构造地质学PPT6章-节理.ppt

1、第第六六章章 节节 理理v本章要点：本章要点：节理、节理组、节理系概念；节理的分类；节理、节理组、节理系概念；节理的分类；张节理、剪节理的特征；张节理、剪节理的特征；第第六六章章 节节 理理 第一节第一节 节理的概念及其研究意义节理的概念及其研究意义v 一、节理的概念一、节理的概念v 1节理即岩石中的裂隙，是指没有发生明显位移断裂。v 2节理及相关概念v 节理面：节理面：节理构造的破裂面叫节理面。v 节理组：节理组：是指在一次构造作用的统一应力场中形成的，产状基本一致、力学性质相同的一群节理。v 节理系：是指在一次构造作用的统一应力场中形成的两个节理系：是指在一次构造作用的统一应力场中形成的两

2、个或两个以上的节理组构成的，如或两个以上的节理组构成的，如X型共轭节理系，一群放型共轭节理系，一群放射状张节理或同心环状张节理，也称节理系。射状张节理或同心环状张节理，也称节理系。第第六六章章 节节 理理v二、节理的研究意义二、节理的研究意义 节理的研究在理论上和实践上都具有重要意义。节理的研究在理论上和实践上都具有重要意义。节理研究的实际意义在于：节理研究的实际意义在于：1）第第六六章章 节节 理理第二节第二节 节理的分类节理的分类 v节理根据其形成的地质原因有原生节理、构节理根据其形成的地质原因有原生节理、构造节理和非构造节理造节理和非构造节理 第第六六章章 节节 理理第二节第二节 节理的

3、分类节理的分类 一、依据与相关构造的几何关系的分类（与断层分类同）v1.按节理与岩层产状的关系分类走向节理走向节理：走向与岩层走向近于：走向与岩层走向近于平行。平行。倾向节理倾向节理：走向与岩层走向近于：走向与岩层走向近于垂直。垂直。斜向节理斜向节理：走向与岩层走向斜交。：走向与岩层走向斜交。顺层节理顺层节理：属走向节理的特殊类：属走向节理的特殊类型。不型。不 仅两者走向一致，且节理仅两者走向一致，且节理面与岩层面大致平行。面与岩层面大致平行。第第六六章章 节节 理理2按与褶皱轴向的关系纵节理：走向与褶皱轴向基本平行。横节理：走向与褶皱轴向近于直交。斜节理：走向与褶皱轴向斜交。第第六六章章 节

4、节 理理二、据节理形成力学性质分类 张节理、剪节理第六章第六章 节理节理第第六六章章 节节 理理（一）张节理v1、张节理的形成机制和规律v拉伸变形的产物。与应变椭球体的关系为节理面平行于BC面，垂直于A轴。岩石受拉伸变形，可产生张节理，节理面与张应力垂直；岩石受三向挤压，也可产生张节理，节理延伸方向与最大主 应力平行。第第六六章章 节节 理理v1.张节理的主要特征v（1）产状不很稳定，延伸不远。单条节理短而弯曲，常侧裂产出。图5-4 北京坨里奥陶系白云质灰岩中的张节理系（据李志锋摄，杨光荣素描，1980）第第六六章章 节节 理理v（2）节理面粗糙不平，无擦痕。v（3）节理在岩石中延伸遇砾石时，

5、一般是绕过，不切穿。v（4）不闭合，多呈开口状，一般被矿脉充填。脉宽变化大，脉壁不平直。v（5）有时呈不规则树枝状、网络状；有时也构成一定的几何形态，如追踪X形剪节理形成锯齿状张节理；形成共軛雁列式张节理组合。第第六六章章 节节 理理第第六六章章 节节 理理第第六六章章 节节 理理第第六六章章 节节 理理（7）尾端尖灭处常呈树枝状分叉或杏仁状结环。第第六六章章 节节 理理v张节理的特征：短、小、粗糙不平，延伸不远，张节理的特征：短、小、粗糙不平，延伸不远，豆荚状、树枝状豆荚状、树枝状第第六六章章 节节 理理（二）剪节理1、剪节理与主应力轴的关系平面平面X形剪节理形剪节理 剖面剖面X形剪节理形剪

