構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-05章-節(jié)理

1、構(gòu)造地質(zhì)學(xué),地質(zhì)類專業(yè)基礎(chǔ)課,第五章 節(jié) 理,內(nèi)容： 1. 節(jié)理的分類 2. 節(jié)理的分期與配套 3. 不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理 4. 節(jié)理的野外觀測 5. 節(jié)理測量資料的整理分析,要點(diǎn)： 1.張節(jié)理和剪節(jié)理的主要特征和 區(qū)分方法 2.節(jié)理的分期和配套方法 3.共軛剪節(jié)理的識別和應(yīng)力指向 意義 4.節(jié)理的分期和共軛節(jié)理的判定 5.節(jié)理玫瑰花、極點(diǎn)、等密圖的制作,第5章 節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),3,節(jié)理：巖石中的裂隙或破裂面，破裂面兩側(cè)的巖塊基本上沒有發(fā)生過相對位移或沒有明顯的相對位移。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),4,節(jié)理研究的理論和實(shí)踐意義 實(shí)際意義：1）礦液、石油、

2、天然氣運(yùn)移通道、儲集場所，控制礦體形態(tài)。2）地下水、石油滲透性，含油性，含水性與節(jié)理發(fā)育的密度，開啟性有關(guān)。3）影響水工建筑物滲漏性和巖體的穩(wěn)定性。 理論意義：節(jié)理與褶皺斷裂和區(qū)域性構(gòu)造密切相關(guān)，它的研究對認(rèn)識和闡明區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及其形成和發(fā)展方面具有重要意義。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),5,一、節(jié)理的分類,幾何分類,根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系劃分: 走向節(jié)理: 節(jié)理走向與所在巖層的走向大致平行 傾向節(jié)理: 節(jié)理走向與所在巖層的走向大致垂直 斜向節(jié)理: 節(jié)理走向與所在巖層的走向斜交 順層節(jié)理: 節(jié)理走向與所在巖層的層面大致平行,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),6,2020/9/2

3、,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),7,根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與褶皺軸方位之間的關(guān)系 縱節(jié)理: 節(jié)理走向與褶皺軸向平行的節(jié)理。 橫節(jié)理: 節(jié)理走向與褶皺軸向直交的節(jié)理。 斜節(jié)理: 節(jié)理走向與褶皺軸向斜交的節(jié)理。,注意：當(dāng)褶皺樞紐是傾伏時，在傾伏端部位， 縱節(jié)理相當(dāng)于傾向節(jié)理，橫節(jié)理相當(dāng)于走向節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),8,節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)分類: 可將節(jié)理劃分為剪節(jié)理和張節(jié)理兩類:,節(jié)理的成因分類: 可將節(jié)理劃分為原生節(jié)理和次生節(jié)理兩類:,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),9,1. 剪節(jié)理及其特征: 剪節(jié)理是由剪切力作用而產(chǎn)生的破裂面。 剪節(jié)理產(chǎn)狀較穩(wěn)定, 平面上沿走向延伸較遠(yuǎn),剖面上切割較深。 剪節(jié)理的剪

4、裂面較平直、光滑, 有時在剪切面有 因剪切滑動產(chǎn)生的擦痕。剪節(jié)理裂縫窄而閉合, 若被其它礦脈充填，礦脈寬度均勻，脈壁平整。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),10,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),11,剪節(jié)理一般切割力較強(qiáng)，發(fā)育于礫巖和砂巖中的 剪節(jié)理，一般都會穿切礫石和沙粒等粒狀物體。 典型的剪節(jié)理往往組成由兩組不同走向的剪節(jié)理 構(gòu)成的共軛“X”型節(jié)理系，這種節(jié)理系發(fā)育較 好時，將巖石切割成菱形或棋盤格狀，如果一 組方向節(jié)理發(fā)育而另一組方向的節(jié)理不發(fā)育， 則形成一組平行延伸的節(jié)理，巖石切割成板狀。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),12,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),13,“X

