断裂构造之节理
【地理概念】断裂构造、断层、节理
1(1)断裂构造断裂构造是岩层受地应力作用后,当力超过岩石本身强度使其连续性和完整性遭受破坏而发生破裂的地质构造。
(2)断层断层地壳受力发生断裂,沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的构造。
(3)节理节理,也称为裂隙,是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。
2辨析异同断裂构造分为节理、劈理、断层等三种基本类型。
劈理:是微细的断裂变动,还没有明显破坏岩石的连续性。
试题链接泰山位于我国东部季风气候区,泰山以拔地通天之势、名胜古迹众多而名扬中外。
据此完成1~2题。
1.影响泰山地貌的主要外力作用表现为()A.风力作用B.冰川侵蚀C.流水作用D.流水堆积2.泰山因拔地通天之势而以“雄”著称,“拔地通天”的成因是()A.岩浆喷发而形成B.断层之间的岩块上升而形成C.板块水平挤压而形成D.岩块崩塌而形成【答案】C B“红海剖面示意图”,回答3-4题。
2.有关图中①类岩石的说法,正确的是()A.此类岩石可能带有气孔B.由岩浆通过固结成岩作用形成的C.因水平挤压,断裂变质而成D.可重新返回岩石圈中的软流层3.图示区域的地壳()A.以水平张裂作用为主B.以水平挤压作用为主C.以垂直上升运动为主D.以垂直下降运动为主【答案】A AⅠ是浙江省宁波市花番岛海岸的“石瀑”奇观,它是火山熔岩冷凝后,形成的柱状节理群。
图Ⅱ是岩石圈物质循环示意图。
读图,回答下面两题。
4.形成“石瀑”的岩石属于图Ⅱ中的()A.①B.②C.③D.④5.造成图Ⅰ中“石瀑”悬挂在半空的外力作用主要是()A.风化作用B.流水侵蚀C.风力侵蚀D.海浪侵蚀【答案】A D。
第三节断裂构造
教案用纸地貌标志(1)断层崖由于断层两盘的相对滑动,常常促使断层的上升盘形成陡崖,这种陡崖通常称为断层崖。
如王乔洞断层西盘栖霞组灰岩形成约10米高的断层崖。
(2)断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向的水流侵蚀切割,乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面。
(3)错断的山脊错断的山脊也往往是断层两盘相对平移等运动的结果。
(4)横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是一条较大断裂。
(5)串珠状湖泊洼地这种洼地往往是大断层存在的标志。
(6)泉水的带状分布断水呈带状分布往往也是断层存在的标志。
如沿猫耳洞断层分布的一系列下降泉(落水洞)(7)水系特点断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错短河谷构造标志(1)构造线不连续任何线状或面状地质体,如地层、矿层、岩脉、侵入体与围岩的接触面、片理或相带等均顺其产状延伸。
如果这些线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在。
图7是断层造成的构造线不连续现象的图示。
走向断层F1、倾向数层F2和斜向断层F3分别切断地层或早期断层,或在平面上或在剖面上,或者既在平面上又在剖面上,两者均显示出构造线的中断。
为了确定断层的存在的测定错开的距离在野外应尽可能查明错断的对应部分。
图7 断层引起的构造不连续现象F1走向断层;F2倾向断层;F3斜向断层(2)构造强化现象断层活动引起的构造强化,包括有岩层产状的急变、多变和变陡;节理化、劈理化甚至片理化窄带的突然出现;小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
如果我们在野外发现这些现象,就要进行认真的观察,探究引起这些现象的可能原因。
构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种表现。
断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体,长径大小一般为数十厘米至二、三米。
构造透镜体有时单个出现,有时数个或更多个透镜体成组产出。
