《构造地质学》教案 第六章(9)节理 讨论复习前一节思考题 介绍本章主要内容 布置讨论题 ◆节理定义:无明显位移的断裂,成群成组发育。 令研究意义∶⑨矿脉;②油气水运移储集;③工程地质;④地质构 造分析 第一节节理分类 与有关构造的几何关系 ◆力学性质 ◇根据节理与有关构造的几何关系的分类 与岩层产状关系(11-1) 走向节理 倾向节理 斜向节理 顺层节理 ◆与褶皱轴的关系(11-2) 纵节理 ●横节理 斜节理 水平岩层中以方位表示 ◆根据节理力学性质分类 剪节理 ◆特征 °平、面 穿过砾石和胶结物 常为ⅹ型,等间距(11-3)
《构造地质学》教案 第六章（9） 节 理 ⚫ 讨论复习前一节思考题 ⚫ 介绍本章主要内容 ⚫ 布置讨论题 ❖ 节理定义：无明显位移的断裂，成群成组发育。 ❖ 研究意义：①矿脉；②油气水运移储集；③工程地质；④地质构 造分析 第一节 节理分类 ⧫ 与有关构造的几何关系 ⧫ 力学性质 ❖ 根据节理与有关构造的几何关系的分类 ⧫ 与岩层产状关系（１１－１） ⚫ 走向节理 ⚫ 倾向节理 ⚫ 斜向节理 ⚫ 顺层节理 ⧫ 与褶皱轴的关系（１１－２） ⚫ 纵节理 ⚫ 横节理 ⚫ 斜节理 ⚫ 水平岩层中以方位表示 ❖ 根据节理力学性质分类 ⚫ 剪节理 ◆ 特征： ⚫ 产状稳定，延伸远 ⚫ 平直光滑、节理面擦痕、闭合 ⚫ 穿过砾石和胶结物 ⚫ 常为Ｘ型，等间距（１１－３）
主剪裂面常由次级羽状微裂面组成,交角约10°~15°(=中/2) ◆复习: 剪切带内应变 ●非共轴递进变形 剪裂角 内摩擦角 应变椭圆与主应力关系 有限应变主轴方位与剪应变量的关系(P41) tg2e=2/0’——应变椭球长轴(X)与剪切方向夹角 当γ很小时,2θ3→90°,θ→45°即⑦增量应变椭球长轴与边界成45°角 11-4锐角示本盘(小角度组) ◆关于“X”型节理平分线的主应力方向—锐角等分线不一定为01方向。 韧性层,压扁作用,旋转均可造成此现象。 张节理(特点) 产状不稳,延伸短,常侧列 ●节理面粗糙,无擦痕 ●常绕砾、粗砂,即使切过,切面也粗糙 多开口(开放式裂隙)/脉宽变化大,不平直 时为不规则树枝状,网格状,也可追踪X节理,形成共轭雁列张节理或成放射状或 同心状(与上拱作用有关) 左阶和右阶 顺走向观察 应力与节理的关系 节理力学性质转化—递进变形影响 例如,张剪性节理的形成 (图解说明)石英纤晶∥03 组合形态示主干节理为右旋剪滑 ●但是,石英纤晶示同时或稍晚的拉开作用 同时,由派生分枝节理看。纤晶在分枝末端垂直于节理壁,但在与主干会合部位成 60°夹角,说明末端为张性,汇合部为张剪性 因此,主干节理实为张剪性一一张一剪应力联合作用的结果 ·剪节理沿走向可变为雁列张节理
