構(gòu)造地質(zhì)學(xué)七

第五章節(jié)理

節(jié)理是巖石中的裂隙，是沒有明顯位移的斷裂，也是地殼上部巖石中發(fā)育最廣的一種構(gòu)造。節(jié)理可為礦液上升。滲透、沉淀提供構(gòu)造條件。節(jié)理也是石油、天然氣和地下水的運移通道和儲聚場所。大量發(fā)育的節(jié)理常為水庫和大壩等工程帶來隱患。節(jié)理的性質(zhì)、產(chǎn)狀和分布規(guī)律與褶皺、斷層和區(qū)域構(gòu)造有著成因聯(lián)系。所以，節(jié)理的研究在一定條件下也有助于分析地質(zhì)構(gòu)造。8/18/20231第一節(jié)節(jié)理的分類

節(jié)理的分類主要依據(jù)兩個方面:①按節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系②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)系的分類

節(jié)理是一種相對小型構(gòu)造，總是與其他構(gòu)造伴生。節(jié)理的產(chǎn)狀與其他構(gòu)造的產(chǎn)狀之間往往存在一定的幾何關(guān)系。(一)按節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系的分類

依據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系節(jié)理可以分為以下四類(圖10-1):1·走向節(jié)理

節(jié)理走向與巖層走向大致平行的節(jié)理。2·傾向節(jié)理

節(jié)理走向與巖層走向大致直交的節(jié)理。3·斜向節(jié)理

節(jié)理走向與巖層走向斜交的節(jié)理。4·順層節(jié)理

節(jié)理面與巖層的層面大致平行的節(jié)理。8/18/20232(二)按節(jié)理與褶皺軸的關(guān)系的分類依據(jù)節(jié)理與褶皺軸的關(guān)系，節(jié)理可以分為以下三類(圖10-2):1、縱節(jié)理節(jié)理走向與褶皺軸向平行的節(jié)理。2、橫節(jié)理節(jié)理走向與褶皺軸向直交的節(jié)理。3、斜節(jié)理節(jié)理走向與褶皺軸向斜交的節(jié)理。8/18/20233張節(jié)理與剪節(jié)理的特征

剪節(jié)理張節(jié)理(1)產(chǎn)狀穩(wěn),延伸長;產(chǎn)狀不穩(wěn)，延伸不遠(yuǎn)，短而彎，常側(cè)列產(chǎn)出(2)節(jié)理面平直、光滑；節(jié)理面粗糙不平；(3)在礫巖中,切礫和膠結(jié)物;在礫巖中,繞礫切過；(4)形成ｘ形共軛剪節(jié)理;開口多，多被脈充填，寬度變化大,脈壁不平(5)形成羽列;樹枝狀.追蹤ｘ形成鋸齒狀(6)尾端變化為折尾菱形結(jié)環(huán);尾端分叉、杏仁狀結(jié)環(huán).8/18/20234二、節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)的分類

根據(jù)節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)，可將節(jié)理分為剪節(jié)理和張節(jié)理兩類。(一)剪節(jié)理剪節(jié)理是由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面，具有以下主要特征:(1)、剪節(jié)理產(chǎn)狀較穩(wěn)定，沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn)。(2)、剪節(jié)理面較平直光滑，有時具有因剪切滑動而留下的擦痕。剪節(jié)理未被礦物充填時是平直閉合縫，如被充填，脈寬較為均勻，脈壁較為平直。8/18/20235(3)、發(fā)育于礫巖和砂巖等巖石中的剪節(jié)理，一般穿切礫石和膠結(jié)物。(4)、典型的剪節(jié)理常常組成共軛"X"型節(jié)理系。"X"型節(jié)理發(fā)育良好時，則將巖石切成菱形、棋盤格式(圖10-3)。剪節(jié)理往往成等距排列。(5)、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10°－15°，相當(dāng)于內(nèi)摩擦角(φ)的一半。圖10-4是剪切實驗形成的兩組羽列剪節(jié)理A與B。A組微剪裂面與主剪裂面MN夾角為α。，指示本盤錯動方向，B組微剪裂面與MN夾角為γ角。8/18/20236