构造透镜体一般是挤压作用产生的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体,菱块楞角又被磨去形成的。
断裂构造
第三节 断裂构造
断层面:简称断面,使岩块或岩层 破裂,并顺着它发生相对运动的破 裂面。一般上部陡直,下部平缓, 呈犁式
断层带:大型断层的断裂面往往是 由一系列破裂面或次级断层组成的 带,即断层(裂)带。大型断层的 断裂带往往具有双层结构,上部发 造
• 剪节理延伸较长,共轭出现, 节理面光滑平整,折尾尖灭 和菱形结环
• 张节理延伸较短,波状延 伸,节理面粗糙,尖灭侧 现,杏仁结环
第三节 断裂构造
σ3
σ1
• 有些破裂同时具有张、剪 节理特征
第三节 断裂构造
• 构造演化过程中有些节理 的性质可能发生变化
• 单条节理的性质可以与节 理带的性质不同
第三节 断裂构造
一.节理:成因分类、产状分类 二.断层类型与组合:断层要素、断层类型、断层地层效应 三.断层形成机制:岩层破裂理论、安德森模式、断层组合
第三节 断裂构造
1. 断层要素
断层是岩层或岩体顺破裂 面发生明显位移的构造
上盘
断层要素主要包括:断层 面和断层带、断盘、位移 上升盘
下盘
下降盘
平移断层(Transcurrent fault):两盘顺断面走向相对 滑动的断层,一般把规模巨大 的平移断层称为走向滑动断层
第三节 断裂构造
• 正断层和逆断层属于倾向滑动断层,简称倾滑断层 • 平移断层属于走滑滑动断层,简称走滑断层
左旋走滑断层
右旋走滑断层
• 走滑断层分类右旋走滑断层(或右旋平移断层)与左旋走滑断 层(或左旋平移断层)
➢ 在垂直岩层走向的剖面上可观测到的断距有:地层断距(ho)、铅 直地层断距(hg=hg)、水平地层断距( hf)
垂直于断层 走向的剖面
a
A04-3第四章-节理-断层
依照它与枢纽的关系 According to its relation with the hinge
1-纵节理 longitudinal joint 纵节理 2-斜节理 diagonal joint 斜节理 3-横节理 cross joint 横节理
几种特殊的节理
• • • • 柱状节理 S或反 型张剪裂脉 或反S型张剪裂脉 或反 火炬状节理(张剪裂脉) 火炬状节理(张剪裂脉) 羽饰构造
断层构造岩、 断层构造岩、构造突变带等
4.4.4 断层形成时代 断层形成时代Time of fault formation
节理的频率 frequency of joints 节理的玫瑰花图 rose diagram of joint
节理等密图: 节理等密图:
①将所有数据投影到一张吴氏网上,是法线投影,得到极点图。 ②用密度计在极点图中统计,将统计结果标在图上 ③将统计数据中相同的数据点用平滑的曲线连接圆周上的线两端 具对称性,等值线百分比表示。 ④整饰:在相邻的等值线间用颜 色或花纹填上,写上图名,图例 和方位。 ⑤分析:节理等密图中密度最大 的区域代表节理的优选方位。
4.4.2 断层类型 Fault type (1)依照滑动方向分 According to displacement direction 依照滑动方向分,
正断层Normal fault 正断层 逆断层reverse fault 逆断层 左行, 平移断层 (左行 右行 Strike-slip fault 左行 右行)
断裂构造
3.3 断层野外识别
构造线 层序 伴生 地貌
2.2 节理发育程度分级
节理不发育:1~2组,间距1 节理不发育:1~2组,间距1米以上,闭合, 大块状; 节理较发育: 2~3组,呈X型,间距大于 2~3组,呈X 0.4米,大块状; 0.4米,大块状; 节理发育:3组以上,张开,间距小于于0.4 节理发育:3组以上,张开,间距小于于0.4 米; 节理很发育:3 节理很发育:3组以上,杂乱,风化、构造 型为主,张开,间距小于于0.2米,碎块状; 型为主,张开,间距小于于0.2米,碎块状;
2.3 节理的调查和统计
(1)调查内容 力学性质; 组数,密度,产状; 张开度,延长度,节理面壁的粗糙度,强度 充填物,厚度,含水情况; 节理发育程度。 (2)统计内容 节理玫瑰图
3 断层
3.1 断层要素 断层面,断层线,断盘,断距;
3.2 断层常见分类
