节理

理发育程度、展布范围和被充填的情况。
一、观测点的选定
视研究任务而定，一般不要求均匀布点，而是根据构造情况及节理 发育情况布点，做到疏密适度。
选定观察点时，还应注意到：
1、露头良好，最好能两个面都能观察到，露头面积一般不小10m2， 便于大量测量； 2、构造特征清楚，岩层产状稳定； 3、节理比较发育，组、系相互关系明确，且观测点要选择在重要的
第十章 节 理
第一节 节理的分类 第二节 雁列节理和羽饰构造 第三节 节理脉的充填机制和压溶作用
第四节 区域性节理
第五节 岩浆岩体中的节理 第六节 节理的野外观测
节理的概念及其研究意义：
节理－是岩石中 的裂隙，是规 模甚小的断 裂．
注意区别于“解 理”！
断裂（fracture） 节理（joint）无显著位移
弯滑作用反映了岩层之间的滑动， 一般在层面上会留下擦痕，两翼会发 育一些雁列张节理，转折端处无剪应 变或剪应变最弱，一般无节理。 弯流作用反映岩石较韧性的情况下 的层内流动，无节理发育。
二、成因分类
原生节理：（primary joint） 次生节理：（subsequent joint）
三、根据力学性质分类
第二节 雁列节理和羽饰构造
几种特殊的节理
• • • •
柱状节理 S或反S型张剪裂脉 火炬状节理（张剪裂脉） 羽饰构造
柱状节理
S或反S型张剪裂脉
火炬状节理（张剪裂脉）
一、雁列节理
1、雁列节理：一组呈雁行斜列式的节理，被充填形成雁列脉。
基本要素：雁列带，雁列面，雁列轴，雁列角，雁列带宽度 aa-bb：雁列带
左阶 右阶
剪节理（shear joint）
张节理（tension joint）
产状不稳定，延伸不远； 弯曲粗糙，无擦痕； 出现在砂、砾岩中，常绕 过砂粒、砾石； 多张口，一般被充填；
特征：产状稳定，延伸远；
平直光滑，有擦痕和羽裂； 出现在砂、砾岩中，一般 切过砂砾和胶结物 ； 未充填时，是闭合的缝；
c.单位面积内长度表示：u=l/πr2（r半径圆内节理总长度l）
5、节理的延伸； 6、节理面的观察；
7、含矿性和充填物的观察，含矿性、充填与否、充填物。
三、节理的观测和记录
5、间接标志：不同期次节理贯入的岩脉、岩墙、岩
体、岩性、结构构造上各具特色；岩脉等互相切割， 交切关系有助于确定相对先后关系； 6、不整合面上下层系中的节理发育差异。
1，2组节理形成共轭节理为同期，3组 节理错开了1，2组节理，是后期的。
3，4组节理被1，2组节理所限制， 形成时间晚。
（二）、节理的配套
Mm：雁列轴
：雁列角 AW：雁列带宽度
2、雁列的左、右阶 确定方法： 顺着雁列轴向前方观 察，前面一雁列脉排在 后面雁列脉的右侧，称 为右阶式；反之称为左 阶式。
3、形态：平直型和 “S”型 平直型：窄而长，多为剪 裂，剪裂角在100左右，是剪切 作用与主剪切面成小角度相交 的微剪羽裂发育而成的，裂开 后变形较轻。
裂开-愈合脉的发育过程示意图 左侧为剖面上裂开-愈合脉发育情况；右侧是从三维切片推测的三维的土星环状构造
三、缝合线（suture, sutural line）构造：
缝合线构造的概念：具有缝纫线形态的节理构造。 与节理相似的小型构造，常见于不纯灰岩中。其形成是压溶 作用的结果，一般在构造作用下先形成裂缝，进而在压溶作用下 易溶成分流失，难溶成分聚积发育成缝合线构造。
系。如：一对共轭剪节理及其共生的张节理。
节理的分期和配套往往是在野外进行，二者是紧密联 系的 ，配套的节理是同期的，但同期的节理不一定是配 套的。
（一）、节理的分期
1、错开—被错开者早于错开者； 交 切 关 系 2、限制—被限制者晚于限制者；
3、互切—同时形成；
4、追踪，利用和改造——同时或稍晚；
节理在褶皱中发育位置及类型：
中和面褶皱中：中和面以上岩层受拉伸， 中和面以下岩层受压缩。因此，在中和面以 上，属于弯曲的外侧，形成垂直层面的张裂 隙，剖面上呈“V”形和共轭剪节理，易发展 形成正断层。 在中和面以下，属于弯曲的内侧，易形 成平行层面的张节理和共轭剪节理，并易发 展形成逆断层。
节理在褶皱中发育位置及类型：
“S”型：中段较宽，多为张 裂，剪裂角在450左右，是剪切 作用派生的张节理，反映剪切 作用的递进变形。
左阶（列）雁行式张节理－合肥紫蓬山侏罗系红色砂岩
二、羽饰构造：
发育于节理面上的羽毛状精细饰纹，是在应力作用 下形成的小型构造。多产于粉砂岩等碎屑岩中，其大小 与岩石的粒度有关。
粒度越细、越均匀， 发育越完善。其形式 多样，以人字形为主， 有时呈放射状或环状， 或构成复合过渡形式。 其形成机制争论较多， 如张裂说、剪裂说、 张剪复合说等。
b.脆性岩层：张节理发育，共轭剪裂角小
（2）岩层单层厚度的影响：厚度大，节理间距大，稀疏； 厚度小，节理间距小，密集。
（3）节理发育程度常用密度或频度表示 a.密度或频度：指节理法线方向上的单位长度（米）内的节理条数， n条/m，n/m b.缝隙度（G）（水工建筑，油气勘探）：密度（μ）与节理平均 壁距（t）的乘积，即：G=ut
巢湖坟头组砂岩中的剪节理
剪节理：“X” 型节理系中，两 组节理的锐角平 分线是1，钝角 平分线是3，两 组节理的交线是 2。
剪1、产状不稳定，延伸不远；侧列产出
2、节理面粗糙不平整，无擦痕； 3、常绕砾石和粗砂颗粒而过，一般不 切割； 4、多开启性，脉体充填，形态多成楔 形； 5、不规则树枝状、网状、有时呈追踪 X型共轭剪节理形成锯齿状张节理、雁 行式、放射状、同心圆状的组合形式。 6、张节理面垂线方向代表σ3
断层（fault）有显著位移
节理研究的理论和实践意义

