皱上形成一系列节理，这些节理是引起褶皱的区域性应力和褶系列节理，这些节理是引起褶皱的区域性应

38、力和褶皱形成过程中派生的局部应力作用的结果。皱形成过程中派生的局部应力作用的结果。主要有：与纵弯褶皱有关的张节理有两组，一主要有：与纵弯褶皱有关的张节理有两组，一组纵张节理，一组横张节理。组纵张节理，一组横张节理。横张节理横张节理多发育于褶多发育于褶皱的皱的转折端或核部转折端或核部，垂直褶皱的枢纽延伸垂直褶皱的枢纽延伸，其应力，其应力状态为：状态为：最大主应力最大主应力 1 1水平，并平行横张节理的走水平，并平行横张节理的走向方向；中间主应力向方向；中间主应力 2 2直立；最小主应力直立；最小主应力 3 3水平，水平，并垂直横张节理的走向方向并垂直横张节理的走向方向。2023-1-2构造地质学

39、构造地质学-李强李强62横张节理横张节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强63纵张节理纵张节理主要发育于背斜转折端上，在背斜主要发育于背斜转折端上，在背斜横截面上排列成扇状，单个节理为尖端向下的楔横截面上排列成扇状，单个节理为尖端向下的楔形，随着背斜的不断隆起，纵张节理也不断从外形，随着背斜的不断隆起，纵张节理也不断从外侧向内核发展。当背斜枢纽为水平状态时，纵张侧向内核发展。当背斜枢纽为水平状态时，纵张节理的应力状态是：节理的应力状态是：最大主应力最大主应力 1 1直立或近于直直立或近于直立，中间主应力立，中间主应力 2 2水平，平行枢纽方向；最小主水平，平行枢纽方向；最小主应力应

40、力 3 3水平或近于水平，且垂直纵张节理面。水平或近于水平，且垂直纵张节理面。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强64纵张节理纵张节理横张节理横张节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强65 与纵弯褶皱有关的剪节理包括一对斜向共轭剪与纵弯褶皱有关的剪节理包括一对斜向共轭剪节理以及两翼岩层间滑动派生引起的层间剪节理。节理以及两翼岩层间滑动派生引起的层间剪节理。其中的其中的斜向共轭剪节理斜向共轭剪节理与褶皱的轴向斜交，剪节理与褶皱的轴向斜交，剪节理面倾向陡峻，其应力状态为面倾向陡峻，其应力状态为中间主应力中间主应力 2 2直立；最直立；最大主应力大主应力 1 1处于水平状态，且

41、平行共轭剪节理锐夹处于水平状态，且平行共轭剪节理锐夹角的平分线方向；最小主应力角的平分线方向；最小主应力 3 3处于水平状态，并处于水平状态，并平行共轭剪节理的钝夹角平分线方向。平行共轭剪节理的钝夹角平分线方向。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强66斜向共轭剪节理斜向共轭剪节理纵张节理纵张节理横张节理横张节理斜向共轭剪节理斜向共轭剪节理纵张节理纵张节理横张节理横张节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强67 由于褶皱两翼岩层在弯曲褶皱过程中，层间弯由于褶皱两翼岩层在弯曲褶皱过程中，层间弯滑作用导致层间滑动，派生出剪切力，并由剪切力滑作用导致层间滑动，派生出剪切力，并由剪切

42、力作用产生层间剪节理两组，其中一组平行或近于平作用产生层间剪节理两组，其中一组平行或近于平行岩层层面，另一组垂直或近于垂直岩层层面发育行岩层层面，另一组垂直或近于垂直岩层层面发育2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强68 纵弯褶皱的岩层在弯曲褶皱的过程中，在褶皱纵弯褶皱的岩层在弯曲褶皱的过程中，在褶皱的横截面上会产生一对的横截面上会产生一对“X”X”型共轭剪节理，因其型共轭剪节理，因其出现在剖面上而被称为出现在剖面上而被称为剖面剖面“X”X”型共轭剪节理型共轭剪节理。两组剪节理的倾向相反，走向在平面上相互平行，两组剪节理的倾向相反，走向在平面上相互平行，且平行褶皱的轴迹。其应力状态为：

43、且平行褶皱的轴迹。其应力状态为：中间主应力中间主应力 2 2处于水平状态，最大主应力处于水平状态，最大主应力 1 1也处于水平状态，并也处于水平状态，并垂直褶皱的轴迹方向；最小主应力垂直褶皱的轴迹方向；最小主应力 3 3直立直立。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强69剖面剖面“X X”型共轭剪节理型共轭剪节理斜向共轭剪节理斜向共轭剪节理纵张节理纵张节理横张节理横张节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强70在断层作用中，由于断层两盘相对位移滑动在断层作用中，由于断层两盘相对位移滑动而派生剪切应力作用，这种派生的局部应力场会而派生剪切应力作用，这种派生的局部应力场会在断层的