几何分类:正断层,逆断层,平移断层; 与岩层走向关系分类:走向断层,倾向断 层,斜向断层 与褶轴关系分类:纵断层,横断层,斜断 层 力学性质分类:压、张、扭
断Байду номын сангаас构造
主要内容
1 断裂构造的概念 2 节理 3 断层
1 断裂构造的概念
岩层受构造运动作用,所受到的应力超过岩石 强度时,岩石的完整性遭到破坏,产生断裂, 称为断裂构造。 按照断裂面两侧有无明显位移,分为节理和断 层。
2 节理
2.1 节理分类 按成因分类:原生节理,构造节理,表生节 理; 按力学性质性质分类:剪节理,张节理,劈理; 按力学性质性质分类:剪节理,张节理,劈理; 按节理与岩层的走向关系:走向节理,倾向 节理,斜交节理; 按张开度分类:宽张节理,张开节理,微张 节理,闭合节理
地质学基础 17断裂构造
断距——相当层之间的距离。
铅直地层断距(落差) :断层两盘相当层层面间的铅直距离。
(二)断层分类
1.根据断层走向与褶皱轴向关系
纵断层:断层走向∥褶皱轴向 横断层:断层走向⊥褶皱轴向 斜断层:断层走向∠褶皱轴向
地质图(a)和(b)构造图中的断层F1-纵断层;F2-横断层;F3-斜断层
(四)断层的观察和研究
1.断层的识别(或标志)
(1)地貌标志
断层崖和断层三角面, 水系突然改向, 山脊错断, 湖泊洼地和泉水的带状分布
断层三角面
秦皇岛
(2)地质界线或构造线不连续(错开)
断层引起地质界线不连续
构造线不连续(错开)
(3)地层的重复与缺失
在上盘钻井剖面中,正断层造成地层缺失,逆断层造成地层重复。
牵引褶皱及其指示的两盘位移方向
(6)地球物理学标志
地震剖面:反射波同相轴错断,反射同相轴数目突增减或消失,反射
波同相轴突变、反射凌乱或出现空白区,出现异常波等。
2、断层面产状的确定
野外:直接测定; 室内:用间接方法求取——地质图、钻井资料、物探资料等
3、断层两盘运动方向的确定
2.根据断层两盘的相对运动的方向分类 (1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升。
A:断层面一般较陡,以600一700为最常见。剖面形态呈板 形或铲形;
剖面形态:a-板形;b-铲形
B:在剖面图上,表现为地层缺失,钻井进尺缩减
C:在构造图上,标准层的构造等高线在断层附近出现空白带。 等高线数值低的一侧为上盘(下降盘),等高线数值高的一侧 为下盘(上升盘)。
二、断层
断裂两侧岩块沿破裂面有明显位移的断裂构造。
(一)断层的几何要素
断裂构造图文分析
一、节理(一)基本概念1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。
2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。
(二)节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。
(1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理(2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。
构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。
(3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。
2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。
张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面;产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭;在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲;张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。
(2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X 型剪节理。
