构造10第五章节理PPT课件
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构造地质学ppt课件
*
二、构造尺度 大至全球性，小至纳米级 本教材分六级： 1. 巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。 如喜马拉雅山造山带、秦岭—大别造山带 2. 大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元 如背斜、向斜、大型断裂等 3. 中型构造：一个地段上的褶皱、断层； (1：5万比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点) 4. 小型构造：露头上、手标本上的构造 (小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点) 5. 微型构造（显微构造） ：手标本、显微镜下可见的构造 6. 超显微构造：电子显微镜下研究的构造 （位错）
*
*
一般分三级： 1. 大构造-区域构造、大地构造 (1：20万比例尺图幅的范围) 2. 小构造：露头上、手标本上的构造 3. 显微构造：显微镜下可见的构造 构造尺度不同，研究目的不同，手段与方法不同，侧重的内容不同，解决的问题不同。
*
三、构造变形场 1. 构造应力场： 物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和 (挤压应力场、拉张应立场、剪切应立场) 2. 构造变形场： 主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域 （1）伸展构造： 水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力 下形成的构造。 （裂谷、盆地、地堑-地垒、盆-岭构造等） （2）压缩构造： 水平挤压应力下形成的构造 (褶皱、逆冲断层)
*
3. 倾角： 倾斜线与水平面的交角（最大交角） 表示方法：倾向∠倾角， 如：66º∠ 50º（常用） 走向/倾向∠倾角，如：156º/66º∠ 50º 方向定量：规定N为0（或360º）； E为90º； S为180º； W为270º
*
（2）不整合时代的确定： ①缺失地层的年代 ②下伏最新地层之后；上覆最老地层之前 ③侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后 ④被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前 ⑤古风化壳的年代 （3）不整合的空间展布和变化 不同地段、不同部位强度、性质均有变化， 综合考虑区域多种因素
二、构造尺度 大至全球性，小至纳米级 本教材分六级： 1. 巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。 如喜马拉雅山造山带、秦岭—大别造山带 2. 大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元 如背斜、向斜、大型断裂等 3. 中型构造：一个地段上的褶皱、断层； (1：5万比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点) 4. 小型构造：露头上、手标本上的构造 (小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点) 5. 微型构造（显微构造） ：手标本、显微镜下可见的构造 6. 超显微构造：电子显微镜下研究的构造 （位错）
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一般分三级： 1. 大构造-区域构造、大地构造 (1：20万比例尺图幅的范围) 2. 小构造：露头上、手标本上的构造 3. 显微构造：显微镜下可见的构造 构造尺度不同，研究目的不同，手段与方法不同，侧重的内容不同，解决的问题不同。
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三、构造变形场 1. 构造应力场： 物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和 (挤压应力场、拉张应立场、剪切应立场) 2. 构造变形场： 主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域 （1）伸展构造： 水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力 下形成的构造。 （裂谷、盆地、地堑-地垒、盆-岭构造等） （2）压缩构造： 水平挤压应力下形成的构造 (褶皱、逆冲断层)
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3. 倾角： 倾斜线与水平面的交角（最大交角） 表示方法：倾向∠倾角， 如：66º∠ 50º（常用） 走向/倾向∠倾角，如：156º/66º∠ 50º 方向定量：规定N为0（或360º）； E为90º； S为180º； W为270º
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（2）不整合时代的确定： ①缺失地层的年代 ②下伏最新地层之后；上覆最老地层之前 ③侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后 ④被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前 ⑤古风化壳的年代 （3）不整合的空间展布和变化 不同地段、不同部位强度、性质均有变化， 综合考虑区域多种因素
第5章 节 理
