構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課件

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課件第1頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

節(jié)理是巖石中的裂隙或破裂面,沿著節(jié)理面兩側(cè)的巖塊基本上沒有發(fā)生過相對(duì)位移或沒有明顯的相對(duì)位移節(jié)理構(gòu)造是地殼上部巖石中發(fā)育最廣的一種地質(zhì)構(gòu)造。節(jié)理研究在理論上和實(shí)踐上都具有重要意義,節(jié)理常常為成礦熱液的分散、滲透、遷移和儲(chǔ)存提供了通道和空間,。一些礦區(qū)礦床中的礦體的形狀、產(chǎn)狀和分布與該區(qū)節(jié)理的性質(zhì)、產(chǎn)狀和分布有密切關(guān)系。節(jié)理也是石油、天然氣和地下水的運(yùn)移通道和儲(chǔ)集場(chǎng)所。大量發(fā)育的節(jié)理常常引起水庫(kù)的滲漏和巖體的不穩(wěn)定,為水庫(kù)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)造有著密切的成因聯(lián)系。所以,節(jié)理的研究也有助于分析和闡明地質(zhì)構(gòu)造的形成和發(fā)展。第五章節(jié)理第2頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、節(jié)理的分類

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)理節(jié)理形成的力學(xué)性質(zhì),這兩者之間又相互有關(guān)。

（一）節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類:

節(jié)理是一種相對(duì)小型的地質(zhì)構(gòu)造,它們總是與其它構(gòu)造伴生,節(jié)理的產(chǎn)狀與其它地質(zhì)構(gòu)造的產(chǎn)狀之間往往存在一定的幾何關(guān)系。

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

第五章節(jié)理第3頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系劃分:

(1)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。

(2)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。

(3)斜向節(jié)理:

節(jié)理走向與所在巖層的走向斜交的節(jié)理。

(4)順層節(jié)理:

節(jié)理走向與所在巖層的層面大致平行的節(jié)理。第五章節(jié)理第4頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與褶皺軸方位之間的關(guān)系劃分:(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。第五章節(jié)理第5頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（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:1.剪節(jié)理及其特征:(1)剪節(jié)理是由剪切力作用而產(chǎn)生的破裂面。

(2)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。(3)剪節(jié)理的剪裂面較平直、光滑,有時(shí)在剪切面上有因剪切滑動(dòng)產(chǎn)生的擦痕。剪節(jié)理裂縫窄而閉合,若被其它礦脈充填,礦脈顯示寬度均勻,脈壁平整。

第五章節(jié)理第6頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)

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(huì)穿切礫石和沙粒等粒狀物體。(5)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(shí),則將巖石切割成菱形或棋盤格狀。如果一組方向的節(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。第五章節(jié)理第7頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

“X”型共軛節(jié)理系將巖石切割成棋盤格式巖塊第五章節(jié)理第8頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章節(jié)理“X”型共軛節(jié)理系將巖石切割成菱形巖塊第9頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(6)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之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)

★分叉第五章節(jié)理折尾菱形結(jié)環(huán)分叉第10頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(7)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s2軸,兩組共軛剪節(jié)理面的夾角的平分線分別代表s1和s3軸的方向。一般來說,s1位于銳夾角平分線的方向,s3位于鈍夾角平分線的方向。第五章節(jié)理

第11頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.張節(jié)理及其特征:(1)張節(jié)理是由張應(yīng)力作用而形成的破裂面。

(2)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)狀不甚穩(wěn)定。一組節(jié)理有時(shí)呈側(cè)列產(chǎn)出。

(3)張節(jié)理面一般粗糙不平,節(jié)理面上無擦痕。(4)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。

第五章節(jié)理

第12頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(5)

張節(jié)理往往呈開啟張口狀態(tài),可被巖脈、礦脈充填。(6)張節(jié)理的尾端變化和連接形式:多為不規(guī)則形態(tài),另有樹枝狀、多級(jí)分叉、杏仁狀結(jié)環(huán)。

(7)

在共軛剪裂帶中形成的張節(jié)理多呈雁列狀。

第五章節(jié)理

第13頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(8)張節(jié)理是在平行于節(jié)理面的壓應(yīng)力或垂直于節(jié)理面的張應(yīng)力作用下形成的,因此,張節(jié)理面的垂線方向代表s3方向,張節(jié)理與應(yīng)變橢球體的最大應(yīng)變軸A軸。

第五章節(jié)理

第14頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月節(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。