它具有以下特征:剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面;剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远;在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向;剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。
工程地质学第四章节理-断层
串珠状的湖泊或洼地,泉水的带状分布,常表明有 大断带存在。
正常延伸的山脊突然错断,正常流径的河流突然产生急转 弯。〈断层两盘相对平移〉
断层符号识别 在地质图上,断层一般用粗红线醒目地 标示出来,断层性质用相应符号表示。
70°
45°
正断层
逆断层
平移断层
四、研究断层在工程上的意义
6)统计节理的密度、间距、数量,确定节理发育程度(持续性)和节理的主
导方向。
节理壁的粗糙程度调查
3、调查资料的整理和统计
节理统计常采用的节理玫瑰花图。玫瑰花图有走向玫瑰花图和 倾向玫瑰花图。 ①节理走向玫瑰花图 在一半圆上分画0 º~90 º 度和270 º~ 360 º (0 º)的方位。 把所测得的节理走向按每5 º 或10 º 分组,并统计每一组内节理数和 平均走向。按各组平均走向,各圆心沿半径以一定长度代表每一组 节理的个数 ,然后用折线相连。 ②节理倾向玫瑰花图 把所测得的节理走向按5 º 或10 º 间隔进行分组,统计每一组节 理平均倾向和个数。在注有方位角的圆周图上,以节理个数为半径, 按各组平均倾向定出各组的点,用折线连接各点既得节理倾向玫瑰 图。
3) 节理比较发育,组系及其相互关系比较明确。
4) 观测点应选在构造的重要部位,并且在不同构造层、不同岩系和不同岩 性岩层中都应布点。
2、节理调查的内容
1)测量节理产状。 2)观察节理面张开程度和充填情况。 3)描述节理壁的粗糙程度。 4)观察节理充水情况。 5)确定节理成因。
节理持续性是指节理裂隙的延伸程度。 持续性越好对工程影响越大。 一般:<1m 及1-3m,差;3-10m, 中等;10-30m 及>30m,好及很好。
④
断裂构造
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
断裂构造
断裂构造断裂构造是指岩石所承受的作用力达到或超过其破裂强度极限并发生破裂变形而形成的构造,岩石的连续性和完整性遭到破坏。
根据岩石破裂面的两侧岩块相对位移的大小,分节理和断层两大类型。
(一)节理
节理又称裂隙或裂缝,指破裂面两侧岩块无明显相对位移的断裂构造。
节理常为大型褶皱或断层的伴生或派生的构造,是在岩层形成褶皱或断层时产生的,受褶皱和断层的控制。
就煤矿地质而言,节理常是矿井瓦斯、地下水等的重要运移通道和储集场所。
(二)断层
断层是指破裂两侧的岩石沿破裂面发生有明显位移的断裂构造。
断层规模变化很大,小的断层延伸仅有几米,相对位移不过几厘米,大的断层延伸数厘米至数千米,相对位移可达几十千米。
1、断层要素
断层要素是指断层的组成部分以及与阐明断层空间位置和运动性质等有关的几何要素。
包括断层面、断层线、交面线、断盘、断距和落差等。
(1)断层面:岩层断裂发生相对位移问题沿着一定的破裂面进行的,此破裂面即称为断层面。
断层面的空间位置由其走向、倾向和倾角确定。
断层面在局部地段可以是平面,但在较大范围内还常是不规则的曲面。
较大规模断层的断层面常由一系列断裂面和次级破裂面构成断层破碎带。
(2)断层线:断层线是指断层面与地面的交线,也就是断层面在地面上的出露线。
它可以是直线,也可以是曲线,其形态由断层面形态,断层面产状以及地形起伏状况决定。
断层面倾角越小,地形起伏越大,断层线形态就越复杂。
断裂构造
依据节理与褶皱轴的关系分类
1走向节理 2倾向节理 3斜向节理 4顺层节理
[2]节理的分类(构造节理)
1
节 理 与 有 关 构 造 的 几 何 关 系 分 类 1 依据节理产状与岩层产状的关系分类
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
右行左阶,左行右阶。 左旋:顺时针据此判断节理两侧岩 右旋:逆时针块的相对位移方向
