第八讲 节理构造
中国海洋大学 基础地质学II(第09章)节理构造
羽状微裂面组成
折 尾 、菱 形 环 、分 叉 ，反 映 两 组 剪节理的结合方式
有时有侧裂现象
树枝状、多级分枝、杏仁结环等 不规则形态
另外，力学性质不一样
3. 缝合线构造
缝合线构造是一种呈幅度不等的尖锐锯齿状破裂面，是 一种与节理相近似的小型构造，常见于不纯灰岩中，表现为 一系列尖峰构成的折线 。 特点:
(1) 左列和右列:
雁列节理或雁列脉在平 面上有左列和右列两种型式。 当垂直节理走向观察时, 远 侧节理向左侧错列或在左端 重叠时, 称为左列; 反之, 远侧节理向右侧错列或在右 端重叠时, 称为右列.
左列型式的雁列脉
(2)雁列带: 雁列节理和雁列脉成带状
展布的空间范围叫雁列带。
(3)雁列面: 穿过雁列带中各个单脉的
第八章 节理构造
一、主要内容 节理及其特征，节理的分类，剪节理与张节理的特征，节理的组合， 不同地质背景上发育的节理。 二、基本要求 l、明确节理的概念及节理的基本特征。 2、掌握构造节理的分类。 3、牢固掌握剪节理和张节理的主要特征。 4、了解构造节理分布的基本规律。
第一节 节理及其特征
岩石在断裂阶段产生的构造统称为断裂构造。 根据断裂构造两侧岩石沿着断裂面有无明显的相对位移，可将断 裂构造分为节理和断层两种基本类型。
虎丘千人座J3火山岩中的X剪节理
X
被
剪 节 理 切 成 的 岩 柱 湘 西 张 家 界 金 鞭 岩
-
二. 张节理及其特征:
张节理是由张应力作用而形成 的破裂面.具有以下主要特征： ●(1)张节理一般规模较小, 平面 上延伸不远, 剖面上切割不深, 产 状不甚稳定。一组节理有时呈侧列 产出。发育比较稀疏. ●(2)张节理面一般粗糙不平, 节 理面上无擦痕. ●(3)在砾岩和砂岩中发育的张节 理, 不穿切砾石和砂粒, 而是绕过 砾石和砂粒弯折延伸.
《地质构造节理》课件
节理的分类
按照成因分类： 构造节理、非
构造节理
按照形态分类： 张节理、剪节 理、扭节理、
压节理
按照规模分类： 大节理、小节
理
按照空间分布 分类：水平节 理、倾斜节理、
垂ห้องสมุดไป่ตู้节理
节理的观测方法
野外观测：实地 考察，记录节理 的形态、规模、 分布等特征
室内观测：通过 显微镜、电子显 微镜等设备观察 节理的微观结构
节理的利用与防治
节理的利用
地下水开发： 利用节理进行
地下水开采
工程建设：利 用节理进行隧 道、桥梁等工
程建设
资源开发：利 用节理进行矿
产资源开发
灾害防治：利 用节理进行地 震、滑坡等灾
害的防治
节理的防治
加强地质调查，了解节理 分布和性质
采用合理的工程措施，如 加固、支护等
加强监测和预警，及时发 现和处理问题
形成过程
应力作用：地壳运动产生的应力作用于岩石，使其产生变形 变形累积：应力作用持续，岩石变形累积，达到临界状态 破裂：岩石达到临界状态后，发生破裂，形成节理 节理扩展：破裂后的节理在应力作用下继续扩展，形成完整的节理系统
节理在地壳中的分 布规律
节理的分布特征
节理是地壳中常见的构造现象，广泛存在于各种岩石中
分布规律：不同地区、不同 地质条件下，节理的密度和
间距有所不同
节理的展布形式
节理对工程的影响
对岩体的破坏作用
节理影响岩体的稳定性，可 能导致岩体变形、开裂等现 象
节理导致岩体强度降低，容 易发生崩塌、滑坡等灾害
节理影响岩体的抗压强度， 可能导致岩体承载力下降
节理影响岩体的抗剪强度， 可能导致岩体剪切破坏
地质构造常识(节理、劈理、断层、褶皱)
【转】地质构造常识（节理、劈理、断层、褶皱）转载自：李传转载于：2010-11-26 12:18 | 分类：百科知识阅读：(1) 评论：(0) 一、节理（一）基本概念1、节理：岩石受力作用形成的破裂面或裂纹，称为节理，它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。
2、节理组和节理系：在同一时期，同一成因条件下形成的，彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组；在同一构造应力作用下，形成有规律组合的节理组，叫节理系。
（二）节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。
