第八章-面理和线理课件.ppt

1、2022-8-51 内磨擦角：内磨擦角：砂岩砂岩 灰岩灰岩 泥岩泥岩：砂岩砂岩 灰岩灰岩 泥岩泥岩 剪裂角剪裂角：泥岩：泥岩 灰岩灰岩 灰岩灰岩 泥岩泥岩l 45/2 岩石剪裂极限剪应力：岩石剪裂极限剪应力：n n 2022-8-521 12022-8-53S形和反形和反S形张节理是递进单剪变形的结果。形张节理是递进单剪变形的结果。2022-8-545节理的分类：节理的分类：根据节理走向与岩层产状之间的关系根据节理走向与岩层产状之间的关系顺层节理、走向节理、倾向节理、斜向节理顺层节理、走向节理、倾向节理、斜向节理根据节理走向与褶皱轴的产状之间的关系根据节理走向与褶皱轴的产状之间的关系纵节理、横

2、节理、斜节理纵节理、横节理、斜节理l剪节理剪节理岩石中岩石中受剪应力作用形受剪应力作用形成的平行与剪应成的平行与剪应力的节理。力的节理。l张节理张节理-中因张应力中因张应力作用形成的垂直于作用形成的垂直于张应力的节理。张应力的节理。2022-8-56产状稳定，延伸远；产状稳定，延伸远；节理面平直光滑，时节理面平直光滑，时见擦痕；见擦痕；切过砾石和胶结物；切过砾石和胶结物；常构成常构成X X型共轭节理系型共轭节理系棋盘格构造；单组棋盘格构造；单组节理等间距出现；节理等间距出现；主剪裂面由羽状微裂主剪裂面由羽状微裂面组成。羽状微裂面面组成。羽状微裂面与主剪裂面交角一般与主剪裂面交角一般为为10-1

3、510-15（为（为/）剪节理尾端尖灭处常剪节理尾端尖灭处常呈折尾、菱形、节理呈折尾、菱形、节理叉。叉。剪节理特征：剪节理特征：主剪裂面主剪裂面2022-8-57张节理特征：张节理特征：产状不稳定，延伸不远，常侧列产出；产状不稳定，延伸不远，常侧列产出；粗糙不平，无擦痕，常绕过砾石；粗糙不平，无擦痕，常绕过砾石；多脉体充填，脉的宽度变化大；多脉体充填，脉的宽度变化大；追踪共轭剪节理，呈锯齿状；追踪共轭剪节理，呈锯齿状；成单列或组合成共轭雁列张节理；成单列或组合成共轭雁列张节理；张节理尾端常呈树枝状分叉或杏仁环。张节理尾端常呈树枝状分叉或杏仁环。节理组节理组同一构造作用中形成（在同一应力同一构造

4、作用中形成（在同一应力场中）的产状、力学性质基本相同的节理群。场中）的产状、力学性质基本相同的节理群。节理系节理系由两个或两个以上同期形成的节理由两个或两个以上同期形成的节理组构成。例如共轭节理系；放射（同心圆）组构成。例如共轭节理系；放射（同心圆）状节理系。状节理系。2022-8-58 第一节第一节 面理面理 第二节第二节 线理（自学）线理（自学）注意：注意：本节概念较多本节概念较多，听课时注意，听课时注意逻辑，理清相逻辑，理清相互之间的关系互之间的关系。2022-8-59面状构造和线状构造都可以分成为面状构造和线状构造都可以分成为“透入透入性性”和和“非透入性非透入性”两类。两类。就几何形

5、态而论，任何构造都可看成是面状构就几何形态而论，任何构造都可看成是面状构造或线状构造。造或线状构造。2022-8-510以一种不连续面分散于地质体中，变形仅发生在不以一种不连续面分散于地质体中，变形仅发生在不连续面及其附近，将均匀连续的地质体分成若干部连续面及其附近，将均匀连续的地质体分成若干部分，又称为分，又称为“分划性分划性”构造构造均匀地弥漫于地质体中的构造，反映地质体作为一均匀地弥漫于地质体中的构造，反映地质体作为一个整体，均匀地发生了变形。个整体，均匀地发生了变形。透入性构造透入性构造非透入性构造非透入性构造指在一个地质体中均匀连续分布的构造。指在一个地质体中均匀连续分布的构造。透入

6、性透入性非透入性非透入性指仅产于地质体局部的构造。指仅产于地质体局部的构造。断层断层节理节理2022-8-511透入性和非透入性是相对性概念。透入性和非透入性是相对性概念。显微尺度上，显微尺度上，略具透入性。略具透入性。小微尺度上，具小微尺度上，具透入性。但透入性。但S2面面不具透入性不具透入性小型尺度上，小型尺度上，S2面互层具透入性面互层具透入性中小型尺度上，中小型尺度上，S3面是一个面，面是一个面，不具透入性不具透入性中型尺度上，中型尺度上，S3膝膝折面均匀重复出现折面均匀重复出现面，具透入性面，具透入性2022-8-512面状构造面状构造原生面状构造原生面状构造断层面断层面层理、层面层