第五章 节 理
三、节理的分期与配套
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。 而且，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。
第五章 节 理
剪节理切穿砾石
第五章 节 理
3 张节理和剪节理特征对比
(5) 剪节理经常形 成共轭“X”型节理系： 常常成对出现，共同 组成共轭“X”型节理 系。“X”型剪节理发 育良好时，可将岩石 切割成棋盘格状或菱 形 张节理面两壁多张 开，常被矿脉充填， 矿脉宽度变化较大， 脉壁不平直。
第五章 节 理
后期节理有时利用 早期节理，顺早期节理 追踪或对早期节理加以 改造。由此，一些晚 期节理比早期节理更明 显、更完整。
第五章 节 理
3 借助其它地质体判别节理形成的先后顺序
岩墙、岩脉以及其它 地质体可用来间接判断节 理形成的先后顺序。 (1) 沿着不同期次节 理贯入的岩墙、岩脉和岩 体，岩性和结构上常常各 具特色，岩性、结构不同 的岩脉、岩墙的交切关系， 可指示节理形成的先后顺 序。
第五章 节 理
一、节理的概念及研究意义 二、节理的分类 三、节理的分期和配套 四、不同地质背景上发育的节理 五、节理的野外观察 六、节理测量资料的整理
第五章 节 理
一、节理的概念及研究意义 (一)概念 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。 (二) 研究意义 1、褶皱、断层和区域构造有着密切的成因 联系。 2、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。 3、对固体矿床的形成提供场所是石油、天 然气和地下水的运移通道和储集场所。
钢结构课件全套-5-9章
0.60 0.600
1.05 0.775
1.50 0.850
b 1.07 0.282 /b 1.0
表5.4 整体稳定系数Φ’b值
0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.627 0.653 0.676 0.697 0.715 0.732
1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 0.788 0.799 0.809 0.819 0.828 0.828
第5.4节 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计
本节目录
1．梁的局部失稳概念 2．受压翼缘的局部稳定 3．腹板的局部稳定 4．加劲肋的构造和截面尺寸 5．支承加劲肋的计算
基本要求
1．理解梁的局部失稳的基本概念； 2．掌握保证梁受压翼缘稳定性的方法； 3．掌握保证腹板稳定的方法； 4．了解加劲肋构造和截面尺寸。
Mx My f
bWx yWy
梁的整体稳定系数φb计算方法： 1.双轴对称工字型截面简支梁受纯弯曲荷载作用 2.单轴对称工字型截面 3. Фb>0.6的情况
式中:
b
4320 Ah
2yWx
1 ( yt1 )2 235
4.4h f y
——梁在侧向支承点间对截面弱轴(y轴)的长 细比； ——受压翼缘的自由长度； ——梁的毛截面对y轴的截面回转半径； ——梁的毛截面面积； ——梁的截面高度和受压翼缘厚度。
(a)有刚性铺板；(b)无刚性铺板 1一横向平面支撑；2一纵向平面支撑；3一柱间垂直支撑；
4一主梁间垂直支撑；5一次梁；6一主梁
b bf t1
b
0
t1
h t
w
h
t
t
w
w
b
t1
建筑构造与结构—第5章精品PPT课件
第5章 楼地层
5.1 概述
5.1.1 楼地层的作用及设计要求
1．作用： 承受并传递荷载，隔声、防 火、防水。
2. 设计要求： 楼板具有足够的强度和刚度 满足隔声、防火、热工等方
面的要求 满足建筑经济的要求
2
5.1.2 楼板层 、地坪层的组成
1.楼板层的组成
面层 附楼加板层(垫层) 楼附板加层(垫层) 顶棚
19
肋形梁 曲梁
21
进行肋梁楼板布置应遵循原则：
▪ 承重构件应有规律地布置，宜做到上下对 齐。
▪ 板上不宜布置较大的集中荷载，自重较大 的隔墙和重大设备宜布置在梁上，梁应避 免支承在门窗洞口上。
▪ 满足经济要求。
22
表5-1 现浇钢筋混凝土结构构件设计参考经济尺度
主梁 次梁
板
高（厚）跨比 h/l
3
2.地坪层组成
面层 附加层 垫层(结构层) 素土夯实层
4
5.1.3 楼板类型
木楼板 砖拱楼板 钢筋混凝土楼板 钢-混凝土组合楼板
5
木楼板
6
砖拱楼板
7
钢筋混凝土楼板
8
钢-混凝土组合楼板
9
装配整体式工艺——压型钢板组合楼板 压型钢板组合楼板断面
注意搁置方向
5.2 钢筋混凝土楼板层构造
80~180mm 工业建筑 当 混 凝 土 强 度 等 级 ≥C20 时，板厚可减少 10mm，但 不得小于 60mm
80~160
23
3.井式楼板
24
井格梁
4.无梁楼板
26
无梁楼盖
5.2.2 预制装配式钢筋混凝土楼板
1．预制板的类型
平板 槽形板 空心板
28
29
5.1 概述
5.1.1 楼地层的作用及设计要求
1．作用： 承受并传递荷载，隔声、防 火、防水。
2. 设计要求： 楼板具有足够的强度和刚度 满足隔声、防火、热工等方
面的要求 满足建筑经济的要求
2
5.1.2 楼板层 、地坪层的组成
1.楼板层的组成
面层 附楼加板层(垫层) 楼附板加层(垫层) 顶棚
19
肋形梁 曲梁
21
进行肋梁楼板布置应遵循原则：
▪ 承重构件应有规律地布置，宜做到上下对 齐。
▪ 板上不宜布置较大的集中荷载，自重较大 的隔墙和重大设备宜布置在梁上，梁应避 免支承在门窗洞口上。
▪ 满足经济要求。
22
表5-1 现浇钢筋混凝土结构构件设计参考经济尺度
主梁 次梁
板
高（厚）跨比 h/l
3
2.地坪层组成
面层 附加层 垫层(结构层) 素土夯实层
4
5.1.3 楼板类型
木楼板 砖拱楼板 钢筋混凝土楼板 钢-混凝土组合楼板