(1)原生节理：指岩石形成过程形成的节理，如玄武岩的柱状节理(2)构造节理：是岩石受地壳构造应力作用产生的，这类节理具有明显的方向性和规律性，发育深度较大，对地下水的活动和工程建设的影响也较大。
构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系，它们常常相互伴生，是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。
(3)表生节理：又称风化节理、非构造节理，是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的，如由风化作用产生的风化裂隙等，这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中，对地下水的活动及工程建设有较大的影响。
2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理，叫张节理。
张节理大多发育在脆性岩石中，尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育，它主要有以下特征：裂口是张开的，剖面呈上宽下窄的楔形，常被后期物质或岩脉填充；节理面粗糙不平，一般无滑动擦痕和磨擦镜面；产状不稳定，沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭；在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒，其张裂面明显凹凸不平或弯曲；张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。
(2)剪节理：岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理，叫剪节理，它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生，且共轭出现，呈X状交叉，构成X 型剪节理。
8.第五章 节理
•
节理的配套是指查明统一应力场中 形成的各组节理及其组合关系。
• 主要介绍共轭剪节理的配套。 • 1、互错 • 2、折尾、菱形结环 • 3、运动方向 • 4、追踪
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第二节 雁列节理和羽饰构造
• 一、雁列节理 • 雁列节理是一组呈雁行斜列式的节理，这 类节理常被充填形成雁列脉。雁列脉产出于多 种岩石，在碳酸盐岩中尤其发育 。 雁列脉呈带状展布的范围称为雁列带 ( 图 10-10) 。穿过各单脉中心而平分雁列带的中心 面，称为雁列面。雁列面在雁列带横截面上的 迹线称雁列轴。单脉与雁列面的锐交角为雁列 角。 雁列脉可以是单列产出，是单剪作用的结 果，也可以由左阶和右阶两条雁列脉交叉组合 成共轭雁列脉 (图10-7)。
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• 节理充填物的晶体常显示纤维状习性。 按照纤维晶体生长方向与脉壁的关系， 可分为同向型和反向型。同向型纤维晶 体自两壁向中心生长，相向生长的晶体 于岩脉的中心遇合，形成一条锯齿状中 线(带)。反向型纤维晶体则自中心向两壁 生长。 • 纤维晶体与脉壁可以是垂直的，也可以 是斜交的。
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二、裂开-愈合作用
(5)
(6)
形成ｘ形共轭剪节理; 形成羽列;
尾端变化为折尾菱形结 环;
树枝状.追踪ｘ形成锯齿状
尾端分叉、杏仁状结环.
9
•
上述剪节理和张节理的特征是在一次变形 中形成的节理所具有的。如果岩石或岩层经历 了多次变形，早期节理的特点在后期变形中常 被改造或被破坏。即使在同一次变形中，由于 各种因素的干扰，也会使节理并不具备上述典 型特征。因此，在鉴别节理的力学性质时，首 先，必须选取未受后期改造的节理，并且要综 合考虑各种特点 ; 其次，不能只依据个别露头 上节理的特点，而应对区域内许多测点或露头 上节理的特点加以分析对比 ; 第三，鉴别节理 力学性质应结合与节理有关的构造和岩石的力 学性质进行分析。