5、”型共軛節(jié)理系將巖石切割成棋盤格式巖塊,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),14,“X”型共軛節(jié)理系將巖石切割成菱形巖塊,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),15,主剪裂面由羽狀微裂面組成。羽狀微裂面與主剪 裂面交角一般為5-15，相當(dāng)于內(nèi)摩擦角的一半 微裂面與主剪裂面相交的銳夾角方向指示本側(cè)巖 塊剪切方向。 剪節(jié)理的尾端變化和連接形式: 折尾 菱形結(jié)環(huán) 分叉,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),16,折尾,菱形結(jié)環(huán),分叉,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),17,共軛剪節(jié)理的應(yīng)力狀態(tài) 兩組共軛剪節(jié)理的交線方 向代表2軸，兩組共軛剪 節(jié)理面的夾角的平分線分 別代表1和3軸的方向。 一般來說，1

6、位于銳夾角 平分線的方向，3位于鈍 夾角平分線的方向。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),18,2. 張節(jié)理及其特征: 張節(jié)理是由張應(yīng)力作用而形成的破裂面。 張節(jié)理一般規(guī)模較小，平面上延伸不遠(yuǎn)，剖面上切 割不深, 產(chǎn)狀不穩(wěn)定。一組節(jié)理有時呈側(cè)列產(chǎn)出。 張節(jié)理面一般粗糙不平, 節(jié)理面上無擦痕。 在礫巖和砂巖中發(fā)育的張節(jié)理, 不穿切礫石和砂粒, 而是繞過礫石和砂粒彎折延伸。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),19,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),20,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),21,張節(jié)理往往呈開啟張口狀態(tài), 可被巖脈、礦脈充填 張節(jié)理的尾端變化和連接形式：多為不規(guī)則形態(tài), 另有

7、樹枝狀、多級分叉、杏仁狀結(jié)環(huán)。 在共軛剪裂帶中形成的張節(jié)理多呈雁列狀。 張節(jié)理是在平行于節(jié)理面的壓應(yīng)力或垂直于節(jié)理面 張應(yīng)力作用下形成的, 張節(jié)理面的垂線方向代表 3方向, 張節(jié)理與應(yīng)變橢球體的最大應(yīng)變軸A軸。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),22,雁列式節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),23,共軛雁列式節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),24,3.節(jié)理力學(xué)性質(zhì)的過渡和轉(zhuǎn)化,一些早期形成的剪節(jié)理，在后期構(gòu)造變形中會被 改造或疊加，例如：早期在南北向擠壓下形成一對共 軛剪節(jié)理，后期在南北向順時針剪切力的作用下，北 東向一組剪節(jié)理被改造為北東向的張節(jié)理；若后期發(fā) 生的是南北向逆時

8、針剪切力，則早期的北西向一組剪 節(jié)理被改造成北西向的張節(jié)理。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),25,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),26,3. 縫合線構(gòu)造: 是一種呈幅度不等的尖銳鋸齒狀破裂面。 特點(diǎn): 多發(fā)育于碳酸鹽巖石中，如石灰?guī)r、白云巖， 碎屑巖中也可見到。 縫合線構(gòu)造的型式有錐狀、柱狀。 多數(shù)縫合線構(gòu)造的產(chǎn)狀都是平行巖層層面的， 也有斜交巖層面產(chǎn)出的。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),27,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),28,縫合線構(gòu)造的成因是巖石中先存在微破裂面，后來 遭受擠壓。破裂面附近的易溶組分溶解并遷移，難 溶組分殘留聚集，以至原來平直的破裂面轉(zhuǎn)化成無 數(shù)細(xì)小

9、尖峰突起的縫合面。 縫合線構(gòu)造的應(yīng)力狀態(tài)：縫合線構(gòu)造的峰尖方向指 示最大主應(yīng)力1方向。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),29,三、特殊節(jié)理組合類型,雁列節(jié)理和雁列脈的要素及其特征: 左列和右列: 雁列節(jié)理或雁列脈在平面上有左列和右列兩種型 式。當(dāng)垂直節(jié)理走向觀察時，遠(yuǎn)側(cè)節(jié)理向左側(cè)錯列或 在左端重疊時，稱為左列；反之，遠(yuǎn)側(cè)節(jié)理向右側(cè)錯 列或在右端重疊時，稱為右列。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),30,右列型式的雁列脈,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),31,雁列帶: 雁列節(jié)理和雁列脈成帶狀展布的空間范圍 雁列面: 穿過雁列帶中各個單脈的中心而平分雁列帶的 中心面叫雁列面。 雁列軸:

10、雁列面在雁列帶橫截面上的跡線。 雁列角: 單脈與雁列脈之間的銳夾角為雁列角。雁列角有兩個高峰值, 一個為45左右, 屬于張裂型節(jié)理; 另一個為10左右，屬于剪裂型節(jié)理。,雁裂節(jié)理的基本要素：,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),32,aa,bb-雁列帶， MM-雁列軸， -雁列角， AM-雁列帶寬度,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),33,S型,反S型,左列,右列,雁裂脈的形態(tài)：平面型和S型,平面型-剪節(jié)理 S型-張節(jié)理，由剪切作用遞進(jìn)變形形成,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),34,羽飾構(gòu)造: 羽飾是發(fā)育于節(jié)理面上的羽毛狀精細(xì)飾紋，是構(gòu) 造應(yīng)力下形成的一種小型構(gòu)造。羽飾構(gòu)造產(chǎn)于多種巖 石

11、中，其中以砂巖等碎屑巖中最為常見也見于細(xì)粒變 質(zhì)沉積巖中，甚至在玄武巖中也有發(fā)育。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),35,羽飾構(gòu)造包括以下幾個組成部分: 羽軸、羽脈、邊緣帶、邊緣節(jié)理、陡坎。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),36,羽飾構(gòu)造有多種型式，最常見的是人字型，也有呈 放射狀和環(huán)狀的。羽飾構(gòu)造一般發(fā)育于淺層次的脆 性狀態(tài)巖石中，是快速破裂中形成的，羽脈的發(fā)散 方向指示節(jié)理的擴(kuò)展方向，羽脈收斂會聚方向和人 字型尖端指向斷裂源點(diǎn)邊緣帶的邊緣節(jié)理及陡坎與 微剪羽裂類似，顯示出剪切力偶方向。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),37,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),38,節(jié)理的裂開-

12、愈合作用: 節(jié)理常常被礦物質(zhì)充填而形成巖脈，最常見的 充填物是石英、方解石等。充填物有外來的，有從 圍巖因壓溶作用析出的，也有一些巖脈是溶液與圍 巖交代形成的。溶液侵入節(jié)理空間并使節(jié)理兩壁張 開而形成的巖脈稱為擴(kuò)張性巖脈; 如果由溶液與圍 巖交代以占有空間而形成的巖脈叫做非擴(kuò)張性巖脈,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),39,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),40,節(jié)理脈的充填常常是一個持續(xù)反復(fù) 增生的過程, 先形成一個窄的裂縫 然后張開, 張開的空間被結(jié)晶礦物 質(zhì)充填愈合, 這種反復(fù)裂開愈合 的增生作用稱為裂開愈合作用。 脈內(nèi)礦物的結(jié)晶方向與應(yīng)力作用方 式和方向有關(guān)，受垂直巖脈走向的 張應(yīng)

13、力作用的巖脈, 其內(nèi)礦物晶體 垂直巖脈的脈壁生長; 而受平行巖 脈走向剪應(yīng)力作用, 脈內(nèi)礦物晶體 長軸與脈壁斜交。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),41,節(jié)理組和節(jié)理系: 一次構(gòu)造作用中形成的節(jié)理一般是有一定的規(guī) 律的，并且是成群產(chǎn)出，構(gòu)成一定的組合型式，即 節(jié)理組和節(jié)理系。 節(jié)理組: 在一次構(gòu)造作用的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場中 形成的，產(chǎn)狀基本一致，力學(xué)性質(zhì)相同的一群節(jié)理 節(jié)理系: 在一次構(gòu)造作用的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場中 形成的兩個或兩個以上的節(jié)理組稱為節(jié)理系。例如, 共軛“X”型剪節(jié)理就是屬于一個節(jié)理系。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),42,內(nèi)容： 1. 節(jié)理的分類 2. 節(jié)理的分期與配套 3.