1 剪节理:由剪应力产生的破裂面 1)剪节理产状较稳定,沿走向和倾向延伸较深 2)剪节理较平直光滑,有时具有因剪切滑动而留下的痕迹。剪节理未被矿物充 填时是平直闭合缝,如被填充,脉宽较为均匀,脉壁较为平直。 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,常常成对存在。其发育良好时, 将岩石切成菱形,棋盘格式。剪节理往往成等距排列。 5)主解裂面由羽状微裂面组成。
节理与有关构造的几何关系分类 节理力学性质的分类
[2]节理的分类(构造节理)
1
节 理 与 有 关 构 造 的 几 何 关 系 分 类 1 依据节理产状与岩层产状的关系分类
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
2 张节理:由张应力产生的破裂面 1)产状不稳定,延伸不远,节理面短而弯曲。 2)节理面粗糙不平,无擦痕。 3)节理面绕过砾石和砂粒;即使切穿砾石,破裂面也凹凸不平。 4)节理面两壁张开,常有脉岩填充,矿脉宽度变化较大。 5)形态不一定。
断裂构造
断裂构造
第五章、地质构造(下)
第四节、断裂构造
一、断裂现象 二、节理 三、断层
第五节、断裂构造与成矿的关系
一、控制矿产形成的因素 二、地质构造与成矿的时间关系
第六节、断裂构造对矿山开采的影响** 课后复习
第四节、断裂构造
一、断裂现象
岩石受力发生变形达到一定程度,使岩石 的连续完整性受到破坏,产生各种大小不 一的破裂面,称为断裂构造。
成矿物质来源 成矿物质的运移通道 成矿物质的沉淀场所
二、地质构造与成矿的时间关系
成矿前构造:成矿物质运移通道,控制 矿体的形态、产状和规模
成矿期构造:参与成矿,成矿物质运移 通道,控制矿体的形态、产状和规模
成矿后构造:对矿体进行改造(有利或 不利),如断层将矿体错开,使矿体 沿走向或倾向错失,也可使矿体变厚。
3)构造节理:地壳运动过程中受构造作用力而产生,是在自然界最广泛 存在的一种节理。按其力学成因又分成两类,即:张节理和剪节理。
剪节理:当岩石中所受的最大剪应力达到并超过岩石的抗剪强度时
就会产生剪节理。方向与最大剪应力方向一致。 剪节理的特点:
常是闭合的 节理面平直光滑 节理面上常有小擦痕或小的磨光面 节理面常切穿粗砂和砾石 沿走向和倾向延伸较远, 产状比较稳定
三、断层
断层是一种有明显位移的 断裂构造
下盘
断层面
上盘
1.断层要素: (1)断层面:把岩石分成两个断块,且沿该面两边断块发生了显著位移。 其产状用产状三要素表示。断层面可以是平面,也可以是 曲面,有时是破碎带
(2)断层线:断层面与地表的交线。即断层在地表的出露线。 可以是直线,也可以是曲线。
(3)断盘:被断层面分开的两侧岩块。 对倾斜的断层面,断层面上面的称上盘,下面的称下盘。 断层面直立时:可根据断层的运动方向分为上升盘和下降盘。
断裂构造
§3. 断裂构造一、概念:1、定义:岩体手构造应力作用超过其强度是而发生裂隙后错断,破坏了岩体的完整性而形成断裂构造。
节理:沿破裂面没有明显位移。
2、分类:断层:沿破裂面错动较大。
断裂构造在地壳中分布很广,极大影响了水工建筑的稳定性,且破裂面中的裂隙是水流的良好通道,易导致渗漏。
但断裂构造类型不同,则对工程影响也有差异。
二、断裂构造的力学性质特征1、构造应力:压应力、张应力、扭(剪)应力。
应力:在地壳中一定范围内存在的地球内动力。
压性结构面b. 按力学性质张性结构面剪性结构面扭性结构面4、结构面与应力场的关系a.压性结构面:压应力作用产生,结构面的走向与压应力垂直。
结果产生压性断层由剖面上的剪应力形成的断层。
b.张性结构面:张应力作用的破裂面,结构面走向与张应力垂直。
产物:了:正断层面、张节理面。
c.扭性结构面:又称剪切结构面。
结构面走向与压应力方向45。
—Ψ/2角度。
产物:部分平移逆断层,剪节理面。
特点:扭性断裂由两组扭性结构面构造。
平面上成呈“X”型,且理论上结构面夹角为90。
但由于受其他因素影响< 90。
所以β=45。
—Ψ/2,Ψ—内摩擦角,塑性Ψ1 < 脆性Ψ2 。
所以45。
> β1>β2。
三、断裂构造的形式:压应力、剪应力、张节理。
四、构造节理1、概念:节理又称裂隙,具有明显方向性、规律性。
其形成与褶皱断层密切相关。
