构造地质学七

第五章节理

节理是岩石中的裂隙，是没有明显位移的断裂，也是地壳上部岩石中发育最广的一种构造。节理可为矿液上升。渗透、沉淀提供构造条件。节理也是石油、天然气和地下水的运移通道和储聚场所。大量发育的节理常为水库和大坝等工程带来隐患。节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构造有着成因联系。所以，节理的研究在一定条件下也有助于分析地质构造。8/18/20231第一节节理的分类

节理的分类主要依据两个方面:①按节理与有关构造的几何关系②按节理形成的力学性质。一、节理与有关构造的几何关系的分类

节理是一种相对小型构造，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。(一)按节理产状与岩层产状的关系的分类

依据节理产状与岩层产状的关系节理可以分为以下四类(图10-1):1·走向节理

节理走向与岩层走向大致平行的节理。2·倾向节理

节理走向与岩层走向大致直交的节理。3·斜向节理

节理走向与岩层走向斜交的节理。4·顺层节理

节理面与岩层的层面大致平行的节理。8/18/20232(二)按节理与褶皱轴的关系的分类依据节理与褶皱轴的关系，节理可以分为以下三类(图10-2):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。8/18/20233张节理与剪节理的特征

剪节理张节理(1)产状稳,延伸长;产状不稳，延伸不远，短而弯，常侧列产出(2)节理面平直、光滑；节理面粗糙不平；(3)在砾岩中,切砾和胶结物;在砾岩中,绕砾切过；(4)形成ｘ形共轭剪节理;开口多，多被脉充填，宽度变化大,脉壁不平(5)形成羽列;树枝状.追踪ｘ形成锯齿状(6)尾端变化为折尾菱形结环;尾端分叉、杏仁状结环.8/18/20234二、节理的力学性质的分类

根据节理的力学性质，可将节理分为剪节理和张节理两类。(一)剪节理剪节理是由剪应力产生的破裂面，具有以下主要特征:(1)、剪节理产状较稳定，沿走向和倾向延伸较远。(2)、剪节理面较平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦痕。剪节理未被矿物充填时是平直闭合缝，如被充填，脉宽较为均匀，脉壁较为平直。8/18/20235(3)、发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理，一般穿切砾石和胶结物。(4)、典型的剪节理常常组成共轭"X"型节理系。"X"型节理发育良好时，则将岩石切成菱形、棋盘格式(图10-3)。剪节理往往成等距排列。(5)、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10°－15°，相当于内摩擦角(φ)的一半。图10-4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。，指示本盘错动方向，B组微剪裂面与MN夹角为γ角。8/18/20236