“X”型節(jié)理系是節(jié)理的典型形式，兩組共軛剪節(jié)理的夾角為共軛剪裂角。兩組共軛剪節(jié)理的交線代表σ2，兩組節(jié)理的夾角平分線分別代表σ1和σ3?！癤”型節(jié)理與主應(yīng)力軸的關(guān)系是對節(jié)理進(jìn)行應(yīng)力狀態(tài)分析和探討應(yīng)力場的依據(jù)。多年來地質(zhì)學(xué)家一般認(rèn)為“X”型節(jié)理的銳角分角線與σ1一致，即剪裂角小于45°。實際觀察發(fā)現(xiàn)，共軛剪節(jié)理的共軛剪裂角有時可能等于甚至大于90°，即剪裂角可等于或大于45°。對此一些地質(zhì)學(xué)家作了不同解釋。在韌性巖石發(fā)育地區(qū)及多次強烈變形地區(qū)尤應(yīng)審慎，應(yīng)當(dāng)觀察剪節(jié)理的剪切方向來確定其反映的應(yīng)力方位。8/18/20237(二)張節(jié)載理張節(jié)惠理是爹由張溝應(yīng)力堪產(chǎn)生箏的破龍裂面丙，具壩有以信下主紐奉要特納征:(1蜂)、張乎節(jié)理產(chǎn)狀不甚范穩(wěn)定茫，延刃伸不精遠(yuǎn)。斬單條己節(jié)理桑短而塌彎曲敵，節(jié)振理常駕側(cè)列拼產(chǎn)出(圖10斗-5)。(2私)、張節(jié)理懷面粗糙筍不平候，無猶擦痕膽。(3恨)、在短膠結(jié)湖不太甩堅實濾的礫腎巖或往砂巖筒中的牽張節(jié)擦理常診常繞礫石盼或粗刺砂粒弊而過尸，如灣切穿馬礫石避，破秧裂面網(wǎng)也凹鋸?fù)共簧灯健?4膽)、張駕節(jié)理螺多開口，一蕉般被離礦脈留充填押。脈茄寬變喊化較款大，喝脈壁育不平則直。(5銹)、張遷節(jié)理拿有時逗呈不奶規(guī)則跨的樹枝誦狀，各游種網(wǎng)妖絡(luò)狀釣，有爛時也繡追蹤"X嫁"型共買扼剪絨節(jié)理湯形成般鋸-齒狀按張節(jié)紀(jì)理(圖10方-6棄)、單乘列或洪共軛伙雁列裂式張擔(dān)節(jié)理(圖10晨-7地)，有籃時也買呈放屋射狀菌或同視心圓蜻狀組爺合形嚼式。7/秩6/助20漫238根據(jù)扒雁列驕?zhǔn)焦?jié)蔬理中摸各單披條節(jié)塞理的賭錯列掩方式桿分為鈔左階揉和右壤階。順一叢條節(jié)及理走挨向觀座察，絲式次一醉條節(jié)躁理向妙左側(cè)抖錯列殊，并麗與前遭一條加節(jié)理西的近桃端橫扎向重戒疊，炕是為屢左階;反之薄為右級階(圖10緊-7翻)。張節(jié)舉理是勺在垂么直于脂節(jié)理際面的肚張應(yīng)坊力作瓣用下責(zé)形成該的，續(xù)因此障，張節(jié)侵理面絲式的垂稼線方書向代淘表σ3方位。在易上拱綿作用呀下形慚成的稅張節(jié)忌理，跑總體屢常常訊排列釀呈放約射狀俘或同殃心圓警狀。7/匯6/調(diào)20及239上述腳剪節(jié)很理和少張節(jié)悔理的趟特征潑是在成一次液變形薪中形極成的兆節(jié)理激所具勉有的顏。如歲果巖我石或垃巖層烘經(jīng)歷既了多留次變槽形，淋早期蘇節(jié)理漢的特舅點在蓬后期貼變形遲中常虧被改敲造或者被破召壞。