5
木楼板
6
砖拱楼板
7
钢筋混凝土楼板
8
钢-混凝土组合楼板
9
装配整体式工艺——压型钢板组合楼板 压型钢板组合楼板断面
注意搁置方向
5.2 钢筋混凝土楼板层构造
80~180mm 工业建筑 当 混 凝 土 强 度 等 级 ≥C20 时，板厚可减少 10mm，但 不得小于 60mm
80~160
23
3.井式楼板
24
井格梁
4.无梁楼板
26
无梁楼盖
5.2.2 预制装配式钢筋混凝土楼板
1．预制板的类型
平板 槽形板 空心板
28
29
第五章 节理(Joint)
2. 节理系：在一次构造 作用的统一应力场中形 成的两个或两个以上的 节理组，称之节理系。 如：X型共轭节理系、放 射状或同心状节理系。
二、节理的分期
1. 分期概念：区分不同时期形成的节理的先
后关系。
–目的：了解节理发育的一般规律，恢复节
理发育时期的古构造应力场。
–依据：节理的相互交切关系，以及与相关 地质体的交切关系。
3、主要类型：
1)原生节理：成岩过程中形成，如：泥裂、玄武岩 中的柱状节理、侵入岩中的原生节理。 2)次生节理：成岩后产生 a. 构造节理：与构造变形有关，分布广，影响 大，是本章讨论的重点。
b. 非构造节理：如人工节理、温差节理、卸载
节理、分布窄，影响小。
原生节理—北爱尔兰熔岩柱状节理
构造节理
4、张节理：张应力产生的破裂面，垂直
σ3方向。
5、张节理的主要特征： ① 产状不稳定，延伸不远，单条节理短而 曲折பைடு நூலகம் ② 节理面粗糙不平，无擦痕； ③ 多开口，常被矿脉充填，脉宽变化大， 脉壁不平直； ④ 一般绕过砾岩；
张节理绕过砾石和切过砾石示意图
⑤ 有时呈不规则的树枝状，各种网络状，有时具有
2. 依据节理组交切关系进行分期： ⑴ 错开关系：被错者先。 •注意：有对应 的错开点。
⑵ 限制：被限者晚。 •注意：无对应的错 开点。 ⑶ 互切：同期。
⑷ 追踪、利用
和改造：
被追踪、利用和
改造者早。
3. 借助相关地质体判别节理形成顺序
三、节理的配套
1. 配套的概念：把不同时期的节理归并成 节理组或节理系。 – 利用它们与主应力方位的关系来确定 和恢复局部或区域的古构造应力场。
据J.Ramsay研究，瑞士温德格来仑 鲕状灰岩中宽7.5mm的脉，经历了 500次以上的开合作用。
构造地质学05第五章岩石力学性质
一、库伦剪切破裂准则 所谓准则，指的是基本条件是什么，库伦指出， 假定材料的破坏，取决于最大剪切应力，按照 这个理论建立的条件是：
τｍａｘ＝ τ０ …（１）
τ０为抗剪强度极限
理论上，破裂面应沿最大剪应力面产生，形成棋 盘格式构造。剪裂角＜ ４５０？
库伦解释是岩石抗剪强度与剪应力和正应力有 关，因此将（１）式改为：
De/dt 常量
撤出应力
t0 t1 t2
t3
时间
永久应变
t4 t5
松弛——保持应变不变，应力随时间而减小。 （相当于降低了岩石的弹性极限） （1）、应力随时间减小，松弛速度急剧下降。 （2）、应力经很长时间后可趋于一极限值
实践证明：在地质上岩石能否在很长时间的极 小差异应力下不断变形，需要一定的温度和压 力条件，因为它一般发生在地壳深层或它具备 有利于蠕变之条件的地方，如某些强变形带中。
剪切 脆性
挠曲
压扁
流动 温度
韧性
熔融 围 压
岩石随P-T条件的变化而呈现 变形习性及相应的主要变形机制
显理 示想 了的 各地 构壳 造一 层段 次剖 构面 造， 样剖 式面
三．岩石变形的时间因素
在地质条件下，岩石变形是长期的，通常要 以百万年为单位，因此评价时间因素对岩石变 形的效应具有关键意义。
σｙ＝０
完全塑性材料。没
有载荷，变形继续
增大。
如果超过屈服点，继 续塑性变形，需施加 更大的应力超过屈服 应力，这个过程称应 变硬化或加工硬化。 经过一段应变硬化的 塑性变形后卸载，应 力－应变曲线回到e２ 表明总的永久变形。
应变硬化
σｙ＞０ σｙ＝０
如果将同样应力继续 加上去，应力－应变 曲线则沿以前路径回 到塑性变形Ｐ位置上 ，好像增大了弹性范 围和增高了屈服应力 （σｙ／）。因此应变 硬化可以看作屈服强 度随递进变形而连续 升高。
τｍａｘ＝ τ０ …（１）
τ０为抗剪强度极限
理论上，破裂面应沿最大剪应力面产生，形成棋 盘格式构造。剪裂角＜ ４５０？
库伦解释是岩石抗剪强度与剪应力和正应力有 关，因此将（１）式改为：
De/dt 常量
撤出应力
t0 t1 t2
t3
时间
永久应变
t4 t5
松弛——保持应变不变，应力随时间而减小。 （相当于降低了岩石的弹性极限） （1）、应力随时间减小，松弛速度急剧下降。 （2）、应力经很长时间后可趋于一极限值
实践证明：在地质上岩石能否在很长时间的极 小差异应力下不断变形，需要一定的温度和压 力条件，因为它一般发生在地壳深层或它具备 有利于蠕变之条件的地方，如某些强变形带中。
剪切 脆性
挠曲
压扁
流动 温度
韧性
熔融 围 压
岩石随P-T条件的变化而呈现 变形习性及相应的主要变形机制
显理 示想 了的 各地 构壳 造一 层段 次剖 构面 造， 样剖 式面
三．岩石变形的时间因素
在地质条件下，岩石变形是长期的，通常要 以百万年为单位，因此评价时间因素对岩石变 形的效应具有关键意义。
σｙ＝０
完全塑性材料。没
有载荷，变形继续
增大。
如果超过屈服点，继 续塑性变形，需施加 更大的应力超过屈服 应力，这个过程称应 变硬化或加工硬化。 经过一段应变硬化的 塑性变形后卸载，应 力－应变曲线回到e２ 表明总的永久变形。
应变硬化
σｙ＞０ σｙ＝０
如果将同样应力继续 加上去，应力－应变 曲线则沿以前路径回 到塑性变形Ｐ位置上 ，好像增大了弹性范 围和增高了屈服应力 （σｙ／）。因此应变 硬化可以看作屈服强 度随递进变形而连续 升高。
第五章 节理
剪应力产生
张应力产生
3）节理性质的转化
4）特殊节理组合类型：雁列节理和雁列脉
雁列节理 是一组呈 雁列式斜 列的节理， 这类节理 常被充填 形成了雁 列脉。
（1）雁列节理——几何要素：
