煤矿地质学4.3.1节理

特征：
a、产状稳定，延伸远 b、平直光滑、节理面擦痕、闭合
c、穿切砾石和胶结物
d、常为共轭Ｘ型，等间距排列
e、主剪裂面常由次级羽 状微裂面组成，羽状微裂 面与主剪裂面交角约 5°——15（≈φ/2）。
微剪裂面A与 主剪裂面MN 的夹角（小角 度锐角）， 指示着本盘的 错动方向
3.按理与岩层的产状要素的关系分类
①走向节理——节理走向与岩层走向大致平行
②倾向节理——节理走向与岩层走向大致垂直
③斜向节理——节理走向与岩层走向斜交 ④顺层节理——节理面与岩层的层面大致平行
4.按节理的走向与区域褶皱主要方向、断层的主 要走向或其他线形构造的延伸方向等关系分类
构造节理：由构造运动形成；
如：与褶皱或断层伴生的节理 非构造节理：由非构造运动形成； 如：风化
原生节理——泥裂
原生节理——熔岩冷凝
次生节理——构造节理
非构造节理——风化
2.按力学性质分类 （1）张节理：岩石受张应力产生的节理；
（2）剪节理（扭节理）：岩层受剪应力产生的裂隙；
（1）张节理
特点：
观测与统计的注意事项： a.注意区分构造节理与非构造节理
b.了解观察点所处的构造部位
c.判别有几组节理 d.对每一组节理都要分别进行观察、测量、 统计。 e.统计节理的发育的密集程度。
f.观察各组节理的关系和空间分布，并进行
分组配套。 g.对所观察和测量的资料及时做好记录。
2）资料的室内整理
将野外收集的大量原始节理材料，进行室内整理，并制作成有关 图件供分析使用。
煤矿地质学
4.3.1 节 理
前言：
断裂构造：
地壳中的岩石受到地应力作用所产生的断裂。 （属于不连续性构造） 节理和断层——统称为断裂构造 区分：根据断裂面两侧岩块相对位移大小及断裂 面的显著程度
本节要点：
节理的概念与特点
节理的分类以及节理组的概念 节理观测 节理的研究意义 煤层中的节理与煤层的关系
着纵弯作用的继续发展，在背斜和向斜的中和层 上方，又各自产生一对晚期平面共轭剪节理系。 （图4-27）
剖面共轭剪节理系：
2、与纵弯褶皱有关的张节理
纵张节理： 发育于背斜转折端上，在褶皱横截面上排列成扇状，单个节 理为尖端向下的楔形。
横张节理：发育于向斜核部，追踪平面剪节理系， 产生锯齿状横张节理。
(1)将所测的节理产状数据，按节理走向方位角大小依次排列，按每5°或10°为间隔分组。
(6)最后所构成的花瓣似的图案，可形象地表明
哪一方向上的节理最发育，那一方向上的节理不 发育，甚至无节理。
四、研究节理的意义
①矿脉——为矿液上升、分散、渗透提供了构造条件。 ②油、气、水——运移的通道、储集的场所。
室内的常用的综合图件有玫瑰图、节理极点图及节理极点等密图 等。以下介绍裂隙玫瑰图法：
(a) 裂隙走向玫瑰图
(b) 裂隙倾向玫瑰图
裂隙走向玫瑰图编制方法
(2)统计每组节理的数目和平均走向；
(3)采用一定比例取适当长度为半径画半圆，并标明方向(上方为N)。 (4)以平均走向为方位，按比例以每组节理数目为长度截取，从圆心出发，在圆内引射线， 然后把各射线的端点连起来。 (5)如相邻两端点不连续，即它们之间缺一组或数理节理，则折线应联回原点，再从圆点 联结下一个射线的端点。
①.原生节理 1.按成因分 a.构造节理 ②.次生节理 a.张节理 2.按力学性质分 b.剪节理 a.走向节理 b.倾向节理 c.斜向节理 d.顺层节理 a.纵节理 b.斜节理 c.横节理
Байду номын сангаас
b.非构造节理
3.按节理与地层关系
4.按节理与构造关系
节理组和节理系
节理组——同一构造作用（统一的应力场）中形
a、产状不稳定，延伸不远，常呈侧列现象
（一条张节理在旁侧又出现同一方向的另一条
张节理）
b、节理面粗糙，无擦痕
c、常绕过砾石、粗砂粒；即使切过，切面也是凹 凸不平
d、多开口（开放式裂隙），常被矿脉充填，脉宽
变化大，壁不平直
e、有时为不规则树枝状、网格状；在压应力诱 导产生的张应力作用下，常常会追踪先已形成的 共轭剪节理，形成锯齿状的追踪张节理，......