第五章節(jié)理

第15頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.縫合線構(gòu)造:

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):(1)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。(2)縫合線構(gòu)造的型式有錐狀、柱狀。

(3)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。第五章節(jié)理

第16頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)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)小尖峰突起的縫合面。

(5)

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s1方向。

第五章節(jié)理

第17頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）雁列節(jié)理和雁列脈:1.概念:

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。

第五章節(jié)理

雁列脈第18頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.雁列節(jié)理和雁列脈的要素及其特征:(1)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(shí),遠(yuǎn)側(cè)節(jié)理向左側(cè)錯(cuò)列或在左端重疊時(shí),稱為左列;反之,遠(yuǎn)側(cè)節(jié)理向右側(cè)錯(cuò)列或在右端重疊時(shí),稱為右列。第五章節(jié)理

左列型式的雁列脈第19頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五章節(jié)理

右列型式的雁列脈第20頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)雁列帶:雁列節(jié)理和雁列脈成帶狀展布的空間范圍叫雁列帶。

(3)雁列面:穿過雁列帶中各個(gè)單脈的中心而平分雁列帶的中心面叫雁列面。

(4)雁列軸:

雁列面在雁列帶橫截面上的跡線叫做雁列軸。

(5)雁列角:單脈與雁列脈之間的銳夾角為雁列角。雁列角的大小對(duì)分析節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)很有意義,根據(jù)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),雁列角有兩個(gè)高峰值,一個(gè)為45左右,屬于張裂型節(jié)理;另一個(gè)為10左右,屬于剪裂型節(jié)理,是由剪裂作用中與主剪切面成小角度相交的微剪裂發(fā)育而成的。第五章節(jié)理

aa’,bb’-雁列帶，MM’-雁列軸，β-雁列角，AM-雁列帶寬度第21頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（6）雁列脈中的單脈的形態(tài)變化很大,主要有平面型和S型兩種,平面型雁列脈一般窄而長(zhǎng),主要屬于剪節(jié)理性質(zhì),反映劈理后變形較輕。S型雁列脈單脈的中段較寬,主要屬于張裂性質(zhì),反映了剪切作用中的遞進(jìn)變形。

由S型單脈組成的共軛雁列脈中,一種是正S型,另一種是反S型。

第五章節(jié)理

S型反S型左列右列第22頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）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。

第五章節(jié)理

圖11-13第23頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月羽飾構(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。第五章節(jié)理

第24頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月羽飾構(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(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。

第五章節(jié)理

圖5-23第25頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（五）節(jié)理的裂開－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之為擴(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。

第五章節(jié)理

第26頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月節(jié)理的裂開－愈合作用:

節(jié)理脈的充填常常是一個(gè)持續(xù)反復(fù)增生的過程,先形成一個(gè)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。節(jié)理充填物的晶體常常顯示纖維狀或柱狀的結(jié)晶習(xí)性,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)力作用的巖脈,其內(nèi)礦物晶體垂直巖脈的脈壁生長(zhǎng);而受平行巖脈走向的剪應(yīng)力作用,脈內(nèi)礦物晶體長(zhǎng)軸與脈壁斜交。第五章節(jié)理

第27頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（六）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。

1.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。

2.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。例如,共軛“X”型剪節(jié)理就是屬于一個(gè)節(jié)理系。第五章節(jié)理

第28頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、節(jié)理的配套與分期

在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期中,一個(gè)地區(qū)可能經(jīng)歷過多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),每一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)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(dòng)中形成的節(jié)理在后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用下,會(huì)發(fā)生力學(xué)性質(zhì)的改造和疊加。所以,有必要對(duì)一個(gè)地區(qū)發(fā)育的所有節(jié)理按其形成的不同時(shí)期和不同構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分期和配套,以便從時(shí)間上、空間上、力學(xué)成因上研究一個(gè)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(gè)地區(qū)的構(gòu)造發(fā)展史及恢復(fù)古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)提供一定的依據(jù)。第五章節(jié)理

第29頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）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(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,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(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。第五章節(jié)理

能否配套?第30頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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。但需要注意的是,呈“X”形的兩組節(jié)理不一定都是形成于同一構(gòu)造時(shí)期和同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。第五章節(jié)理

誰給誰配套?第31頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

(2)

進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或個(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)。第五章節(jié)理

s3s1第32頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

(4)

進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或個(gè)節(jié)理組在在露頭上可見到相互切錯(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)。

第五章節(jié)理

第33頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五章節(jié)理

兩組方向節(jié)理的相互切錯(cuò)第34頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

(5)

