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1、思考討論題自然界大部分褶皺是由縱彎褶皺作用形成的。從地殼變形的角度分析,這種現(xiàn)象反映了什么問題?第五章節(jié)理(Joint)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)主要內(nèi)容:1.節(jié)理的分類2.節(jié)理的分期與配套3.不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理4.節(jié)理的野外觀測(cè)5.節(jié)理測(cè)量資料的整理第五章節(jié)理一、節(jié)理的概念1.定義要點(diǎn):無明顯位移的斷裂,成群成組發(fā)育。2.研究節(jié)理的意義:①工程地質(zhì)方面②水文地質(zhì)方面③油氣勘探方面④熱液礦床形成⑤構(gòu)造地質(zhì)方面3、主要類型:1)原生節(jié)理:成巖過程中形成,如:泥裂、玄武巖中的柱狀節(jié)理、侵入巖中的原生節(jié)理。2)次生節(jié)理:成巖后產(chǎn)生a.?構(gòu)造節(jié)理:與構(gòu)造變形有關(guān)
2、,分布廣,影響大,是本章討論的重點(diǎn)。b.非構(gòu)造節(jié)理:如人工節(jié)理、溫差節(jié)理、卸載節(jié)理、分布窄,影響小。原生解理—北愛爾蘭熔巖柱節(jié)理構(gòu)造節(jié)理燕山山脈砂巖內(nèi)剪節(jié)理風(fēng)化節(jié)理二、節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類1.按節(jié)理與巖層產(chǎn)狀關(guān)系,分為四類:a)走向節(jié)理b)傾向節(jié)理c)斜向節(jié)理d)順層節(jié)理2.據(jù)節(jié)理走向與褶皺軸向的關(guān)系:a)縱節(jié)理b)斜節(jié)理c)橫節(jié)理剪節(jié)理張節(jié)理三.節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)分類1、剪節(jié)理:由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面。2、剪節(jié)理的主要特征:①產(chǎn)狀穩(wěn)定,沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn),間距比較均勻,規(guī)模較大;②節(jié)理面平直光滑,兩側(cè)巖相可有少量相對(duì)位移,可見擦痕;③發(fā)育
3、在礫巖中的剪節(jié)理,一般會(huì)切穿礫巖中的礫石;照片示意圖④常構(gòu)成共軛節(jié)理系—棋盤格構(gòu)造;單組節(jié)理等間距出現(xiàn)以上四點(diǎn)為關(guān)鍵點(diǎn),其余作一般⑤主剪裂面由羽狀微裂面組成。⑥各剪節(jié)理尾端變化或連接形式有三種:折尾、菱形結(jié)環(huán)和分叉。3、共軛剪節(jié)理角平分線與主應(yīng)力方向在沒有遞進(jìn)變形和后期構(gòu)造疊加的情況下,節(jié)理銳角等分線指向最大主應(yīng)力σ1的方向如果是韌性巖層,經(jīng)過壓扁作用,節(jié)理發(fā)生旋轉(zhuǎn),銳角等分線可以變?yōu)殁g角等分線。共軛剪切破裂角2q=90o-fσ1在哪里??壓扁作用:剪節(jié)理方位與夾角變化壓扁作用:剪節(jié)理方位與夾角變化4、張節(jié)理:張應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面,垂直σ3方向。
4、5、張節(jié)理的主要特征:①產(chǎn)狀不穩(wěn)定,延伸不遠(yuǎn),單條節(jié)理短而曲折;②?節(jié)理面粗糙不平,無擦痕;③多開口,常被礦脈充填,脈寬變化大,脈壁不平直;④一般繞過礫巖;張節(jié)理繞過礫石和切過礫石示意圖⑤有時(shí)呈不規(guī)則的樹枝狀,各種網(wǎng)絡(luò)狀,有時(shí)具有較規(guī)則的幾何形態(tài),例如:追蹤共軛剪節(jié)理形成鋸齒狀張節(jié)理。單列雁行張節(jié)理。共軛雁行張節(jié)理。與底劈或上拱作用有關(guān)的張節(jié)理常成放射狀或同心圓狀⑥張節(jié)理尾端變化或連接形式有樹叉狀、多級(jí)分叉、杏仁狀結(jié)環(huán)以及各種不規(guī)則形狀等;6、剪節(jié)理與張節(jié)理的區(qū)別:1、一些早期形成的剪節(jié)理,在后期構(gòu)造變形中會(huì)被改造或疊加,發(fā)生先剪后張或先張后剪
