第3章 節(jié)理 嶂石巖地區(qū)節(jié)理構(gòu)造異常發(fā)育.ppt

2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 1 第三章節(jié)理 Joint 嶂石巖地區(qū)節(jié)理構(gòu)造異常發(fā)育 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 2 嶂石巖地貌 以嶂石巖命名的嶂石巖地貌 和丹霞地貌 張家界地貌并稱為中國(guó)三大旅游砂巖地貌 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 3 河南輝縣郭亮村 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 4 河南輝縣郭亮村 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 5 北京房山十渡孤山寨一線天 距地面高約45m 長(zhǎng)65m 寬1 1 5m 最窄處僅有60 70cm 在北京地區(qū) 像這樣如此之高 之長(zhǎng) 之險(xiǎn) 之窄的張性構(gòu)造裂隙 實(shí)屬罕見(jiàn) 堪稱地質(zhì)奇觀 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 6 香格里拉巴拉格宗大峽谷 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 7 2012年4月22日美國(guó)冒險(xiǎn)家迪恩 波特成功徒手攀爬湖北恩施大峽谷海拔1800米高峰 在大峽谷一炷香景點(diǎn)處零保險(xiǎn)狀態(tài)下行走41米于兩座山峰之間的軟繩 扁帶 上 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 8 破裂 Fracture 破裂構(gòu)造的兩方面特征 1 斷裂 存在裂隙 地質(zhì)體不再連續(xù) 2 位移 沿破裂面 a 沒(méi)有位移 節(jié)理b 有位移 斷層如果裂隙被礦物充填 脈體 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 9 圓形的 彈坑 是受到長(zhǎng)期風(fēng)蝕或水蝕侵襲之后的痕跡 而縱橫交錯(cuò)的裂紋則是巖石受到外力擠壓或拉伸而形成的節(jié)理 其中橫向 較深的節(jié)理形成的時(shí)間更早 而兩組交錯(cuò)的斜向節(jié)理則更為年輕 因?yàn)槲覀儚膱D中可以看到 橫向節(jié)理有明顯的被斜向節(jié)理所截?cái)嗟暮圹E 嶂石巖石英砂巖 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 10 非常典型的X型破裂 兩組共軛剪切破裂 節(jié)理 各自向?qū)Ψ絻A斜 呈X形狀 中間那點(diǎn)公用 構(gòu)成兩組節(jié)理面的交線 兩組節(jié)理總是像情侶一樣同時(shí)出現(xiàn) 比翼雙飛 所以 可以把共軛X剪切破裂稱之為夫妻節(jié)理 共軛 的本意 兩頭牛背上的架子稱為軛 軛使兩頭牛同步行走 共軛即為按一定的規(guī)律相配的一對(duì) 通俗點(diǎn)說(shuō)就是孿生或夫妻 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 11 節(jié)理 斷層 周口店龍門口 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 12 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 13 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 14 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 15 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 16 節(jié)理是巖石中的裂隙 是沒(méi)有明顯位移的斷裂 節(jié)理研究的意義 1 通過(guò)對(duì)節(jié)理性質(zhì) 產(chǎn)狀 分布規(guī)律 分期 配套及其與褶皺 斷裂和區(qū)域構(gòu)造關(guān)系的分析 闡明地質(zhì)構(gòu)造的形成和發(fā)展過(guò)程 2 節(jié)理是一種重要的控礦構(gòu)造 對(duì)于石油 天然氣和地下水的運(yùn)移及儲(chǔ)存有重要意義 第一節(jié)節(jié)理的定義和研究意義 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 17 巖石節(jié)理對(duì)在缺水地區(qū) 中國(guó)西北地區(qū) 非洲等 找尋地下水尤為重要 鉆打到節(jié)理特別是兩組節(jié)理的交線部位 幾乎肯定見(jiàn)水 如果移動(dòng)哪怕一小點(diǎn)距離就會(huì)打到節(jié)理之間的菱形塊體內(nèi) 就是干井 出不來(lái)水 做無(wú)用功 水對(duì)維持人類正常生活 畜牧業(yè) 工業(yè)發(fā)展必不可少 所以 正確地利用構(gòu)造地質(zhì)學(xué)知識(shí)指導(dǎo)科學(xué)找水特別重要 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 18 區(qū)域性的節(jié)理控制著地形的演化 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 19 云南石林 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 20 張家界武陵源石柱林景觀 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 