6、节理第第六六章章 节节 理理第第六六章章 节节 理理v2.剪节理的主要特征v(1)产状较稳定，沿走向、倾向延伸较长。成组出现，节理间间隔大致具有等距性。v(2)节理面较光滑平直，面上常留下两侧岩石相互剪切滑动产生的擦痕。两壁较为闭合。v(3)节理面延伸过程中遇到岩石中的砾石或粗颗粒，一般是切穿而过，节理走向保持不变。第第六六章章 节节 理理(4)一般剪节理有两组，成X形交叉，将岩石切成菱形条块或棋盘格子。（5）主剪裂面可由羽状微裂面组成。第第六六章章 节节 理理第第六六章章 节节 理理(6)剪节理尾端尖灭处常呈折尾、菱形结环、节理叉第第六六章章 节节 理理v剪节理的特征：剪节理的特征：长、大、

7、平直光滑，延伸稳定，常常呈长、大、平直光滑，延伸稳定，常常呈“X”型型第第六六章章 节节 理理（四）节理力学性质的转化（四）节理力学性质的转化 由于构造变形作用的递进发展和相应转化，会由于构造变形作用的递进发展和相应转化，会发生应力的转向和变化，因而常出现一种节理发生应力的转向和变化，因而常出现一种节理兼具两种力学性质特征或过渡特征，表现为张兼具两种力学性质特征或过渡特征，表现为张剪性。剪性。第第六六章章 节节 理理根据节理力学性质分类v压扁作用：剪节理方位与夹角变化第六章第六章 节理节理 v压扁作用：剪节理方位与夹角变化第六章第六章 节理节理第第六六章章 节节 理理(五五)羽饰构造羽饰构造

8、发育在节理面上的羽毛状精细装饰，是构造应力作用发育在节理面上的羽毛状精细装饰，是构造应力作用下形成的小型构造，宽度一般数至数十厘米。下形成的小型构造，宽度一般数至数十厘米。包括主节理面、包括主节理面、羽轴、羽脉、边羽轴、羽脉、边缘带、边缘节理、缘带、边缘节理、陡坎等组成部分。陡坎等组成部分。羽饰构造的形成羽饰构造的形成机制，一直是争机制，一直是争论问题。主要有论问题。主要有张裂、剪裂、张张裂、剪裂、张剪复合三种观点。剪复合三种观点。第第六六章章 节节 理理第三节第三节 不同地质背景上发育的节理不同地质背景上发育的节理 一、与褶皱有关的节理一、与褶皱有关的节理第第六六章章 节节 理理二、与断层有

9、关的节理二、与断层有关的节理（一）羽状张节理（一）羽状张节理第第六六章章 节节 理理三、与区域构造有关的节理三、与区域构造有关的节理 区域性节理具有以下特点：发育范围广，产状稳区域性节理具有以下特点：发育范围广，产状稳定；节理规模大，间距宽，延伸长，可切穿不同定；节理规模大，间距宽，延伸长，可切穿不同岩层；常构成一定几何形式等特点。岩层；常构成一定几何形式等特点。v1、主节理、主节理 是指规模明显大于该区节理平均规模的节理。是指规模明显大于该区节理平均规模的节理。常以延伸长，较稳定的产状切穿不同岩层甚至局常以延伸长，较稳定的产状切穿不同岩层甚至局部构造，在一定地区的各组各类节理中占主导地部构造

10、，在一定地区的各组各类节理中占主导地位。位。第第六六章章 节节 理理v2、系统性节理和非系统性节理、系统性节理和非系统性节理 在区域性节理中，根据节理排列组合的规律在区域性节理中，根据节理排列组合的规律程度，分为系统性节理和非系统型节理。系统型程度，分为系统性节理和非系统型节理。系统型节理在节理产状、方位、组合、排列、间距等方节理在节理产状、方位、组合、排列、间距等方面具有规律型。这种规律型节理一般是构造成因面具有规律型。这种规律型节理一般是构造成因的，属主节理。与系统型节理对应的是非系统性的，属主节理。与系统型节理对应的是非系统性节理。节理。节理是一种脆性变形，是地壳浅层次的构造。节理是一种