躲即使靈在同娘一次初變形蒜中，時由于陰各種墨因素改的干嘩擾，續(xù)也會洽使節(jié)仰理并牽不具啦備上嫁述典涂型特學(xué)征。窯因此忠，在往鑒別泄節(jié)理雁的力壁學(xué)性飲質(zhì)時魄，首先，必秧須選事取未賀受后碰期改庸造的伸節(jié)理石，并渡且要烏綜合悟考慮靠各種屢特點;其次，不獸能只胞依據(jù)肉個別靈露頭系上節(jié)昏理的態(tài)特點原，而尚應(yīng)對痰區(qū)域憑內(nèi)許陰多測饒點或靜露頭店上節(jié)叛理的香特點伙加以齡分析較對比;第三，鑒轉(zhuǎn)別節(jié)尼理力主學(xué)性夕質(zhì)應(yīng)沸結(jié)合掙與節(jié)砍理有熱關(guān)的滾構(gòu)造泊和巖害石的翼力學(xué)殿性質(zhì)稼進(jìn)行厘分析麻。7/油6/鐵20例2310由于疲構(gòu)造僅變形攤作用塔的遞欲進(jìn)發(fā)羽展和博相應(yīng)況轉(zhuǎn)化吵，會毀發(fā)生吃應(yīng)力批的轉(zhuǎn)萍向或歡變化械，以螺致常旗常出載現(xiàn)一酒種節(jié)熔理兼畢具兩莖類節(jié)杜理性聞質(zhì)的課特征呆或過玩渡特焦征，配表現(xiàn)乏為張挖剪性衣等等煙。有森時一豎條剪帳節(jié)理長順走彼向轉(zhuǎn)隊變?yōu)榍逡粭l趴雁列汗張節(jié)里理(圖10與-9拋)。圖10下-9河南月嵩山養(yǎng)盧店觀紙房萬水庫攔邊石英保云母知變質(zhì)儉砂巖單中被羞石英旺充填流的雁烘列節(jié)甚理7/認(rèn)6/徐20悠2311三、糟節(jié)理階組和逐節(jié)理熊系一次好構(gòu)造股作用價中形催成的煉節(jié)理衛(wèi)一般拾是有計規(guī)律奴的，籍并且捆是成隔群產(chǎn)扒出的狡，構(gòu)謠成一釀定的棋組合貸型式命，即塔組成毅節(jié)理窗組和藥節(jié)理術(shù)系。節(jié)理描組是指您在一水次構(gòu)鑰造作腳用的叮統(tǒng)一掠應(yīng)力參場中碗形成盯的，禿產(chǎn)狀爪基本初一致逢和力貴學(xué)性外質(zhì)相姻同的重一群斑節(jié)理姓。在陳一次暈構(gòu)造紹作用跪的統(tǒng)礦一構(gòu)病造應(yīng)燈力場燃中形涌成的柳兩個每或兩怪個以投上的罰節(jié)理粘組，寫則構(gòu)膠成節(jié)理她系，如“x”型共聲軛節(jié)環(huán)理系距等。感對于絲式在一謹(jǐn)次構(gòu)濱造作躬用的罷統(tǒng)一獨應(yīng)力京場中劈燕形成踩的產(chǎn)緩狀呈損規(guī)律紐奉性變靠化的梯一群仇節(jié)理獲，也揮稱為霜節(jié)理甜系，啞如穹院隆上警發(fā)育題的一科群放鍬射狀痛節(jié)理劫或同扇心狀燈節(jié)理敗。7/過6/某20瞇2312四、酸節(jié)理監(jiān)的分獄期與船配套一定庭地區(qū)辟的節(jié)示理一螺般是哨長期評多次就構(gòu)造肉活動羞的產(chǎn)綁物，燃為了市探討僅該地精區(qū)的勾構(gòu)造跑變形件史，低常常到進(jìn)行頁節(jié)理鼓的分暴期。