21 節(jié)理的成因 原生節(jié)理 成巖過(guò)程中形成 如沉積巖中因縮水而造成的泥裂或火成巖冷卻收縮而成的柱狀節(jié)理 構(gòu)造節(jié)理 由構(gòu)造變形而成 非構(gòu)造節(jié)理 由外動(dòng)力作用形成 如風(fēng)化作用 山崩或地滑等引起的節(jié)理 常局限于地表淺處 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 22 原生節(jié)理 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 23 柱狀節(jié)理 云南騰沖 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 24 北愛(ài)爾蘭著名的景點(diǎn) 巨人堤道 位于北愛(ài)爾蘭的東北海岸 離Antrim縣的Bushmills鎮(zhèn)僅3公里遠(yuǎn) 在1986年 其被列入世界文化遺產(chǎn) 巨人堤道 有很多石柱 其石頭大部分都為六角 Hexagonal 但也有些有四個(gè) 五個(gè) 七個(gè)或八個(gè)角的 最高的石柱達(dá)到12米高 愛(ài)爾蘭的Giant sCauseway是上古時(shí)代火山爆發(fā)后留下的玄武巖地貌 另外以玄武巖地貌著名的類似地方還有蘇格蘭STAFFA島上的Fingal s溶洞 亞美尼亞的加尼峽谷等 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 25 巖石的變形與構(gòu)造制約地表植被的發(fā)育 地球的巖石圈與生命圈是密切相關(guān)的 開(kāi)花的小草擠在玄武巖的柱狀節(jié)理縫里 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 26 柱狀節(jié)理 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 27 節(jié)理的分類主要依據(jù)兩個(gè)方面 一是按節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系 一是按節(jié)理形成的力學(xué)性質(zhì) 一 節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類 1 根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系劃分2 根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與褶皺軸的關(guān)系劃分3 根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與侵入巖中流動(dòng)構(gòu)造關(guān)系劃分 二 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 第二節(jié)節(jié)理的分類 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 28 一 節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類 1 節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀關(guān)系分類走向節(jié)理 節(jié)理走向與所在巖層的走向大致平行的節(jié)理 圖中1 傾向節(jié)理 節(jié)理走向與所在巖層的走向大致垂直的節(jié)理 圖中2 斜向節(jié)理 節(jié)理走向與所在巖層的走向斜交的節(jié)理 圖中3 順層節(jié)理 節(jié)理面與所在巖層的層面大致平行的節(jié)理 圖中4 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 29 節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類 2 節(jié)理與褶皺軸關(guān)系分類縱節(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 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 30 二 節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)分類 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 31 剪節(jié)理 張節(jié)理 張節(jié)理 3 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 32 張節(jié)理 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 33 張節(jié)理 多脈體充填 脈的寬度變化大 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 34 剪節(jié)理脈 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 35 剪節(jié)理的主剪裂面往往由羽狀微裂面組成 主剪裂面與微裂面之間的交角一般為10 15 相當(dāng)于巖石內(nèi)摩擦交的一半 其與主剪裂面之間所夾銳角指示本盤的運(yùn)動(dòng)方向 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 36 雁列張節(jié)理 火炬狀節(jié)理 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 37 雁列節(jié)理野外出露特征 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 