14、 不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理 4. 節(jié)理的野外觀測 5. 節(jié)理測量資料的整理分析,要點(diǎn)： 1.張節(jié)理和剪節(jié)理的主要特征和 區(qū)分方法 2.節(jié)理的分期和配套方法 3.共軛剪節(jié)理的識別和應(yīng)力指向 意義 4.節(jié)理的分期和共軛節(jié)理的判定 5.節(jié)理玫瑰花、極點(diǎn)、等密圖的制作,第5章 節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),44,在漫長的地質(zhì)歷史時期中，一個地區(qū)可能經(jīng)歷多次構(gòu) 造運(yùn)動，每一次構(gòu)造運(yùn)動都有著它自己的應(yīng)力作用的方式 和方向，并由此產(chǎn)生了一定方向、一定力學(xué)性質(zhì)的節(jié)理、 節(jié)理組以及一定組合型式的節(jié)理系此外，早期構(gòu)造運(yùn)動中 形成的節(jié)理在后期構(gòu)造運(yùn)動的構(gòu)造應(yīng)力場的作用下，會發(fā) 生力學(xué)性質(zhì)的改造和疊加。所

15、以，有必要對一個地區(qū)發(fā)育 的所有節(jié)理按形成的不同時期和不同構(gòu)造應(yīng)力場進(jìn)行分期 和配套，以便從時間上、空間上、力學(xué)成因上研究一個地 區(qū)節(jié)理的形成發(fā)育歷史和分布產(chǎn)出規(guī)律，并為研究一個地 區(qū)的構(gòu)造發(fā)展史及恢復(fù)古構(gòu)造應(yīng)力場提供一定的依據(jù)。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),45,節(jié)理的分期: 1.節(jié)理分期的概念: 節(jié)理的分期就是將一個地區(qū)不同構(gòu)造時期、不 同構(gòu)造應(yīng)力場所形成的節(jié)理進(jìn)行篩分，把同一構(gòu)造 期和同一構(gòu)造應(yīng)力場所形成的節(jié)理組合在一起。節(jié) 理的分期主要依據(jù)節(jié)理組以及節(jié)理系之間的交切關(guān) 系，還可利用各個期次的節(jié)理與某些地質(zhì)體之間的 關(guān)系來進(jìn)行節(jié)理分期。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),46,

16、2.利用節(jié)理組之間的交切 關(guān)系進(jìn)行節(jié)理分期: 錯開：后期形成的節(jié) 理切斷早期形成的節(jié)理， 若后期節(jié)理是剪節(jié)理，則 可見到錯斷線兩側(cè)標(biāo)志點(diǎn) 的對應(yīng)錯開。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),47,限制: 一組節(jié)理延伸到另 一組節(jié)理前突然中止，這種 現(xiàn)象叫做限制。被限制的節(jié) 理組形成相對較晚。 圖中3、4組節(jié)理節(jié)理被1、2 組節(jié)理所限制，所以， 3、4 組節(jié)理形成晚于1、2組節(jié)理 錯開與限制的區(qū)別：錯開表 現(xiàn)為一系列標(biāo)志點(diǎn)的對應(yīng)錯 開，而限制則無對應(yīng)點(diǎn)錯開,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),48,互切:如果兩組節(jié)理互相交切或切錯, 且兩組節(jié)理 相互切錯的方向又遵循力學(xué)分析原理，服從統(tǒng)一的構(gòu) 造應(yīng)

17、力場，則說明兩組節(jié)理是同時形成的，并具有共 軛關(guān)系。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),49,追蹤、利用和改造: 后期節(jié)理有時利用早期節(jié) 理，順早期節(jié)理追蹤或?qū)?早期節(jié)理加以改造，由此 一些晚期節(jié)理比早期節(jié)理 更明顯、更完整。,追蹤節(jié)理,改造節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),50,3. 借助其它地質(zhì)體判別節(jié)理形成的先后順序: 巖墻、巖脈以及其它地質(zhì)體可用來間接判斷節(jié)理 形成的先后順序。 (1)沿著不同期次節(jié)理貫入的巖墻、巖脈和巖體, 巖 性和結(jié)構(gòu)上常常各具特色,巖性、結(jié)構(gòu)不同的巖脈、 巖墻的交切關(guān)系,可指示節(jié)理形成的先后順序。 (2) 一組有巖脈充填的節(jié)理, 被另一組無巖脈充填的 節(jié)