“X”型节理系是节理的典型形式，两组共轭剪节理的夹角为共轭剪裂角。两组共轭剪节理的交线代表σ2，两组节理的夹角平分线分别代表σ1和σ3。“X”型节理与主应力轴的关系是对节理进行应力状态分析和探讨应力场的依据。多年来地质学家一般认为“X”型节理的锐角分角线与σ1一致，即剪裂角小于45°。实际观察发现，共轭剪节理的共轭剪裂角有时可能等于甚至大于90°，即剪裂角可等于或大于45°。对此一些地质学家作了不同解释。在韧性岩石发育地区及多次强烈变形地区尤应审慎，应当观察剪节理的剪切方向来确定其反映的应力方位。8/18/20237(二)张节载理张节惠理是爹由张沟应力堪产生筝的破龙裂面丙，具坝有以信下主纽奉要特纳征:(1蜂)、张乎节理产状不甚范稳定茫，延刃伸不精远。斩单条己节理桑短而塌弯曲敌，节振理常驾侧列拼产出(图10斗-5)。(2私)、张节理怀面粗糙笋不平候，无犹擦痕胆。(3恨)、在短胶结湖不太甩坚实滤的砾肾岩或往砂岩筒中的牵张节擦理常诊常绕砾石盼或粗刺砂粒弊而过尸，如湾切穿马砾石避，破秧裂面网也凹锯凸不傻平。(4胆)、张驾节理螺多开口，一蕉般被离矿脉留充填押。脉茄宽变喊化较款大，喝脉壁育不平则直。(5锈)、张迁节理拿有时逗呈不奶规则跨的树枝诵状，各游种网妖络状钓，有烂时也绣追踪"X嫁"型共买扼剪绒节理汤形成般锯-齿状按张节纪理(图10方-6弃)、单乘列或洪共轭伙雁列裂式张担节理(图10晨-7地)，有篮时也买呈放屋射状菌或同视心圆蜻状组爷合形嚼式。7/秩6/助20漫238根据扒雁列骄式节蔬理中摸各单披条节塞理的赌错列掩方式杆分为钞左阶揉和右壤阶。顺一丛条节及理走挨向观座察，丝式次一醉条节躁理向妙左侧抖错列殊，并丽与前遭一条加节理西的近桃端横扎向重戒叠，炕是为屡左阶;反之薄为右级阶(图10紧-7翻)。张节举理是勺在垂么直于脂节理际面的肚张应坊力作瓣用下责形成该的，续因此障，张节侵理面丝式的垂稼线方书向代淘表σ3方位。在易上拱绵作用呀下形惭成的税张节忌理，跑总体屡常常讯排列酿呈放约射状俘或同殃心圆警状。7/汇6/调20及239上述脚剪节很理和少张节悔理的趟特征泼是在成一次液变形薪中形极成的兆节理激所具勉有的颜。如岁果岩我石或垃岩层烘经历既了多留次变槽形，淋早期苏节理汉的特舅点在蓬后期贴变形迟中常亏被改敲造或者被破召坏。躲即使灵在同娘一次初变形蒜中，时由于阴各种墨因素改的干哗扰，续也会洽使节仰理并牵不具啦备上嫁述典涂型特学征。窑因此忠，在往鉴别泄节理雁的力壁学性饮质时魄，首先，必秧须选事取未贺受后碰期改庸造的伸节理石，并渡且要乌综合悟考虑靠各种屡特点;其次，不兽能只胞依据肉个别灵露头系上节昏理的态特点原，而尚应对痰区域凭内许阴多测饶点或静露头店上节叛理的香特点伙加以龄分析较对比;第三，鉴转别节尼理力主学性夕质应沸结合挣与节砍理有热关的滚构造泊和岩害石的翼力学殿性质稼进行厘分析麻。7/油6/铁20例2310由于疲构造仅变形摊作用塔的递欲进发羽展和博相应况转化吵，会毁发生吃应力批的转萍向或欢变化械，以螺致常旗常出载现一酒种节熔理兼毕具两茎类节杜理性闻质的课特征呆或过玩渡特焦征，配表现乏为张挖剪性衣等等烟。有森时一竖条剪帐节理长顺走彼向转队变为清一条趴雁列汗张节里理(图10与-9抛)。图10下-9河南月嵩山养卢店观纸房万水库拦边石英保云母知变质俭砂岩单中被羞石英旺充填流的雁烘列节甚理7/认6/徐20悠2311三、糟节理阶组和逐节理熊系一次好构造股作用价中形催成的炼节理卫一般拾是有计规律奴的，籍并且捆是成隔群产扒出的狡，构谣成一酿定的棋组合贷型式命，即塔组成毅节理窗组和药节理术系。节理描组是指您在一水次构钥造作脚用的叮统一掠应力参场中碗形成盯的，秃产状爪基本初一致逢和力贵学性外质相姻同的重一群斑节理姓。在陈一次晕构造绍作用跪的统矿一构病造应灯力场燃中形涌成的柳两个每或两怪个以投上的罚节理粘组，写则构胶成节理她系，如“x”型共声轭节环理系距等。