雁列带：雁列脉呈带状展布 的范围； 雁列面：穿过各单脉中心而 平分雁列带的中心面；雁列面的 产状即代表雁列带的产状。
（1）利用两组节 理的相互切错确定 其共轭关系；
(2)利用剪切滑动 关系：剪节理面上 的擦痕、节理的羽 列和派生张节理来 确定其共轭关系
※两组雁列脉有一 条共同的张节理， 能确切反映两雁列 节理是共轭的。
*节理的分期与配套需注意：
1.节理的配套和分期应该在野外同时进行, 但必需 遵循先配套, 然后再分期的原则。 2.节理的配套和分期不仅要依据节理相互之间的关 系,及其本身的特征, 而且应结合研究区的区域地 质背景和构造背景,结合研究区构造变形的期次及 其相应的构造应力场特征, 还要考虑节理所在的地 质构造和地质体的构造特征。 3.在野外测量、统计、分析而得出的节理配套和分 期的结果, 应带到野外去进行检验, 若有不符之处, 需及时修正, 再次分析。
第五章 节
节理的分类 节理的分期与配套
理
不同地质背景上发育的节理
节理的野外观测
*与褶皱有关的节理：
1）纵弯褶皱：——褶皱初期节理
s3 s1 s2
1）纵弯褶皱：——褶皱期节理 （1）张节理：纵张节理与横张节理 转折端外侧：局部应 力之σ3⊥枢纽。 转折端内侧：局部应 力之σ1⊥枢纽（与 褶皱初期情况一致）
(3) 互切: 如果两组节理互相交切或切错, 说明 两组节理是同时形成的, 有时成共轭关系。
(4) 追踪、利用和改造:后期节理有时利用早期节 理, 顺早期节理追踪或对早期节理加以改造, 由 此, 一些晚期节理比早期节理更明显、更完整。
构造地质学-构造地质学-chap10_节理
张应力产生
主讲教师：谢焱石
张节理
Structural Geology
University of South China
主讲教师：谢焱石
剪性破裂－节理
Structural Geology
University of South China
主讲教师：谢焱石
Structural Geology
共轭X主讲剪教师节：谢理焱石
为剪脉裂。，剪裂角在100左右， 是剪切基作本用要与主素剪：切雁面列成带，雁列 小育角而轴度成，相的雁交 ，列的 裂角微 开，剪后羽变雁裂形列发较带宽度
张节理的成因机制
纯剪
1
Structural Geology
单剪
τ
University of South China
3
3 τ
1
主讲教师：谢焱石
张节理的应 变意义
张节理， 节理面垂直 于拉伸方向， 即与3垂直。 3
S1tructural Geology 3
University of South China
节理的分期与配套 Structural Geology
节理的分期
是指一个地区不同时期的节理的时间先后顺序。
节理的配套
是指在统一应力场中形成的各组节理的组合关 系。
节理的分期和配套往往是在野外进行，二者是 紧密联系的 ，配套的节理是同期的，但同期的节理 不一定是配套的。
主讲教师：谢焱石
University of South China
University of South China
剪节理
产状稳定，延伸远
特 征
平直光滑 有擦痕和羽裂
出现在砂、砾岩中，一
般切过砂砾和胶结物
主讲教师：谢焱石
张节理
Structural Geology
University of South China
主讲教师：谢焱石
剪性破裂－节理
Structural Geology
University of South China
主讲教师：谢焱石
Structural Geology
共轭X主讲剪教师节：谢理焱石
为剪脉裂。，剪裂角在100左右， 是剪切基作本用要与主素剪：切雁面列成带，雁列 小育角而轴度成，相的雁交 ，列的 裂角微 开，剪后羽变雁裂形列发较带宽度
张节理的成因机制
纯剪
1
Structural Geology
单剪
τ
University of South China
3
3 τ
1
主讲教师：谢焱石
张节理的应 变意义
张节理， 节理面垂直 于拉伸方向， 即与3垂直。 3
S1tructural Geology 3
University of South China
节理的分期与配套 Structural Geology
节理的分期
是指一个地区不同时期的节理的时间先后顺序。
节理的配套
是指在统一应力场中形成的各组节理的组合关 系。
节理的分期和配套往往是在野外进行，二者是 紧密联系的 ，配套的节理是同期的，但同期的节理 不一定是配套的。
主讲教师：谢焱石
University of South China
University of South China
剪节理
产状稳定，延伸远
特 征
平直光滑 有擦痕和羽裂
出现在砂、砾岩中，一
般切过砂砾和胶结物
构造地质学 05章-节理
2013-7-8
《构造地质学》-李强
21
雁裂节理的要素： 雁列带: 雁列节理和雁列脉成带状展
布的空间范围
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。
雁列轴: 雁列面在雁列带横截面上的 迹线。 雁列角: 单脉与雁列脉之间的锐夹角 为雁列角。雁列角有两个高峰值, 一 个为45°左右, 属于张裂型节理; 另
2013-7-8
《构造地质学》-李强
8
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。
2013-7-8
《构造地质学》-李强
9
“X”型共轭节理系将岩石切割成棋盘格式岩块
《构造地质学》-李强
19
三、特殊节理组合类型
雁列节理和雁列脉的要素及其特征: 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。
2013-7-8
《构造地质学》-李强
20
右列型式的雁列脉
2013-7-8
《构造地质学》-李强
5
根据节理产状与褶皱轴方位之间的关系 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: 节理走向与褶皱轴向斜交的节理。