分期罰就是耀將一鳴定地致區(qū)不戀同時漫期形絕成的悠節(jié)理酷，按菠先后樹順序堤，組祖合成邪一定蓋系列伸，以其便從昂時間召、空費間和剪形成拋力學(xué)陶上研回究一伍個地秒?yún)^(qū)節(jié)墳理的覆發(fā)育半史和宿分布柴產(chǎn)出我規(guī)律逆。節(jié)理康的分廟期主停要依超據(jù)兩飲個方菜面:①根據(jù)唯節(jié)理赴組的銀交切晨關(guān)系淡：蠢節(jié)理蜓組的碼交切映關(guān)系寒表象現(xiàn)為節(jié)理征組的錯開除、限蟲制、也互切摘、追抗蹤。②借歲助其坑他地會質(zhì)體承。如壺：一組節(jié)理茅為脈津充填暑，另牢一組更切割裙脈。7/程6/扮20倚2313節(jié)理書的配套是指垂在統(tǒng)晌一應(yīng)踐力場跨中形朝成的沙各組融節(jié)理藝的組竹合關(guān)撿系。一般究是對串一對范共軛嚼剪節(jié)還理進(jìn)赴行配悉套。1、互火錯2、折縣尾、辱菱形端結(jié)環(huán)3、運療動方果向4、追略蹤7/拒6/晨20紙2314第二罵節(jié)煙雁列巨節(jié)理污和羽住飾構(gòu)燃造一、雁到列節(jié)越理雁列菜節(jié)理圈是一環(huán)組呈脅雁行瘋斜列富式的曬節(jié)理愛，這遞類節(jié)薯理常嘗被充撓填形申成雁塞列脈使。兩圖者的績構(gòu)造按意義脂是相哈同的叉，雁惜列脈遼產(chǎn)出秒于多談種巖值石，菜在碳獻(xiàn)酸鹽蒜巖中殿尤其侮發(fā)育(圖10現(xiàn)-7詳)。雁列培脈呈夜帶狀對展布慰的范甜圍稱陷為雁列蠢帶(圖10拔-1溜0)。穿過腔各單坊脈中丑心而弟平分晉雁列檔帶的襖中心樂面，稱蠶為雁列御面。雁列蹲面在志雁列蝦帶橫音截面朵上的框跡線加稱雁列迅軸。雁每列面迎的產(chǎn)終狀即鼓代表貢雁列隸帶的膛產(chǎn)狀鳳。單脈垮與雁眠列面制的銳甩交角伴為雁列質(zhì)角,雁列歌脈可丑以是塵單列亡產(chǎn)出康，是慮單剪烤作用牌的結(jié)陪果，功也可頸以由櫻左階暈和右鐘階兩束條雁絲式列脈貿(mào)交叉魯組合屆成共團(tuán)軛雁駁列脈(圖10敲-7犯)。7/蛛6/卵20危2315雁列其脈中憐單脈腿的形倉態(tài)變統(tǒng)化很桑大，拘主要扶有平法直型棗和“S”型兩暑類。南平直摩型窄委而長例，多鳥屬剪每裂反帽映破拳裂后咸變形賽較輕(圖10收-1石)。餅“S”型中頸段較松寬，咳多屬主張裂他，反昏映了油剪切筐作用然中的它遞進(jìn)勁變形團(tuán)。在停由“S”型單銹脈組眉成的共共軛熱雁列拆脈中盡，一歲為正泳“S”型，家一為深反“S”型(圖10瓣-7。圖10逗-7共軛鎖雁列含脈中柔，雁兄列張拜節(jié)理禽的末嘗端都肌互相昆平行己且與圾層理蒙垂直銹。這技說明渠雁列剩張節(jié)央理是擠由早騎期已貍形成館的張仗節(jié)理梢又發(fā)危生剪串切變劫形使蛛中部恨發(fā)生譯旋轉(zhuǎn)袍而形墳成的址，即只雁列塑張節(jié)拿理利傍用和默遷就坦了早劉期張掙節(jié)理何。雁莫列角腿的大每小對短分析怒節(jié)理抖的力洋學(xué)性裕質(zhì)是彩很有繞意義估的。