地质构造常识
一.节理（一）根本概念1.节理：岩石受力感化形成的决裂面或裂纹,称为节理,它是决裂面两侧的岩石没有产生明显位移的一种构造.节理的产状也可用走向.偏向和倾角进行描写.2.节理组和节理系：在统一时代,统一成因前提下形成的,彼此互相平行或近于平行的一群节理叫节理组;在统一构造应力感化下,形成有纪律组合的节理组,叫节理系.（二）节理分类1.按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理.构造节理和表生节理.(1)原生节理：指岩石形成进程形成的节理,如玄武岩的柱状节理(2)构造节理：是岩石受地壳构造应力感化产生的,这类节理具有明显的偏向性和纪律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程扶植的影响也较大.构造节理与褶皱.断层及区域性地质构造有着异常亲密的接洽,它们经常互相伴生,是工程地质查询拜访工作中的重点对象(相对于节理.表生节理).(3)表生节理：又称风化节理.非构造节理,是岩石受外动力地质感化(风.水.生物等)产生的,如由风化感化产生的风化裂隙等,这类节理限在空间散布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程扶植有较大的影响.2.按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主意应力偏向上产生张裂而形成的节理,叫张节理.张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力分散的部位最发育,它重要有以下特点：裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物资或岩脉填充;节理面光滑不服,一般无滑动擦痕和磨擦镜面;产状不稳固,沿其走向和偏向都延长不远即行尖灭;在砾岩或砂岩中发育的张节理经常绕过砾石.结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不服或曲折;张节理追踪X型剪节剃头育呈锯齿状.(2)剪节理：岩石受剪应力感化产生剪切决裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭消失,呈X状交叉,构成X型剪节理.它具有以下特点：剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而滑腻,罕有有滑动擦痕和磨光镜面;剪节理的产状稳固,沿其走向和偏向可延长很远;在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石.砂粒.结核和岩脉,而不转变其偏向;剪节理的发育密度较大,节理间距小并且具有等间距性,在脆弱薄层岩石中经常密集成带消失.张节理剪节理3.按节理与岩层走向关系分类(1)走向节理：节理延长偏向大致与岩层走向平行.(2)偏向节理：节理延长偏向大致与岩层走向垂直.(3)斜交节理：节理延长偏向与岩层走向斜交.4.依据节理与褶皱轴的关系,可将节理分为：(1) 纵节理节理走向与褶皱轴向平行(2) 横节理节理走向与褶皱轴向直交(3) 斜节理节理走向与褶皱轴向斜交与岩层走向关系与褶皱轴向关系5.按张开程度进行分类宽张节理：节理缝宽度 >5mm;张开节理： 3～5mm;微张节理： 1～3mm;闭合节理： <1mm.节理分期玫瑰花图一.节理（三）节理的野外查询拜访1.查询拜访的内容(1)地质布景：包含地层.岩性.褶皱和断层的发育;(2)节理的产状：走向.偏向和倾角;(3)节理的张开和填充情形：包含张开的程度.充填的物资等;(4)节理壁的光滑程度：光滑的.平展的.滑腻的;(5)节理的充水情形;填写节理不雅测登记表：2.研讨内容肯定节理的成因.对节理进行分期.统计节理的间距.数目.密度,肯定节理的发育程度和主导偏向等.节理的分期可依据节理的交切关系进行,比方后期形成的节理常将先期形成的节理错开,或者受到先期形成的节理的限制.3.材料整顿：节理玫瑰花图.等密图和电算处理等.等密图（四）节理的工程评价1.节理的成因：构造节理散布范围广.