地质构造之节理
地质常识-节理
地质常识-节理地质常识-节理一、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。
它具有以下特征：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。
构造地质学——节理
图1-36 节理倾向、倾角玫瑰花图
1.倾向玫瑰花图；2.倾角玫瑰花图
三、作业
表1-3是将表1-4 的天平山8号观测点 的节理测量资料按方 位间隔加以整理的结 果，对其中尚未统计 整理的组，应依表14的数据补充整理填 入表1-3，然后根据 整理后的表1-3节理 资料作节理走向玫瑰 花图。
表1-4 天平山8号观测点节理测量记录
图1-35 节理走向玫瑰花图
4.节理玫瑰花图的分析
该图应与区域地质构造结合起来。常把节理玫瑰花图按测点位置标绘在地 质图上(图1-37)，这就清楚地反映出不同构造部位的节理与构造(如褶皱和断 层)的关系。综合分析不同构造部位节理玫瑰花图的特征，就能得出局部应力 状况，甚至可以大致确定主应力轴的性质和方向。
相同，用整圆.
图1-36 节理倾向、倾角玫瑰花图
1.倾向玫瑰花图；2.倾角玫瑰花图
3.绘制节理倾角玫瑰花图的方法：
按上述节理倾向方位角的组， 求出每一组的平均倾角，然后用节 理的平均倾向和平均倾角作图，圆 半径长度代表倾角，由圆心至圆周 从00-900，找点和连线方法与倾向
玫瑰花图相同。
倾向、倾角玫瑰花图一般重叠 画在一张图上。作图时在平均倾向 钱上，可沿半径按比例找出代表节 理数和平均倾角的点，将各点连成 折线即得。可用不同颜色或线条加 以区别。
分析节理等密图
通过节理等密图，可以确定节理的产状， 进而再结合节理所处的构造部位及节理面 上的运动学特征，分析节理与有关构造的 关系及其形成时的应力状态。
优点：该图对所表现的对象比较客观全面， 节理的数目和产状、应力作用的方式、方 位都得到反映。
缺点：作图的工作量大。
表1-3 天平山8号观测点节理统计资料
(2)确定作图的比例尺及坐标：根据作图的大小和各组节理数目， 选取一定长度的线段代表一条节理，然后以等于或稍大于数目最 多的那一组节理的线段的长度为半径，按比例作半圆，过圆心作 南北线及东西线，在圆周上标明方位角(图1-35)。
构造地质学——节理之二
⑶ 互切：同期。
⑷ 追踪、利 用和改造： 被追踪、利 用和改造者 早。
3. 借助相关地质体判别节理形成顺序
三、节理的配套
1. 配套的概念：把不同时期的节理归 并成节理组或节理系。
利用它们与主应力方位的关系来确定和 恢复局部或区域的古构造应力场。
2. 利用节理的共轭组合关系进行配套：
二、节理的分期
1. 分期概念：区分不同时期形成的节理的先 后关系。 目的：了解节理发育的一般规律，恢复节 理发育时期的古构造应力场。 依据：节理的相互交切关系，以及与相关 地质体的交切关系。
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2. 依据节理组交切 关系进行分期： ⑴ 错开关系：被 错者先. 注意：有对应 的错开点。
⑵ 限制：被限者晚。
第五章 节理(Joint)
第五章 节理
主要内容：
1.节理的分类 2.节理的分期与配套 3.不同地质背景上发育的节理 4.节理的野外观测 5. 节理测量资料的整理
一、节理组和节理系的概念
1. 节理组：在一次构造作用的统一应力场中 形成，产状基本一致，且力学性质相同的一 群节理，称之节理组。
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，称之节理系。如： X型共轭节理系、放射状或同心 状节理系。
复习：
1、剪节理和张节理的特征
2、节理的分期：错开、限制、互切； 借助其它地质体
3 1
4 2
1
32 1
3
1
2
1 2
3
a）利用节理的相互切错关系确定其共轭关 系。
b）利用剪切滑动关系
3. 根据总体地质特征进行配套
原理：发育特征显著不同的节理属于不同的套。 例如教材中：衡阳盆地中的两群节理(自学)。
《地质构造节理》PPT课件
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。
构造地质学-节理的分类
第一节 节理的分类
一、节理与构造的几何学关系分类
1. 根据节理产状与岩层产状的关系 （1）走向节理：节理走向与岩层走向大致平行 （2）倾向节理：节理走向与岩层走向大致垂直 （3）斜向节理：节理走向与岩层走向斜交 （4）顺层节理：节理面与岩层的层面大致平行
1.走向节理；2.倾向节理；3.斜向节理；4.顺层节理
第四节 区域性节理
一、一般特征
1. 区域性构造作用的结果 2. 发育范围广，产状稳定 3. 规模大、间距宽、延伸长、可切穿不同岩层 4. 构成一定的、有规律的几何形式 5. 主节理延伸长、规模大、在各组各类节理中
占主要地位 6. 节理是地壳浅层次的脆性变形构造
二、区域构造分析中的作用
1. 判断大构造和构造应力场
2. 节理分期、配套