38 海灘巖石的夫妻節(jié)理 即 X 型共軛節(jié)理系 把石頭切割成 巧克力 狀 美 真想咬一口 秀色可餐啊 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 39 共軛的X型節(jié)理是一種典型的剪節(jié)理 兩組剪節(jié)理的夾角即為共軛剪裂角 他與主應(yīng)力軸 1的關(guān)系為 交平分線的方向即為最大主應(yīng)力軸 1的方向 在野外 可以用這種共軛節(jié)理來(lái)實(shí)地判定最大主應(yīng)力軸 1的方向 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 40 都江堰 國(guó)堰賓館 墻上的X破裂 由汶川地震形成 注意頂上幾層沒(méi)有 看來(lái)買房子買頂樓的要保險(xiǎn)些 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 41 映秀璇口中學(xué)校舍墻上的X破裂 由汶川地震形成 該樓原為5層 一樓坐下去了 二樓壓到地面 一樓屋內(nèi)的人若沒(méi)逃出必死無(wú)疑 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 42 在巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi) 我們可以重現(xiàn)這樣的X型共軛剪切破裂 條件是差應(yīng)力大于4倍巖石的拉張強(qiáng)度 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 43 關(guān)于共軛剪裂角的討論 剪切破裂面與最大主壓應(yīng)力軸 1 之間的夾角稱為剪裂角 按照庫(kù)侖 Coulomb 納維葉 Navier 和莫爾 Mohr 的剪切破裂準(zhǔn)則 剪裂角 為內(nèi)摩擦角 這就是說(shuō)剪裂角總是小于45 當(dāng)內(nèi)摩擦角很小 圍壓大溫度高 巖石呈塑性時(shí) 剪裂角才趨近45 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 44 從現(xiàn)有的高溫高壓巖石力學(xué)試驗(yàn)成果來(lái)看 剪裂角永遠(yuǎn)不能大于45 然而野外地質(zhì)現(xiàn)象卻清晰地表明可以大于45 這樣就產(chǎn)生了矛盾 李四光教授指出 在巖層具有塑性變形的條件下 在長(zhǎng)期受壓力的過(guò)程中 或在強(qiáng)烈壓力作用下 對(duì)著壓力方面的銳角有時(shí)變?yōu)殁g角 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 45 對(duì)于剪裂角大小的變化 目前有兩種主要看法 一種觀點(diǎn)認(rèn)為剪裂角之所以可能變成大于45 的狀況 主要是由于長(zhǎng)期地質(zhì)作用的結(jié)果 即脆性破裂后又經(jīng)過(guò)了塑性變形的影響 另一種觀點(diǎn)認(rèn)為野外實(shí)際的巖石多是非均質(zhì)的 微裂隙遍布于各個(gè)方位 巖石受力后常常沿著微裂隙發(fā)育的優(yōu)勢(shì)面 即潛在的軟弱面 發(fā)生斷裂 按照這種觀點(diǎn) 最大主壓應(yīng)力方向與破裂面之間的夾角就不具有穩(wěn)定的數(shù)值 而是隨地質(zhì)條件的不同帶有相當(dāng)大的偶然性 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 46 所以 根據(jù)剪裂面確定主應(yīng)力軸 三個(gè)主應(yīng)力軸中的 2是確定的 1或 3則需根據(jù)野外的切錯(cuò) 相對(duì)位移等關(guān)系來(lái)綜合確定 不能簡(jiǎn)單以共軛節(jié)理所夾銳角或鈍角來(lái)確定最大或最小主壓應(yīng)力方向 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 47 節(jié)理力學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)化 一些早期形成的剪節(jié)理 在后期構(gòu)造變形中會(huì)被改造或疊加 例如 早期在南北向擠壓下形成一對(duì)共軛剪節(jié)理 后期在南北向順時(shí)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(shí)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 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 48 張剪性節(jié)理 主干節(jié)理 派生節(jié)理 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 49 節(jié)理組 在一次構(gòu)造作用的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)中形成的 產(chǎn)狀基本一致 力學(xué)性質(zhì)相同的一群節(jié)理稱為節(jié)理組 節(jié)理系 在一次構(gòu)造作用的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)中形成的兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)理組稱為節(jié)理系 系統(tǒng)性節(jié)理 在區(qū)域性節(jié)理的發(fā)育中 在節(jié)理產(chǎn)狀 方位 組合 排列 間距等方面具有規(guī)律性的節(jié)理就叫做系統(tǒng)性節(jié)理 無(wú)規(guī)律可循的則稱為非系統(tǒng)性節(jié)理 