11、脆性变形，是地壳浅层次的构造。节理下延深度，估计10km（可能更深）第第六六章章 节节 理理四、缝合线构造缝合线构造第第六六章章 节节 理理 第四节第四节 节理的分期与配套节理的分期与配套第第六六章章 节节 理理（二）伴生剪节理（二）伴生剪节理第第六六章章 节节 理理2）限制）限制 第第六六章章 节节 理理2借助岩脉、岩墙、侵入体等间接判断节理形成顺序借助岩脉、岩墙、侵入体等间接判断节理形成顺序第第六六章章 节节 理理（二）节理的配套（二）节理的配套v1.根据共軛剪节理的组合关系：配套主要依据根据共軛剪节理的组合关系：配套主要依据v1）同一构造应力场作用下形成的两组共軛剪节理）同一构造应力场作

12、用下形成的两组共軛剪节理一组左行，另一组右行。一组左行，另一组右行。v2）可利用剪节理的尾端变化，即折尾和菱形结环）可利用剪节理的尾端变化，即折尾和菱形结环进行配套。进行配套。v3）利用追踪剪节理形成的锯齿状张节理进行配套。）利用追踪剪节理形成的锯齿状张节理进行配套。v4）如前述，可利用共軛剪切带中的雁列张裂脉进）如前述，可利用共軛剪切带中的雁列张裂脉进行配套。行配套。v2.据节理发育特征及与局部地质构造的相关性进行据节理发育特征及与局部地质构造的相关性进行配套配套第第六六章章 节节 理理三、雁列脉右行：无论从哪一端观察，其后一条脉相对前一条脉向右侧错移，左行：反之。第第六六章章 节节 理理第

13、第六六章章 节节 理理第第六六章章 节节 理理第五节第五节 节理的野外观测及室内资料整理节理的野外观测及室内资料整理 1观察点的选定观察点的选定 露头良好，最好能观察到两个面，露头面积一露头良好，最好能观察到两个面，露头面积一般不小于般不小于10m2，便于大量测量；构造特征清，便于大量测量；构造特征清楚，岩层产状稳定；节理比较发育，组、系相楚，岩层产状稳定；节理比较发育，组、系相互关系明确，且观测点要选择在重要的构造部位；互关系明确，且观测点要选择在重要的构造部位；一定地区各种不同的构造层，各类构造，岩体一定地区各种不同的构造层，各类构造，岩体和岩石组合中的节理总是互有差异的。和岩石组合中的节

14、理总是互有差异的。第第六六章章 节节 理理2.观测内容观测内容（1）地质背景的观测（构造部位、地层及产状，）地质背景的观测（构造部位、地层及产状，岩性及成层性、褶皱、断裂的特点）；岩性及成层性、褶皱、断裂的特点）；（2）节理的分类和组系划分；）节理的分类和组系划分；（3）节理的分期与配套；）节理的分期与配套；（4）节理发育程度的研究；）节理发育程度的研究；岩性对节理发育程度有明显的影响，其表现为：岩性对节理发育程度有明显的影响，其表现为：a.韧性岩层：剪节理发育，共轭剪裂角大韧性岩层：剪节理发育，共轭剪裂角大b.脆性岩层：张节理发育，共轭剪裂角小脆性岩层：张节理发育，共轭剪裂角小节理发育程度常

15、用密度或频度表示节理发育程度常用密度或频度表示 第第六六章章 节节 理理3节理的观测记录：节理的观测记录：根据上述观测内容，在每个节理观测点上均要参根据上述观测内容，在每个节理观测点上均要参照表照表62逐项进行记录。逐项进行记录。第第六六章章 节节 理理二、节理测量资料的室内整理二、节理测量资料的室内整理1节理玫瑰花图节理玫瑰花图节理玫瑰花图分走向图和倾向图两种。节理玫瑰花图分走向图和倾向图两种。节理走向玫瑰花图，节理走向玫瑰花图，第第六六章章 节节 理理在节理产状变化较大的情况下，共轭剪节理的统在节理产状变化较大的情况下，共轭剪节理的统计整理则可用倾向玫瑰花图表示。计整理则可用倾向玫瑰花图表示。节理倾角玫瑰花图节理倾角玫瑰花图是按以上已分的节理是按以上已分的节理倾向方位角的组倾向方位角的组 2节理极点图节理极点图讲讲 义义