节理

§5 节理的野外观测
节理自然界虽然广泛普遍发育， 节理自然界虽然广泛普遍发育，但是尚未形成一套系统 的研究方法。研究方法因任务不同而异，但不外乎系统的观 的研究方法。研究方法因任务不同而异， 察、测量统计、然后结合地质构造进行分析。 测量统计、然后结合地质构造进行分析。 通常在工作之前，对航、卫片进行解释，宏观地观察认 通常在工作之前，对航、卫片进行解释， 识工作区节理的特点和规律，常能收到事半功倍之效。 识工作区节理的特点和规律，常能收到事半功倍之效。航卫 片上可确定节理的方向、产状及其与各级构造的关系、 片上可确定节理的方向、产状及其与各级构造的关系、节理 的组合型式及其变化、节理发育程度、 的组合型式及其变化、节理发育程度、展布范围和被充填的 情况。 情况。
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生物碎灰岩中的雁行 式张节理，右阶（列）式 式张节理，右阶（ 排列，运动方向左旋（反 排列，运动方向左旋（
左阶（列）雁 左阶（ 行式张节理－ 行式张节理－ 合肥紫蓬山侏 罗系红色砂岩
时针）－合肥工业大学行 时针）－合肥工业大学行 ）－ 政楼大门廊柱
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二、羽饰构造 S.） （feather S.）
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（二）、节理的配套 ）、节理的配套
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； 擦痕、羽列，派生张节理确定共轭关系； （2）尾端变化特征； 尾端变化特征； （3）利用两组节理的相互切错，确定共轭关系； 利用两组节理的相互切错，确定共轭关系； （4）利用追踪张节理，两组雁列张节理等配套。 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： 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； 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； 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 分期配套必须在野外现场进行， 论带至野外实践中检验。 论带至野外实践中检验。 12
§2 雁列节理和雁列脉 一、雁列节理
1、雁列脉的要素，雁列带、 雁列脉的要素，雁列带、 雁列轴、雁列角、雁列宽度， 雁列轴、雁列角、雁列宽度，示 图。 2、雁列的左、右列确定方法： 雁列的左、右列确定方法： 顺着雁列轴向前方观察， 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 称为右列式； 侧，称为右列式；反之称为左列 式。 “S”形，反“S”形 S”形 S”形
第十章 节理
1、节理的定义 节理（joint）即岩石中的裂隙（fissure or 节理（joint）即岩石中的裂隙（ fracture），是指没有明显位移的断裂。 ），是指没有明显位移的断裂 fracture），是指没有明显位移的断裂。断裂包含节理 无显著位移者）和断层（fault）（有显著位移者） ）（有显著位移者 （无显著位移者）和断层（fault）（有显著位移者） 2、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 实际意义： 矿液、石油、天然气运移通道、 控制矿体形态。 地下水、石油渗透性，含油性， 所，控制矿体形态。2）地下水、石油渗透性，含油性，含 水性与节理发育的密度，开启性有关。 水性与节理发育的密度，开启性有关。3）影响水工建筑物 的渗漏性和岩体的稳定性。 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， 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。 具有重要意义。
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六、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 一定地区的节理一般是长期多次构造应力场的产物， 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。 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 对一定地区的所有节理进行分类，
巢湖坟头组砂岩中的剪节理
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生物碎灰岩中的雁行式张节理， 生物碎灰岩中的雁行式张节理， 右阶（型）式排列，运动方向反 右阶（ 式排列， 时针－合肥工业大学行政楼大门 时针－ 门廊柱
和州组姜块状 灰岩中的共轭 节理－巢湖麒 节理－ 麟山大采场
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（二）张节理的特征
1、产状不稳定 2、节理面粗糙不平整，无擦痕； 节理面粗糙不平整，无擦痕； 3、常绕砾石和粗砂颗粒而过，一 常绕砾石和粗砂颗粒而过， 般不切割； 般不切割； 4、多开启性，脉体充填，形态成 多开启性，脉体充填， 楔形、扁豆形等； 楔形、扁豆形等； 5、不规则树枝状、网状、有时呈 不规则树枝状、网状、 追踪X 追踪X型、雁行式、放射状、同心 雁行式、放射状、 圆状的组合形式。 圆状的组合形式。 6、尾端变化、树枝状、多级分叉、 尾端变化、树枝状、多级分叉、 杏仁状结环、不规则状； 杏仁状结环、不规则状；
