构造地质学讲9-10节理.ppt

第十章节理(Joint),破裂（Fracture）,破裂构造的两方面特征：1）断裂存在裂隙，地质体不再连续；2）位移（沿破裂面）a）没有位移节理b）有位移断层如果裂隙被矿物充填脉体,断层,节理,周口店龙门口,节理的定义和研究意义,节理是岩石中的裂隙，是没有明显位移的断裂。,节理研究的意义：1、通过对节理性质、产状、分布规律、分期、配套及其与褶皱、断裂和区域构造关系的分析，阐明地质构造的形成和发展过程。2、节理是一种重要的控矿构造，对于石油、天然气和地下水的运移及储存有重要意义。,区域性的节理控制着地形的演化,云南石林,节理的成因,原生节理：成岩过程中形成。如沉积岩中因缩水而造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理。构造节理：由构造变形而成。非构造节理：由外动力作用形成，如风化作用、山崩或地滑等引起的节理，常局限于地表浅处。,原生节理,柱状节理（云南腾冲）,节理的分类,节理的分类,节理的分类主要依据两个方面,一是按节理与有关构造的几何关系,一是按节理形成的力学性质。（一）节理与有关构造的几何关系分类:1、根据节理产状与岩层产状的关系划分2、根据节理产状与褶皱轴的关系划分3、根据节理产状与侵入岩中流动构造关系划分（二）节理的力学性质分类:可将节理划分为剪节理和张节理两类:,节理与有关构造的几何关系分类,1、节理产状与岩层产状关系分类走向节理:节理走向与所在岩层的走向大致平行的节理(图中1)。倾向节理:节理走向与所在岩层的走向大致垂直的节理(图中2)。斜向节理:节理走向与所在岩层的走向斜交的节理(图中3)。顺层节理:节理面与所在岩层的层面大致平行的节理(图中4)。,节理与有关构造的几何关系分类,2、节理与褶皱轴关系分类纵节理:节理走向与褶皱轴向平行的节理。横节理:节理走向与褶皱轴向直交的节理。斜节理:节理走向与褶皱轴向斜交的节理。,节理的力学性质分类,剪节理,张节理,张节理,3,张节理,剪节理脉,张节理脉,雁列张节理（火炬状节理）,“X”型共轭节理系将岩石切割成棋盘状,“X”型共轭节理系将岩石切割成菱形岩块,共轭剪节理的应力状态:两组共轭剪节理的交线方向代表s2轴,两组共轭剪节理面的夹角的平分线分别代表s1和s3轴的方向。一般来说,s1位于锐夹角平分线的方向,s3位于钝夹角平分线的方向。,岩石发生拉张破裂时，破裂面垂直于最小主应力3，平行于最大主应力1,节理力学性质的转化,一些早期形成的剪节理,在后期构造变形中会被改造或叠加,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节理被改造成北西向的张节理。,张剪性节理,主干节理,派生节理,节理组：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,力学性质相同的一群节理称为节理组。节理系: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。系统性节理：在区域性节理的发育中,在节理产状、方位、组合、排列、间距等方面具有规律性的节理就叫做系统性节理，无规律可循的则称为非系统性节理。,雁列节理和羽饰构造,雁列节理和雁列脉,雁列节理是一组成雁行式斜列的节理。如若雁列节理被岩脉或矿脉所充填,则称为雁列脉。,雁列脉的基本要素aa,bb-雁列带：雁列脉呈带状展布的范围AW-雁列带宽度雁列面：穿过各单脉中心而平分雁列带的中心面MM-雁列轴：雁列面在雁列带横截面上的迹线-雁列角：单脉与雁列面的锐夹角,雁列节理和雁列脉的左阶和右阶:当沿着节理走向观察时,次级节理向左侧错列，并与前一条节理的近端横向重叠，称为左阶，反之称为右阶。,雁列节理中单脉的形态,羽饰构造,羽饰是发育于节理面上的羽毛状精细饰纹,是构造应力下形成的一种小型构造。羽饰构造包括以下几个组成部分:羽轴、羽脉、边缘带、边缘节理、陡坎。羽饰构造一般发育于浅层次的脆性状态岩石中,是快速破裂中形成的,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字型尖端指向断裂源点。多数学者认为羽饰构造是在剪切机制下形成的。,节理脉的充填机制和压溶作用,节理脉的充填机制,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扩张性岩脉。如果由溶液与围岩交代以占有空间而形成的岩脉叫做非扩张性岩脉。,按照纤维晶体生长方向与脉壁的关系，可以分为同向型和反向型。同向型：纤维晶体自两壁向中心生长，并在岩脉中心遇合。纤维晶体与周围岩石矿物成分相同。反向型：纤维晶体自中心向两壁生长，其矿物成分与围岩不同。,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。特点有:多发育于碳酸盐岩石中,如石灰岩、白云岩,碎屑岩中也可见到。缝合线构造的成因是岩石中先存在微破裂面,后来遭受挤压,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转化成无数细小尖峰突起的缝合面。缝合线构造的应力状态:缝合线构造的峰尖方向指示最大主应力1方向。,缝合线构造,缝合线构造,节理的分期和配套,节理的分期,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,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。节理的分期主要依据（1）节理组以及节理系之间的交切关系；（2）各期节理的配套关系。,错开:后期形成的节理切断早期形成的节理,若后期节理是剪节理,则可见到错断线两侧标志点的对应错开。,限制:一组节理延伸到另一组节理前突然中止,这种现象叫做限制,被限制的节理组形成相对较晚。,互切:如果两组节理互相交切或切错,且两组节理相互切错的方向服从统一的构造应力场,则说明两组节理