井根據(jù)弦實測資資料袋統(tǒng)計捆，雁朋列角滑有兩徹個高專峰值:一組膨為45玩°左右;另一浸組為10才°左右拴。前柿者是臭張裂岔型，蓬是剪蒼切作狹用中稠派生完的張班節(jié)理描；后翠者可虛能是克剪裂影型，仇是剪物切作虜用與療主剪伶切面手成小毛角度津相交內(nèi)的微蛛剪羽或裂發(fā)描育而鐵成的(圖10廣d1格)。7/傅6/崖20孫2316二、束羽飾對構(gòu)造羽飾倆是發(fā)仔育于逆節(jié)理愉面上激的羽恢毛狀腐精細(xì)窯飾紋證，是災(zāi)在應(yīng)砌力作消用下理形成海的小再型構(gòu)膝造。福羽飾齊構(gòu)造賠包括秤以下勢幾個火組成秀部分(圖10認(rèn)-1輛2):羽軸圣、羽宴脈、鋼邊緣悟帶、回邊緣訴節(jié)理勇、緣祥面和必陡坎不。邊奪緣帶伐由一歸組雁希列式初微剪宅裂面(邊緣轎節(jié)理)和連拿接其鐵間的熱橫斷鬧口(陡坎)組成瘦。羽飾工構(gòu)造嚇產(chǎn)于橡多種猴巖石膚之中銳，以伙砂巖飽等碎茂屑巖趁中最訊為常且見(圖10爆-1征3)，也斷見于公細(xì)粒模變沉兇積巖春中和仙玄武厲巖等預(yù)巖漿屯巖中籌。羽胡飾構(gòu)景造的秀寬度橡一般濟(jì)為數(shù)稅厘米套至數(shù)蜓十厘宇米，疾也有佛數(shù)米貫寬者幟。規(guī)尾模大企小主斯要與哈巖石黨的粒育度有存關(guān)，堅粒度伴愈小撕，羽四飾愈點小，毯羽脈鴨愈細(xì);顆粒淋愈均抄勻，畫發(fā)育翠的羽錫飾愈價完美亞。7/洲6/癥20巷2317羽飾耍構(gòu)造糾有多褲種形朋式，傅最常幼見的幅是人忍字形駐，有擔(dān)時呈慈放射碗狀或等環(huán)狀辱，或旁構(gòu)成池復(fù)合時過渡榴形式然。決窯定羽毅飾幾判何形債態(tài)的宜因素誼有，籠裂源斧點(破裂碌發(fā)生碰起點)的位移置、納巖石拐性質(zhì)禿、層雅厚、梳層面瓶約束薪條件寬及作卡用力冶。羽飾杜構(gòu)造宿的形愈成機圈制一泡直是棋一個嘩爭論諒問題洲，存幕在三數(shù)種觀遠(yuǎn)點:①張裂烏說;②剪裂達(dá)說;算③張剪嗽復(fù)合愿說等墳。張蜓裂說藍(lán)認(rèn)為御羽飾淚構(gòu)造漆所在賄的、克主節(jié)材理為趙張裂腸面，解依據(jù)湖是節(jié)婦理面件上羽速飾完桿好，估沒有厘任何尺剪切押滑動念跡象裙。剪讓裂說送認(rèn)為愚，羽揀飾構(gòu)筑造邊退緣帶艙的雁蛙列微調(diào)裂隙爛是剪劉切機爽制的日顯明膠標(biāo)志肅，由投于羽階飾所階在的義節(jié)理滑面是革剪應(yīng)艙力剛浸剛達(dá)用到或老略微歸超過付巖石安破裂捐強度非而產(chǎn)感生的恩萌芽滑剪裂踏面，寄因尚訴未滑測動而健保存輩羽飾捧。也賊有人唐認(rèn)為晌羽飾販構(gòu)造浪是張信剪性亞裂面踢。(馬杏清垣&，楊嘴光榮筋素描緩，19賭78雙)現(xiàn)在但多數(shù)訪學(xué)者銀傾向鞠于剪瞧裂說。7/說6/除20蠟2318羽飾助構(gòu)造犬一般席發(fā)育青于淺庭層次子的脆封性狀春態(tài)巖襪石中庭，并盛且可酒能是渠在快霞速破家裂中罰形成腿的。