实际意义：1）矿液、石油、天然气运移通道、 储集场所，控制矿体形态。2）影响水工建筑 物的渗漏性和岩体的稳定性。 理论意义：节理与褶皱、断裂和区域性构造密 切相关，它的研究对认识和阐明区域地质构造 及其形成和发展方面具有重要意义。

第一节 节理的分类
一、节理与有关构造的几何关系 （一）节理产状与岩层产状的关系 1、走向节理 （strike joint） 2、倾向节理 （dip joint） 3、斜向节理 （oblique joint） 4、顺层节理 （bedding joint）
（二）节理与褶皱轴的关系
1、纵节理（longitudind joint） 2、横节理（transcurrent joint） 3、斜节理（oblique joint）
1、剪节理（shear joint） 2、张节理（tension joint）
（一）剪节理的特征
1、产状稳定（沿走向和倾向延伸较远）； 2、节理面平直光滑，时有擦痕，脉壁平直； 3、切穿砾石、胶结物或较大的矿物颗粒； 4、常发育成共轭X节理系（conjugate joint） 5、由羽列组成（feather joint or phumose joint）
当在一次构造作用的统一应力场中形成的产状呈规律变化 的一群节理，也可称为节理系，如放射状节理和同心圆状节理。
四、节理的分期与配套
一定地区的节理一般是长期多次构造应力场的产物，
为了探讨该地区的构造变形史和古构造应力场，常常进
行节理的分期与配套。 分期 就是从时间尺度上对一定地区的所有节理进行
分类，划分出先后序次，确定其长幼关系。 配套 是指在统一应力场中形成的各组节理的组合关
1、 根据共轭节理的组合关系
（1）擦痕、羽列，派生张节理确定共轭关系；
（2）利用两组节理的相互切割，确定共轭关系；
（3）利用追踪张节理，两组雁列张节理等配套。
2、根据节理发育总体特征以及节理与其它构造关系
节理的分期和配套应注意以下几点：
（1）分期与配套同时进行；
（2）不能仅依据节理自身相互关系及特 征，还要考虑地质背景； （3）分期配套必须在野外现场进行，有 时还需要把统计分析的结论带至野外实践 中检验。
边缘节理
北京西山三叠系凝灰质砂岩中的羽饰构造
羽饰构造
第三节 节理脉的充填机制和压溶作用
一、扩张脉和非扩张脉
1、扩张脉：节理被石英、
方解石和矿脉等溶液侵入节理中， 并使节理两壁张开而形成的脉。 2、 非扩张脉：溶液与围岩 交代而占有空间形成的岩脉。 充填物（纤维状晶体）可垂 直、斜交脉壁，形成梳状构造。
构造部位；
4、一定地区各种不同的构造层，各类构造，岩体和岩石组合中的节 理总是互有差异的。
因此，可划分不同的节理区域，分别进行测量统计。
二、观测内容
1、地质背景的观测（构造部位、地层及产状，岩性及成层 性、褶皱、断层的特点）； 2、节理的分类和组系划分； 3、节理的分期与配套； 4、节理发育程度的研究； （1）岩性对节理发育程度的影响表现为： a.韧性岩层：剪节理发育，共轭剪裂角大
发育在砂岩中的缝合线构造
第四节 区域性节理
一、区域性节理的一般特征
（1）产状稳定，展布具区域性 （2）规模较大，与局部褶皱和断层无成因联系 （3）以剪节理最常见 二、节理在区域构造分析中的作用和问题（自学）
三、节理的应变场图解（自学）
第五节 岩浆岩体中的节理
岩浆岩节理：指在岩浆岩冷凝过程中产生的节理。 一、侵入体：L节理：平行于流面又平行于流线的节理（层节理） S节理：平行于流线垂直于流面的节理（纵节理） Q节理：垂直于流线又垂直于流面的节理（横节理）
扩张性岩脉（A、B）和非扩张性岩脉（C、D） A.节理两壁张开并相互对应； B.先存面状构造因扩张而张开并似乎错开； C.有利于交代的岩层中岩脉加宽； D.先存面状构造被交代，只交代而无扩张
二、裂开—愈合（rack-heal）
节理脉的充填作用常常是一个持续反复增生的过程。这种反复 张开与愈合的增生过程，称为裂开—愈合作用。充填脉的愈合物质 来源于脉壁岩石，是压溶作用造成的结果。