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 50 第三節(jié)雁列節(jié)理和羽毛構(gòu)造 雁列節(jié)理是一組成雁行式斜列的節(jié)理 如若雁列節(jié)理被巖脈或礦脈所充填 則稱為雁列脈 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 51 雁列脈的基本要素aa bb 雁列帶 雁列脈呈帶狀展布的范圍AW 雁列帶寬度雁列面 穿過(guò)各單脈中心而平分雁列帶的中心面MM 雁列軸 雁列面在雁列帶橫截面上的跡線 雁列角 單脈與雁列面的銳夾角 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 52 雁列節(jié)理中單脈的形態(tài)左 張裂型 右 剪裂型 單脈的形態(tài)單脈的形態(tài)有兩種 即平直型和S型 平直型 節(jié)理平直 狹窄而延伸長(zhǎng)者多為剪節(jié)理 S型 節(jié)理中段寬而兩端窄者多為張節(jié)理 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 53 雁列節(jié)理和雁列脈的左階和右階 當(dāng)沿著節(jié)理走向觀察時(shí) 次級(jí)節(jié)理向左側(cè)錯(cuò)列 并與前一條節(jié)理的近端橫向重疊 稱為左階 或左列 反之稱為右階 或右列 左階 列 右階 列 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 54 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 55 這是一支真羽毛 典型的羽毛構(gòu)造 羽根朝著右下方 斷裂朝著左上方傳播 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 56 羽飾構(gòu)造包括以下幾個(gè)組成部分 羽軸 羽脈 邊緣帶 邊緣節(jié)理 陡坎 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 57 巖石破裂面上這種 羽毛 構(gòu)造在英文中叫Plumestructure或Featherfracture 它由羽軸及兩側(cè)的羽片構(gòu)成 羽片上有一系列羽枝 構(gòu)成人字行 羽枝發(fā)散方向指示巖石破裂的擴(kuò)展方向 羽枝收斂匯聚方向即羽根指向裂源點(diǎn) 從巖石羽毛結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn) 裂源點(diǎn)總是巖石中原先存在的力學(xué)薄弱點(diǎn) 例如 空洞 裂隙 化石 弱礦物等 原來(lái) 巖石中破裂是從一個(gè)薄弱點(diǎn)跳到另一個(gè)薄弱點(diǎn)的 就像運(yùn)動(dòng)員的三級(jí)跳 這就加深我們對(duì)巖石斷裂機(jī)制的理解 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 58 巖石中常見(jiàn)的羽毛構(gòu)造 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 59 汶川地震之后 在陳家壩鄉(xiāng)附近龍門山中央主斷裂內(nèi)的羽毛構(gòu)造 它是地震破裂在巖石中快速傳播留下的證據(jù) 常見(jiàn)于細(xì)粒的巖石例如粉砂巖 石灰?guī)r等中 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 60 圖5 23 羽飾構(gòu)造有多種型式 最常見(jiàn)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(huì)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 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 61 一 節(jié)理的分期 節(jié)理的分期就是將一個(gè)地區(qū)不同構(gòu)造時(shí)期 不同構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)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(chǎng)所形成的節(jié)理組合在一起 節(jié)理的分期主要依據(jù) 1 節(jié)理組以及節(jié)理系之間的交切關(guān)系 2 各期節(jié)理的配套關(guān)系 第四節(jié)節(jié)理的分期和配套 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 62 錯(cuò)開(kāi) 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(jiàn)到錯(cuò)斷線兩側(cè)標(biāo)志點(diǎn)的對(duì)應(yīng)錯(cuò)開(kāi) 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 63 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(duì)較晚 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 64 互切 如果兩組節(jié)理互相交切或切錯(cuò) 且兩組節(jié)理相互切錯(cuò)的方向服從統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng) 則說(shuō)明兩組節(jié)理是同時(shí)形成的 并具有共軛關(guān)系 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 