2、分类:据力学性质分类a.剪节理:剪(扭应力)剪(扭)性结构面+构造线。
又称“X”节理。
特征:①节理面平滑,产状稳定,沿走向、倾向延伸较远,在砾石中常平直切穿坚硬的岩石。
②呈闭和状裂隙本身宽度窄小,仅1~3mm。
但在构造应力作用的影响,也可裂开并充填的粘性土后岩屑。
③呈“X”型出现,相互交差切割,使岩层呈菱形或方形。
④呈羽状排列,主剪裂面有多条互相平行的微小剪裂面组成,羽状节理也有共轭两组。
⑤沿剪切节理面抗剪强度很低,在边坡、坝基岩体中易形成滑动破坏等。
断层形态和分类
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟断层形态和分类(三)岩体受地壳运动的作用,受力发生变形达一定程度后,在其内部产生了许多断裂面,使岩石丧失了原有的连续完整性,统称为断裂构造。
断裂构造可分为两种类型:节理和断层。
(一)节理节理也称裂隙,是沿断裂面两侧的岩层未发生位移或仅有微小错动的断裂构造。
节理在岩石中广泛分布,因为岩石在漫长的地质年代里经历了各种各样的地壳运动,所以几乎不存在无节理的岩石。
节理按成因,可分为构造节理和非构造节理。
1.构造节理:构造节理是指岩层在地壳运动的作用下所产生的断裂。
按其成因可分为扭(剪)性节理(闭合节理)和张性节理(张开节理)。
扭(剪)性节理是岩层由剪切应力而产生的断裂,它一般是闭合的,节理线平直并延长较远,常成对出现,呈X 型,裂面平滑常有擦痕。
扭(剪)性节理常出现在褶曲的翼部和断层附近。
张性节理是岩层受力弯曲时,在它的外凸部位产生张拉应力而引起的断裂,它张开较宽,具有明显的可见空隙,节理面粗糙少有擦痕,裂隙间距较大且分布不匀,沿走向和倾向延伸都不长。
张性节理能吸收地表径流,是地下水的通道。
在褶皱的岩体中,有时还存在一种极微细的(肉眼很难鉴定,须在显微镜下观察才能识别的)密集裂缝,称为劈理。
它经常发育在强烈褶皱的软弱岩层中(例如页岩和片岩)。
它的存在对工程不利。
2.非构造节理:非构造节理是由成岩作用、外动力、重力等非构造运动引起的,可分为原生节理和风化节理。
原生节理是指岩浆岩形成时,由于岩浆冷凝收缩产生张拉应力而引起的断裂面。
这种原生节理常把岩浆岩切割成块状体或柱状体。
风化节理主要发育在岩体靠近地表的部分,分布零乱,没有规律性,岩石多成碎块。
风化节理是在物理风化作用(由于温度变化和裂隙中水的冻结以及盐类的结晶而使岩石表面逐渐产生裂缝而崩解)、化学风化作用(在水溶液、大气以及有机体的化学作用或生物风化作用下引起岩石氧。
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一、节理 (一)节理的分类
(2)根据节理的走向与所在褶曲枢纽的关系可 以分为:
①纵节理即二者大致平行的节理; ②横节理即二者大致垂直的节理; ③斜节理即二者相互斜交的节理。
一、节理 (一)节理的分类
3.节理的力学成因分类 按照产生节理的力学性质,节理主要分为张节
理和剪节理。
(1)张节理:是岩石在张应力作用下所产生的 节理。
一、节理 (三)研究节理的意义 (三)研究节理的意义
首先,研究节理的分布、性质和组合情况,有助于推断 区域性应力场的特点和各种应力的分布规律以及与各种构造 的相互关系。
有时候一条剪节理是由许多条首尾衔接的呈羽状排列的 小节理组成。
一、节理 (三)研究节理的意义
其次,研究节理有很大实际意义。有些节理, 主要是张节理常提供岩浆活动侵入的通道,并 控制矿体的形成和分布。富含张节理的岩石, 对于地下水的运动和富集有密切关系,有时构 成地下水的含水层。此外,在进行隧道、水工 建筑(水库大坝等)、矿井坑道、桥梁等工程 设计和施工时,都必须对有关地区的岩石节理 做详细的调查和测量。
1.节理的成因分类 节理按成因分为非构造节理和构造节理。
(1)非构造节理:指岩石在外力地质作用下,如风化、 山崩、地滑、岩溶塌陷、冰川活动以及人工爆破等作用 所产生的节理。这类节理常分布于地表浅部的岩石中, 节理的几何规律性较差。
一、节理 (一)节理的分类
在非构造节理中还包括岩石在成岩过程中所 形成的节理,即所谓原生节理。
一、节理 (一)节理的分类
(2)剪节理:又称剪切节理,是岩石在剪切应力(亦称 扭应力)作用下所产生的节理
一、节理 (二)节理与褶皱构造的关系