7、理、层面次生（变形）面状构造次生（变形）面状构造岩浆岩流动面理岩浆岩流动面理节理节理次生次生面理面理线状构造线状构造原生原生面理面理劈理劈理片麻理片麻理糜棱岩糜棱岩的流状的流状构造构造2022-8-513面理面理(叶理、剥理叶理、剥理)：变形和变质岩变形和变质岩中常见的、在手中常见的、在手标本或露头尺度上的标本或露头尺度上的透入性面状透入性面状构造。构造。线理：线理：变形和变质岩变形和变质岩中常见的、在手标本或露头尺中常见的、在手标本或露头尺度上的度上的透入性线状透入性线状构造。构造。2022-8-5142022-8-515在变质变形过程中，在变质变形过程中，由岩石的由岩石的矿物成分分层矿物成

8、分分层(a)(a)、颗粒大小变化颗粒大小变化(b)(b)、破裂不连续面破裂不连续面(c)(c)颗粒的优选方位颗粒的优选方位(d,e,f)(d,e,f)平行定向排列形成的平行定向排列形成的透入性面状构造透入性面状构造 面理面理：小尺度透入性：小尺度透入性面状构造。面状构造。2022-8-5162022-8-517组分的分层组分的分层2022-8-518近平行的密集近平行的密集的不连续面的不连续面2022-8-519近平行的密集近平行的密集的不连续面的不连续面2022-8-520优选方位优选方位2022-8-521透镜状矿物集合透镜状矿物集合体的优选方位体的优选方位2022-8-5222022-8

9、-523 劈理（劈理（CleavageCleavage）是指变形岩石中能沿次生的密集平行排列的潜是指变形岩石中能沿次生的密集平行排列的潜在分裂面将岩石割成无数薄板或薄片的面状构在分裂面将岩石割成无数薄板或薄片的面状构造。造。特点：特点：变形岩石中的变形岩石中的次生次生面面状构造；状构造；劈理密集平行排列、劈理密集平行排列、是潜在的分裂面。是潜在的分裂面。在露头范围内是透入在露头范围内是透入性的。在显微尺度上性的。在显微尺度上具有明显的透入性。具有明显的透入性。2022-8-524劈理域：劈理域：通常是由层状硅酸盐矿通常是由层状硅酸盐矿物（主要是云母）或不溶物富集物（主要是云母）或不溶物富集成的

10、平行或交织状的薄条带或薄成的平行或交织状的薄条带或薄膜组成。其中原岩组分被强烈改膜组成。其中原岩组分被强烈改造，矿物或其集合体定向排列，造，矿物或其集合体定向排列，是强变形域。是强变形域。微劈石：微劈石：夹于劈理域间的窄的平板状或透镜状夹于劈理域间的窄的平板状或透镜状的岩片，其原岩的组分和结构基本保留，由粒的岩片，其原岩的组分和结构基本保留，由粒状矿物组成，无优选方位，是弱变形域状矿物组成，无优选方位，是弱变形域。特别提醒：特别提醒：劈理域劈理域不是简单的裂面，而不是简单的裂面，而是由一条条相互平行的、由是由一条条相互平行的、由矿物晶带或其它难溶物质组矿物晶带或其它难溶物质组成的三维空间实体。

11、在大多成的三维空间实体。在大多数劈理域内，矿物都按一定数劈理域内，矿物都按一定方式重新排列，以区别两侧方式重新排列，以区别两侧岩石定向不良的微劈石域。岩石定向不良的微劈石域。2022-8-525微劈石微劈石微劈石微劈石2022-8-526劈理域在岩石中具有明劈理域在岩石中具有明显的间隔，肉眼能直接显的间隔，肉眼能直接鉴定劈理域和微劈石鉴定劈理域和微劈石 岩石中矿物均匀分布，全部定岩石中矿物均匀分布，全部定向，劈理域窄。劈理域和微劈向，劈理域窄。劈理域和微劈石只有在显微镜下鉴别的劈理石只有在显微镜下鉴别的劈理2022-8-527依据矿物粒度依据矿物粒度或域构造发育或域构造发育的程度的程度主要在板

12、岩中主要在板岩中发育，简称板理。发育，简称板理。劈理域由云母、绿泥劈理域由云母、绿泥石等组成，宽约石等组成，宽约0.005mm0.005mm；微劈石主要；微劈石主要由石英、长石等矿物由石英、长石等矿物组成，多呈透镜或眼组成，多呈透镜或眼球状形态。球状形态。2022-8-5282022-8-529大理岩、石英岩大理岩、石英岩片岩片岩2022-8-5302022-8-531依据微劈石依据微劈石的结构的结构由先存的连续劈理形成紧密相间由先存的连续劈理形成紧密相间的平行排列的微褶皱发展来的，的平行排列的微褶皱发展来的，以一定可见间隔切过先存连续劈以一定可见间隔切过先存连续劈理为特征。褶劈理间隔一般为理