埋藏深度大,并向断层过渡,对工程稳固性影响较大.2.节理的受力特点：张节理比剪节理的工程机能差.3.节理产状：偏向和边坡一致的节理稳固性差.4.节理密度和宽度：一般用节理蓬勃程度来暗示,节理越蓬勃,对工程影响越大.5.节理面间的充填物：充填有脆弱介质的节理,工程地质前提差.6.节理的充水程度：饱水的节理,其稳固性差.二.劈理（一）劈理的涵义劈理是指岩石受力后,具有沿着必定偏向劈开成平行或大致平行的密集的薄层或薄板的一种构造.沿着劈开的这种裂面称劈理面,相邻两劈理面之间所夹的薄板状岩片称微劈石.劈理面的产状也用走向.偏向.倾角暗示.劈理使岩石具有明显的各向异性特点,劈理重要发育在构造变动强烈.应力分散的岩石地段,如褶皱构造的两翼.大断层的两侧及演变岩中,它不必定损坏岩石的完全性,但用力敲击时,岩石则轻易沿劈理面劈开.（二）劈理的分类1.流劈理：是岩石受力感化后,由片状.板状或扁平矿物颗粒产生定向分列而成.罕有于演变岩中,如板岩中的板理,片岩.片麻岩中的片理等.在平行于矿物定向分列偏向上形成易于裂开的劈理面,使岩石具有朋分成很多薄片的特点.流劈理比较滑腻,间距也小,仅几毫米.大理岩中的流劈理2.破劈理：是岩石中平行密集,并将岩石切割成薄片状的细微裂隙.它是岩石受剪切感化形成的,与岩石中矿物的定向分列无关.是以,破劈理沿着最大剪切应力偏向发育,其间距一般为几毫米～几厘米,大多发育在硬脆岩石间的脆弱岩石中或硬脆的薄层岩石中.破劈理与剪节理的差别在于其密集性,其间没有明显的界线.破劈理的根本特点是劈理面平直滑腻,近于平行,延长稳固,密集成带.破劈理3.滑劈理：滑劈理也是岩石中平行密集的细微剪裂面,与破劈理的差别在于沿劈理面有渺小的位移,滑劈理大多发育在具有鳞片变晶构造的板岩.千枚岩及片中.s1流劈理s2滑劈理板岩中的滑劈理滑劈理（三）劈理的野外研讨在岩石强烈变形和演变岩区工作时,应留意对劈理的不雅察,大量测量其产状并平均地标注在地质图或构造图上,还要收集定向标本,供室内显微不雅测或研讨用,要区分劈理和层理.测定劈理的距离等.在野外,劈理的辨认可从以下几个方面进行：1.切穿不合成分.色彩.粒度岩层的面,可能是劈理面.2.劈理在不合岩性的岩层中散布的频度与层面交角可能不合,甚至消失转折或曲折.3.切穿岩层的夹层.透镜体.分列偏向密集的决裂面,可能是劈理面.4.单个的劈理面一般延长不远.三.断层（一）概念岩层或岩体在构造活动影响下产生决裂,若决裂面两侧岩体沿决裂面产生了明显的相对位移,这种构培养称为断层.断层的种类繁多,形态各别,范围大小相差十分悬殊,范围大的断层延长长度可达几百～一千多公里,而小的断层可在岩石标本上见到.断层的切割深度也不雷同,有的可切穿地壳至上地幔.断层损坏了岩石的持续完全性,对岩体的稳固性.渗入渗出性.地震活动和区域稳固性都有重大影响,从而影响工程的稳固性,与工程扶植有着亲密的接洽.（二）断层要素1.断层面：构成断层的决裂面,也就是断层两侧岩体沿之产生明显滑动位移的面,叫做断层面,产状可用走向.偏向和倾角肯定.断层一般不是单个的面,而是由一系列的决裂面或次级断层所构成的带,即断层带或断裂带.2.断层线：是指断层面与地面的交线,即断层面在地表的出露线,断层线延长偏向等于断层走向,延长的消掉点,称为断层的端点.3.断盘：断层面两侧产生相对位移的岩体,称为断(层)盘.当断层面竖直时,位于断层面上方的称为上盘.下方的称为下盘;当断层面近于竖立时,则以方位相当,如东盘.西盘等;也可依据两盘相对移动的关系,把相对上升的称为上升盘,把相对降低的称为降低盘.4.断距：断层两盘岩体沿断层面产生相对滑动的距离,称为断距.断距的大小经常是权衡断层范围的重要标记,断距又分为总断距.程度断距及垂直断距.（三）断层分类1.按断层面产状与岩层产状的关系分类走向断层：断层走向与岩层走向一致的断层;偏向断层：断层走向与岩层偏向一致的断层;斜向断层：断层走向与岩层走向斜交的断层.2.按断层面走向与褶皱轴向或区域线之间的关系分类纵断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线偏向平行的断层;横断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线偏向垂直的断层;斜断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线偏向斜交的断层.3.