第十章 节理ppt课件.ppt

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1、第十章节理破裂及其力学分析破裂（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─脉体节理（joint）断层（fault）脉体（vein）断层节理周口店龙门口破裂的方式拉张破裂（模式I）：相对运动方向垂直于破裂面剪切破裂（模式II）：相对运动方向平行于破裂面，但垂直于破裂边缘剪切破裂（模式III）：相对运动方向平行于破裂面和破裂边缘破裂的力学分析σ2σ1σ3物体中与σ2垂直的平面内任意截面的应力状态都可以用左侧应力莫尔圆上的一点来表示。σ1σ3物体内一点的二维应力状态有以下八种类型岩石断裂

2、准则断裂是指由于外力作用在物体中产生的介质不连续面。断裂准则：在极限应力状态下各点极限应力分量所应满足的条件，称为断裂条件或者准则。莫尔包络线：就是材料破坏时的各种极限应力状态应力圆的公切线。判别条件：当一点的应力状态的应力圆与莫尔包络线相切，这点就开始破裂。库仑准则库仑准则，又称最大剪应力准则，其表达式为max=(1-3)/2=0。022库仑－纳维叶准则：将库仑公式（＝0＋n）中的内摩擦系数用内摩擦角来表示，将其转换成＝=0+n*tan即为库仑－纳维叶准则。由于该理论既有一定的适用性，又比较简单，所以应用比较广泛。＝0＋n=0+n*tan

3、σφσ3σ1φτ格里菲斯准则：库仑准则是通过实验说明岩石破裂时各应力之间的关系，但它们不能对导致破坏的内部机制作出令人满意的物理学方面的解释。为此提出了格里菲斯准则（表达式：n2=4T0(T0+n)）该准则认为，任何脆性材料，都存在大量微小裂缝，脆性材料的断裂就是由这些微小的、无定向裂缝扩展的结果。当1<-333=－T0当1>-33n2=4T0(T0+n)张裂的破裂准则第一节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、断裂和区域构造的关系的分析，阐明地质构造的形成和发展过程。

4、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。JointingControlsLandscapeEvolution(regionaljointsets–rockstrength,groundwaterflow)流体流动的证据第二节节理的成因节理的成因①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。②构造节理：由构造变形而成。③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。柱状节理（云南腾冲）柱状节理第三节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

5、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（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。倾向节理:节理走向与所在岩层的走向大致垂直的节理。斜向节理:节理走向与所在岩层的走向斜交的节理。顺层节理:节理与所在岩层的层面大致平行的节理。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

6、皱轴向斜交的节理。剪节理张节理产状稳定，延伸远产状不稳定，延伸不远平直光滑，有擦痕和羽裂弯曲粗糙，无擦痕出现在砂、砾岩中，一般切过砂砾和胶结物出现在砂、砾岩中，常绕过砂、砾未充填时，是闭合的缝多开口，一般多被充填一般是共轭“X”型节理系树枝状，锯齿状，雁列状等剪应力产生张应力产生节理的力学性质分类剪节理张节理张节理张节理擦痕“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σ1在哪里？?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

7、。σ1σ3雁列张节理（火炬状节理）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,节理在节理产状、方位、组合、排列、间距等方面具有规律性就叫做系统性节理，无规律可循的则称为非系统性节理。节理的分期节理的分期就是将一个地区不同时期形成的节理,按先后顺序，组合成一定系列，以便从