隨羽脈控發(fā)散激方向半指示午節(jié)理菊的擴犧展方講向，面羽脈重收斂缺匯聚戚方向背和“佳人”腥字形振尖端督指向秧斷裂誕源點普。邊放緣帶近的邊生緣節(jié)始理及穗陡坎致與微碗剪羽嘉列和頭反階輕步類孝似，庫顯示稈出剪耕切力還偶方魔向。伍因此輩，羽弄飾構(gòu)枝造有不助于場節(jié)理憶配套聞，在就某種鹿程度奸上也嶼有助銳于分只析節(jié)鄙理的側(cè)力學(xué)助性質(zhì)涂。羽竿飾構(gòu)復(fù)造與晃大型嬌構(gòu)造發(fā)的類政比及脾其與票大型生構(gòu)造嚷的成畝因關(guān)英系，苗是今慎后值存得注觸意的怖研究甲課題泊。7/笨6/鉆20嬌23197/君6/重20榆23207/脆6/批20醋2321充填輩脈的柴礦物歲種類簡很多碎，如早石英戚、方終解石割、長裕石等缸。脈掀體礦排物成比纖維割狀，估一般誰與脈葵的第非一次他張開晶壁垂取直，五并具肝有反圍向生馳長的梨特點傘。在德裂開-愈合桌過程束中，法后續(xù)毒的裂飽開發(fā)和生于湯已愈望合裂跑縫的叼邊界倦，因繩為這殘里是旋力學(xué)陡薄弱蹄面。根據(jù)翠蘭姆案賽對鉤瑞士作溫德嗓格萊陰侖鮞萌狀灰磨巖的香研究賄，7.匹5m困m寬的洽脈中純曾有50弊0次以朱上的仰裂開-愈合坊過程歐。他劫還指載出，胖如果坦不是消大多偶數(shù)，軌至少夾有相蹤蝶當(dāng)多寶的張丹裂脈齒是通抄過逐芝漸增鄭生過厲程形賊成的澡。由上紫述可繭見，蜂在節(jié)欲理研羨究中賴，對壤巖脈袖進(jìn)行習(xí)微觀茂研究堤是十單分重神要的鍛，這療對分絨析節(jié)線理的普力學(xué)斗性質(zhì)烘和發(fā)斜育過劃程常雨可提爐供有肌意義草的信黑息。7/矩6/劈燕20惹2322三、響縫合彼線構(gòu)轉(zhuǎn)造縫合鐘線構(gòu)促造是慰一種建與節(jié)蔽理相繩似的碼小型暗構(gòu)造技，常宰見于蟻不純今灰?guī)r泛中，挨在我鹽國南準(zhǔn)方三徑疊系匙等灰搏巖中中廣泛訓(xùn)發(fā)育探。過攝去認(rèn)肢為縫脆合線嚇都是笨順層恥理發(fā)潔育的涌，是析壓溶洪作用互的結(jié)惹果。幕但是蜓，近釘年來裝研究柱發(fā)現(xiàn)雞，縫盞合線榨不僅免順層匆理產(chǎn)競出，厘也有岡與層上理斜努交或蹈直交呆的。腸與層聚理不襯一致復(fù)的縫跌合線瓶一般格是在雅構(gòu)造揪作用倉下先綠形成妻裂縫險，進(jìn)其而在趟壓溶尸作用勉下發(fā)第育成提縫合念線。孩所以足，縫誘合線鴉構(gòu)造宅的形襯成總敢是經(jīng)獸過兩會個階尼段，唯先有條裂面竊，進(jìn)學(xué)而壓撲溶。筍在垂秘直裂灶面的雙壓溶乓作用課下，午易溶接組分伶流失喘，難捆溶組做分則趁殘存梅聚積甚，以送致原沈來平渾直的喚面轉(zhuǎn)菌化成藝無數(shù)刮細(xì)小鞋尖峰努突起受的縫催合面窗。在艙許多賓大理構(gòu)巖中秒，經(jīng)喘常會劃見到伴壓溶范作用閘引起芽的縫浸合線積?？p笨合線獎構(gòu)造絨與主沒壓應(yīng)請力軸筍直交戚，即辮主壓倉應(yīng)力袋軸與桃縫合屈線錐鹿軸一滴致(圖10鴉-1湯6)。因貍此，榴縫合丈線構(gòu)改造在付一定駁