13、为特征。褶劈理间隔一般为 0.1-10 mm0.1-10 mm其劈理面大致平行于其劈理面大致平行于微褶皱的轴面。微劈石常以微褶皱的轴面。微劈石常以石英、长石为主，其次是层石英、长石为主，其次是层状硅酸盐矿物，保存有先存状硅酸盐矿物，保存有先存连续劈理的微褶皱；壁理域连续劈理的微褶皱；壁理域常由微褶皱的翼部发展而来常由微褶皱的翼部发展而来，富集有层状硅酸盐矿物或，富集有层状硅酸盐矿物或石墨、长英质矿物。石墨、长英质矿物。2022-8-532S1S2以一定的可见间隔切过先存连续劈理为特征以一定的可见间隔切过先存连续劈理为特征。褶劈理间隔一般为。褶劈理间隔一般为 0.1-10 mm0.1-10 mm

14、2022-8-533带状褶劈理带状褶劈理分隔褶劈理分隔褶劈理劈理域较宽，且与劈理域较宽，且与微劈石分界不明显微劈石分界不明显，成渐变关系。，成渐变关系。劈理域十分狭窄、明显，劈理域十分狭窄、明显，截截切了微劈石中的连续劈理，使切了微劈石中的连续劈理，使相邻的微劈石截然分开相邻的微劈石截然分开2022-8-534间隔劈理：间隔劈理：由一系列的平面交织由一系列的平面交织线带、缝合线带的薄膜与其间的线带、缝合线带的薄膜与其间的微劈石组成。劈理域一般较窄，微劈石组成。劈理域一般较窄，间隔常以毫米计间隔常以毫米计 。常发育在产。常发育在产生褶皱变形而未变质的沉积岩中生褶皱变形而未变质的沉积岩中，尤其是不

15、纯石灰岩和泥岩中，尤其是不纯石灰岩和泥岩中带状褶劈理带状褶劈理分隔褶劈理分隔褶劈理2022-8-535多数间隔劈理的多数间隔劈理的劈理域劈理域充填不溶物（粘土等）。充填不溶物（粘土等）。间隔劈理应为压溶成因，而非剪裂成因。劈理两间隔劈理应为压溶成因，而非剪裂成因。劈理两 侧指示物侧指示物(如层理如层理)可错开，但不是滑动造成。可错开，但不是滑动造成。压溶的证据：鲕粒、化石标志压溶的证据：鲕粒、化石标志间隔劈理的特征间隔劈理的特征剪切滑移剪切滑移压溶作用压溶作用2022-8-536（1 1）流劈理）流劈理由片状、板状、扁圆状由片状、板状、扁圆状矿物或集合体的平行排列矿物或集合体的平行排列构成的，

16、使岩石分裂成无构成的，使岩石分裂成无数薄片，是在数薄片，是在固态流变固态流变过过程中新生的面理。程中新生的面理。板岩的劈理（流劈理）板岩的劈理（流劈理）传统分类传统分类(了解了解)流劈理、流劈理、破劈理、破劈理、滑劈理滑劈理是变质岩中或强烈变形岩石中最是变质岩中或强烈变形岩石中最常见的一种次生透入性面状构造常见的一种次生透入性面状构造 2022-8-537北京西山奥陶系北京西山奥陶系钙质糜棱岩面理钙质糜棱岩面理(流劈理流劈理)大理岩中的流劈理大理岩中的流劈理 2022-8-538（2 2）破劈理）破劈理指岩石中一组密集指岩石中一组密集的剪破裂面，裂面定向的剪破裂面，裂面定向与岩石中矿物的排列无

17、与岩石中矿物的排列无关。破劈理的间隔一般关。破劈理的间隔一般为数毫米至数厘米为数毫米至数厘米 砂质板岩砂质板岩(P(P1 1)破劈理与层理正破劈理与层理正交新疆塔什库尔卡拉其古干交新疆塔什库尔卡拉其古干砂质板岩砂质板岩(P(P1 1)破劈理与层理正破劈理与层理正交新疆塔什库尔卡拉其古干交新疆塔什库尔卡拉其古干2022-8-539（3 3）滑劈理）滑劈理发育于具有先存面理发育于具有先存面理的岩石中的岩石中,切过切过先期面理先期面理的的差异性平行滑动面（带）差异性平行滑动面（带），带中矿物定向排列，构，带中矿物定向排列，构成劈理域。成劈理域。其微劈石常常被牵引其微劈石常常被牵引形成复杂的褶皱，称为