(二)节理与褶皱构造的关系
在一个地区,在同一应力场(或在同一构造运动) 作用下,所产生的褶皱、断裂等彼此具有密切的成因联 系。
一、节理 (二)节理与褶皱构造的关系
图 4-53 在褶皱构造中的各种节理 1、2. 走向节理(纵节理);3. 倾向节理(横节理);
4、5. 斜向节理(斜节理);6. 顺层节理
一、节理 (一)节理的分类 2.节理的几何分类
指按照节理与其所在的岩层或其它构造的关系 进行的分类。
(1)根据节理与所在岩层的产状要素的关系可 以分为:
①走向节理即节理的走向大致平行于岩层的走向; ②倾向节理即节理的走向大致垂直于岩层的走 向; ③斜向节理即节理的走向斜交于岩层的走向; ④顺层节理即节理面大致平行岩层层面。
地壳中岩石(岩层或岩体),特别是脆性较大和靠
近地表的岩壳表层普遍发育的各种断裂 构造外,还存在许多不同规模、不同深度的断裂系统, 甚至把岩石圈分割成许多板块。。通常根据断裂岩块 相对位移的程度,把断裂构造分为节理和断层2大类。
一、节理 (一)节理的分类
曲轴面 P 与 AA 方向一致
一、节理 (二)节理与褶皱构造的关系 如果岩层中间夹有脆性较大的岩层,则在上下层的力
偶作用下,形成层间剪节理。有时这种剪节理或其它原因 的剪节理,细而密集,甚至可将岩层劈成薄片,称为劈理。
图4-59 节理与褶皱关系示意图 C. 褶皱后 在背斜顶部出现的纵张节理及层间剪节理;
①侵入岩体中的节理即岩浆侵入围岩,随着岩浆 的冷却而形成的有规律性的节理。它们主要分布于 岩浆侵入体的顶部和边缘部分。在火成岩体中常见 的节理有横节理、纵节理、层节理、斜节理等。
一、节理 (一)节理的分类
横节理又称Q节理,指节理面与岩体中流线构造(原 生线状流动构造)相垂直的节理。
纵节理又称S节理,指节理面平行于流线构造的节理。 层节理又称L节理,指节理面平行于流面的节理。 斜节理指节理走向与流线、流面斜交的节理,常两组 共生呈“X”形。
一、节理 (一)节理的分类
②玄武岩中的柱状节理:即在玄武岩熔岩流或其他浅 成岩体中,垂直冷凝面发育而成的规则的六方柱状节理。
一、节理 (一)节理的分类 (2)构造节理:指在构造运动作用下形成于岩石中的节理, 常常成组成群有规律地出现。这种节理往往与其他构造如 褶皱、断层等有一定的组合关系和成因联系。
一、节理 (二)节理与褶皱构造的关系 如果褶皱继续发展,,沿着最大剪切面又发育成X节
理,在剖面上呈X交叉,而在层面上与枢纽平行,故称剖 面X节理。
如果岩层中间夹有塑性较大岩层(如页岩),岩层褶 皱时由于层间滑动所产生的力偶作用,使岩层发生小型褶 皱,叫层间牵引褶皱或拖拉褶皱。
图 4-60 层间牵引褶皱 图左侧 AA. 长轴;CC. 短轴;牵引褶
1.岩层褶皱前的早期节理 当一套水平岩层受到水平方向的侧向压力时,在层面
上出现两组剪切节理,即X节理(共轭节理);这种节理 面垂直于层面,是为平面型X节理。
如果继续受力,会在沿着压力方向产生一组张节理, 又叫横张节理;有时是沿着X节理面曲折拉开,形成追踪 张节理。
图4-59 节理与褶皱关系示意图 A. 褶皱前产生的X节理及追踪横张节理;B. 褶皱后出现的X节理 ;C. 褶皱后在背斜顶部出现的纵张节理及层间剪节理;图A、B中 3个轴代表应变椭球的3个轴:a轴为最大应变轴,代表最大拉张方 向;b轴为中间应变轴;c轴为最小应变轴,代表最大压力方向
一、节理
(一)节理的分类
节理即断裂两侧的岩块沿着破裂面没有发生或没有 明显发生位移的断裂构造。节理的长度、密度相差很 悬殊。沿着节理劈开的面称节理面。节理面的产状和 岩层的产状一样,用走向、倾向和倾角表示。节理常 与断层或褶曲相伴生,它们是在统一构造作用下形成 的有规律的组合。
一、节理 (一)节理的分类
一、节理 (二)节理与褶皱构造的关系
2.岩层褶皱后的晚期节理 岩层在水平压力的继续作用下,开始弯曲褶皱,如
图4-59C所示,在背斜顶部产生平行于枢纽的张节理,又 叫纵张节理。
图4-59 节理与褶皱关系示意图 A. 褶皱前产生的X节理及追踪横张节理;B. 褶皱后出现的X节理 ;C. 褶皱后在背斜顶部出现的纵张节理及层间剪节理;图A、B中 3个轴代表应变椭球的3个轴:a轴为最大应变轴,代表最大拉张方 向;b轴为中间应变轴;c轴为最小应变轴,代表最大压力方向