感对于丝式在一谨次构滨造作躬用的罢统一独应力京场中劈燕形成踩的产缓状呈损规律纽奉性变靠化的梯一群仇节理获，也挥称为霜节理甜系，哑如穹院隆上警发育题的一科群放锹射状痛节理劫或同扇心状灯节理败。7/过6/某20眯2312四、酸节理监的分狱期与船配套一定庭地区辟的节示理一螺般是哨长期评多次就构造肉活动羞的产绑物，燃为了市探讨仅该地精区的勾构造跑变形件史，低常常到进行页节理鼓的分暴期。分期罚就是耀将一鸣定地致区不恋同时漫期形绝成的悠节理酷，按菠先后树顺序堤，组祖合成邪一定盖系列伸，以其便从昂时间召、空费间和剪形成抛力学陶上研回究一伍个地秒区节坟理的覆发育半史和宿分布柴产出我规律逆。节理康的分庙期主停要依超据两饮个方菜面:①根据唯节理赴组的银交切晨关系淡：蠢节理蜓组的码交切映关系寒表象现为节理征组的错开除、限虫制、也互切摘、追抗踪。②借岁助其坑他地会质体承。如壶：一组节理茅为脉津充填暑，另牢一组更切割裙脉。7/程6/扮20倚2313节理书的配套是指垂在统晌一应践力场跨中形朝成的沙各组融节理艺的组竹合关捡系。一般究是对串一对范共轭嚼剪节还理进赴行配悉套。1、互火错2、折县尾、辱菱形端结环3、运疗动方果向4、追略踪7/拒6/晨20纸2314第二骂节烟雁列巨节理污和羽住饰构燃造一、雁到列节越理雁列菜节理圈是一环组呈胁雁行疯斜列富式的晒节理爱，这递类节薯理常尝被充挠填形申成雁塞列脉使。两图者的绩构造按意义脂是相哈同的叉，雁惜列脉辽产出秒于多谈种岩值石，菜在碳献酸盐蒜岩中殿尤其侮发育(图10现-7详)。雁列培脉呈夜带状对展布慰的范甜围称陷为雁列蠢带(图10拔-1溜0)。穿过腔各单坊脉中丑心而弟平分晋雁列档带的袄中心乐面，称蚕为雁列御面。雁列蹲面在志雁列虾带横音截面朵上的框迹线加称雁列迅轴。雁每列面迎的产终状即鼓代表贡雁列隶带的膛产状凤。单脉垮与雁眠列面制的锐甩交角伴为雁列质角,雁列歌脉可丑以是尘单列亡产出康，是虑单剪烤作用牌的结陪果，功也可颈以由樱左阶晕和右钟阶两束条雁丝式列脉贸交叉鲁组合届成共团轭雁驳列脉(图10敲-7犯)。7/蛛6/卵20危2315雁列其脉中怜单脉腿的形仓态变统化很桑大，拘主要扶有平法直型枣和“S”型两暑类。南平直摩型窄委而长例，多鸟属剪每裂反帽映破拳裂后咸变形赛较轻(图10收-1石)。饼“S”型中颈段较松宽，咳多属主张裂他，反昏映了油剪切筐作用然中的它递进劲变形团。在停由“S”型单锈脉组眉成的共共轭热雁列拆脉中尽，一岁为正泳“S”型，家一为深反“S”型(图10瓣-7。图10逗-7共轭锁雁列含脉中柔，雁兄列张拜节理禽的末尝端都肌互相昆平行己且与圾层理蒙垂直锈。这技说明渠雁列剩张节央理是挤由早骑期已狸形成馆的张仗节理梢又发危生剪串切变劫形使蛛中部恨发生译旋转袍而形坟成的址，即只雁列塑张节拿理利傍用和默迁就坦了早刘期张挣节理何。雁莫列角腿的大每小对短分析怒节理抖的力洋学性裕质是彩很有绕意义估的。井根据弦实测资资料袋统计捆，雁朋列角滑有两彻个高专峰值:一组膨为45玩°左右;另一浸组为10才°左右拴。前柿者是臭张裂岔型，蓬是剪苍切作狭用中稠派生完的张班节理描；后翠者可虚能是克剪裂影型，仇是剪物切作虏用与疗主剪伶切面手成小毛角度津相交内的微蛛剪羽或裂发描育而铁成的(图10广d1格)。7/傅6/崖20孙2316二、束羽饰对构造羽饰俩是发仔育于逆节理愉面上激的羽恢毛状腐精细窑饰纹证，是灾在应砌力作消用下理形成海的小再型构膝造。福羽饰齐构造赔包括秤以下势几个火组成秀部分(图10认-1辆2):羽轴圣、羽宴脉、钢边缘悟带、回边缘诉节理勇、缘祥面和必陡坎不。边夺缘带伐由一归组雁希列式初微剪宅裂面(边缘轿节理)和连拿接其铁间的热横断闹口(陡坎)组成瘦。羽饰工构造吓产于橡多种猴岩石肤之中锐，以伙砂岩饱等碎茂屑岩趁中最讯为常且见(图10爆-1征3)，也断见于公细粒模变沉凶积岩春中和仙玄武厉岩等预岩浆屯岩中筹。羽胡饰构景造的秀宽度橡一般济为数税厘米套至数蜓十厘宇米，疾也有佛数米贯宽者帜。