18、理切錯, 說明無巖脈節(jié)理形成相對較晚,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),51,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),52,節(jié)理的配套: 1.節(jié)理配套的概念: 節(jié)理配套就是將在一定構(gòu)造時期的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力 場中形成的各組節(jié)理組合成一定的系列，換句話說, 就是去鑒別那些不同方向的節(jié)理或節(jié)理組是否是形成 于同一構(gòu)造時期，并且是否是形成于同一構(gòu)造應(yīng)力場 的作用，能否配套成為共軛“X”型節(jié)理系。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),53,2.節(jié)理配套的依據(jù); (1)進(jìn)行配套的兩組節(jié) 理無論是在平面上還是 在剖面上均具有一定的 幾何學(xué)組合關(guān)系，多數(shù) 呈“X”型式。 注意：呈“X” 形的 兩組節(jié)理不一定都是形

19、 成于同一構(gòu)造時期和同 一構(gòu)造應(yīng)力場。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),54,(2) 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理 或節(jié)理組在其尾端可以 折尾、菱形結(jié)環(huán)、分叉 (3) 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理 或節(jié)理組必需是形成于 同一構(gòu)造時期。在動力 學(xué)上屬于統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng) 力場。,s3,s1,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),55,(4) 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或個節(jié)理組在在露頭上可見到相互切錯的關(guān)系, 并且這種相互切錯關(guān)系遵循于力學(xué)分析原理, 服從于統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),56,兩組方向節(jié)理的相互切錯,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),57,(5) 進(jìn)行配套的兩 組節(jié)理或節(jié)理組的節(jié) 理

20、面上有擦痕，且擦 痕指示的兩組節(jié)理的 相對位移方向遵循力 學(xué)分析原理，服從統(tǒng) 一的構(gòu)造應(yīng)力場。,兩組方向節(jié)理的相互切錯,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),58,(6) 進(jìn)行配套的兩組 節(jié)理或節(jié)理組的節(jié)理 面中或旁側(cè)的伴生派 生構(gòu)造所反映的動力 學(xué)特征符合統(tǒng)一的構(gòu) 造應(yīng)力場。,(7) 早期形成的“X” 型共軛剪節(jié)理后期受 到擠壓作用, 易形成 追蹤張節(jié)理, 利用這 種特征也可將節(jié)理組 進(jìn)行配套。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),59,節(jié)理配套和分期中應(yīng)注意的問題: 1. 節(jié)理的配套和分期應(yīng)該在野外同時進(jìn)行，但必需 遵循先配套，然后再分期的原則。 2. 節(jié)理的配套和分期不僅要依據(jù)節(jié)理相互之間

21、的關(guān) 系，及其本身的特征，而且應(yīng)結(jié)合研究區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背 景和構(gòu)造背景，結(jié)合研究區(qū)構(gòu)造變形的期次及其相應(yīng)的 構(gòu)造應(yīng)力場特征，還要考慮節(jié)理所在的地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì) 體的構(gòu)造特征。 3. 在野外測量、統(tǒng)計(jì)、分析而得出的節(jié)理配套和分 期的結(jié)果，應(yīng)帶到野外去進(jìn)行檢驗(yàn)，若有不符之處, 需 及時修正, 再次分析。,內(nèi)容： 1. 節(jié)理的分類 2. 節(jié)理的分期與配套 3. 不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理 4. 節(jié)理的野外觀測 5. 節(jié)理測量資料的整理分析,要點(diǎn)： 1.張節(jié)理和剪節(jié)理的主要特征和 區(qū)分方法 2.節(jié)理的分期和配套方法 3.共軛剪節(jié)理的識別和應(yīng)力指向 意義 4.節(jié)理的分期和共軛節(jié)理的判定 5.節(jié)理玫瑰花、極點(diǎn)、