⚫ 主剪裂面常由次级羽状微裂面组成，交角约 10°～15°（=φ/2） ⧫ 复习： ⚫ 剪切带内应变 ⚫ 非共轴递进变形 ⚫ 剪裂角 ⚫ 内摩擦角 ⚫ 应变椭圆与主应力关系 ⚫ 有限应变主轴方位与剪应变量的关系（Ｐ41） ⚫ tg２’＝2/ ’——应变椭球长轴（Ｘ）与剪切方向夹角 ⚫ 当 很小时，２’→90°，’ →45°即⑦增量应变椭球长轴与边界成 45°角。 ⚫ １１－４锐角示本盘（小角度组） ⧫ 关于“Ｘ”型节理平分线的主应力方向——锐角等分线不一定为σ1方向。 韧性层，压扁作用，旋转均可造成此现象。 ⚫ 张节理（特点） ⚫ 产状不稳，延伸短，常侧列 ⚫ 节理面粗糙，无擦痕 ⚫ 常绕砾、粗砂，即使切过，切面也粗糙 ⚫ 多开口（开放式裂隙）／脉宽变化大，不平直 ⚫ 时为不规则树枝状，网格状，也可追踪Ｘ节理，形成共轭雁列张节理或成放射状或 同心状（与上拱作用有关） ⚫ 左阶和右阶 ⚫ 顺走向观察 ⚫ 应力与节理的关系 ⚫ 节理力学性质转化——递进变形影响 ✓ 例如，张剪性节理的形成 ⚫ （图解说明）石英纤晶∥σ３ ⚫ 组合形态示主干节理为右旋剪滑 ⚫ 但是，石英纤晶示同时或稍晚的拉开作用 ⚫ 同时，由派生分枝节理看。纤晶在分枝末端垂直于节理壁，但在与主干会合部位成 60°夹角，说明末端为张性，汇合部为张剪性。 ⚫ 因此，主干节理实为张剪性——张－剪应力联合作用的结果 ⚫ ·剪节理沿走向可变为雁列张节理
◇节理组和节理系 ◆节理组一同一构造作用中形成(相同的应力场)、产状、力性基本相 同的节理群 ◆节理系—两个或两个以上同期形成的节理组。例如X共轭节理系;放 射(同心)状节理系—产状规律变化 ◇节理分期 ◆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资料 ◆节理分期的依据 节理组交切关系 错开与限制关系 互切(共轭)关系 节理的追踪发育(晚期节理追踪早期节理) 节理的配套 据共生组合关系进行配套(统一应力场) e.g.图示 ◆分期配套中应该注意: 结合地质背景(构造和地质体) 在野外进行,及再次的野外验证 变形强烈区要仔细、谨慎 ◆区分构造与非构造节理 内动力/外动力(风化) 非构造节理一一分布局限、与构造无规律性联系,以张节理为主,方位不稳定 有时二者难以区分(例如成岩时孕育、成岩后减压破裂形成的节理) 第二节雁列节理 ☆fig雁列轴 ●雁列角 ●雁列面 单列或多列 ◆形态 平直型一一多属剪裂形成的剪节理 S型一一中段较宽,多属张裂一一递进变形作用 ◇雁列角 ●统计峰值:张裂型45°±;剪裂型10°±
❖ 节理组和节理系 ⧫ 节理组——同一构造作用中形成（相同的应力场）、产状、力性基本相 同的节理群 ⧫ 节理系——两个或两个以上同期形成的节理组。例如Ｘ共轭节理系；放 射（同心）状节理系——产状规律变化 ❖ 节理分期 ⧫ 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资料 ⧫ 节理分期的依据 ⚫ 节理组交切关系 ⚫ 错开与限制关系 ⚫ 互切（共轭）关系 ⚫ 节理的追踪发育（晚期节理追踪早期节理） ⧫ 节理的配套 ⚫ 据共生组合关系进行配套（统一应力场） ⚫ e.g.图示 ⧫ 分期配套中应该注意： 结合地质背景（构造和地质体） 在野外进行，及再次的野外验证 变形强烈区要仔细、谨慎 ⧫ 区分构造与非构造节理 内动力／外动力（风化） 非构造节理——分布局限、与构造无规律性联系，以张节理为主，方位不稳定 有时二者难以区分（例如成岩时孕育、成岩后减压破裂形成的节理） 第二节 雁列节理 ❖ fig.雁列轴 ⚫ 雁列角 ⚫ 雁列面 ⚫ 单列或多列 ❖ 形态： 平直型——多属剪裂形成的剪节理 Ｓ型——中段较宽，多属张裂——递进变形作用 ❖ 雁列角 ⚫ 统计峰值：张裂型 45°±；剪裂型 10°±