按断层力学性质分类压性断层：由压应力感化形成,其走向垂直于主压应力偏向,多呈逆断层情势,断面为舒缓波状,断裂带广大.常有断层角砾岩.张性断层：在张应力感化下形成,其走向垂直于张应力偏向,常为正断层,断层面光滑,多呈锯齿状.扭性断层：在剪应力感化下形成,与主压应力偏向交角小于45.,常成对消失.断层面平直滑腻,常有擦痕消失.4.按断层两盘相对活动的关系进行分类(1)正断层：上盘相对降低,下盘相对上升的断层,称为正断层.正断层的产状一般较陡,倾角在45º～90º,断层线比较平直,一般是因为重力感化或程度张力感化形成的,并在垂直于张应力偏向上发育.正断层(2)逆断层：下盘相对降低,上盘相对上升的断层,称为逆断层.逆断层产状一般比较平缓,倾角很少超出70º,断层线常呈舒缓的波状曲线,断层面倾角大小又可分为：冲断层：倾角>45º;逆掩断层：25º～45°;辗掩断层：<25º.推覆构造：伟大的外来岩席,沿着一个近于程度的滑动面(倾角小,10º～15º),长距离的滑移(位移>15km),常看一较老的岩层覆于较新的岩层之上.逆断层一般是受程度的挤压应力感化,沿剪切决裂面形成的,常与褶皱互相伴生,逆断层的范围一般较大,多为区域性的巨型构造.逆断层示意图逆断层(手标本)(3)平移断层：两盘岩体沿断层面走向作程度相对活动的断层,称平移断层.平移断层,断层面近于竖立,断层线平直,延长很远,断层破裂带较窄,在断层面上常有近于程度的擦痕.平移断层一般是在程度剪切应力的感化下形成的.平移断层示意图（4）枢纽断层正.逆.平移断层的两盘相对活动都是直移活动.事实上,有很多断层经常有必定程度的扭转.断盘的扭转有两种情形：一种是扭转轴位于断层的一端,表示为横过断层走向的各个剖面上的位移量不等,一种是扭转轴不位于断层的端点,表示为扭转轴两侧的相对位移的偏向不合,如一侧为上盘上升,而另一侧为上盘降低.两种扭转均使两盘中岩层本来一致的产状不再平行一致.扭转量比较大的断层,可称为枢纽断层.三.断层（四）断层的组合形态1.正断层的组合情势(1)阶梯状断层：几条产状大致雷同的正断层,互相平行分列,各断层的一盘呈阶梯状向着统一偏向依次降低的组合形态,称为阶梯状断层.(2)地垒：两条以上平行的正断层,断层面相对竖直,个中央岩块为配合的上升盘,两侧断层的上盘呈阶梯状依次降低,这种组合形态,称为地垒.(3)地堑：两条以上平行的断层,断层面相向竖直,对称分列,其间阶梯状断层地垒地堑为配合的降低盘,两侧断层的断盘依次上升,这种组合形态的断层称为地堑.别的还的环状和放射状断层：放射状断层环状断层2.逆断层的组合情势(1)叠瓦状断层：一系列产状大致雷同的断层,互相平行分列,各断层的上盘依次上冲逆掩,在剖面上呈屋顶盖瓦式可鳞片状叠置,这种组合情势,称为叠瓦状断层.(2)对冲式断层：是由两条相反竖直,相对逆冲的断层构成的组合形态.(3)背冲式断层：由两条或两组相反竖直的逆冲断层构成,表示为自一个中间分离向两个相反偏向逆冲,一般是自背斜核部向外逆冲,总体上经常呈扇状.叠瓦状断层示意图对冲式断层示意图背冲式断层示意图三.断层（五）断层的辨认1.地貌上的标记(1)断层崖和断层三角面：在断层两盘的相对活动中,上升盘经常形成陡崖.称为断层崖.如峨眉山金顶舍身崖.昆明滇池西山龙门陡崖.当断层崖受到与崖面垂直偏向的地表流水侵蚀切割,形成沿断层面散布的三角形陡壁,称为断层三角面.如河南偃师的五佛山.(2)断层湖.断层泉：沿断层带常形成一些串珠状散布的断陷盆地.凹地.湖泊.泉水等,可指导断层延长偏向.如我国云南东部顺南北向的小江断裂带散布了一串湖泊,自北向南有杨林海.阳宗海.滇池.抚仙湖.杞麓湖以及昆明盆地.宜良盆地.嵩明盆地.玉溪盆地等.(3)错断的山脊.急转的河道：正常延长的山脊忽然被错断,往往是断层两盘平移活动的成果;横切山脊走向的平原或盆地与山岭的接触带,往往是断层经由过程的地方,如太行山前断裂带,使太行山在华北平原西缘拔地而起,成为华北平原的西部樊篱;正常流经的河道忽然产生急转弯,或一些顺直深切的河谷,都能指导断层延长的偏向,如鲜水河的支流在断层经由过程的地方忽然产生转向.断层三角面断层崖错断山脊2.构造上的标记(1)断层破裂带与构造岩：范围较大的断层,常形成断层破裂带,其宽度大小不等,在断层破裂带内经常有断层(构造)角砾岩,糜棱岩.