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一、观察点的选定 示研究任务而定，一般不要求均匀布点， 示研究任务而定，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。 发育情况布点，做到疏密适度。 选定观察点时，还应注意到： 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， 露头良好，最好能两个面都能观察到，露头面积一般不小10m 便于大量测量； 便于大量测量； 2、构造特征清楚，岩层产状稳定； 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 节理比较发育， 系相互关系明确， 的构造部位； 的构造部位； 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 一定地区各种不同的构造层，各类构造， 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 节理总是互有差异的。因此，可划分不同的节理区域， 计。
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二、与横弯褶皱有关的节理 环状和辐射状节理系，σ1直立，σ2、σ3水 环状和辐射状节理系，σ1直立，σ2、σ3水 直立 平 三、与断层有关的节理 1、羽状剪节理 2、羽状张节理 四、与区域构造有关的节理 1、主节理； 主节理； 2、系统节理和非系统节理 五、节理在分析区域构造中的作用和问题
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四、节理力学性的转化
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五、节理组（joint set）和节理系 set） 节理组（ （joint system） system）
节理组：指统一应力场中，一次构造作用下形成的 节理组：指统一应力场中， 产状基本一致，力学性质相同的一组节理。 产状基本一致，力学性质相同的一组节理。 节理系：指统一应力场中， 节理系：指统一应力场中，一次构造作用下形成的 两个或两个以上的节理组，如共轭“X”节理、 两个或两个以上的节理组，如共轭“X”节理、放射状节 节理 理、同心状节理等。 同心状节理等。
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（一）剪节理的特征
1、产状稳定（沿走向和倾向均如此片）； 产状稳定（沿走向和倾向均如此片）； 2、节理面平直光滑，时有擦痕，脉壁平直； 节理面平直光滑，时有擦痕，脉壁平直； 3、切割砾石或较大的矿物颗粒； 切割砾石或较大的矿物颗粒； 4、常发育成共轭X节理系（conjugate joint） 常发育成共轭X节理系（ joint） 5、由羽列组成（feather joint or phumose joint） joint） 由羽列组成（ 6、尾端特征：①折尾；②菱形结环；③分叉 尾端特征： 折尾； 菱形结环；
分出先后序次，确定其长幼关系。 分出先后序次，确定其长幼关系。 配套 是指从亲缘关系（或成生联系）上对一定空间范围内的 或成生联系）
所有节理进行组合，显然一个地区至少可以有一个或多个具亲缘关 所有节理进行组合， 系的节理系。分期与配套的目的是，为研究区域构造和恢复古应力 系的节理系。分期与配套的目的是， 场提供依据。 场提供依据。
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§3 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 扩张脉： 英、方解石和矿脉等溶液灌 入节理中，并使节理两壁张 入节理中， 开而形成的脉。 开而形成的脉。纤维状晶体 可垂直、斜交脉壁， 可垂直、斜交脉壁，形成梳 状构造； 状构造； 非扩张脉： 2、 非扩张脉：溶液与 围岩交代， 围岩交代，而占有空间而形 成的岩脉。 成的岩脉。
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二、缝合线（suture, sutural 缝合线（ line） line） 三、裂开—愈合（rack-heal） 裂开—愈合（rack-heal）
发育在砂岩中的缝合线构造
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§4 不同地质背景上发育的节理
一、与纵弯褶皱伴生的节理
图示讲解以下各点
1、早期平面“X”节理系，应力轴σ1、σ2、σ3，应变轴 A、B、C， 早期平面“X”节理系，应力轴σ1、σ2、σ3， 节理系 σ1 2、晚期平面“X”节理系（当岩层褶皱后，出现局部应力场作用） 晚期平面“X”节理系（当岩层褶皱后，出现局部应力场作用） 节理系 背斜转折端“X”节理系 节理系； ◆ 背斜转折端“X”节理系； 向斜转折端“X”节理系 节理系。 ◆ 向斜转折端“X”节理系。 3、剖面“X”节理系（注意：在层理面上其走向永远是彼此平行的，不受后期 剖面“X”节理系（注意：在层理面上其走向永远是彼此平行的， 节理系 构造运动的影响） 4、横张节理 ●早期追踪张节理，岩层褶皱后⊥枢纽β； 早期追踪张节理，岩层褶皱后⊥ ●褶皱枢纽倾伏端的横张节理，节理倾角与枢纽倾伏角互余； 褶皱枢纽倾伏端的横张节理，节理倾角与枢纽倾伏角互余； ●晚期平面“X”节理系，在向斜核部的角追踪张 晚期平面“X”节理系， 节理系 发育于褶皱的转折端，与枢纽平行。 5、纵张节理 发育于褶皱的转折端，与枢纽平行。 发育于层间，上下岩层相互滑动引起的与层理平行。 6、层内剪节理 发育于层间，上下岩层相互滑动引起的与层理平行。
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（一）、节理的分期 ）、节理的分期
1、错开—被错开者早于错开者； 错开—被错开者早于错开者； 2、限制—被限制者晚于限制者； 限制—被限制者晚于限制者； 3、互切—同时形成； 互切—同时形成； 4、追踪，利用和改造—同时或稍晚； 追踪，利用和改造—同时或稍晚； 5、间接标志：不同期次节理贯入的岩脉、岩墙、岩 间接标志：不同期次节理贯入的岩脉、岩墙、 体、岩性、结构构造上各具特色；岩脉等互相切 岩性、结构构造上各具特色； 割，交切关系等有助于确定相对先后关系； 交切关系等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。 不整合面上下层系中的节理发育差异。