节理的分类及成因以及节理的野外观测课件.ppt
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- 节理 分类 成因 以及 野外 观测 课件
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1、节理节理(joint)(joint):节理是岩石中:节理是岩石中的裂缝,是没有明显位移的断裂。的裂缝,是没有明显位移的断裂。第一节第一节 节理的分类及成因节理的分类及成因 第二节第二节 节理的分期与配套节理的分期与配套第三节第三节 不同地质背景上发育的不同地质背景上发育的 节理节理第四节第四节 节理的野外观测节理的野外观测第五节第五节 节理测量资料的整理节理测量资料的整理一、节理与有关构造的几何关系分类一、节理与有关构造的几何关系分类(一一)根据节理产状与岩层产状的关系分类根据节理产状与岩层产状的关系分类 根据节理产状与所在岩层产状的关系根据节理产状与所在岩层产状的关系将节理分为:将节理分为:
2、1 1、走向节理:、走向节理:节理走向大致平行于岩层节理走向大致平行于岩层走向。走向。2 2、倾向节理:、倾向节理:节理走向与岩层走向直交。节理走向与岩层走向直交。3 3、斜向节理:、斜向节理:节理走向与岩层走向斜交。节理走向与岩层走向斜交。4 4、顺层节理:、顺层节理:节理面与岩层层面平行。节理面与岩层层面平行。第一节节理的分类及成因第一节节理的分类及成因走向节理走向节理倾向节倾向节理理斜向节理斜向节理顺层节理顺层节理(二)根据节理与褶皱轴方位之间的关系,(二)根据节理与褶皱轴方位之间的关系,将节理分为:将节理分为:(1)纵节理()纵节理(a):节理走向平行于褶皱轴。:节理走向平行于褶皱轴。
3、(2)横节理)横节理(c):节理走向垂直于褶皱轴。:节理走向垂直于褶皱轴。(3)斜节理)斜节理(b):节理走向与褶皱轴斜交。:节理走向与褶皱轴斜交。二、节理力学性质分类二、节理力学性质分类按力学性质可将节理划分为按力学性质可将节理划分为剪节剪节理理及及张节理张节理两类。两类。剪节理剪节理(shear joint):是由剪应:是由剪应力作用引起的节理。力作用引起的节理。张节理张节理(tension joint):是垂直是垂直于相对伸长方向的平面形成的节理。于相对伸长方向的平面形成的节理。剪节理与张节理的主要特征如下:剪节理与张节理的主要特征如下:剪节理剪节理张节理张节理1 1、产状稳定延伸、产状
4、稳定延伸远远1 1、产状不甚稳定,、产状不甚稳定,延伸不远延伸不远3 3、切穿砾石和粗、切穿砾石和粗砂粒。砂粒。3 3、绕过砾石和粗、绕过砾石和粗砂粒。砂粒。:张节理:张节理:剪节理:剪节理剪节理剪节理张节理张节理2 2、节理面平直光、节理面平直光滑,时有擦痕。未滑,时有擦痕。未充填岩脉时是闭合充填岩脉时是闭合的,充填岩脉宽度的,充填岩脉宽度均匀,脉壁平直均匀,脉壁平直2 2、节理面粗糙,、节理面粗糙,无擦痕,未充填岩无擦痕,未充填岩脉时是开口的,充脉时是开口的,充填岩脉宽度不均匀,填岩脉宽度不均匀,脉壁不平整脉壁不平整:张节理:张节理:剪节理:剪节理剪节理剪节理张节理张节理4 4、组成共轭、
5、组成共轭X X型节型节理系。理系。4 4、不规则,有时、不规则,有时组成放射状、同心组成放射状、同心状节理系,雁列张状节理系,雁列张节理。节理。剪节理剪节理张节理张节理5 5、主剪裂面由羽、主剪裂面由羽状微裂面组成。状微裂面组成。5 5、呈平行侧列状。、呈平行侧列状。右行右行左行左行主剪裂面由羽状微裂面组成主剪裂面由羽状微裂面组成平行侧列平行侧列剪节理剪节理张节理张节理6 6、具有折尾、菱、具有折尾、菱形结环和分叉特有形结环和分叉特有的尾端构造,反映的尾端构造,反映两组共轭剪节理的两组共轭剪节理的结合方式。结合方式。6 6、发育杏仁状结、发育杏仁状结环、树枝状分叉等环、树枝状分叉等尾端构造。尾