上述四种节理，是在区域挤压应力作用下形成纵弯 褶皱过程中较为普遍发育的伴生节理，也是最主要 的节理。
在横弯褶皱作用形成的穹状背斜上，穹拱部分普遍 处于引张状态，常常形成一系列放射状或同心圆状 张节理。
与断层有关的节理
羽状张节理：
断层活动时派生应力活 动的产物。
伴生剪节理：
在形成断层的统一应力场作用下形成。
一、概念与特点
节理：岩石破裂或分开，未发生显著移动的。
节理的特点： 节理是岩石中的裂隙 ，且规模大小不一； 节理面可光滑的，可张开粗糙的； 节理常有规律的成群出现，相同成因且相互 平行的节理称为一组节理 。
二、节理的分类
1.按成因分类
①原生节理：成岩过程中形成的节理;
如：泥裂，熔岩冷凝
②次生节理：成岩后形成的节理;
③工程地质——岩体中的结构面，影响岩体的强度。
④地质构造分析——与褶皱、断层和区域构造有着密 切的成因联系。
五、煤层中的节理与煤层的关系
煤层节理在很大程度上决定着煤层的结构构造、物理 性质，它影响甚至控制了煤层顶板的工程地质，煤层 的采落特征，对煤层和煤层气的生储、聚集、可采性 等起着直接或间接的控制作用，并贯穿于成煤和煤层 气生、储、聚前后的全过程，是所有地质因素中最为 重要的控气因素。
或形成共轭雁列张节理，......
以及形成放射状、同心状。 （与上拱作用有关）
张节理的成因 张破裂或平行于σ1（压应力），
或垂直于σ3 （包括张应力）。
在力偶或剪应力作用下产生的张节理
S型雁列脉，张节理 （递进变形）
持续的简单剪切作用，造成张节理的递进变形－ － S型雁列脉形成。
（2）剪节理
剪节理的成因 剪裂面总是发生在σ1、σ3平面上（平行于σ2）
即最大、最小主应力平面上。
关于共轭剪节理（“Ｘ”型节理）角平分线与主 应力方向： 在没有递进变形和后期构造叠加的情况下，节理锐 角等分线指向最大主应力σ1的方向。
如果是韧性岩层，经过压扁作用，节理发生旋转， 锐角等分线可以变为钝角等分线。
成的，产状基本一致，力学性质基本相同的一群
节理。
节理系——两个或两个以上同期形成的节理组。
例：Ｘ共轭节理系
例：放射（同心）状节理系——产状呈规律变化。
三、节理观测与研究
1）野外观测 研究节理应根据研究目的，选择适当的构造部 位，建立节理观测点，进行节理统计。
节理观测点的选择：①有代表性的节理发育区域， ②岩层出露良好
a.纵节理——两者的关系大致平行
b.斜节理——二者大致斜交 c.横节理——二者大致垂直
与褶皱有关的节理
与褶皱有关的节理，决定于褶皱的形成方式和发展 进程。（着重分析纵弯褶皱作用有关的节理）
1、与纵弯褶皱有关的剪节理 平面共轭剪节理系： 在水平压应力作用下，水平岩层→纵弯褶皱形成之 前，形成一对早期平面剪节理系；（图4-26）