進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或個(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)。

第五章節(jié)理

兩組方向節(jié)理的相互切錯(cuò)第35頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

(6)

進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或個(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)。

第五章節(jié)理

第36頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(7)

進(jìn)行配套的兩組節(jié)理或個(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。

第五章節(jié)理

第37頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）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(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)節(jié)理組以及節(jié)理系之間的交切關(guān)系,還可利用各個(gè)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。

第五章節(jié)理

第38頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.利用節(jié)理組之間的交切關(guān)系進(jìn)行節(jié)理分期:

節(jié)理的交切關(guān)系有以下幾種情況:(1)錯(cuò)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(cuò)斷線兩側(cè)標(biāo)志點(diǎn)的對(duì)應(yīng)錯(cuò)開。

第五章節(jié)理

第39頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)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。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(cuò)開與限制的區(qū)別在于,錯(cuò)開表現(xiàn)為一系列標(biāo)志點(diǎn)的對(duì)應(yīng)錯(cuò)開,而限制則無對(duì)應(yīng)點(diǎn)錯(cuò)開。第五章節(jié)理

第40頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)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)的方向又遵循力學(xué)分析原理,服從統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng),則說明兩組節(jié)理是同時(shí)形成的,并具有共軛關(guān)系。第五章節(jié)理

第41頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)追蹤、利用和改造:

后期節(jié)理有時(shí)利用早期節(jié)理,順早期節(jié)理追蹤或?qū)υ缙诠?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。第五章節(jié)理

追蹤節(jié)理改造節(jié)理第42頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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)理切錯(cuò),說明無巖脈節(jié)理形成相對(duì)較晚

第五章節(jié)理

第43頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）

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(shí)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(chǎng)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(cè)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(shí)修正,再次分析。

第五章節(jié)理

第44頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、

不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理

節(jié)理構(gòu)造是區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物,它與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中形成的褶皺、斷層以及其它地質(zhì)構(gòu)造在幾何學(xué)特征、形成作用、發(fā)展演化上都具有密切的關(guān)系。探討和查明這些關(guān)系不僅對(duì)研究節(jié)理,而且對(duì)研究區(qū)域構(gòu)造都有重要意義。（一）

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。

第五章節(jié)理

第45頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）與褶皺有關(guān)的節(jié)理:

第五章節(jié)理

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(duì)平面共軛“X”型剪節(jié)理,s2垂直,s1、s3水平。s3s1s2第46頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）與褶皺有關(guān)的節(jié)理:

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,這些節(jié)理是引起褶皺的區(qū)域性應(yīng)力和褶皺形成過程中派生的局部應(yīng)力作用的結(jié)果。主要有:

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s1水平,并平行橫張節(jié)理的走向方向;中間主應(yīng)力直立s2;最小主應(yīng)力s3水平,并垂直橫張節(jié)理的走向方向。第五章節(jié)理

第47頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理

5.3.1與褶皺有關(guān)的節(jié)理:

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(gè)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(shí),縱張節(jié)理的應(yīng)力狀態(tài)是:最大主應(yīng)力s1直立或近于直立,中間主應(yīng)力s2水平,平行樞紐方向;最小主應(yīng)力水平或近于水平,且垂直縱張節(jié)理面。第五章節(jié)理

第48頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）與褶皺有關(guān)的節(jié)理:

與縱彎褶皺有關(guān)的剪節(jié)理包括一對(duì)斜向共軛剪節(jié)理以及兩翼巖層間滑動(dòng)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s2直立;最大主應(yīng)力s1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s3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。第五章節(jié)理

第49頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）與褶皺有關(guān)的節(jié)理:

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(dòng),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,另一組則垂直或近于垂直巖層層面發(fā)育。

第五章節(jié)理

第50頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）與褶皺有關(guān)的節(jié)理:

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(huì)產(chǎn)生一對(duì)“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s2處于水平狀態(tài),最大主應(yīng)力s1也處于水平狀態(tài),并垂直褶皺的軸跡方向;最小主應(yīng)力s3直立。

第五章節(jié)理

第51頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）與褶皺有關(guān)的節(jié)理:

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(huì)派生出局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。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(huì)產(chǎn)生一對(duì)產(chǎn)狀陡峻的共軛“X”剪節(jié)理,其應(yīng)力狀態(tài)為:中間主應(yīng)力s2直立,最小主應(yīng)力s3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s1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。

第五章節(jié)理

第52頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）與斷層有關(guān)的節(jié)理:

在斷層作用中,由于斷層兩盤相對(duì)位移滑動(dòng)而派生剪切應(yīng)力作用,這種派生的局部應(yīng)力場(chǎng)會(huì)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)育的羽狀張節(jié)理一般是在斷層活動(dòng)時(shí)所派生的局部應(yīng)力活動(dòng)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。第五章節(jié)理

第53頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）斷層有關(guān)的節(jié)理: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(dòng)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s2的方向;羽狀張節(jié)理面的法線方向代表最小主應(yīng)力s3的方向,最大主應(yīng)力s1垂直s2,并與s2同位于張節(jié)理面上。

第五章節(jié)理

第54頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）與斷層有關(guān)的節(jié)理:2.伴生剪節(jié)理:

在形成斷層的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)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。第五章節(jié)理

第55頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.伴生剪節(jié)理:

(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(chǎng)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s2水平且平行兩組剪節(jié)理的交線方向,s1直立并平行兩組剪節(jié)理的銳夾角平分線方向;s3水平且平行兩組剪節(jié)理的鈍夾角平分線方向。第五章節(jié)理

第56頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.伴生剪節(jié)理:

(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(chǎng)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s2水平并平行兩組剪節(jié)理的交線方向,s3直立并平行兩組剪節(jié)理的鈍夾角平分線方向;s1水平且平行兩組剪節(jié)理的銳夾角平分線方向。第五章節(jié)理

第57頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.伴生剪節(jié)理:

(3)平移斷層的伴生節(jié)理:

在形成平移斷層的統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)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,在平面上構(gòu)成“X”型共軛剪節(jié)理。在剖面上兩組剪節(jié)理直立或傾向陡峻且平行或近于相互平行。其應(yīng)力狀態(tài)為s2直立并平行兩組剪節(jié)理的交線方向,s3水平并平行兩組剪節(jié)理的鈍夾角平分線方向;s1水平且平行兩組剪節(jié)理的銳夾角平分線方向。第五章節(jié)理

第58頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）與斷層有關(guān)的節(jié)理:3.派生剪節(jié)理:

斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的派生構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng),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,該組剪節(jié)理與斷層面相交銳夾角方向指示本盤運(yùn)動(dòng)方向。第五章節(jié)理

第59頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）與區(qū)域構(gòu)造有關(guān)的節(jié)理:

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(chǎng)作用的結(jié)果,這類節(jié)理稱為區(qū)域性節(jié)理。區(qū)域性節(jié)理的特點(diǎn):(1)區(qū)域性節(jié)理多發(fā)育于變形比較輕微的地臺(tái)水平巖層或近于水平巖層區(qū),在那里,節(jié)理產(chǎn)狀直立或近于直立,即節(jié)理多為垂直巖層層面發(fā)育的平面共軛“X”型。

(2)區(qū)域性節(jié)理發(fā)育范圍廣,產(chǎn)狀穩(wěn)定。

(3)區(qū)域性節(jié)理規(guī)模大、間距寬、延伸長(zhǎng),可穿切不同巖層和地質(zhì)體。

(4)區(qū)域性節(jié)理常常構(gòu)成一定的幾何型式,如“X”型。

(5)區(qū)域性節(jié)理若被巖漿充填,則形成規(guī)律性排列的巖墻群。第五章節(jié)理

第60頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.主節(jié)理:(1)主節(jié)理是指規(guī)模明顯大于該區(qū)節(jié)理平均規(guī)模的節(jié)理。

（2)主節(jié)理延伸長(zhǎng),一般為數(shù)十米以至上百米。

(3)主節(jié)理產(chǎn)狀較為穩(wěn)定,在發(fā)育區(qū)的各個(gè)方向、各種類型的節(jié)理中,主節(jié)理占有主導(dǎo)地位。

(4)主節(jié)理可以穿切不同的巖層,甚至穿切局部地質(zhì)構(gòu)造。

(5)主節(jié)理是更廣大區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的產(chǎn)物。第五章節(jié)理

第61頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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)律性就叫做系統(tǒng)性節(jié)理。節(jié)理構(gòu)造的這些規(guī)律性一般是構(gòu)造成因的,或者是與某種構(gòu)造具有成因關(guān)系。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)律可循的就叫做非系統(tǒng)性節(jié)理。非系統(tǒng)性節(jié)理一般來說是非構(gòu)造成因的,當(dāng)也可是前期的系統(tǒng)性節(jié)理遭受后期構(gòu)造的改造或疊加,使其失去原先的規(guī)律性而造成的。