2013-7-8
《构造地质学》-李强
6
节理的成因分类: 可将节理划分为原生节理和次生节理两类:
岩溶地貌及岩溶堆积物ppt课件
岩溶平原是比溶蚀洼地 更为宽广的地面平坦的 岩溶地形。
33
桂林独秀峰
34
落水洞与竖井（过渡型）
落水洞：消泄地表水的过于垂直的或倾斜的洞穴。 竖井：落水洞进一步发展，崩塌作用加剧，就可形成一
种垂向深井。
沙锅店东山梁 灰岩落水洞
35
36
（二)地下岩溶地貌
1 ．溶洞:岩溶作用所形成的地下岩洞的通称。
62
相对溶解度 0.35~0.82
岩溶化程度 小
白云质灰岩 白云石+方解石
2.2~10.0 0.8~0.99
中
灰岩 方解石 >10.0 ≈1
大
9
2．岩石结构对溶蚀率的影响
结晶岩石的晶粒愈小，相对溶解速度愈大在，隐晶结构一 般具有较高的溶蚀率。
不等粒结构石灰岩比等粒结构石灰岩的相对溶解度要大。
矿物种类：方解石为主岩溶发育，以白云石为主岩溶
2
岩溶作用类型
1. 地下水的潜蚀作用 2. 地下水的搬运作用 3. 地下水的沉积作用
3
1 ．地下水的潜蚀作用
定义：地下水在运动过程中对周围岩石的破坏作 用。
由于地下水的化学成分较复杂，常含有较多CO2 和各种溶剂，因而化学潜蚀作用显著。
4
地下水的运动特征：
➢ 地下水的垂直运动
➢ 在包气带，地下水主要作垂直运动。因而岩溶地形也沿垂 直方向发育，主为有溶沟、石芽、落水洞、溶斗等。
0.39
49
12
④ 水的流动性
滞流的水，由于不能及时补给CO2，其溶解力是有 限的，很容易被CaCO3所饱和。流动的水，由于水 温、水量及气压条件的不断改变，可保持水的溶解 性能，特别是不同CO2浓度地下水混合，会大大提 高水的溶解力。
33
桂林独秀峰
34
落水洞与竖井（过渡型）
落水洞：消泄地表水的过于垂直的或倾斜的洞穴。 竖井：落水洞进一步发展，崩塌作用加剧，就可形成一
种垂向深井。
沙锅店东山梁 灰岩落水洞
35
36
（二)地下岩溶地貌
1 ．溶洞:岩溶作用所形成的地下岩洞的通称。
62
相对溶解度 0.35~0.82
岩溶化程度 小
白云质灰岩 白云石+方解石
2.2~10.0 0.8~0.99
中
灰岩 方解石 >10.0 ≈1
大
9
2．岩石结构对溶蚀率的影响
结晶岩石的晶粒愈小，相对溶解速度愈大在，隐晶结构一 般具有较高的溶蚀率。
不等粒结构石灰岩比等粒结构石灰岩的相对溶解度要大。
矿物种类：方解石为主岩溶发育，以白云石为主岩溶
2
岩溶作用类型
1. 地下水的潜蚀作用 2. 地下水的搬运作用 3. 地下水的沉积作用
3
1 ．地下水的潜蚀作用
定义：地下水在运动过程中对周围岩石的破坏作 用。
由于地下水的化学成分较复杂，常含有较多CO2 和各种溶剂，因而化学潜蚀作用显著。
4
地下水的运动特征：
➢ 地下水的垂直运动
➢ 在包气带，地下水主要作垂直运动。因而岩溶地形也沿垂 直方向发育，主为有溶沟、石芽、落水洞、溶斗等。
0.39
49
12
④ 水的流动性
滞流的水，由于不能及时补给CO2，其溶解力是有 限的，很容易被CaCO3所饱和。流动的水，由于水 温、水量及气压条件的不断改变，可保持水的溶解 性能，特别是不同CO2浓度地下水混合，会大大提 高水的溶解力。
第五章 节理
6
• (二)张节理
• 张节理是由张应力产生的破裂面，具有以下主要特征: • (1) 、张节理产状不甚稳定，延伸不远。单条节理短 而弯曲，节理常侧列产出(图10-5)。 (2)、张节理面粗糙不平，无擦痕。 (3) 、在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中的张节理常常 绕砾石或粗砂粒而过，如切穿砾石，破裂面也凹凸不平。 (4)、张节理多开口，一般被矿脉充填。脉宽变化较大， 脉壁不平直。 (5) 、张节理有时呈不规则的树枝状，各种网络状， 有时也追踪 "X" 型共扼剪节理形成锯齿状张节理 ( 图 106) 、单列或共轭雁列式张节理 ( 图 10-7) ，有时也呈放射 状或同心圆状组合形式。
20
• 节理充填物的晶体常显示纤维状习性。 按照纤维晶体生长方向与脉壁的关系， 可分为同向型和反向型。同向型纤维晶 体自两壁向中心生长，相向生长的晶体 于岩脉的中心遇合，形成一条锯齿状中 线(带)。反向型纤维晶体则自中心向两壁 生长。 • 纤维晶体与脉壁可以是垂直的，也可以 是斜交的。
21
二、裂开-愈合作用
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。• 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。
17
•
羽饰构造有多种形式，最常见的是人字形， 有时呈放射状或环状，或构成复合过渡形式。决 定羽饰几何形态的因素有，裂源点(破裂发生起点) 的位置、岩石性质、层厚、层面约束条件及作用 力。 • 羽饰构造的形成机制一直是一个争论问题， 存在三种观点:①张裂说;②剪裂说; ③张剪复合说 等。张裂说认为羽饰构造所在的主节理为张裂面， 依据是节理面上羽饰完好，没有任何剪切滑动迹 象。剪裂说认为，羽饰构造边缘带的雁列微裂隙 是剪切机制的显明标志，由于羽饰所在的节理面 是剪应力刚刚达到或略微超过岩石破裂强度而产 生的萌芽剪裂面，因尚未滑动而保存羽饰。也有 人认为羽饰构造是张剪性裂面。(马杏垣&，杨光 荣素描，1978)现在多数学者倾向于剪裂说。
• (二)张节理
• 张节理是由张应力产生的破裂面，具有以下主要特征: • (1) 、张节理产状不甚稳定，延伸不远。单条节理短 而弯曲，节理常侧列产出(图10-5)。 (2)、张节理面粗糙不平，无擦痕。 (3) 、在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中的张节理常常 绕砾石或粗砂粒而过，如切穿砾石，破裂面也凹凸不平。 (4)、张节理多开口，一般被矿脉充填。脉宽变化较大， 脉壁不平直。 (5) 、张节理有时呈不规则的树枝状，各种网络状， 有时也追踪 "X" 型共扼剪节理形成锯齿状张节理 ( 图 106) 、单列或共轭雁列式张节理 ( 图 10-7) ，有时也呈放射 状或同心圆状组合形式。