44、旁侧产生一些与断层具有一定几何关系在断层的旁侧产生一些与断层具有一定几何关系的节理构造来。的节理构造来。1.1.羽状张节理羽状张节理:断层两侧发育的羽状张节理一般是在断层活断层两侧发育的羽状张节理一般是在断层活动时所派生的局部应力活动的产物，这种节理呈动时所派生的局部应力活动的产物，这种节理呈羽状斜列，位于断层的旁侧而不穿切断层。羽状斜列，位于断层的旁侧而不穿切断层。u与断层有关的节理与断层有关的节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强71 1.1.羽状张节理羽状张节理:羽状张节理常常与断层成锐角相交羽状张节理常常与断层成锐角相交，与断层，与断层相交的相交的锐夹角方向指示断层本盘位移

45、方向锐夹角方向指示断层本盘位移方向，由此，由此，断层派生的羽状张节理可以用来断层派生的羽状张节理可以用来判断断层的滑动方判断断层的滑动方向向。羽状张节理的应力状态为：。羽状张节理的应力状态为：节理面与断层面的节理面与断层面的交线方向代表中间主应力交线方向代表中间主应力 2 2的方向；羽状张节理面的方向；羽状张节理面的法线方向代表最小主应力的法线方向代表最小主应力 3 3的方向，最大主应力的方向，最大主应力 1 1垂直垂直 2 2,并与并与 2 2同位于张节理面上。同位于张节理面上。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强72羽状张节理羽状张节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李

46、强732.2.伴生剪节理伴生剪节理:2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强74 (1)(1)正断层的伴生节理正断层的伴生节理:在形成正断层的统一构造应力场下，可以形成两组在形成正断层的统一构造应力场下，可以形成两组剪节理，一组与断层面平行或近于平行，另一组与断层剪节理，一组与断层面平行或近于平行，另一组与断层面斜交，在剖面上构成面斜交，在剖面上构成“X”X”型共轭剪节理型共轭剪节理。在平面上。在平面上两组剪节理的走向均相互平行，且平行断层的走向。其两组剪节理的走向均相互平行，且平行断层的走向。其应力状态为：应力状态为：2 2水平且平行两组剪节理交线方向，水平且平行两组剪节理交线方向，1

47、 1直直立并平行两组剪节理的锐夹角平分线方向；立并平行两组剪节理的锐夹角平分线方向；3 3水平且平水平且平行两组剪节理的钝夹角平分线方向行两组剪节理的钝夹角平分线方向。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强75“X X”型共轭剪节理型共轭剪节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强76 (2)(2)逆断层的伴生节理逆断层的伴生节理:在形成逆断层的统一构造应力场下，可以形成两在形成逆断层的统一构造应力场下，可以形成两组剪节理，一组与断层面平行或近于平行，另一组与断组剪节理，一组与断层面平行或近于平行，另一组与断层面斜交，在剖面上构成层面斜交，在剖面上构成“X”X”型共轭剪节理型共

48、轭剪节理。在平面。在平面上两组剪节理的走向均相互平行，且平行断层的走向。上两组剪节理的走向均相互平行，且平行断层的走向。其应力状态：其应力状态：2 2水平并平行两组剪节理的交线方向，水平并平行两组剪节理的交线方向，3 3直立并平行两组剪节理的钝夹角平分线方向；直立并平行两组剪节理的钝夹角平分线方向；1 1水平且水平且平行两组剪节理的锐夹角平分线方向。平行两组剪节理的锐夹角平分线方向。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强77“X X”型共轭剪节理型共轭剪节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强78 3.3.派生剪节理派生剪节理:断层两盘相对运动引起的派生构造应力场，也断层两盘

49、相对运动引起的派生构造应力场，也可以形成可以形成两组剪节理两组剪节理，其中一组剪节理与断层面，其中一组剪节理与断层面呈大角度相交，一般不太发育，也不太稳定。另一呈大角度相交，一般不太发育，也不太稳定。另一组剪节理与断层面呈小角度相交，其交角一般不超组剪节理与断层面呈小角度相交，其交角一般不超过过1515，相当于剪切羽裂，相当于剪切羽裂，该组剪节理与断层面相该组剪节理与断层面相交锐夹角方向指示本盘运动方向交锐夹角方向指示本盘运动方向。2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强79两组剪节理两组剪节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强80 1.1.区域性节理区域性节理:在地壳表层广

50、大地区存在着规律在地壳表层广大地区存在着规律性展布的节理，这些节理与局部的地质构造如断层、性展布的节理，这些节理与局部的地质构造如断层、褶皱没有成因上的联系，应该是区域性构造和区域性褶皱没有成因上的联系，应该是区域性构造和区域性构造应力场作用的结果，这类节理称为区域性节理。构造应力场作用的结果，这类节理称为区域性节理。u与区域构造有关的节理与区域构造有关的节理2023-1-2构造地质学构造地质学-李强李强81 区域性节理的特点区域性节理的特点:(1)(1)发育范围广，产状稳定发育范围广，产状稳定 (2)(2)规模大、间距宽、延伸长，穿切不同岩层和地质体规模大、间距宽、延伸长，穿切不同岩层和地质