碎裂岩.断层泥.构造片状岩等构造岩.(2)伴生节理：在断层剪切滑动感化下,产生在断层面两侧岩层中的节理,称为伴生节理.(3)牵引褶皱：断层两盘错动时,紧邻断层面两侧的地层,因受磨擦力的牵引,产生塑性拖沓而形成的曲折现象,称为牵引褶皱,(4)擦痕和阶步：断层两盘互相错动时,由摩擦感化导致在滑动面上产生平行密集的渺小刻槽,称为擦痕;断层面上与擦痕直交的渺小陡坎,叫阶步;断层破裂带在断层面上还有磨光的平面,叫磨擦镜面.构造岩伴生节理牵引褶皱擦痕与阶步3.地层上的标记(1)岩层中止及褶皱核部宽窄变更：岩层沿走向忽然中止,造成一种岩层在走向上与另一种或多种不合岩性的岩层接触,或造成褶皱核部地层出露界线产生宽窄变体,解释有横断层或斜断层消失.断层引起的褶皱核部宽窄变更(2)地层的反复和缺掉：当产生与岩层走向平行的断层时,常造成断层两盘部分地层的反复和缺掉.断层引起的地层的反复和缺掉（六）断层的工程地质评价1.断层的力学性质：受张力感化形成的断层,其工程地质前提比受压力感化形成的断层差.但压力感化形成的断层可能破裂带的宽度大,应引起留意;2.断层地位与线路工程的关系,一般说来线路垂直经由过程断层比顺着断层偏向经由过程受的伤害小;3.断层面的产状与线路工程的关系：断层面偏向线路且倾角大于10o 的,工程地质前提差;4.断层的产生成长阶段：正在活动的断层(如新构造活动激烈.地震频仍地区的断层),对工程建筑物的影响大,有些相对稳固的断层,影响较小,但要斟酌到回生的可能,5.充水情形：饱水的断层带稳固性差;6.工资影响：有些大的水库,可使邻近断层回生,不成疏忽.。
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由于它对工程建设地区稳定性影响大， 所以是区域稳定性评价的核心问题。
活断层对工程建筑物的影响是通过断裂 的蠕动、错动和地震对工程造成危害。活断 层的蠕动及伴生的地面变形，直接损害断层 上及附近的建筑物。
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4.5.1 活断层的特性
通过地震观测得到的震源深度代表断层错动的位置，它小 于断层切割深度。根据统计大多数地震震源深度比沉积盖层厚 度大（多数地区沉积盖层厚度为 3～5km）。M≥6级地震震 源深度都在地壳下部或震源深度都在 10 km以上，最深达 570 km。
活断层的活动速率是断层活动性强弱的重要标志。世界 范围统计资料表明，活断层活动速率一般为每年不足1毫米到
断层面与地面或其它的面的交线称为断层线。
断层盘是指断层面两侧相对移动的岩块。断层 盘有上下之分，也有上升盘与下降盘之分。
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未发生断裂前属同一 层的岩层称相当层。
断层发生后，相当层 沿断层面移动的距离称 为断距。
错断前的一点在错动 后分成的两个对应点之 间的实际距离称滑距。
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4.4.2 断层的类型
阶步是指断层面上与擦痕垂直的微小陡坎，是局部 阻力的差异或因断层间歇性运动的顿挫而形成。阶步又 分正阶步与反阶步，它们可指示断层两盘动向。
②牵引构造 牵引构造是断层两盘相对运动时，断层 附近岩层因受断层面摩擦力拖曳发生弧形弯曲的现象。 牵引褶皱弧形弯曲突出的方向一般指示本盘的相对运动 方向。
③断层岩 断层岩是断层带中因断层动力作用被破 碎、研磨，有时甚至发生重结晶作用而形成的岩石。主 要有断层角砾岩、碎裂岩及糜棱岩等。
第八章 节理
aa-bb：雁列带 Mm：雁列轴 β：雁列角
AW：雁列带宽度
B.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，裂开后变形教轻。 “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。
4、岩浆岩节理和区域性节理 岩浆岩节理：指在岩浆岩冷凝过程中产生的节理。可分为： L节理：平行于流面又平行于流线的节理 S节理：平行于流线垂直于流面的节理 Q节理：垂直于流线又垂直于流面的节理
