构造地质学课件 第5章 节理.ppt

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1、构造地质学StructuralGeology思考讨论题第三讲与横弯褶皱作用相比，纵弯褶皱作用有哪些与之不同的特点（形态，应力－应变分布及特征，伴生构造等）？造成这二种褶皱构造特征差别的原因是什么？为什么自然界中较少见到剪切褶皱？形成剪切褶皱需要怎样的条件？StructuralGeologyJoint节理第五章节理节理及其分类节理的形成作用节理及其分类节理的形成作用一、节理及其分类1、节理的概念节理是岩石中没有明显位移的断裂构造，在地壳上部岩石中广泛发育。北京西山的一条张剪性节理一、节理及其分类节理的研究意义脉状矿体的储集空间油、气、水运移储集的通道和空间工程地质：岩体强度

2、、稳定性地质构造分析：应力场分析理论意义节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构造有着密切的成因联系。节理研究有助于分析和阐明地质构造的形成和发展。生产实践意义一、节理及其分类2、节理的分类节理与有关构造的几何关系节理形成时的力学性质节理的分类主要依据两个方面一、节理及其分类1.根据节理与有关构造的几何关系的分类节理是一种相对小型的构造，总是与其他构造伴生。节理的产状与其他构造的产状之间往往存在一定的几何关系。(1)走向节理-节理走向与岩层走向大致平行。(2)倾向节理-节理走向与岩层走向大致直交。(3)斜向节理-节理走向与岩层走向斜交。(4)顺层节理-节理面与岩层的

3、层面大致平行。根据节理产状与岩层产状的关系可将节理分为：一、节理及其分类(1)纵节理-节理走向与褶皱轴向平行（下图a）(2)横节理-节理走向与褶皱轴向直交（下图c）(3)斜节理-节理走向与褶皱轴向斜交（下图b）根据节理与褶皱轴的关系，可将节理分为对于发育于水平岩层或近水平岩层中的节理一般根据节理的走向进行划分，如北东向节理、北西向节理等。一、节理及其分类一、节理及其分类2.节理的力学性质分类根据节理的力学性质，可将节理分为剪节理和张节理。剪节理是由剪应力产生的破裂面。剪节理一、节理及其分类产状较稳定，沿走向和倾向延伸较远。较平直光滑，有时具有剪切滑动留下的擦痕。剪节理如被

4、矿物质充填，岩（矿）脉宽较为均匀，脉壁较平直。发育于砾岩和砂岩中的剪节理，一般穿切砾石和胶结物。剪节理具有如下主要特征：一、节理及其分类典型的剪节理常常组成共轭Ｘ型节理系，可将岩石切成菱形、棋盘格式或成柱状。如果只有一组节理发育，则成平行延伸的节理。剪节理往往成等间距排列。一、节理及其分类主剪裂面由羽状微裂面组成。羽状微裂面与主剪裂面主角一般为10°－15°，相当于内摩擦角（φ）的一半。右图是剪切实验形成的两组羽列剪节理A与B。A组微剪裂面与主剪裂面MN夹角为α（不超过15度），指示本盘错动方向；B组微剪裂面与MN夹角为γ角。一、节理及其分类剪节理尾端尖灭处常呈折尾、菱形

5、结环、节理叉。一、节理及其分类X型节理系是剪节理最典型的形式之一，两组剪节理的夹角称共轭剪裂角。两组剪节理的交线代表σ２；两组节理的夹角平分线分别代表σ１和σ３。过去曾认为X型节理的锐角分角线必与σ１一致，即剪裂角小于45°，但实际观察表明共轭剪节理的共轭剪裂角有时可能等于或大于90°，即剪裂角可以等于或大于45°。因此不应简单地把X型剪节理的锐角分角线作为σ１。在韧性岩石发育地区以及多次强烈变形地区尤应审慎。X型节理一、节理及其分类先剪后张的实例右侧为一组共轭剪切，左侧是追踪两组剪节理形成的锯齿状张节理。一、节理及其分类张节理张节理是由张应力产生的破裂面。张节理(被矿脉

6、充填)一、节理及其分类产状不稳定，延伸不远。单条节理短而弯曲，节理常侧列产出。节理面粗糙不平，无擦痕。在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中的张节理常常绕过砾石或粗砂粒，即使切穿砾石，破裂面也凹凸不平。张节理具有以下主要特征：张节理多开口，一般被矿脉充填。脉宽变化较大，脉壁不平直。一、节理及其分类一、节理及其分类张节理有时呈不规则的树枝状，各种网络状，有时追踪X型剪节理形成锯齿状张节理（图B）、单列或共轭雁列式张节理（根据雁列式节理中各单条节理的错列方式分为左阶和右阶。顺着一条节理走向观察，次一条节理向左侧错列，并与前一条节理的近端横向重叠，为左阶；反之为右阶。图C），有时也形成放

7、射状或同心圆状。（图B）一、节理及其分类C雁列张节理一、节理及其分类张节理尾端尖灭处常呈树枝状分叉或杏仁状结环。张节理是在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方位（应变椭球体的长轴A）。上述剪节理和张节理的特征是一次变形产生的节理所具有的。若岩石或岩层经历了多次变形，早期节理的特征常被后期变形改造或破坏。即使在一次变形中形成的节理，因各种因素的干扰，也会使节理不具备上述诸方面的典型特征。一、节理及其分类非构造节理是在外动力地质作用下形成的节理，如风化作用或滑坡形成的节理等，其特点是发育的范围和深度有