节理、面理和线理(PDF)

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右列型式的雁列脉
第一章 节 理
(2) 雁列带: 雁列节理和雁列脉 成带状展布的空间范围叫雁列带。 (3) 雁列面: 穿过雁列带中各个 单脉的中心而平分雁列带的中心 面叫雁列面。 (4) 雁列轴: 雁列面在雁列带横截 面上的迹线叫做雁列轴。 (5) 雁列角: 单脉与雁列脉之间的 锐夹角为雁列角。雁列角的大小 对分析节理的力学性质很有意义, 根据实测资料统计, 雁列角有两个 高峰值, 一个为45左右, 属于张裂 型节理; 另一个为10左右, 属于剪 裂型节理, 是由剪裂作用中与主剪 切面成小角度相交的微剪裂发育 而成的。 aa’,bb’-雁列带,MM’-雁列轴,
能否配套?
第一章 节 理
2. 节理配套的依据; (1) 进行配套的 两组节理无论是在 平面上还是在剖面 上均具有一定的几 何学组合关系, 多数 呈“X”型式。 但需要注意的 是, 呈“X” 形的两组 节理不一定都是形 成于同一构造时期 和同一构造应力场。
谁给谁配套?
第一章 节 理
(2) 进行配套的 两组节理或个节理 组在其尾端可以有 折尾、菱形结环、 分叉。 (3) 进行配套的 两组节理或节理组 必需是形成于同一 构造时期。在动力 学上属于统一的构 造应力场。
第一章 节 理
一、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
第一章 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 斜交岩层面产出的。
第一章 节 理
第一章 节 理
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。
第一章 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。
第一章 节 理
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
第一章 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。 节理研究在理论上和实践上都具有重要意义, 节理常常为 成矿热液的分散、渗透、迁移和储存提供了通道和空间,。 一些矿区矿床中的矿体的形状、产状和分布与该区节理的 性质、产状和分布有密切关系。节理也是石油、天然气和 地下水的运移通道和储集场所。大量发育的节理常常引起 水库的渗漏和岩体的不稳定, 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 造有着密切的成因联系。所以, 节理的研究也有助于分析 和阐明地质构造的形成和发展。
第一章 节 理
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。
β-雁列角,AM-雁列带宽度
第一章 节 理
(6) 雁列脉中的单脉的形态变化很大, 主要有平面型和S型两种, 平面型雁列脉一般窄而长, 主要属于剪节理性质, 反映劈理后变 形较轻。S型雁列脉单脉的中段较宽, 主要属于张裂性质, 反映 了剪切作用中的递进变形。 由S型单脉组成的共轭雁列脉中, 一种是正S型, 另一种是反S 型。 左列 右列
第一章 节 理
(六) 节理组和节理系: 一次构造作用中形成的节理一般是有一定的规律 的, 并且是成群产出, 构成一定的组合型式, 即节理组 和节理系。 1. 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。 2. 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。例如, 共轭 “X”型剪节理就是属于一个节理系。
第一章 节 理
节理的裂开-愈合作用: 节理脉的充填常常是一个持续 反复增生的过程, 先形成一个窄的裂 缝, 然后张开, 张开的空间被结晶矿 物质充填愈合, 这种反复裂开-愈合 的增生作用称为裂开-愈合作用。 节理充填物的晶体常常显示纤维状 或柱状的结晶习性, 脉内矿物的结晶 方向与应力作用方式和方向有关。 受垂直岩脉走向的张应力作用的岩 脉, 其内矿物晶体垂直岩脉的脉壁生 长; 而受 平行岩脉走向的剪应力作 用, 脉内矿物晶体长轴与脉壁斜交。
两组方向节理的相互切错
第一章 节 理
(6) 进行配 套的两组节理 或个节理组的 节理面中或旁 侧的伴生、派 生构造所反映 的动力学特征 符合统一的构 造应力场。
第一章 节 理
(7) 进行配套的两 组节理或个节理组 的节理面一般应该 有相应的构造归属, 即可以归属到研究 区某一次构造运动 的构造成分 (8) 早期形成的 “X”型共轭剪节理 后期受到挤压作用, 易形成追踪张节理, 利用这种特征也可 将节理组进行配套。