22、等密圖的制作,第5章 節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),61,與褶皺有關(guān)的節(jié)理,與褶皺有關(guān)的節(jié)理很大程度上取決于褶皺的形成方式和發(fā)展過程， 例如：縱彎褶皺上發(fā)育的節(jié)理與橫彎褶皺上發(fā)育的節(jié)理就明顯地不同。在縱彎褶皺的不同發(fā)育階段和不同的構(gòu)造部位發(fā)育的節(jié)理也不同。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),62,縱彎褶皺機(jī)制巖層發(fā)生彎曲褶皺之前，水平巖層受側(cè)向水平擠壓力作用，在巖層中形成一對平面共軛“X”型剪節(jié)理，2垂直， 1、 3水平,s3,s1,s2,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),63,在平面“X”型剪節(jié)理形成之后，巖層繼續(xù)受 側(cè)向水平擠壓，逐漸彎曲褶皺，并在褶皺上形成一 系列節(jié)理。主

23、要有：與縱彎褶皺有關(guān)的張節(jié)理有兩 組，一組縱張節(jié)理，一組橫張節(jié)理。橫張節(jié)理多發(fā) 育于褶皺的轉(zhuǎn)折端或核部，垂直褶皺的樞紐延伸， 其應(yīng)力狀態(tài)為：最大主應(yīng)力1水平，并平行橫張節(jié) 理的走向方向；中間主應(yīng)力2直立；最小主應(yīng)力3 水平，并垂直橫張節(jié)理的走向方向。,橫張節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),64,縱張節(jié)理主要發(fā)育于背斜轉(zhuǎn)折端上，在背斜 橫截面上排列成扇狀，單個節(jié)理為尖端向下的楔 形，隨著背斜的不斷隆起，縱張節(jié)理也不斷從外 側(cè)向內(nèi)核發(fā)展。當(dāng)背斜樞紐為水平狀態(tài)時，縱張 節(jié)理的應(yīng)力狀態(tài)是：最大主應(yīng)力1直立或近于直 立，中間主應(yīng)力2水平，平行樞紐方向；最小主 應(yīng)力3水平或近于水平，且垂直縱張節(jié)理

24、面。,縱張節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),65,與縱彎褶皺有關(guān)的剪節(jié)理包括一對斜向共軛剪 節(jié)理以及兩翼巖層間滑動派生引起的層間剪節(jié)理。 其中的斜向共軛剪節(jié)理與褶皺的軸向斜交，剪節(jié)理 面傾向陡峻，其應(yīng)力狀態(tài)為中間主應(yīng)力2直立；最 大主應(yīng)力1處于水平狀態(tài)，且平行共軛剪節(jié)理銳夾 角的平分線方向；最小主應(yīng)力3處于水平狀態(tài)，并 平行共軛剪節(jié)理的鈍夾角平分線方向。,斜向共軛剪節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),66,由于褶皺兩翼巖層在彎曲褶皺過程中，層間彎 滑作用導(dǎo)致層間滑動，派生出剪切力，并由剪切力 作用產(chǎn)生層間剪節(jié)理兩組，其中一組平行或近于平 行巖層層面，另一組垂直或近于垂直巖層層面發(fā)

25、育,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),67,縱彎褶皺的巖層在彎曲褶皺的過程中，在褶皺 的橫截面上會產(chǎn)生一對“X”型共軛剪節(jié)理，因其 出現(xiàn)在剖面上而被稱為剖面“X”型共軛剪節(jié)理。 兩組剪節(jié)理的傾向相反，走向在平面上相互平行， 且平行褶皺的軸跡。其應(yīng)力狀態(tài)為：中間主應(yīng)力2 處于水平狀態(tài)，最大主應(yīng)力1也處于水平狀態(tài)，并 垂直褶皺的軸跡方向；最小主應(yīng)力3直立。,剖面“X”型共軛剪節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),68,剖面“X”型共軛剪節(jié)理,斜向共軛剪節(jié)理,縱張節(jié)理,橫張節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),69,由于背斜的隆起和向斜的凹下，在背斜的脊部 和向斜的槽部會派生出局部構(gòu)造應(yīng)力