第三节节理的岩脉充填机制和压溶作用 ◇充填岩脉类型 ◆1、根据岩脉有无扩张 扩张性脉非扩张性 ◆2、根据纤晶与脉壁关系 同向型—自两壁向中间(中心有一锯齿状缝合线带) 反向型—自中心向两壁(中心常有包裹体带) ◆裂开一愈合作用 crack-sealing 充填的愈合物来自脉壁压溶作用 Q、Cc、 feldspar、etc.,垂直于脉,反向生长 Ramsay,瑞土温德格来仑鲕状压岩,7.5m脉,500次以上的开合 作用 ◆缝合线构造 既有顺层的,也有斜交的 斜交者多是先裂开,后经过压溶作用形成 ●锥轴垂直于0 第四节羽饰 ●目前倾向于剪裂说成因 第五节区域性节理 ◇一般特征 主要见于地台上、分布范围可达上千km2山带中不易识别 ●著名岩墙群:东格陵兰;苏格兰 ◆区域性节理特点:①范围广,产状稳定;②节理规模大,间距宽,延伸 长,切不同层;③构成一定的几何形式 主节理、数十至上百米 张家界? 系统性节理 产状、方位、组合、排列、间距具有规律性,构造成因 非系统性节理 ●产状、方位、组合、排列、间距没有规律性,非构造成因
第三节 节理的岩脉充填机制和压溶作用 ❖ 充填岩脉类型： ⧫ 1、根据岩脉有无扩张 扩张性脉 非扩张性 ⧫ 2、根据纤晶与脉壁关系 同向型——自两壁向中间（中心有一锯齿状缝合线/带） 反向型——自中心向两壁（中心常有包裹体带） ⧫ 裂开一愈合作用 crack-sealing ⚫ 充填的愈合物来自脉壁压溶作用 ⚫ Ｑ、Ｃc、feldspar、etc.， 垂直于脉，反向生长 ⚫ Ｒamsay，瑞士温德格来仑鲕状压岩，7.5mm 脉，500 次以上的开合 作用。 ⧫ 缝合线构造 既有顺层的，也有斜交的 斜交者多是先裂开，后经过压溶作用形成 ⚫ 锥轴 垂直于σ1 第四节 羽饰 ⚫ 目前倾向于剪裂说成因 第五节 区域性节理 ❖ 一般特征 ⧫ 主要见于地台上、分布范围可达上千 km2，在造山带中不易识别 ⚫ 著名岩墙群：东格陵兰；苏格兰 ⧫ 区域性节理特点：①范围广，产状稳定；②节理规模大，间距宽，延伸 长，切不同层；③构成一定的几何形式 主节理、数十至上百米 ⚫ 张家界？ 系统性节理 ⚫ 产状、方位、组合、排列、间距具有规律性，构造成因 非系统性节理 ⚫ 产状、方位、组合、排列、间距没有规律性，非构造成因
节理下延深度,估计1,3<1) 重点:讲明该图解 由二组实现 张节理 缝合线 共轭剪节理 四、要求掌握的要点和基本概念 张节理、剪节理的鉴别
节理下延深度，估计１，λ３<１） 重点：讲明该图解 由二组实现： 张节理 缝合线 共轭剪节理 四、要求掌握的要点和基本概念 张节理、剪节理的鉴别
雁列节理的形成机制 crack-sealed vein 五、思考、讨论题 为什么雁列节理限于发育在剪切带中? 为什么剪切带中不发育劈理构造?
雁列节理的形成机制 crack-sealed vein 五、思考、讨论题 为什么雁列节理限于发育在剪切带中？ 为什么剪切带中不发育劈理构造？