3. 应力场图解： 相同时期、统一应力作用下形成的节理， 有规律分布。 不同方位、不同性质、不同旋向， 可求出主压应力的方向。
2. 根据节理与褶皱轴的关系 （1）纵节理：节理的走向与褶皱轴向平行 （2）横节理：节理的走向与褶皱轴向垂直 （3）斜节理：节理的走向与褶皱轴向斜交
a.纵节理 b.斜节理 c.横节理
二、节理的力学性质分类
1. 剪节理：
（1）产状稳定，延伸较远 （2）节理面平直光滑，面上有擦痕 （3）节理缝细，无充填 （4）切穿砾石和胶结物 （5）平行剪切面 （6）常组成 “X” 节理，两组节理旋向相反，
2. 充填物：石英、方解石、长石等
扩张性岩脉(A、B、C)
裂开-愈合脉的发育示意图
和非扩张性岩脉(D、E、F)
三、缝合线
1. 不纯灰岩中的与节理类似的小构造 2. 多锯齿状，总体顺岩层层面发育 3. 先有裂缝，后而压溶形成
构造地质学09节理
3、常形成共轭剪节理
4、雁行状排列张节理
剪节理
脉充填的共轭剪节理
共轭剪节理
张节理
火炬状排列
疏密相间 雁行状排列
剪节理
未端变化
张节理
未端变化 树枝状 马尾状
（杏仁状）
杏仁状或 不规则状
共轭剪节理显示的未端变化
剪节理
张节理
•与主应力轴或应变 轴关系
褶皱与断层的关系
响。发育一种规模明显大于该区节理平均规模的节理 的大型节理，称为主节理。特点： （1）主节理延伸可达数十米，数百米甚至数千米，但 两臂位移相对很小，有时几乎没有错位。 （2）不受局部构造的控制，大规模稳定地贯穿不同地 质体。无论是盖层还是基底都可以受到同一组节理的切 穿。 主节理常常是区域构造活动的产物，在节理的产状、方 位、组合、排列、间距等方面具有规律性，通常也称系 统节理，
小与岩石的粒度有关。
人字形花纹尖端指向裂纹源
羽 饰 扩 展 方 向
羽饰构造
缝合线构造
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。
缝合线的缝合面凹 凸不平，呈锥状突 起，称为缝合线， 锥轴指的方向代表 最大主应力轴的方 向。
（二）、裂开—愈合作用
节理充填脉的矿物沉淀、结晶，往往沿一定方 向生长，从而成为纤维状晶体，称为矿物生长 纤维。纤维方向代表两臂张开的方向（拉伸方 向）。一个脉中的矿物随着裂隙扩张的进程逐 渐生长，因而又称为同构造脉。其具体的形成 机制，称为裂开—愈合作用。
先存的窄裂隙（缝） 1.第一次在张开的空间被矿物质充填--愈合； 2.第二次在已愈合裂缝的边界再裂开、再愈合，如 此反复继续作用，脉体不断增生，直至作用终止。
地质常识-节理
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。
《地质学》课件——节理
节理的密度统计
节理的密度又称节理的频率，是反映节理发育程度 的一个重要指标。
测量或描述节理密度可有多种方式： 节理面法线的方向上单位长度内的节理条数； 一定面积内的节理数（或节理长度之和）； 一定体积内的节理面积。
节理的密度发育的影响因素有岩石性质、岩层厚度、
构造应力等。
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一、节理的野外观测与研究
1、观测点的选定 一般地： (1) 露头良好； (2) 构造特征清楚，岩层产状稳定； (3) 节理比较发育，组系及其相互关系比较
明确； (4) 构造的重要部位。
根据所要解决的问题： 了解区域构造特征：可均匀布点。 了解褶皱特点：可在其核部、翼部和倾伏端等部
位布点。 了解断层特点：可在断层两侧布点。 了解水文地质特征：可在含水层及其顶、底板中
节理密度 Li
R 2
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二、节理测量资料的室内整理
节理倾斜玫瑰花图
2、节理极点图 节理面法线在赤平投影网上的投影点（极点），
每个极点反映了一条节理的产状。
3、节理等密图 在节理极点图上进行编制，比较准确的反映出
节理的发育程度及其优势方位。
布点。
2、观测内容
(1) 地质背景：地层及其产状、褶皱和断层构造 (2) 节理的分类和组、系划分 (3) 分期和配套 (4) 节理发育程度的研究：节理密度 (5) 节理的延伸 (6) 节理组合 (7) 节理面的观察：平直程度、擦痕、微剪切羽列等 (8) 节理的含矿性和充填物
节理观测点记录表
第三节 节 理
节理定义：岩石中的裂隙，是无明显位移的断裂， 常成群成组发育。
研究意义： ①矿脉――为矿液上升、分散、渗透提供了构造条
件。 ②油、气、水――运移的通道、储集的场所。 ③工程地质――岩体中的结构面，影响岩体的强度。 ④地质构造分析――与褶皱、断层和区域构造有着
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
地质构造之节理
矿山地质构造的基本常识其中包括节理，节理是地质构造其中之一。
(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。