玄武岩的柱状节理
第三节 节理野外观测与统计
1、野外观测： ①地质背景的观测 ②节理的分类与组系划分 ③节理发育程度的研究：计算节理密度（u），缝隙度（G），节理 平均壁距（t） ④节理的延伸状况和性质的变化 ⑤节理面的观察：节理面的光滑程度，是否有擦痕，羽饰构造等。 ⑥节理含矿性和充填物的观察
剪节理的成因机制： 纯剪： 单剪
3，4组节理被1，2组节理所限制， 形成时间晚。
节理形成以后,在力学性质上会发生改变,如早期是剪性的节理,后期 拉张,变成张节理。反映节理的力学性质是剪张性。
节理性质的转变：
2、节理的统计： 一个露头的节理往往很多，通过测量节理的产状可以知道节理发 育的方位，进一步了解当时的应力状态，但这需要测量上百个数据， 如何处理这些数据，这就要用到节理等密图和节理玫瑰花图。 节理等密图：①将所有数据投影到一张吴氏网上，注意是法线投 影，得到极点图。 ②用密度计在极点图中进行统计，将统计结果标在 图上 ③将统计数据中相同的数据点用平滑的曲线连接起 来，注意圆周上的线两端具有对称性。等值线的值用百分比表示。 ④整饰：在相邻的等值线间用颜色或花纹填上，写 上图名，图例和方位。 ⑤分析：节理等密图中密度最大的区域代表节理的 优选方位。
节理、构造、断层
2、破劈理：是岩石中平行密集，并将岩石切割成薄片状的细微裂隙。它是岩石受剪切作用形成的，与岩石中矿物的定向排列无关。因此，破劈理沿着最大剪切应力方向发育，其间距一般为几毫米～几厘米，大多发育在硬脆岩石间的软弱岩石中或硬脆的薄层岩石中。破劈理与剪节理的区别在于其密集性，其间没有明显的界限。破劈理的基本特征是劈理面平直光滑，近于平行，延伸稳定，密集成带。
在野外，劈理的识别可从以下几个方面进行：
1、切穿不同成分、颜色、粒度岩层的面，可能是劈理面。
2、劈理在不同岩性的岩层中分布的频度与层面交角可能不同，甚至出现转折或弯曲。
3、切穿岩层的夹层、透镜体、排列方向密集的破裂面，可能是劈理面。
4、单个的劈理面一般延伸不远。
三、断层
（一）概念
岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂，若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对位移，这种构造就称为断层。
剪节理的裂口是闭合的，节理面平直而光滑，常见有滑动擦痕和磨光镜面；
剪节理的产状稳定，沿其走向和倾向可延伸很远；
在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉，而不改变其方向；
剪节理的发育密度较大，节理间距小而且具有等间距性，在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。
张节理
剪节理
3、按节理与岩层走向关系分类
斜断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向斜交的断层。
3、按断层力学性质分类
压性断层：由压应力作用形成，其走向垂直于主压应力方向，多呈逆断层形式，断面为舒缓波状，断裂带宽大、常有断层角砾岩。
张性断层：在张应力作用下形成，其走向垂直于张应力方向，常为正断层，断层面粗糙，多呈锯齿状。
扭性断层：在剪应力作用下形成，与主压应力方向交角小于45。，常成对出现。断层面平直光滑，常有擦痕出现。
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第五章 节 理
• 节理定义：无明显位移的裂隙，成群成 组发育。在地壳岩石中广泛存在。
• 节理研究意义：
• 1.实际意义： • a为（矿液、油气、水）提供运移通道和储藏
的空间； • B为水库和大坝等工程带来隐患（渗漏、破坏）
2.理论意义： • 阐明地质构造的形成和发展
一、节理分类
• 根据节理与有关构造的几何关系的分类 • 根据节理力学性质的分类
3.根据节理力学性质分类
• (1)剪节理:是由剪切应力产生的 破裂面。
• (2)张节理：由张应力作用产生 破裂面。
(1)剪节理的特点
• A-产状稳定，延伸远 • B-平直光滑，节理面擦痕 • C-切过砾石和胶结物 • D-常构成共轭节理系——棋盘格构造 • E-单组节理等间距