26、場。其中在背 斜的脊部派生出與褶皺軸跡垂直的張應(yīng)力，在此張 應(yīng)力的作用下，在背斜脊部會產(chǎn)生一對產(chǎn)狀陡峻共 軛“X”剪節(jié)理，其應(yīng)力狀態(tài)為:中間主應(yīng)力2直立 最小主應(yīng)力3處于水平狀態(tài)，且與褶皺軸跡垂直或 平行共軛剪節(jié)理鈍夾角的平分線方向；最大主應(yīng)力 1處于水平狀態(tài)，且平行褶皺軸跡方向或平行剪節(jié) 理銳夾角平分線方向。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),70,共軛“X”剪節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),71,在斷層作用中，由于斷層兩盤相對位移滑動 而派生剪切應(yīng)力作用，這種派生的局部應(yīng)力場會 在斷層的旁側(cè)產(chǎn)生一些與斷層具有一定幾何關(guān)系 的節(jié)理構(gòu)造來。 1. 羽狀張節(jié)理: 斷層兩側(cè)發(fā)育的羽狀張

27、節(jié)理一般是在斷層活 動時所派生的局部應(yīng)力活動的產(chǎn)物，這種節(jié)理呈 羽狀斜列，位于斷層的旁側(cè)而不穿切斷層。,與斷層有關(guān)的節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),72,1. 羽狀張節(jié)理: 羽狀張節(jié)理常常與斷層成銳角相交，與斷層 相交的銳夾角方向指示斷層本盤位移方向，由此， 斷層派生的羽狀張節(jié)理可以用來判斷斷層的滑動方 向。羽狀張節(jié)理的應(yīng)力狀態(tài)為：節(jié)理面與斷層面的 交線方向代表中間主應(yīng)力2的方向；羽狀張節(jié)理面 的法線方向代表最小主應(yīng)力3的方向，最大主應(yīng)力 1垂直2,并與2同位于張節(jié)理面上。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),73,羽狀張節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),74,2. 伴生剪節(jié)

28、理:,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),75,(1) 正斷層的伴生節(jié)理: 在形成正斷層的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場下，可以形成兩組 剪節(jié)理，一組與斷層面平行或近于平行，另一組與斷層 面斜交，在剖面上構(gòu)成“X”型共軛剪節(jié)理。在平面上 兩組剪節(jié)理的走向均相互平行，且平行斷層的走向。其 應(yīng)力狀態(tài)為：2水平且平行兩組剪節(jié)理交線方向，1 直立并平行兩組剪節(jié)理的銳夾角平分線方向；3水平且 平行兩組剪節(jié)理的鈍夾角平分線方向。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),76,“X”型共軛剪節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),77,(2) 逆斷層的伴生節(jié)理: 在形成逆斷層的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場下，可以形成兩 組剪節(jié)理，一組與斷

29、層面平行或近于平行，另一組與斷 層面斜交，在剖面上構(gòu)成“X”型共軛剪節(jié)理。在平面 上兩組剪節(jié)理的走向均相互平行，且平行斷層的走向。 其應(yīng)力狀態(tài)：2水平并平行兩組剪節(jié)理的交線方向， 3直立并平行兩組剪節(jié)理的鈍夾角平分線方向；1水 平且平行兩組剪節(jié)理的銳夾角平分線方向。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),78,“X”型共軛剪節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),79,3. 派生剪節(jié)理: 斷層兩盤相對運(yùn)動引起的派生構(gòu)造應(yīng)力場，也 可以形成兩組剪節(jié)理，其中一組剪節(jié)理與斷層面 呈大角度相交，一般不太發(fā)育，也不太穩(wěn)定。另一 組剪節(jié)理與斷層面呈小角度相交，其交角一般不超 過15，相當(dāng)于剪切羽裂，該組剪