6、端构造。张节理张节理剪节理与锯齿状追踪张节理剪节理与锯齿状追踪张节理剪节理剪节理张节理张节理1 1、产状稳定延伸远、产状稳定延伸远1 1、产状不甚稳定,延伸不远、产状不甚稳定,延伸不远2 2、节理面平直光滑,时有擦、节理面平直光滑,时有擦痕。未充填岩脉时是闭合的,痕。未充填岩脉时是闭合的,充填岩脉宽度均匀,脉壁平直充填岩脉宽度均匀,脉壁平直2 2、节理面粗糙,无擦痕,未、节理面粗糙,无擦痕,未充填岩脉时是开口的,充填岩充填岩脉时是开口的,充填岩脉宽度不均匀,脉壁不平整脉宽度不均匀,脉壁不平整3 3、切穿砾石和粗砂粒。、切穿砾石和粗砂粒。3 3、绕过砾石和粗砂粒。、绕过砾石和粗砂粒。4 4、组成
7、共轭、组成共轭X X型节理系。型节理系。4 4、不规则,有时组成放射状、不规则,有时组成放射状、同心状节理系,雁列张节理。同心状节理系,雁列张节理。5 5、主剪裂面由羽状微裂面组、主剪裂面由羽状微裂面组成。成。5 5、呈平行侧列状。、呈平行侧列状。6 6、具有折尾、菱形结环和分、具有折尾、菱形结环和分叉特有的尾端构造,反映两组叉特有的尾端构造,反映两组共轭剪节理的结合方式。共轭剪节理的结合方式。6 6、发育杏仁状结环、树枝状、发育杏仁状结环、树枝状分叉等尾端构造。分叉等尾端构造。剪节理与张节理特征对比表剪节理与张节理特征对比表复合成因的节理复合成因的节理1、上述特征是在一次变形中形上述特征是在
8、一次变形中形成的特征。成的特征。如经历多次变形或一次如经历多次变形或一次递进变形,会使早期变形特征被改递进变形,会使早期变形特征被改造或被破坏。出现兼具两类力学性造或被破坏。出现兼具两类力学性质的特征或过渡特征,表现为张剪质的特征或过渡特征,表现为张剪性性因此因此在鉴别节理力学性质时在鉴别节理力学性质时应注意应注意以下三点:以下三点:(1)应注意选取未被后期改造)应注意选取未被后期改造的节理进行观察。的节理进行观察。(2)应注意对区域内各点上的)应注意对区域内各点上的节理特点进行分析对比。节理特点进行分析对比。(3)应注意结合与节理有关的)应注意结合与节理有关的构造和岩石力学性质来鉴定。构造和
9、岩石力学性质来鉴定。主干节理主干节理派生节理派生节理石英纤维晶体石英纤维晶体张剪性节理张剪性节理具体分析几种类型节理:具体分析几种类型节理:1 1、雁列节理和雁列脉:、雁列节理和雁列脉:雁列节理是一组雁列节理是一组呈雁行式斜列的节理,这类节理常被充填呈雁行式斜列的节理,这类节理常被充填形成雁列脉。形成雁列脉。(1 1)雁列脉的基本要素:)雁列脉的基本要素:雁列带:雁列带:雁列脉成带状展布的空雁列脉成带状展布的空间范围。间范围。雁列面:雁列面:穿过各单脉中心而平分穿过各单脉中心而平分雁列带的中心面。雁列带的中心面。雁列轴:雁列轴:雁列面在雁列带横截面雁列面在雁列带横截面上的迹线。上的迹线。雁列角
10、:雁列角:单脉与雁列面的锐夹角。单脉与雁列面的锐夹角。(2)(2)排列及形态:排列及形态:排列:排列:雁列可分为左雁列可分为左列和右列,与左行右列和右列,与左行右行相对应。行相对应。形态:形态:平直型平直型-窄而长,窄而长,多属剪裂;多属剪裂;S S型和反型和反S S型型-中段较宽,多属张中段较宽,多属张裂,反映了剪切作用裂,反映了剪切作用中的递进变形。中的递进变形。右列右列左列左列右行右行左列左列张裂型:张裂型:雁裂角雁裂角为为45450 0左左右右剪裂型:剪裂型:雁裂角雁裂角10100 0左右左右三、缝合线构造:三、缝合线构造:是一种与节理相近是一种与节理相近似的小型构造。似的小型构造。顺
11、层理发育的缝合线:顺层理发育的缝合线:常见,是不常见,是不纯灰岩压溶作用的结果。纯灰岩压溶作用的结果。不顺层(斜交或直交)发育的缝合不顺层(斜交或直交)发育的缝合线:线:形成可分为两个阶段,一是,先在构形成可分为两个阶段,一是,先在构造作用下形成裂缝;二是,在压溶作造作用下形成裂缝;二是,在压溶作用下发育成缝合线。用下发育成缝合线。1缝合线。缝合线。1 1缝合线及两组共轭剪节理缝合线及两组共轭剪节理1 1四、羽饰构造:四、羽饰构造:在节理面上有时见到在节理面上有时见到自一根中轴向两侧呈辐射状散布的纹自一根中轴向两侧呈辐射状散布的纹饰,形似羽毛,称为羽饰或羽痕。饰,形似羽毛,称为羽饰或羽痕。发育