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• 节理充填物的晶体常显示纤维状习性。 按照纤维晶体生长方向与脉壁的关系， 可分为同向型和反向型。同向型纤维晶 体自两壁向中心生长，相向生长的晶体 于岩脉的中心遇合，形成一条锯齿状中 线(带)。反向型纤维晶体则自中心向两壁 生长。 • 纤维晶体与脉壁可以是垂直的，也可以 是斜交的。
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二、裂开-愈合作用
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。• 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。
17
•
羽饰构造有多种形式，最常见的是人字形， 有时呈放射状或环状，或构成复合过渡形式。决 定羽饰几何形态的因素有，裂源点(破裂发生起点) 的位置、岩石性质、层厚、层面约束条件及作用 力。 • 羽饰构造的形成机制一直是一个争论问题， 存在三种观点:①张裂说;②剪裂说; ③张剪复合说 等。张裂说认为羽饰构造所在的主节理为张裂面， 依据是节理面上羽饰完好，没有任何剪切滑动迹 象。剪裂说认为，羽饰构造边缘带的雁列微裂隙 是剪切机制的显明标志，由于羽饰所在的节理面 是剪应力刚刚达到或略微超过岩石破裂强度而产 生的萌芽剪裂面，因尚未滑动而保存羽饰。也有 人认为羽饰构造是张剪性裂面。(马杏垣&，杨光 荣素描，1978)现在多数学者倾向于剪裂说。
《地质构造》PPT课件PPT精品文档102页
6
角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
7
2. 岩浆岩与围岩接触关系
侵入接触 沉积接触 侵入与沉积接触
8
第三节 地质构造
水平岩层 (horizontal stratum)
水平构造的地貌景观（阶梯 状陡崖）
9
倾斜岩层(tilted stratum)
单斜构造的力学成因
图 4-6 褶曲要素示意图
15
褶皱构造基本形态：
背斜(anticline)：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。 向斜(syncline)：岩层向下弯曲，核部新，两翼老。
16
褶皱分类
按轴面产状分：
直立
倾斜
倒转
平卧
17
按枢纽产状分：
水平
倾伏
18
按褶曲长短轴的比例分：
图 4-10 穹隆和构造盆地 (a)穹隆；(b)构造盆地
62
断层破碎带及构造岩
牵引构造及伴生节理
第四章 地质构造
主要内容
第一节 地壳运动 第二节 地质年代 第三节 地质构造 第四节 活断层 第五节 地质图
1
第一节 地壳运动
升降运动(造陆) 水平运动(造山)
三根大理石柱的升降变化示意图
2
第二节 地质年代
• 绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。适
用于岩浆岩、变质岩地区。 • 相对年代：通过地层层序、古生物、岩性对比、 地层接触关系测定。适用于沉积岩地区。
原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙。 次生裂隙:包括风化裂隙、卸荷裂隙等。 构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙。
分为张裂隙和剪裂隙。
31
玄武岩的六边形柱状节理
角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
7
2. 岩浆岩与围岩接触关系
侵入接触 沉积接触 侵入与沉积接触
8
第三节 地质构造
水平岩层 (horizontal stratum)
水平构造的地貌景观（阶梯 状陡崖）
9
倾斜岩层(tilted stratum)
单斜构造的力学成因
图 4-6 褶曲要素示意图
15
褶皱构造基本形态：
背斜(anticline)：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。 向斜(syncline)：岩层向下弯曲，核部新，两翼老。
16
褶皱分类
按轴面产状分：
直立
倾斜
倒转
平卧
17
按枢纽产状分：
水平
倾伏
18
按褶曲长短轴的比例分：
图 4-10 穹隆和构造盆地 (a)穹隆；(b)构造盆地
62
断层破碎带及构造岩
牵引构造及伴生节理
第四章 地质构造
主要内容
第一节 地壳运动 第二节 地质年代 第三节 地质构造 第四节 活断层 第五节 地质图
1
第一节 地壳运动
升降运动(造陆) 水平运动(造山)
三根大理石柱的升降变化示意图
2
第二节 地质年代
• 绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。适
用于岩浆岩、变质岩地区。 • 相对年代：通过地层层序、古生物、岩性对比、 地层接触关系测定。适用于沉积岩地区。
原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙。 次生裂隙:包括风化裂隙、卸荷裂隙等。 构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙。
分为张裂隙和剪裂隙。
31
玄武岩的六边形柱状节理
中国石油大学北京构造地质学第05章节理
雁列轴: 雁列面在雁列带横截面上的迹
线叫做雁列轴。
雁列角: 单脉与雁列面之间的锐夹角为
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，
(一) 节理的分期
1. 分期概念：区分不同时期形成的节理的先 后关系.
