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1、西安石油大学西安石油大学油气资源学院第五章节理本章大纲一、节理的分类二、节理的分期和配套三、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:是岩石中的裂隙或破裂面,沿着节理面两侧的岩块基本上没有发生过相对位移或没有明显的相对位移节理构造是地壳上部岩石中发育最广的一种地质构造。节理研究实践意义：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。理论意义：节理与褶皱断裂和区域性构造密切相关，它的研究对认
2、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,一是按节理节理形成的力学性质,这两者之间又相互有关。（一）节理与有关构造的几何关系分类:节理是一种相对小型的地质构造,它们总是与其它构造伴生,节理的产状与其它地质构造的产状之间往往存在一定的几何关系。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一、节理的分类1.根据节理产状与岩层产状的关系划分:(1)走向节理:节理走向与所在岩层的走向大致平行的节理。(2)倾向节理:节理走向与所在岩层的走向大致垂直的
3、节理。(3)斜向节理:节理走向与所在岩层的走向斜交的节理。(4)顺层节理:节理走向与所在岩层的层面大致平行的节理。一、节理的分类2.根据节理产状与褶皱轴方位之间的关系划分:(1)纵节理:节理走向与褶皱轴向平行的节理。(2)横节理:节理走向与褶皱轴向直交的节理。(3)斜节理:节理走向与褶皱轴向斜交的节理。一、节理的分类根据节理力学性质分类剪节理张节理（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)剪节理是由剪切力作用而产生的破裂面。(2)剪节理产状较稳定,平面上沿走向延伸较远,剖面上切割较深。(3)剪节理的剪
4、裂面较平直、光滑,有时在剪切面上有因剪切滑动产生的擦痕。剪节理裂缝窄而闭合,若被其它矿脉充填,矿脉显示宽度均匀,脉壁平整。一、节理的分类(4)剪节理一般切割力较强,发育于砾岩和砂岩中的剪节理,一般都会穿切砾石和沙粒等粒状物体。(5)典型的剪节理往往组成由两组不同走向的剪节理构成的共轭“X”型节理系,这种节理系发育较好时,则将岩石切割成菱形或棋盘格状。如果一组方向的节理发育而另一组方向的节理不发育,则形成一组平行延伸的节理,岩石切割成板状。一、节理的分类“X”型共轭节理系将岩石切割成棋盘格式岩块一、节理的分类“X”型共轭节理系将岩石切割成菱形岩块
5、一、节理的分类(6)主剪裂面由羽状微裂面组成。羽状微裂面与主剪裂面交角一般为5－15°,相当于内摩擦角的一半。微裂面与主剪裂面相交之锐夹角方向指示本侧岩块剪切方向。剪节理的尾端变化和连接形式:★折尾★菱形结环★分叉折尾菱形结环分叉一、节理的分类(7)共轭剪节理的应力状态:两组共轭剪节理的交线方向代表σ2轴,两组共轭剪节理面的夹角的平分线分别代表σ1和σ3轴的方向。一般来说,σ1位于锐角平分线的方向,σ3位于钝角平分线的方向。一、节理的分类σ1在哪里？?2.张节理及其特征:(1)张节理是由张应力作用而形成的破裂面。(2)张节理一般规模较小,平面上
6、延伸不远,剖面上切割不深,产状不甚稳定。一组节理有时呈侧列产出。(3)张节理面一般粗糙不平,节理面上无擦痕。(4)在砾岩和砂岩中发育的张节理,不穿切砾石和砂粒,而是绕过砾石和砂粒弯折延伸。一、节理的分类(5)张节理往往呈开启张口状态,可被岩脉、矿脉充填。(6)张节理的尾端变化和连接形式:多为不规则形态,另有树枝状、多级分叉、杏仁状结环。(7)在共轭剪裂带中形成的张节理多呈雁列状。一、节理的分类(8)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,张节理面的垂线方向代表σ3方向,张节理与应变椭球体的最大应变轴A轴垂直。一、
7、节理的分类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。一、节理的分类由于递进变形和构造作用的转化，节理力学性质可以同时表现出张节理和剪节理两类节理的特点。北京西山一条张剪性节理（据宋鸿林）利用应变椭球体分析派生节理和纤晶生长方向张节理剪节理3.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:(1)多发育
8、于碳酸盐岩石中,如石灰岩、白云岩,碎屑岩中也可见到。(2)缝合线构造的型式有锥状、柱状。(3)多数缝合线构造的产状都是平行岩层层面的,也有斜交岩层面产