规尾模大企小主斯要与哈岩石党的粒育度有存关，坚粒度伴愈小撕，羽四饰愈点小，毯羽脉鸭愈细;颗粒淋愈均抄匀，画发育翠的羽锡饰愈价完美亚。7/洲6/症20巷2317羽饰耍构造纠有多裤种形朋式，傅最常幼见的幅是人忍字形驻，有担时呈慈放射碗状或等环状辱，或旁构成池复合时过渡榴形式然。决窑定羽毅饰几判何形债态的宜因素谊有，笼裂源斧点(破裂碌发生碰起点)的位移置、纳岩石拐性质秃、层雅厚、梳层面瓶约束薪条件宽及作卡用力冶。羽饰杜构造宿的形愈成机圈制一泡直是棋一个哗争论谅问题洲，存幕在三数种观远点:①张裂乌说;②剪裂达说;算③张剪嗽复合愿说等坟。张蜓裂说蓝认为御羽饰泪构造漆所在贿的、克主节材理为赵张裂肠面，解依据湖是节妇理面件上羽速饰完杆好，估没有厘任何尺剪切押滑动念迹象裙。剪让裂说送认为愚，羽拣饰构筑造边退缘带舱的雁蛙列微调裂隙烂是剪刘切机爽制的日显明胶标志肃，由投于羽阶饰所阶在的义节理滑面是革剪应舱力刚浸刚达用到或老略微归超过付岩石安破裂捐强度非而产感生的恩萌芽滑剪裂踏面，寄因尚诉未滑测动而健保存辈羽饰捧。也贼有人唐认为晌羽饰贩构造浪是张信剪性亚裂面踢。(马杏清垣&，杨嘴光荣筋素描缓，19赌78双)现在但多数访学者银倾向鞠于剪瞧裂说。7/说6/除20蜡2318羽饰助构造犬一般席发育青于浅庭层次子的脆封性状春态岩袜石中庭，并盛且可酒能是渠在快霞速破家裂中罚形成腿的。随羽脉控发散激方向半指示午节理菊的扩牺展方讲向，面羽脉重收敛缺汇聚戚方向背和“佳人”腥字形振尖端督指向秧断裂诞源点普。边放缘带近的边生缘节始理及穗陡坎致与微碗剪羽嘉列和头反阶轻步类孝似，库显示秆出剪耕切力还偶方魔向。伍因此辈，羽弄饰构枝造有不助于场节理忆配套闻，在就某种鹿程度奸上也屿有助锐于分只析节鄙理的侧力学助性质涂。羽竿饰构复造与晃大型娇构造发的类政比及脾其与票大型生构造嚷的成亩因关英系，苗是今慎后值存得注触意的怖研究甲课题泊。7/笨6/钻20娇23197/君6/重20榆23207/脆6/批20醋2321充填辈脉的柴矿物岁种类简很多碎，如早石英戚、方终解石割、长裕石等缸。脉掀体矿排物成比纤维割状，估一般谁与脉葵的第非一次他张开晶壁垂取直，五并具肝有反围向生驰长的梨特点伞。在德裂开-愈合桌过程束中，法后续毒的裂饱开发和生于汤已愈望合裂跑缝的叼边界倦，因绳为这残里是旋力学陡薄弱蹄面。根据翠兰姆案赛对钩瑞士作温德嗓格莱阴仑鲕萌状灰磨岩的香研究贿，7.匹5m困m宽的洽脉中纯曾有50弊0次以朱上的仰裂开-愈合坊过程欧。他劫还指载出，胖如果坦不是消大多偶数，轨至少夹有相踪蝶当多宝的张丹裂脉齿是通抄过逐芝渐增郑生过厉程形贼成的澡。由上紫述可茧见，蜂在节欲理研羡究中赖，对壤岩脉袖进行习微观茂研究堤是十单分重神要的锻，这疗对分绒析节线理的普力学斗性质烘和发斜育过划程常雨可提炉供有肌意义草的信黑息。7/矩6/劈燕20惹2322三、响缝合彼线构转造缝合钟线构促造是慰一种建与节蔽理相绳似的码小型暗构造技，常宰见于蚁不纯今灰岩泛中，挨在我盐国南准方三径叠系匙等灰搏岩中中广泛训发育探。过摄去认肢为缝脆合线吓都是笨顺层耻理发洁育的涌，是析压溶洪作用互的结惹果。幕但是蜓，近钉年来装研究柱发现鸡，缝盏合线榨不仅免顺层匆理产竞出，厘也有冈与层上理斜努交或蹈直交呆的。肠与层聚理不衬一致复的缝跌合线瓶一般格是在雅构造揪作用仓下先绿形成妻裂缝险，进其而在趟压溶尸作用勉下发第育成提缝合念线。孩所以足，缝诱合线鸦构造宅的形衬成总敢是经兽过两会个阶尼段，唯先有条裂面窃，进学而压扑溶。笋在垂秘直裂灶面的双压溶乓作用课下，午易溶接组分伶流失喘，难捆溶组做分则趁残存梅聚积甚，以送致原沈来平浑直的唤面转菌化成艺无数刮细小鞋尖峰努突起受的缝催合面窗。在舱许多宾大理构岩中秒，经喘常会划见到伴压溶范作用闸引起芽的缝浸合线积。缝笨合线奖构造绒与主没压应请力轴笋直交戚，即辫主压仓应力袋轴与桃缝合屈线锥鹿轴一滴致(图10鸦-1汤6)。因狸此，榴缝合丈线构改造在付一定驳