构造地质学——节理

2）极点图：
第五节 节理测量资料的整理分析

一、基本节理图
3）等密度图：

2. 节理资料的电算处理

演示
第5章 节理
内容：
1. 节理的分类 2. 节理的分期与配套 3. 不同地质背景上发育的节理 4. 节理的野外观测 5. 节理测量资料的整理分析
要点：
1. 节理和剪节理的主要特征和区分方法。 2. 节理的分期和配套方法。
节理的分期与配套
注意
节理分期和配套中应注意的问题:
（1）节理的配套和分期应该在野外同时进行, 但必需遵循配
套、分期同时进行的原则。 （2）节理的配套和分期应结合节理所在的地质构造和地质体 的构造特征，结合研究区的区域地质背景和构造背景。 （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。
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°。
1
4 2
3
发育在砾岩中的张节理和剪节理
力学性质分类

节理的分类

剪节理：
张节理
④连接样式:
共轭“X”型节理组合形式
④连接样式:
在（共轭）剪裂带中形成的张节理多呈雁列状。
在岩浆上拱状态下，常形成同心环状或放射状张
棋盘状
节理。
同心环状 或放射状
另外：横弯褶皱整体处于引张状态，
第三节 不同地质背景上发育的节理

二、与断层有关的节理
1.伴生剪节理： 2. 羽状张节理：指向本盘运动方向
第三节 不同地质背景上发育的节理

二、与断层有关的节理
3. 派生剪节理：
第三节 不同地质背景上发育的节理 三、与区域构造有关的节理

1.区域性节理：在地表广大地区规律性展布，与局部的褶皱和断层没有
内容：
1. 节理的分类
2. 节理的分期与配套（难点）
3. 不同地质背景上发育的节理 4. 节理的野外观测 5. 节理测量资料的整理分析
节理的分期与配套
节理的分期

分期：就是从时间尺度上对一定 地区的所有节理进行分类，划分 出先后序次，确定其长幼关系。

2. 依据节理组交切关系进行分期：

⑴ 错开关系：被错者先.
特殊节理组合类型

节理的分类
羽饰构造

常见于粒度比较均匀的 细粒岩石中。

成因观点不甚一致：可 能张剪成因，快速破裂， 与裂纹的扩展有关。
节理的分类
节理组和节理系
节理组：在一次构造作用的统一应力场中形 成，产状基本一致，且力学性质相同的一群 节理。 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。
节理的分期与配套
节理的分期

3. 借助相关地质体判别节理形 成顺序
节理的分期与配套
节理的配套

配套：把同时期的节理归并 成节理组或节理系。

进行配套的两组节理多数呈 “X”型式。
注意：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。
节理的分期与配套
节理的配套

根据共轭节理的组合关系进 行配套：
节理的分期与配套
节理的配套

3. 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：

a）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。

b）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。
尾端形态规则：多为折尾、菱形结环、 分叉
常呈共轭“X”型节理系样式
尾端形态不规则：多为树枝状、多级分叉、 杏仁状结环
常呈树枝状，雁列状、同心环状样式
节理的分类
力学性质分类

节理力学性质的过渡和转化
特殊节理组合类型

节理的分类
雁列节理:一组呈雁行式斜列的节理.

几何要素：雁列带、雁列面、雁列轴、雁 列角
菱形
板状 百度文库列状
力学性质分类
运动和应力方向判别
节理的分类
节理的分类
力学性质分类

剪节理：

张节理:

窄而闭合, 若充填, 脉体宽度均 匀, 脉壁平整。

多开口，常被矿脉充填，脉宽 变化大，脉壁不平直。
节理的分类
力学性质分类

剪节理：


张节理:
⑥尾端样式
⑥尾端样式
树枝状、多级分叉、杏仁状结环

3. 主要观测内容

第四节
节理的野外观测
二、覆盖区节理研究

1. 利用地应力资料评价地下节理：

通过测量地应力，推断地应力值越低的地方，节理越发育，原因为 应力释放。

2. 利用地层曲率评价构造节理 3. 测井方法预测节理


1）声波测井 2）电磁波测井 3）地层倾角测井 4）微电阻率扫描、井下电视
成因联系的节理。特点：

1）发育范围广，产状稳定；

2）规模大，间距宽，延伸长，切穿不同岩层；
3）常构成一定的几何形式。


例如：广西河池西南地区的上古生界石灰岩中，60°和300°走向的二组“X”节理， 和河池以西的50°和350°二组菱形节理，在上千km2范围内稳定分布，不受局部 构造的影响。
节理向地壳深部逐渐消失，估计15km以下。

张节理
产状不稳定，一般规模较小，平面上 延伸不远， 剖面上切割不深。 张节理面一般粗糙不平， 节理面上 无擦痕。
产状稳定，延伸较远，间距比 较均匀； 节理面平直光滑，两侧岩相可 有少量相对位移，可见擦痕.

北京西山一条张节理
力学性质分类

节理的分类
张节理
③ 绕过砾岩中的砾石；
剪节理：
③ 一般切穿砾岩中的砾石；
内容：
1. 节理的分类（重点) 2. 节理的分期与配套（难点) 3. 不同地质背景上发育的节理（ 了解） 4. 节理的野外观测（了解）
5. 节理测量资料的整理分析（了解)
概

述
节理
节理是岩石中的裂隙或裂缝,岩石中两侧岩石没有明显的相 对位移的断裂构造。
概 述

类型：

原生节理：成岩过程中形成 次生节理：成岩后产生
注意：1与4区别
节理的分类
与相关构造的几何关系分类

2. 按节理与褶皱轴关
系：

a) 纵节理

b) 横节理

c) 斜节理
节理的分类
力学性质分类
剪节理：由剪切应力产生 的节理。 张节理：张应力产生的节理， 垂直σ3方向。
∥节理面的压应力 派生的拉张力
⊥节理面的拉张力
节理的分类
力学性质分类

剪节理：
将相邻点的σ1和σ3方向用平滑线连接，构成
主应力迹线图。
第5章 节理
内容：
1. 节理的分类
2. 节理的分期与配套
3. 不同地质背景上发育的节理
4. 节理的野外观测
5. 节理测量资料的整理分析
第四节
节理的野外观测
一、露头区节理研究

1. 选点基本原则：代表性。 2. 具体要点：

1）露头良好（最好能作三维空间观测）； 2）岩层产状稳定； 3）节理相互关系比较明确； 4）构造重要部位。 1）地质背景分析； 2）组、系划分； 3）分期配套； 4）测量：产状，长度，宽度（平均宽度），密度（条/米）； 5）充填物和充填程度观察。


构造节理：与构造变形有关（分布广，影响大）。 非构造节理：如人工节理、温差节理（分布窄，影响小）。

概 述

意义：
理论：构造地质方面
实际：

①石油勘探方面 ②脉状金属矿床 ③水文地质方面 ④工程地质方面



节理的分类
与相关构造的几何关系分类

按节理与岩层产状关系：
a) 走向节理 b) 倾向节理 c) 斜向节理 d) 顺层节理
3. 共轭剪节理的识别和应力指向意义 。
4. 节理的分期和共轭节理的判定。 5. 节理玫瑰花、极点、等密图的制作。
作业、参考资料
作业:
(1) 概念:节理、张节理、剪节理、节理组、节理系 (2)简答:说明如何鉴别节理的分期与配套? (3)思考题:怎样利用节理判断局部主应力状态？
参考资料:
(1)李德伦.构造地质学. 吉林大学出版杜，2001. (2)朱志澄.构造地质学. 中国地质大学出版社，1999. (3)俞鸿年.构造地质学原理. 南京大学出版社，1998. (4)万天丰.构造应力场. 地质出版社，1983.
The End

a）利用节理的相互切错关
系确定其共轭关系
两组方向节理的相互切错
节理的分期与配套
节理的配套

b）利用节理面上伴生、派生构造
节理的分期与配套
节理的配套

c ）利用尾端样式
折尾
菱形结环
分叉
节理的分期与配套
节理的配套 d）利用追踪节理进行配套

水平挤压下摺皱发育之初可能孕育的共轭剪节理 右下图为应变椭球体三个应变轴方位
第5章 节理
内容：
1. 节理的分类
2. 节理的分期与配套
3. 不同地质背景上发育的节理（了解） 4. 节理的野外观测 5. 节理测量资料的整理分析
第三节 不同地质背景上发育的节理 一、与纵弯褶皱有关的节理