65 能否配套 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(shí)期 并且是否是形成于同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用 能否配套成為共軛 X 型節(jié)理系 1 節(jié)理配套的概念 節(jié)理配套就是將在一定構(gòu)造時(shí)期的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)中形成的各組節(jié)理組合成一定的系列 換句話說(shuō) 就是去鑒 二 節(jié)理的配套 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 66 誰(shuí)跟誰(shuí)配套 2 節(jié)理配套的依據(jù) 1 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理無(wú)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 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 67 2 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或幾個(gè)節(jié)理組在其尾端可以有折尾 菱形結(jié)環(huán) 分叉 3 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或幾個(gè)節(jié)理組必需是形成于同一構(gòu)造時(shí)期 在動(dòng)力學(xué)上屬于統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng) 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 68 4 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或幾個(gè)節(jié)理組在露頭上可見(jiàn)到相互切錯(cuò)的關(guān)系 并且這種相互切錯(cuò)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(chǎng) 兩組方向節(jié)理的相互切錯(cuò) 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 69 5 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或幾個(gè)節(jié)理組的節(jié)理面上有擦痕 且擦痕指示的兩組節(jié)理的相對(duì)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(chǎng) 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 70 6 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或幾個(gè)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(dòng)力學(xué)特征符合統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng) 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 71 7 進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或幾個(gè)節(jié)理組的節(jié)理面一般應(yīng)該有相應(yīng)的構(gòu)造歸屬 即可以歸屬到研究區(qū)某一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造成分 8 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 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 72 奇特的變質(zhì)巖 天生橋 天生橋長(zhǎng)27米 寬13米 高13米 由變質(zhì)巖構(gòu)成 全國(guó)罕見(jiàn) 橋面由偉晶巖組成 微呈拱形 天生橋座落在落差112米的瀑布之上 呈南北向分布 橋前是百丈深淵 奔騰的瀑布 呼嘯著從橋下飛瀉直下 氣勢(shì)磅礴 蔚為壯觀 天生橋是怎么形成的 天生橋的生成 受巖性和變質(zhì)巖兩組 X 型節(jié)理控制 橋洞處正好是黑云母斜長(zhǎng)片麻巖中兩組 X 型節(jié)理交叉處 在 X 節(jié)理交叉處巖石十分破碎 黑云斜長(zhǎng)片麻巖本身巖性又軟弱 極易風(fēng)化 經(jīng)過(guò)寒凍風(fēng)化剝落與后期冰雪水 瀑布流水的長(zhǎng)期不斷的沖刷 將破碎的黑云母斜長(zhǎng)片麻巖沖走 保留了堅(jiān)硬的偉晶巖形成的橋面 這完全是大自然鬼斧神工的杰作 也是地質(zhì)構(gòu)造與物質(zhì)成分巧妙結(jié)合的結(jié)果 河北阜平天生橋地質(zhì)公園 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 73 天橋瀑122米落差 河北阜平天生橋地質(zhì)公園 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 74 第五節(jié)節(jié)理脈的充填機(jī)智和壓溶作用一 擴(kuò)張脈和非擴(kuò)張脈1 擴(kuò)張脈 溶液侵入節(jié)理空間 并使節(jié)理兩壁張開(kāi)而形成巖脈 纖維狀晶體可垂直壁 可斜交壁 2 非擴(kuò)張脈 溶液與圍巖交代 占有空間而形成的巖脈二 裂開(kāi) 愈合作用1 形成過(guò)程 裂縫 