(4) 缝合线构造的 成因是岩石中先存在微 破裂面, 后来遭受挤压, 破裂面附近的易溶组分 溶解并迁移, 难溶组分残 留聚集, 以至原来平直的 破裂面转化成无数细小 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1方向。
第一章 节 理
(三) 雁列节理和雁 列脉: 1. 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。
图 5-23
第一章 节 理
(五) 节理的裂开-愈合作用: 节理常常被矿物质充 填而形成岩脉, 最常见的充 填物是石英、方解石等。 充填物有外来的, 有从围岩 因压溶作用析出的, 也有一 些岩脉是溶液与围岩交代 形成的。溶液侵入节理空 间并使节理两壁张开而形 成的岩脉称之为扩张性岩 脉; 如果由溶液与围岩交代 以占有空间而形成的岩脉 叫做非扩张性岩脉。
S型
反 S型
第一章 节 理
(四) 羽饰构造: 羽饰是发育于 节理面上的羽毛状 精细饰纹, 是构造 应力下形成的一种 小型构造。羽饰构 造产于多种岩石中, 其中以砂岩等碎屑 岩中最为常见, 也 见于细粒变质沉积 岩中, 甚至在玄武 岩中也有发育。
图 11-13
第一章 节 理
羽饰构造包括以下几个组成部分: 羽轴、羽脉、边 缘带、边缘节理、陡坎。
第一章 节 理
(一) 节理的配套:
1. 节理配套的概念: 节理配套就是将在 一定构造时期的统一构 造应力场中形成的各组 节理组合成一定的系列, 换句话说, 就是去鉴别 那些不同方向的节理或 节理组是否是形成于同 一构造时期, 并且是否 是形成于同一构造应力 场的作用, 能否配套成 为共轭“X”型节理系。
第一章 节 理
“X”型共轭节理系将岩石切割成棋盘格式岩块
第一章 节 理
“X”型共轭节理系将岩石切割成菱形岩块
第一章 节 理
(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
雁列脉
第一章 节 理
2. 雁列节理和雁列脉的 要素及其特征: (1) 左列和右列: 雁列节理或雁 列脉在平面上有左 列和右列两种型式。 当垂直节理走向观 察时, 远侧节理向 左侧错列或在左端 重叠时, 称为左列; 反之, 远侧节理向 右侧错列或在右端 重叠时, 称为右列。
左列型式的雁列脉
第一章 节 理
第一章 节 理
二、 节理的配套与分期 在漫长的地质历史时期中, 一个地区可能经历过 多次构造运动, 每一次构造运动都有着它自己的应力 作用的方式和方向, 并由此产生了一定方向、一定力 学性质的节理、节理组以及一定组合型式的节理系。 此外, 早期构造运动中形成的节理在后期构造运动的 构造应力场的作用下, 会发生力学性质的改造和叠加。 所以, 有必要对一个地区发育的所有节理按其形成的 不同时期和不同构造应力场进行分期和配套, 以便从 时间上、空间上、力学成因上研究一个地区节理的形 成发育历史和分布产出规律, 并为研究一个地区的构 造发展史及恢复古构造应力场提供一定的依据。
分叉
折尾
菱形结环
第一章 节 理
(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2 轴, 两组共轭剪节理面 的夹角的平分线分别 代表1和3轴的方向。 一般来说, 1位于锐夹 角平分线的方向, 3位 于钝夹角平分线的方 向。
第一章 节 理
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。
第一章 节 理
(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。
第一章 节 理
(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3方向, 张节理与应变椭球体 的最大应变轴A轴。
第一章 节ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理
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。
第一章 节 理
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。
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第一章 节 理
(4) 进行 配套的两组节 理或个节理组 在在露头上可 见到相互切错 的关系, 并且 这种相互切错 关系遵循于力 学分析原理, 服从于统一的 构造应力场。
第一章 节 理
两组方向节理的相互切错
第一章 节 理
(5) 进行配 套的两组节理 或个节理组的 节理面上有擦 痕, 且擦痕指示 的两组节理的 相对位移方向 遵循力学分析 原理, 服从统一 的构造应力场。
第一章 节 理
(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。
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