18、褶形成复杂的褶皱，称为褶劈理。劈理。艾连卡特群（艾连卡特群（Pt1Pt1）滑劈理新疆）滑劈理新疆和田布雅公路和田布雅公路2022-8-540机械旋转机械旋转重结晶作用重结晶作用压溶作用压溶作用2022-8-541（一）机械旋转（一）机械旋转食盐和云母集合体在压扁作用下形成优选方位的实验食盐和云母集合体在压扁作用下形成优选方位的实验A:变形前变形前;B:缩短缩短60后形成具有劈理特征的食盐云母集合后形成具有劈理特征的食盐云母集合体体机械旋转机制较好的解释机械旋转机制较好的解释了板劈理的形成，但不能解了板劈理的形成，但不能解释劈理域中云母的密集和透释劈理域中云母的密集和透镜状石英的存在。镜状石英的

19、存在。2022-8-542（二）重结晶作用（二）重结晶作用 重结晶作用能使颗粒重结晶作用能使颗粒状矿物改变成长条状状矿物改变成长条状或扁平状，用于解释或扁平状，用于解释单矿物岩（石英岩、单矿物岩（石英岩、大理岩等）中劈理的大理岩等）中劈理的形成较为合理形成较为合理 仍难以解释仍难以解释“域域”和和劈理域中石英、长石劈理域中石英、长石强烈变形拉长的现象强烈变形拉长的现象石英的次生加大和定石英的次生加大和定向重结晶的云母组成向重结晶的云母组成方解石的定向重结晶方解石的定向重结晶2022-8-543（三）压溶作用（三）压溶作用2022-8-544先存的连续劈先存的连续劈理在缩短作用理在缩短作用下形成

20、微褶皱下形成微褶皱压溶作用使物压溶作用使物质溶失缩短，质溶失缩短，形成带状褶皱形成带状褶皱劈理劈理压扁作用继续增强，使压扁作用继续增强，使皱褶翼部可溶物质全部皱褶翼部可溶物质全部溶掉，使连续劈理被截溶掉，使连续劈理被截断，形成间隔褶皱劈理断，形成间隔褶皱劈理2022-8-545劈理多与褶皱同期发育，大致平行于轴面，劈理垂直最劈理多与褶皱同期发育，大致平行于轴面，劈理垂直最大压缩方向；大压缩方向；劈理折射劈理折射2022-8-546北京周口店孤山口雾迷北京周口店孤山口雾迷山组中的劈理折射山组中的劈理折射 2022-8-547同一层内同一层内由于岩性由于岩性变化劈理变化劈理呈现弯曲呈现弯曲。202

21、2-8-548在断层形成在断层形成或运动过程或运动过程中形成的，中形成的，与断层面斜与断层面斜交。交。断裂劈理断裂劈理 2022-8-549在韧性剪切带内矿物或矿物集体选方向与韧在韧性剪切带内矿物或矿物集体选方向与韧性剪切带的边界斜交或近平行，平行于剪切性剪切带的边界斜交或近平行，平行于剪切带内的应变椭球体的带内的应变椭球体的XYXY面而形成面理，面而形成面理，2022-8-5501 1多数劈理面表征主应变面或代表挤压面多数劈理面表征主应变面或代表挤压面 平行褶皱轴面的劈理（垂直于区域应力场平行褶皱轴面的劈理（垂直于区域应力场挤压方向）挤压方向）层间劈理（垂直于局部应力场挤压方向）层间劈理（垂

22、直于局部应力场挤压方向）断裂带中的构造片理（垂直于局部应力场断裂带中的构造片理（垂直于局部应力场挤压方向）挤压方向）2 2部分劈理面可能代表剪应变面部分劈理面可能代表剪应变面 间隔劈理（多数学者认为）间隔劈理（多数学者认为）褶劈理（部分学者认为）褶劈理（部分学者认为）3 3劈面的产状与岩性相关（折射现象）劈面的产状与岩性相关（折射现象）2022-8-551间隔、形态、微劈间隔、形态、微劈石的结构、岩石的石的结构、岩石的化学成分、矿物成化学成分、矿物成分与劈理结构之间分与劈理结构之间的关系。的关系。2022-8-5522022-8-553一般被切割一般被切割的劈理生成的劈理生成的时代早的时代早;晚期劈理延晚期劈理延伸方向稳定伸方向稳定，早期劈理，早期劈理可被褶皱或可被褶皱或断裂，以及断裂，以及被晚期褶皱被晚期褶皱归并和利用归并和利用 2022-8-554n面理的表现形式有哪些面理的表现形式有哪些？n劈理分类和应变意义？劈理分类和应变意义？n劈理的形成机制（以压溶机制为主）劈理的形成机制（以压溶机制为主）n劈理的野外观测劈理的野外观测