1) 目的：了解节理发育的一般规律，恢复古构造 应力场.
2) 依据：节理的相互交切关系，以及与相关地质 体的交切关系.
2021/4/22
第5章 节理
39
(一) 节理的分期
2. 依据节理组交切关系 进行分期：
1）错开关系：被错者先.
如：
a）追踪张节理：锯齿状.
2021/4/22
第5章 节理
17
b）单列雁行张节理. c）共轭雁行张节理.
2021/4/22
第5章 节理
18
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.
2021/4/22
3. 注意事项：节理的配套工作十分繁难复杂， 这项研究只宜在构造变动微弱、构造关系清楚 地区进行，原因：
1）节理是一种小尺度构造，成因多样，不仅构造作 用可以形成，非构造因素也可造成.
2）在漫长的地质时期中多次形成的节理又相互叠加、 改造、穿插、切割，使各次构造作用中形成的节理 的相互关系被破坏和掩蔽.
第5章 节理
19
(二) 节理的力学性质分类
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单剪
45
节理与主应力关系
❖剪节理与主应力关系
❖ 共轭剪切节理的交线与2 ❖ 共轭剪切节理的锐夹角、钝夹角与1 、3
节理与主应力关系
❖ 剪节理与主应力关系
❖ 两种纯剪应力状态下剪切节理的产状关系
❖ 剪节理与主应力关系
❖ 单剪状态
高角度 剪节理
剪节理
张节理
低角度剪节理
节理力学性质 的转化
递进变形影响
第五章 节 理
❖ 节理定义：无明显位移的断裂，成群成组 发育。
❖ 节理研究意义
❖脉状矿产 ❖油气水运移储集 ❖工程地质 ❖地质构造分析
内容提要
❖ 节理分类 ❖ 节理组合、节理分期 ❖ 节理的力学属性 ❖ 张节理形成的最大深度问题
一、节理分类
❖ 根据节理与有关构造的几何关系的分类 ❖ 根据节理力学性质的分类
剪节理
剪节理
❖ 羽列 ❖ 左列式 ❖ 右列式 ❖ 羽列与运动方式
❖ 张性破 裂面
❖ 产状不 稳定， 延伸不 远，常 侧列产 出
张节理
❖ 粗糙不平， 无擦痕
❖ 多脉体充 填，脉的 宽度变化 大
张节理
张节理
❖常绕过砾石 ❖节理内部矿物生长方向
张节理
❖ 追踪共轭剪节 理，呈锯齿状
❖ 追踪张节理
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
五、关于张节理的最大深度
本讲要点
❖ 张节理、剪节理的鉴别 ❖ 节理组、节理系 ❖ 节理的分期依据
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
33
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
❖ 节理组——同一次构造活动中形成（在 同一应力场中）的产状、力学性质基本 相同的节理群
❖ 节理系——两个或两个以上同期形成的 节理组。例如Ｘ共轭节理系；放射状和 环状节理系
❖ 共轭节理系是判别区域应力场主应力作 用方式和方向的有效方法，但并非所有 的交叉节理都是共轭节理。
共轭节理的鉴别方法：
❖ 两组节理具有相反的 剪切旋向是共轭关系 重要依据，相向运动 的两象限为σ1方向， 相背运动的两象限为 σ3方向。
四、节理分期
从时间、空间和力学成因上研究构造 发育史、构造分布规律，为构造分析 和古应力场恢复提供依据
节理分期的依据
❖ 节理与节理组的交切 关系
❖ 错断、限制、互切、 追踪
❖ 各期节理的配套关系
❖ 统一应力场中各组节 理的配套关系（运动 方式）
❖ 共轭节理尾端变化
节理分期的依据
❖ 结合地质背景（所在的构造和地质体） ❖不整合面 ❖节理与岩层产状关系
共轭节理的鉴别方法：
❖ 两组节理互相切割；
共轭节理的鉴别方法：
❖ 共轭节理的尾部 常有折尾、分叉 现象，在节理交 叉处常构成菱形 结环，可确定为 共轭节理。
共轭节理的鉴别方法：
❖ 相向运动的二象限尖端的钝化现象——这是可 靠依据。
共轭节理的鉴别方法：
❖ 有张节理追踪的两组 剪节理，为共轭节理。
节理与岩层产状关系的分类
❖ 水平岩层—以方位表示 ❖ 倾斜岩层：
❖ 走向节理（1） ❖ 倾向节理（2） ❖ 斜向节理（3，4） ❖ 顺层节理
节理与褶皱轴关系的分类
❖ a-纵节理；b-斜节理; c-横节理
根据节理力学性质分类
❖剪节理 ❖张节理
剪节理
❖ 产状稳定，延伸远 ❖ 平直光滑，节理面擦痕 ❖ 切过砾石和胶结物 ❖ 常构成共轭节理系——棋盘格构造 ❖ 单组节理等间距
❖ 节理特征：
❖ 主干节理
❖ 形态（平直），与派生节理的关系（？）都表明具有右旋 剪切性质。
❖ 主干节理中石英纤晶延伸方向与节理壁夹50角，该方向 为拉伸方向，说明其又具有拉张性质