12、的岩石:发育的岩石:为岩性比较均一的细粒为岩性比较均一的细粒岩石,如:细砂岩、粉砂岩、凝灰岩等。岩石,如:细砂岩、粉砂岩、凝灰岩等。边缘节理边缘节理羽饰组成:羽饰组成:羽轴、羽脉、边缘带(陡羽轴、羽脉、边缘带(陡坎及边缘节理)。坎及边缘节理)。羽脉:羽脉:自羽轴向两侧呈弧形发散,总自羽轴向两侧呈弧形发散,总体构成环状或半环状。体构成环状或半环状。边缘节理边缘节理边缘带:边缘带:由陡坎和边缘节理组成,由陡坎和边缘节理组成,实际上是一组斜列小节理与主节理实际上是一组斜列小节理与主节理面交切的结果。面交切的结果。边缘节理边缘节理 产生:产生:一般认为羽饰构造是在节理一般认为羽饰构造是在节理逐渐生长过
13、程中发育的,羽脉的收逐渐生长过程中发育的,羽脉的收敛中心可能是节理生长的起点,逐敛中心可能是节理生长的起点,逐渐向外扩张。渐向外扩张。力学性质可能为张剪力学性质可能为张剪性性。五、节理脉的扩张和充填作用五、节理脉的扩张和充填作用 1 1、扩张脉和非扩张脉:、扩张脉和非扩张脉:自然界常自然界常见岩脉的充填,常见的充填物是石见岩脉的充填,常见的充填物是石英和方解石。英和方解石。溶液侵入节理空间并使节理两溶液侵入节理空间并使节理两壁张开而形成的岩脉称壁张开而形成的岩脉称扩张性岩脉扩张性岩脉 由溶液与围岩交代而占有空间由溶液与围岩交代而占有空间形成的岩脉称形成的岩脉称非扩张性岩脉。非扩张性岩脉。2 2
14、、裂开、裂开-愈合作用:愈合作用:自然界常见被自然界常见被硅酸盐或碳酸盐等充填的岩脉,这硅酸盐或碳酸盐等充填的岩脉,这种节理脉的充填是一个持续反复增种节理脉的充填是一个持续反复增长的过程。长的过程。形成:形成:先裂成缝先裂成缝结晶矿物充结晶矿物充填愈合填愈合裂缝扩大,再充填再愈合。裂缝扩大,再充填再愈合。充填物来源于充填物来源于脉壁岩石脉壁岩石六、构造节理和非改造节理六、构造节理和非改造节理自然界中见到的节理绝大多自然界中见到的节理绝大多数是构造节理,它是本书的主要数是构造节理,它是本书的主要讨论对象。讨论对象。三、节理组和节理系三、节理组和节理系节理组节理组(set of joint):是指
15、在是指在一次构造作用的统一应力场中形成一次构造作用的统一应力场中形成的的产状和力学性质相同产状和力学性质相同的一群节理,的一群节理,称为节理组。称为节理组。节理系节理系(system of joint):在在一次构造作用的统一应力场中形成一次构造作用的统一应力场中形成的两个或两个以上的节理组,构成的两个或两个以上的节理组,构成节理系。如节理系。如型共轭节理系、同心型共轭节理系、同心状、放射状节理系等。状、放射状节理系等。第二节第二节 节理的分期和配套节理的分期和配套研究节理的目的:研究节理的目的:主要是为了探主要是为了探讨研究区的构造变形史和古构造应讨研究区的构造变形史和古构造应力场。力场。但
16、一地区的节理,一般是长期多但一地区的节理,一般是长期多次构造活动的产物,所以就要进行次构造活动的产物,所以就要进行节理的分期与配套。节理的分期与配套。分期分期:是将一个地区的不同时期是将一个地区的不同时期形成的节理加以区分,把同期节理形成的节理加以区分,把同期节理组合在一起。组合在一起。配套配套:是将同一构造期的统一应是将同一构造期的统一应力场形成的各组节理组合成一定系力场形成的各组节理组合成一定系列。主要是将共轭的两组节理组合列。主要是将共轭的两组节理组合在一起,以便研究应力场。在一起,以便研究应力场。一、节理的分期一、节理的分期(一一)依据节理组的交切依据节理组的交切关系分期:关系分期:1
17、 1、错开:、错开:后期形成后期形成的节理错开前期形成的节理错开前期形成的节理,被切者略有的节理,被切者略有位移。位移。2 2、限制:、限制:一组节理一组节理延伸至另一组节理后延伸至另一组节理后突然中止。被限制的突然中止。被限制的节理形成较晚。节理形成较晚。3 3、互切:、互切:是节理同时形成的表现。是节理同时形成的表现。4 4、追踪、利用和改造:、追踪、利用和改造:被追踪、利用和改造的被追踪、利用和改造的节理为早期节理。节理为早期节理。(二二)借助其他地质体判别节理形成借助其他地质体判别节理形成顺序顺序1、岩墙、岩脉和其他侵入体常可用来、岩墙、岩脉和其他侵入体常可用来间接判定节理形成顺序。间
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