1. 褶皱初期节理：

2. 褶皱期节理：

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） 常成放射状或同心圆状张节理
左阶（列）、右阶（列）的概念

左阶（列）
右阶（列）
特殊节理组合类型

节理的分类
两种类型：

平直型：剪裂。
S型：张裂。
两类直脉型雁列脉 A.张裂型 B.剪裂型 （据A.Beach,1975）
特殊节理组合类型

节理的分类
缝合线构造

由难溶组分残积
缝合线构造
而成的尖齿状线
条，是压溶作用 的产物。
缝合线构造型式 柱状A，锥状B
分 叉 菱 形 结 环 折 尾 张节理的尾端变化形式
A.树枝状B.杏仁状结环
节理的分类
力学性质分类
剪节理 张节理
剪应力产生
产状稳定，延伸远 平直光滑，有擦痕和羽裂 在砂、砾岩中，一般切过砂砾和胶结物 未充填时，是闭合的缝
张应力产生
产状不稳定，延伸不远 弯曲粗糙，无擦痕 在砂、砾岩中，常绕过砂、砾 多张口，一般被充填

注意：有对应的错开点。
节理的分期与配套
节理的分期

⑵ 限制：被限者晚。

注意：无对应的错开点。
3，4组节理被1，2组节理所限制，形成时间晚。
节理的分期与配套
节理的分期

⑶ 互切：同期。
节理的分期与配套
节理的分期

⑷ 追踪、利用和改造：被追踪、利用和改造者早。
改 造 节 理
追 踪 节 理
早期X剪节理被后期改造一翼成为张节理



第5章 节理
内 容：
1. 节理的分类 2. 节理的分期与配套 3. 不同地质背景上发育的节理 4. 节理的野外观测 5. 节理测量资料的整理分析
1. 节理玫瑰花、极点、等密图的制作。
要点：
第五节 节理测量资料的整理分析
一、基本节理图

1. 基本节理图

1）玫瑰花图

(a) 走向玫瑰花图：半圆。 (b) 倾向玫瑰花图：整圆。 (c) 倾向、倾角玫瑰花图（不常 用，已经被极点图和等密度图取 代）。


3）非构造节理的干扰； 4）多期构造的叠加。


因此：节理在分析应力场时 存在许多困难。
第三节 不同地质背景上发育的节理
四、节理在分析区域构造中的作用和问题
3. 利用节理研究区域构造应力场的要点：

1）联系构造背景和构造部位； 2）建立节理组合样式和空间展布模型； 3）结合区域构造变形历史进行分期配套； 4）分析节理的成因。



第三节 不同地质背景上发育的节理
四、节理在分析区域构造中的作用和问题
4. 利用（共轭）节理资料研究构 造应力场的原理和方法：


（1）共轭剪节理的交线为σ2方向。 （2）共轭剪节理的两个夹角的平分线方向

分别为σ1和σ3。一般锐角平分线为σ1（有时
钝角平分线为σ1）。

（3）把各测点上σ1，σ3方向投影到平面上，
卸载节理——“释重节理”或“释负荷节理”。
第三节 不同地质背景上发育的节理
四、节理在分析区域构造中的作用和问题

1. 作用：从理论上，节理是构造应力作用的结果，与区域构造应
力场有一定的联系，因此可以从中获取区域构造应力场的信息。

2. 问题：

1）节理的形成时期不易确定； 2）节理两侧岩石的位移很小，不易判别 运动方向；