30、節(jié)理與斷層面相 交銳夾角方向指示本盤運(yùn)動方向。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),80,兩組剪節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),81,1. 區(qū)域性節(jié)理: 在地殼表層廣大地區(qū)存在著規(guī)律 性展布的節(jié)理，這些節(jié)理與局部的地質(zhì)構(gòu)造如斷層、 褶皺沒有成因上的聯(lián)系，應(yīng)該是區(qū)域性構(gòu)造和區(qū)域性 構(gòu)造應(yīng)力場作用的結(jié)果，這類節(jié)理稱為區(qū)域性節(jié)理。,與區(qū)域構(gòu)造有關(guān)的節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),82,區(qū)域性節(jié)理的特點(diǎn): (1) 發(fā)育范圍廣，產(chǎn)狀穩(wěn)定 (2) 規(guī)模大、間距寬、延伸長，穿切不同巖層和地質(zhì)體 (3) 常構(gòu)成一定的幾何型式，如“X”型 (4) 若被巖漿充填，則形成規(guī)律性排列的巖墻群。,2

31、020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),83,2. 主節(jié)理: 指規(guī)模明顯大于該區(qū)節(jié)理平均規(guī)模的節(jié)理。 延伸長,一般為數(shù)十米以至上百米。 產(chǎn)狀較為穩(wěn)定,在發(fā)育區(qū)的各個方向、各種類型的節(jié)理中,主節(jié)理占有主導(dǎo)地位。 穿切不同的巖層,甚至穿切局部地質(zhì)構(gòu)造。 主節(jié)理是更廣大區(qū)域構(gòu)造活動的產(chǎn)物。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),84,3. 系統(tǒng)性節(jié)理: 在區(qū)域性節(jié)理的發(fā)育中,節(jié)理在節(jié)理產(chǎn)狀、方 位、組合、排列、間距等方面具有規(guī)律性。 4. 非系統(tǒng)性節(jié)理: 在區(qū)域性節(jié)理的發(fā)育中,節(jié)理在節(jié)理產(chǎn)狀、方 位、組合、排列、間距等方面是無規(guī)律可循。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),85,節(jié)理在分析區(qū)域構(gòu)造中的作用和

32、問題,作用：從理論上，節(jié)理是構(gòu)造應(yīng)力作用的結(jié)果 與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場有一定的聯(lián)系，因此可以從中獲取區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的信息。 問題： 1）節(jié)理的形成時期不易確定； 2）節(jié)理兩側(cè)巖石位移小，不易判別運(yùn)動方向 3）非構(gòu)造節(jié)理的干擾； 4）多期構(gòu)造的疊加。 因此：節(jié)理在分析應(yīng)力場時存在許多困難。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),86,利用節(jié)理研究區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的要點(diǎn)： 1）聯(lián)系構(gòu)造背景和構(gòu)造部位； 2）建立節(jié)理組合樣式和空間展布模型； 3）結(jié)合區(qū)域構(gòu)造變形歷史進(jìn)行分期配套； 4）分析節(jié)理的成因和形成深度。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),87,利用（共軛）節(jié)理資料研 究構(gòu)造應(yīng)力場的原理和方法 共軛剪

33、節(jié)理的交線為方向 共軛剪節(jié)理的兩個夾角的平分線方向分別為1和3。一般銳角平分線為1。,把各測點(diǎn)上1，3方向投影到平面上，將相鄰點(diǎn)的1和3方向用平滑線連接，構(gòu)成主應(yīng)力跡線圖。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),88,內(nèi)容： 1. 節(jié)理的分類 2. 節(jié)理的分期與配套 3. 不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理 4. 節(jié)理的野外觀測 5. 節(jié)理測量資料的整理分析,要點(diǎn)： 1.張節(jié)理和剪節(jié)理的主要特征和 區(qū)分方法 2.節(jié)理的分期和配套方法 3.共軛剪節(jié)理的識別和應(yīng)力指向 意義 4.節(jié)理的分期和共軛節(jié)理的判定 5.節(jié)理玫瑰花、極點(diǎn)、等密圖的制作,第5章 節(jié)理,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),90,1. 選點(diǎn)基本原則：代表性。 2. 具體要點(diǎn)： 1）露頭良好（最好能作三維空間觀測）； 2）巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定； 3）節(jié)理相互關(guān)系比較明確； 4）構(gòu)造重要部位。,2020/9/2,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-李強(qiáng),91,3. 主要觀測內(nèi)容 1）地質(zhì)背景