第五章節(jié)理

第62頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、節(jié)理的野外觀測(cè)

節(jié)理構(gòu)造研究的基礎(chǔ)是在野外進(jìn)行大量的觀察、測(cè)量和統(tǒng)計(jì)工作,在這些工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造等有關(guān)資料,對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行鑒別、數(shù)據(jù)處理和綜合分析,最終將節(jié)理的觀測(cè)資料和分析結(jié)果應(yīng)用于地質(zhì)構(gòu)造和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的分析和解釋中。在前往野外進(jìn)行節(jié)理觀測(cè)之前,可收集研究區(qū)的航空照片和衛(wèi)星照片進(jìn)行解譯,概括地宏觀地了解和認(rèn)識(shí)研究區(qū)節(jié)理的特點(diǎn)和空間分布規(guī)律,做到心中有數(shù)。第五章節(jié)理

第63頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）觀測(cè)點(diǎn)的選定:1.觀測(cè)點(diǎn)的選定取決于研究的目的和任務(wù),一般不要求均勻布點(diǎn),而是根據(jù)地質(zhì)情況和節(jié)理發(fā)育情況布點(diǎn),做到疏密適度。

2.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,便于大量測(cè)量和統(tǒng)計(jì)。

3.節(jié)理比較發(fā)育,節(jié)理組、節(jié)理系及其相互關(guān)系比較容易確定。

4.觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在構(gòu)造的重要部位

5.盡可能在不同的構(gòu)造層、不同的巖系、不同的巖性層中布點(diǎn)。第五章節(jié)理

第64頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（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。

第五章節(jié)理

第65頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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。

第五章節(jié)理

第66頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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,除了統(tǒng)計(jì)節(jié)理密度之外,還要計(jì)算裂隙度(G),就是節(jié)理密度(U)與節(jié)理平均壁距(t)的乘積:G=Ut

節(jié)理發(fā)育程度也可以用單位面積內(nèi)節(jié)理的長(zhǎng)度來表示,如一定半徑(g)的圓內(nèi)節(jié)理的長(zhǎng)度之和(I):U=I/pg2

為了確定節(jié)理密度與巖性、層厚的定量關(guān)系,在野外可以根據(jù)巖性和層厚選定一基準(zhǔn)層,然后將不同層厚和巖性的巖石中測(cè)得的節(jié)理密度進(jìn)行對(duì)比換算,以求出其比值或系數(shù)。第五章節(jié)理

第67頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.節(jié)理的延伸:

以節(jié)理與巖層的關(guān)系,可分為層內(nèi)節(jié)理和穿層節(jié)理。在觀測(cè)節(jié)理順走向的延伸上,要注意節(jié)理的平行性和延伸長(zhǎng)度。對(duì)于區(qū)域性節(jié)理,應(yīng)注意節(jié)理的走向在區(qū)域范圍的變化趨勢(shì)。

7.節(jié)理組合型式的觀測(cè):

巖石中的幾組節(jié)理,常組合成一定型式,將巖石切割成形狀和大小各不相同的塊體。要注意觀測(cè)節(jié)理組合型式和被切巖塊所表現(xiàn)出的節(jié)理整體特征,要注意區(qū)域性節(jié)理的分級(jí)和等距性的測(cè)定。

第五章節(jié)理

第68頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.節(jié)理面的觀測(cè):★注意觀察節(jié)理面的形態(tài)和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié);★節(jié)理面的平整程度;★節(jié)理面上是否有擦痕,擦痕指示的節(jié)理兩側(cè)巖塊的剪切位移方向;★微剪切羽裂及其與主剪節(jié)理的幾何關(guān)系。9.節(jié)理含礦性和充填物的觀察:節(jié)理可以是重要的含礦構(gòu)造,要注意節(jié)理是否含礦,含礦節(jié)理的方向組合型式以及含礦節(jié)理所占節(jié)理總數(shù)的百分?jǐn)?shù)。還要注意和觀測(cè)礦脈內(nèi)纖維狀礦物的排列方式和方向。第五章節(jié)理

第69頁(yè)，課件共77頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）節(jié)理的測(cè)量和記錄:

在節(jié)理觀測(cè)點(diǎn)上,除了對(duì)上述節(jié)理的各個(gè)方面進(jìn)行觀察研究的同時(shí),還要對(duì)節(jié)理進(jìn)行測(cè)量和記錄。

1.節(jié)理產(chǎn)狀