5、等節(jié)理性質(zhì)的轉(zhuǎn)化。四.一些復(fù)雜及特殊節(jié)理構(gòu)造剪節(jié)理西山灰?guī)r中的共軛剪節(jié)理先剪切后張開左側(cè)為追蹤形成的鋸齒狀張節(jié)理節(jié)理力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)化由于遞進(jìn)變形和構(gòu)造作用的轉(zhuǎn)化,節(jié)理力學(xué)性質(zhì)可以同時(shí)表現(xiàn)出張節(jié)理和剪節(jié)理兩類節(jié)理的特點(diǎn)。北京西山一條張剪性節(jié)理(據(jù)宋鴻林)節(jié)理力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)化主干節(jié)理特征形態(tài)(平直),與派生節(jié)理的關(guān)系表明具有右旋剪切性質(zhì)主干節(jié)理中石英纖晶延伸方向與節(jié)理壁夾50?角,該方向?yàn)槔旆较?,說明其又具有拉張性質(zhì)派生節(jié)理特征石英纖晶在末端垂直于節(jié)理,在與主干節(jié)理匯合部位與節(jié)理壁夾60?角結(jié)論:剪應(yīng)力與張應(yīng)力同時(shí)作用的產(chǎn)物利用應(yīng)變橢球體分析派生節(jié)理和纖
6、晶生長方向張節(jié)理剪節(jié)理2、雁行節(jié)理和雁列脈雁列節(jié)理是一組呈雁行斜列的節(jié)理,這類節(jié)理被充填形成雁列脈。雁列帶要素雁列帶雁列角雁列軸雁裂節(jié)理被充填形成雁列脈3、羽飾構(gòu)造:發(fā)育在節(jié)理面上的羽毛狀精細(xì)紋飾,是應(yīng)力作用下形成的小型構(gòu)造。4、縫合線構(gòu)造細(xì)小尖峰狀縫合面組合,難溶組分聚集縫合線既有順層發(fā)育的,也有斜交層面發(fā)育的斜交者多是在構(gòu)造作用下先裂開,后經(jīng)壓溶作用形成5、節(jié)理脈的充填常常是一個(gè)持續(xù)反復(fù)增生的過程,先形成一個(gè)窄的裂縫,然后張開,張開的空間被結(jié)晶物質(zhì)充填愈合。這種反復(fù)裂開與愈合的增生作用,稱為裂開—愈合作用。愈合時(shí)充填的愈合物來自脈壁,是壓溶
7、作用所致,垂直于脈壁,反向生長據(jù)J.Ramsay研究,瑞士溫德格來侖鮞狀壓巖中寬7.5mm的脈,經(jīng)歷了500次以上的開合作用。主要內(nèi)容:1.節(jié)理的分類2.節(jié)理的分期與配套3.不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理4.節(jié)理的野外觀測(cè)5.節(jié)理測(cè)量資料的整理第五章節(jié)理一、節(jié)理組和節(jié)理系的概念1.節(jié)理組:在一次構(gòu)造作用的統(tǒng)一應(yīng)力場(chǎng)中形成,產(chǎn)狀基本一致,且力學(xué)性質(zhì)相同的一群節(jié)理,稱之節(jié)理組。2.節(jié)理系:在一次構(gòu)造作用的統(tǒng)一應(yīng)力場(chǎng)中形成的兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)理組,稱之節(jié)理系。如:X型共軛節(jié)理系、放射狀或同心狀節(jié)理系。二、節(jié)理的分期1.分期概念:區(qū)分不同時(shí)期形成的節(jié)理的先后
8、關(guān)系。目的:了解節(jié)理發(fā)育的一般規(guī)律,恢復(fù)節(jié)理發(fā)育時(shí)期的古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。依據(jù):節(jié)理的相互交切關(guān)系,以及與相關(guān)地質(zhì)體的交切關(guān)系。2.依據(jù)節(jié)理組交切關(guān)系進(jìn)行分