裂開(kāi) 充填 愈合 再裂開(kāi) 反復(fù)裂開(kāi) 愈合的增生作用 2 充填物 石英 方解石 長(zhǎng)石等三 縫合線1 不純灰?guī)r中的與節(jié)理類似的小構(gòu)造2 多鋸齒狀 總體順巖層層面發(fā)育3 先有裂縫 后經(jīng)壓溶形成 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 75 擴(kuò)張性巖脈 A B C 和非擴(kuò)張性巖脈 D E F 裂開(kāi) 愈合脈的發(fā)育示意圖 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 76 A 縫合線構(gòu)造及其與層理和斜交關(guān)系B 縫合線錐軸與應(yīng)力軸的關(guān)系 A 柱狀縫合線 B 錐狀縫合線 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 77 縫合線構(gòu)造過(guò)去認(rèn)為 縫合線構(gòu)造都是平行層理的 是壓溶作用的結(jié)果 是成巖作用過(guò)程中的產(chǎn)物 近年來(lái)的研究證實(shí) 縫合線構(gòu)造不僅平行于巖層層面分布 而且還可與層面垂直或斜交 它們是先裂縫后壓溶而成 是構(gòu)造作用的產(chǎn)物 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 78 第六節(jié)區(qū)域性節(jié)理一 一般特征1 區(qū)域性構(gòu)造作用的結(jié)果2 發(fā)育范圍廣 產(chǎn)狀穩(wěn)定3 規(guī)模大 間距寬 延伸長(zhǎng) 可切穿不同巖層4 構(gòu)成一定的 有規(guī)律的幾何形式5 主節(jié)理延伸長(zhǎng) 規(guī)模大 在各組各類節(jié)理中站主要地位6 節(jié)理是地殼淺層次的脆性變形構(gòu)造二 區(qū)域構(gòu)造分析中的作用1 判斷大構(gòu)造和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)2 節(jié)理分期 配套 3 應(yīng)力場(chǎng)圖解 相同時(shí)期 統(tǒng)一應(yīng)力作用下形成的節(jié)理 有規(guī)律分布 不同方位 不同性質(zhì) 不同旋向 可求出主壓應(yīng)力的方向 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 79 第七節(jié)節(jié)理的野外觀察一 觀察點(diǎn)的選擇選擇節(jié)理的觀察點(diǎn)應(yīng)遵循如下一些原則 1 露頭良好 最好能在三度空間觀測(cè) 其露頭面積一般不小于10m2 以便進(jìn)行大量的測(cè)量 2 構(gòu)造特征清楚 巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定 3 節(jié)理比較發(fā)育 組系和相互關(guān)系比較清楚 4 觀察點(diǎn)應(yīng)選在構(gòu)造上的重要部位 并在不同的構(gòu)造層 不同巖系和不同巖性層中都應(yīng)布點(diǎn) 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 80 二 節(jié)理觀測(cè)的內(nèi)容 1 地質(zhì)背景的觀測(cè) 在對(duì)節(jié)理觀測(cè)前 首先應(yīng)了解觀察地段的地質(zhì)背景 其中包括 節(jié)理所在構(gòu)造層及其組成 地層時(shí)代及其產(chǎn)狀 巖層及其成層性 褶皺和斷層的特點(diǎn) 觀測(cè)點(diǎn)所在的構(gòu)造部位等內(nèi)容 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 81 2 節(jié)理的分類及節(jié)理組 節(jié)理系的劃分 根據(jù)節(jié)理特征對(duì)節(jié)理進(jìn)行力學(xué)性質(zhì)的鑒別和確定 根據(jù)節(jié)理方向 力學(xué)性質(zhì) 形成時(shí)間的一致性 劃分和確定節(jié)理組 根據(jù)節(jié)理和節(jié)理組形成時(shí)間的一致性 形成的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的統(tǒng)一性 劃分和確定節(jié)理系 3 節(jié)理的配套和分期 根據(jù)節(jié)理配套的依據(jù)將所有節(jié)理和節(jié)理組進(jìn)行配套 根據(jù)節(jié)理分期的依據(jù)將所配好的共軛節(jié)理和其它節(jié)理按形成的先后順序進(jìn)行分期 4 節(jié)理發(fā)育程度的研究 巖性對(duì)節(jié)理的發(fā)育有明顯的影響 巖性對(duì)節(jié)理發(fā)育程度的影響表現(xiàn)為 韌性巖層中剪節(jié)理比張節(jié)理發(fā)育 在同一應(yīng)力狀態(tài)下 韌性巖層中共軛剪節(jié)理的夾角常常比脆性巖層中大 節(jié)理的間距或密集程度也因巖性而有差異 巖層的厚度影響節(jié)理發(fā)育的間距 巖層越厚節(jié)理間距越大 層面的存在會(huì)降低巖石的強(qiáng)度 因此 巖性相同而厚度不等的巖石 在同樣外力下 薄層中的間距小 更密集 2020 3 7 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 郝建民主講 82 5 節(jié)理發(fā)育程度的研究 節(jié)理發(fā)育程度常常以密度或頻度來(lái)表示 節(jié)理頻度或密度是指節(jié)理法線方向上單位長(zhǎng)度內(nèi)節(jié)理的條數(shù) 條 米 如果n組節(jié)理都很陡 可以選定單位面積測(cè)定節(jié)理數(shù) 為了了解巖石的滲透性及其影響