❖ 派生节理
❖ 石英纤晶在末端垂直于节理，在与主干节理汇合部位与节 理壁夹60角
❖ 结论：剪应力与张应力同时作用的产物
三、节理组和节理系
❖ 呈单列或组合成共轭雁列 张节理
❖ 锐夹角
张节理
二、节理与主应力关系
❖ 张节理法线 = σ3方向 ❖ 张节理法线 = 应变椭球X轴
拉伸
节理与主应力关系
❖ 张节理法线 = σ3方向 ❖ 张节理法线 = 应变椭球X轴
挤压
节理与主应力关系
❖ 张节理法线 = σ3方向 ❖ 张节理法线 = 应变椭球X轴
45
节理与主应力关系
❖剪节理与主应力关系
❖ 共轭剪切节理的交线与2 ❖ 共轭剪切节理的锐夹角、钝夹角与1 、3
节理与主应力关系
❖ 剪节理与主应力关系
❖ 两种纯剪应力状态下剪切节理的产状关系
❖ 剪节理与主应力关系
❖ 单剪状态
高角度 剪节理
剪节理
张节理
低角度剪节理
节理力学性质 的转化
递进变形影响
第五章 节 理
❖ 节理定义：无明显位移的断裂，成群成组 发育。
❖ 节理研究意义
❖脉状矿产 ❖油气水运移储集 ❖工程地质 ❖地质构造分析
内容提要
❖ 节理分类 ❖ 节理组合、节理分期 ❖ 节理的力学属性 ❖ 张节理形成的最大深度问题
一、节理分类
❖ 根据节理与有关构造的几何关系的分类 ❖ 根据节理力学性质的分类
剪节理
剪节理
❖ 羽列 ❖ 左列式 ❖ 右列式 ❖ 羽列与运动方式
❖ 张性破 裂面
❖ 产状不 稳定， 延伸不 远，常 侧列产 出
张节理
❖ 粗糙不平， 无擦痕
❖ 多脉体充 填，脉的 宽度变化 大
张节理
张节理
❖常绕过砾石 ❖节理内部矿物生长方向
张节理
❖ 追踪共轭剪节 理，呈锯齿状
❖ 追踪张节理
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
五、关于张节理的最大深度
本讲要点
❖ 张节理、剪节理的鉴别 ❖ 节理组、节理系 ❖ 节理的分期依据
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
33
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
❖ 节理组——同一次构造活动中形成（在 同一应力场中）的产状、力学性质基本 相同的节理群
❖ 节理系——两个或两个以上同期形成的 节理组。例如Ｘ共轭节理系；放射状和 环状节理系
❖ 共轭节理系是判别区域应力场主应力作 用方式和方向的有效方法，但并非所有 的交叉节理都是共轭节理。
共轭节理的鉴别方法：
❖ 两组节理具有相反的 剪切旋向是共轭关系 重要依据，相向运动 的两象限为σ1方向， 相背运动的两象限为 σ3方向。
四、节理分期
从时间、空间和力学成因上研究构造 发育史、构造分布规律，为构造分析 和古应力场恢复提供依据
节理分期的依据
❖ 节理与节理组的交切 关系
❖ 错断、限制、互切、 追踪
❖ 各期节理的配套关系
❖ 统一应力场中各组节 理的配套关系（运动 方式）
❖ 共轭节理尾端变化
节理分期的依据
❖ 结合地质背景（所在的构造和地质体） ❖不整合面 ❖节理与岩层产状关系
共轭节理的鉴别方法：
❖ 两组节理互相切割；
共轭节理的鉴别方法：
❖ 共轭节理的尾部 常有折尾、分叉 现象，在节理交 叉处常构成菱形 结环，可确定为 共轭节理。
共轭节理的鉴别方法：
❖ 相向运动的二象限尖端的钝化现象——这是可 靠依据。
共轭节理的鉴别方法：
❖ 有张节理追踪的两组 剪节理，为共轭节理。
节理与岩层产状关系的分类
❖ 水平岩层—以方位表示 ❖ 倾斜岩层：
❖ 走向节理（1） ❖ 倾向节理（2） ❖ 斜向节理（3，4） ❖ 顺层节理
节理与褶皱轴关系的分类
❖ a-纵节理；b-斜节理; c-横节理
根据节理力学性质分类
❖剪节理 ❖张节理
剪节理
❖ 产状稳定，延伸远 ❖ 平直光滑，节理面擦痕 ❖ 切过砾石和胶结物 ❖ 常构成共轭节理系——棋盘格构造 ❖ 单组节理等间距
❖ 节理特征：
❖ 主干节理
❖ 形态（平直），与派生节理的关系（？）都表明具有右旋 剪切性质。
❖ 主干节理中石英纤晶延伸方向与节理壁夹50角，该方向 为拉伸方向，说明其又具有拉张性质
❖ 派生节理
❖ 石英纤晶在末端垂直于节理，在与主干节理汇合部位与节 理壁夹60角
❖ 结论：剪应力与张应力同时作用的产物
三、节理组和节理系
❖ 呈单列或组合成共轭雁列 张节理
❖ 锐夹角
张节理
二、节理与主应力关系
❖ 张节理法线 = σ3方向 ❖ 张节理法线 = 应变椭球X轴
拉伸
节理与主应力关系
❖ 张节理法线 = σ3方向 ❖ 张节理法线 = 应变椭球X轴
挤压
节理与主应力关系
❖ 张节理法线 = σ3方向 ❖ 张节理法线 = 应变椭球X轴