第五章 节理 §1节理的分类.ppt

1、第五章 节 理,玄武岩柱状节理,学习内容,一、节理的分类 二、节理的分期配套 三、不同地质背景上发育的节理 四、节理的野外观察 五、节理测量资料的整理,第五章 节理,节理的定义,节理 即岩石中的裂隙，是指没有明显位移的断裂。,岩石断裂,2.断层：有明显位移的破裂构造。,1.节理：无明显位移或位移量极小 的破裂构造。,第五章 节理,节理研究的理论和实践意义,实际意义： 1）矿液、石油、天然气运移通道、储集场所，控制矿体形态； 2）地下水、石油渗透性，含油性，含水性与节理发育的密度，开启性有关； 3）影响水工建筑物的渗漏性和岩体的稳定性；,第五章 节理,理论意义： 节理与褶皱断裂和区域性构造密切相

2、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。,第五章 节理,基隆八斗子砂岩层面,第一节 节理的分类,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 走向节理：节理走向与岩层走向大致平行 倾向节理：节理走向与岩层走向大致垂直 斜向节理：节理走向与岩层走向斜交 顺层节理：节理面与岩层的层面大致平行,第一节 节理的分类,分类的依据,节理与有关构造的几何关系分类,按节理形成的力学性质分类,第一节 节理的分类,1、走向节理 2、倾向节理 3、斜向节理 4、顺层节理,动画,2. 根据节理产状与褶皱轴的关系分类 （1）纵节理：节理的走向与褶皱轴向平行 （2

3、）横节理：节理的走向与褶皱轴向垂直 （3）斜节理：节理的走向与褶皱轴向斜交,第一节 节理的分类,a.纵节理 b.斜节理 c.横节理,a,b,c,动画,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: 1. 剪节理及其特征: （1）产状稳定，延伸较远 （2）节理面平直光滑，面上有擦痕 （3）节理缝细，无充填 （4）切穿砾石和胶结物 （5）平行剪切面 （6）常组成 “X” 共轭节理，两组节理旋向相反， 锐夹角平分线是最大挤压力的方向 （7）常形成斜列的羽状节理，可判断两盘移动方向 （8）尾端特征：折尾；菱形结环；分叉,第一节 节理的分类,“X” 共轭节理将岩石切割成棋盘格式岩块,第一

4、节 节理的分类,锐夹角平分线是最大挤压力的方向,第一节 节理的分类,剪性破裂节理,第一节 节理的分类,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。,第一节 节理的分类,羽状节理可判断两盘移动方向,第一节 节理的分类,剪节理羽状节理、尾端特征,第一节 节理的分类,2. 张节理及其特征:,（1）产状不稳定，短而弯曲； （2）节理面粗糙不平，无擦痕； （3）节理缝宽，多被充填，脉宽； （4）绕过砾石和粗砂； （5）平行张裂面； （6）常是不规则的树枝状、网

5、状、追踪张节理； （7）雁列式（左列、右列），可判断断层两盘旋向； （8）尾端变化、树枝状、多级分叉、杏仁状结环、不规则状；,第一节 节理的分类,张节理的侧列、张口充填、共轭雁列,第一节 节理的分类,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, 因此, 张节理面的垂直方向，代表s3方向, 张节理面与应变椭球体的最大应变轴A轴垂直。,第一节 节理的分类,节理力学性质的转化:,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

6、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。,第一节 节理的分类,节理性质的转变,第一节 节理的分类,方家泉追踪张节理,方家泉节理,3. 缝合线构造:,具有缝纫线形态的节理构造。 特点: (1) 多发育于碳酸盐岩石中, 碎屑岩中也可见到。 (2) 缝合线构造的型式有锥状、柱状。 (3) 多数缝合线构造产状平行岩层层面, 也有斜交岩层面产出。,第一节 节理的分类,(4) 成因，先存微破裂面, 后遭挤压, 易溶组分溶解、迁移, 难溶组分残留聚集, 转化成无数细小尖峰突起的缝合面。 (5) 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s1方向。,第一节 节理的分类,A

7、.缝合线构造及其与层理和斜交关系 B.缝合线锥轴与应力轴的关系,A.柱状缝合线；B.锥状缝合线,第一节 节理的分类,发育在砂岩中的缝合线构造,4. 雁列节理和雁列脉:, 概念: 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。,第一节 节理的分类,雁列脉的要素,雁列带、雁列轴、雁列角、雁列宽度,第一节 节理的分类,aa,bb-雁列带，MM-雁列轴， -雁列角，AM-雁列带宽度, 左列和右列:,确定方法： 顺着雁列轴向前方观察，前面一雁列脉排在后面雁列脉的右侧，称为右列式；反之称为左列式。,第一节 节理的分类,生物碎灰岩中的雁行式张节理，右列（型）式排列，运动

8、方向左旋（反时针） 合肥工业大学行政楼大门门厅廊柱,第一节 节理的分类,左列(阶)雁行式张节理合肥紫蓬山侏罗系红色砂岩运动方向右旋（顺时针）,第一节 节理的分类,单脉有平直型、“S” 型、“Z” 型 平直型：窄而长，多为剪裂，剪裂角在100左右，是剪切作用与主剪切面成小角度相交的微剪羽裂发育而成的，裂开后变形较轻。 “S”型：中段较宽，多为张裂，剪裂角在450左右，是剪切作用派生的张节理，反映剪切作用的递进变形。,第一节 节理的分类,雁列角45张裂型左右 雁列角10左右剪裂型,第一节 节理的分类,第一节 节理的分类,5.羽饰构造,发育于节理面上的羽毛状精细饰纹，是在应力作用 下形成的小型构造。

9、 多发育于砂岩等碎屑岩中，其大小与岩石的粒度有关。粒度越细、越均匀，发育越完善。,第一节 节理的分类,羽饰构造,第一节 节理的分类,羽饰构造包括几个组成部分: 羽轴、 羽脉、边缘带、边缘节理、陡坎。,第一节 节理的分类,羽饰构造有多种型式, 最常见的是人字型, 也有呈放射状和环状的。 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,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。,第一节 节理的分类,第一节 节理的分类,节理扩展方向,断裂的源点,6. 节理的裂开愈合作用:,节理常由矿物质充填而形成岩脉。最常见的充填物是石英、方解石、长石、黑云母等。 充填物质有外来的，有自围岩因压溶作用析出的，也有一些是溶液与围岩交代而形成的。,第一节 节理的分类,扩张脉和非扩张脉, 扩张脉：溶液侵入节理空间，并使节理两壁张开而形成岩脉（纤维状晶体可垂直壁，可斜交壁） 非扩张脉：溶液与围岩交代，占有空间而形成的岩脉,第一节 节理的分类,裂开愈合作用, 形成过程：裂缝裂开充填愈合再裂开 （反复裂开愈合的增生作用） 充填物：石英、方解石、长石、