F-主剪裂面由羽状微裂面构成
• F-追踪共轭剪节理， • 呈锯齿状
–追踪张节理
• G-呈单列或组合成共轭雁列张节理 • 锐夹角
二、节理与主应力关系
• 1-张节理与应力关系 • 张节理法线 = σ3方向 • 张节理法线 = 应变椭球X轴
拉伸
节理与主应力关系
• 张节理法线 = σ3方向 • 张节理法线 = 应变椭球X轴
挤压
共轭节理的鉴别方法：
（1）两组节理具有相反 的剪切旋向是共轭关 系重要依据，相向运 动的两象限为σ1方向， 相背运动的两象限为 σ3方向。
共轭节理的鉴别方法：
（2）两组节理互相切割；
共轭节理的鉴别方法：
• （3）共轭节理 的尾部常有折 尾、分叉现象， 在节理交叉处 常构成菱形结 环，可确定为 共轭节理。
1.节理与岩层产状关系的分类
1）走向节理：节理走向与所在岩层走向大致平行的节理(1) 2）倾向节理：节理走向与所在岩层走向大致垂直的节理(2) 3）斜向节理：节理走向与所在岩层走向斜交 （3，4） 4）顺层节理：节理面与所在岩层面大致平行的节理（5）
5
2.节理与褶皱轴关系的分类
a-纵节理；节理走向与褶皱轴向平行的节理 b-斜节理;节理走向与褶皱轴向斜交的节理 c-横节理：节理走向与褶皱轴向垂直的节理
羽列:主剪裂面由羽状裂面组成。
左列式：沿小节理走向向前观察，后一 条小节理重叠在前面一条小节理左
=10°~15° 侧，称为左列。 右列式：
羽列与运动方式
右列式
左列式
(2)张节理特点 • A-张性破裂面:
• 产状不稳定、延伸不远、常侧列产出
• B-粗糙不平，无擦痕。 • C-多脉体充填，脉的宽度变化大 • D-常绕过砾石
节理与主应力关系
• 张节理法线 = σ3方向 • 张节理法线 = 应变椭球X轴
单剪
45
节理与主应力关系
• 2-剪节理与主应力 关系 – （1）剪节理与 应力关系 – 共轭剪切节理的 交线与2 – 共轭剪切节理的 锐夹角、钝夹角 与1 、3
2-剪节理与主应力关系
• （2）两种纯剪应力状态下剪切节理的产状 关系
（3）单剪状态-剪节理与主应力关系
高角度 剪节理
剪节理Hale Waihona Puke 张节理低角度剪节理
三、节理组和节理系
• 1节理组:是指在一次构造作用的统一
应力场中形成的、产状基本一致和力学 性质相同的一群节理。
• 2节理系：在一次构造作用的统一应
力场中形成的两个或两个以上的节理组 称为节理系。
• 3共轭节理：沿着两组共轭剪切面 发育的剪切节理。
Structural Geology
—Joint
思考、讨论题
• 说明横弯褶皱作用、剪切褶皱作用的特征和形 成机制。
• 剪切褶皱作用的主要变形特征，形成剪切褶皱 需要什么条件？为什么自然界较少见到剪切褶 皱？
• 压扁作用及其在不同褶皱阶段的表现特征。 • 膝折的类型及形成条件。
内容提要
• 一、节理分类 • 二、节理组合、节理分期 • 三、节理的力学属性 • 四、张节理形成的最大深度问题
共轭节理的鉴别方法：
• （4）相向运动的二象限尖端的钝化现 象——这是可靠依据。
共轭节理的鉴别方法：
• （5）有张节理追 踪的两组剪节理， 为共轭节理。
四、节理分期
1-节理分期研究意义：
区域内的节理，有的是同期构造运动形成的， 有的是不同期构造运动形成的。
从时间、空间和力学成因上研究构造发育史、 构造分布规律，为构造分析和古应力场恢 复提供依据。
2-节理分期的依据
（1）节理与节理组的交切 关系：
后期节理组合切割早期的节 理组合。
（2）-各期节理的配套 关系
–统一应力场中各组节 理的配套关系（运动 方式）
–共轭节理尾端变化
节理分期的依据
（3）不整合面：
不整合面上、下岩层有不同的节理组合，不整合面以下岩层 内的节理组合是先形成的，不整合面以上岩层内的节理组合 是后形成的。
断断裂的运动方式。 • 说明共轭节理的鉴别标志。
（4）结合地质背景： （所在的构造和地质体） （5）节理与岩层产状关系：
垂直岩层层理的节理组合是区内最早形成的节理组合，产生 在岩层褶皱之前，斜交岩层层理的节理是后期形成的。
本讲要点
• 张节理、剪节理的鉴别 • 节理组、节理系 • 节理的分期依据
思考、讨论题
• 节理、张节理、剪节理、节理组、节理系 • 怎样利用节理判断局部主应力状态？ • 能否利用主断裂旁侧的张节理和剪节理判