1、第五章第五章 劈理、劈理、节理与线理节理与线理本章主要内容本章主要内容一、劈理 1.1.劈理的结构特点与分类劈理的结构特点与分类 2.2.劈理的成因劈理的成因 3.3.面理置换面理置换二、节理 张节理与剪节理的概念与特点张节理与剪节理的概念与特点三、线理 1.小型线理与大型线理的主要类型小型线理与大型线理的主要类型 2.线理的成因线理的成因背景图片为大别山佛子岭水库东侧佛子岭群中的劈理背景图片为大别山佛子岭水库东侧佛子岭群中的劈理一、劈理一、劈理一、劈理（一、劈理（cleavage）劈理是岩石变形时能将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。瑞典波罗的地盾元古界片麻岩中的劈理1
2、 1劈理的结构劈理的结构域结构：域结构：岩石中劈理域和微劈石相间平行排列。岩石中劈理域和微劈石相间平行排列。劈理域劈理域微劈石微劈石2mm2mm劈理域劈理域是由层状是由层状硅酸盐或不溶残硅酸盐或不溶残余物质富集成的余物质富集成的平行或交织状薄平行或交织状薄条带或薄膜。条带或薄膜。微劈石微劈石是夹于劈是夹于劈理域间的窄的平理域间的窄的平板状或透镜状的板状或透镜状的岩片，亦称透镜岩片，亦称透镜域。域。一、劈理一、劈理2 2劈理的分类劈理的分类（1）结构与成因分类（传统分类）把劈理分为流劈理、破劈理和滑劈理。流劈理大理岩（视域直径大理岩（视域直径3mm）流劈理流劈理：泛指岩石在变：泛指岩石在变质固态
3、流变过程中新生质固态流变过程中新生的平行面状构造，是岩的平行面状构造，是岩石内部组分发生压扁、石内部组分发生压扁、拉长、旋转和重结晶作拉长、旋转和重结晶作用的产物。用的产物。一、劈理一、劈理破劈理破劈理是指岩石中一组密集的剪切破裂面，破裂面是指岩石中一组密集的剪切破裂面，破裂面定向与岩石中矿物的排列无关定向与岩石中矿物的排列无关。破劈理破劈理 长石绿泥石砂岩长石绿泥石砂岩10cm破劈理破劈理粉砂岩粉砂岩石英砂岩石英砂岩请注意请注意：微劈石的宽度与岩性有关：微劈石的宽度与岩性有关一、劈理一、劈理 2劈理的分类劈理的分类(1)结构与成因分类结构与成因分类安徽省巢湖凤凰山鹅头崖逆断层下盘安徽省巢湖凤
4、凰山鹅头崖逆断层下盘五通组（五通组（D3w）石英砂岩中的破劈理）石英砂岩中的破劈理S0S1一、劈理一、劈理 2 2劈理的分类劈理的分类 (1)(1)结构与成因分类结构与成因分类 滑劈理滑劈理：或：或应变滑劈理、褶劈理应变滑劈理、褶劈理，发，发育于先存面理的岩石中，是一组切过育于先存面理的岩石中，是一组切过先存面理的差异性平行滑动面。滑动先存面理的差异性平行滑动面。滑动面实为滑动带，构成劈理域。面实为滑动带，构成劈理域。一、劈理一、劈理 2劈理的分类劈理的分类(1)结构与成因分类结构与成因分类S2S1由于微劈石中先存面理一般均由于微劈石中先存面理一般均发生弯曲而形成各式各样的揉发生弯曲而形成各式
5、各样的揉皱，因而称褶劈理。皱，因而称褶劈理。褶劈理（褶劈理（S2）示意图）示意图对不同期次面理构造的标定对不同期次面理构造的标定一般把岩石形成时的原始面理（层理）标一般把岩石形成时的原始面理（层理）标定为定为S0，把第一期变形过程中形成的面，把第一期变形过程中形成的面理（劈理）标定为理（劈理）标定为S1，把第，把第n期变形过程期变形过程中形成的面理标定为中形成的面理标定为Sn。滑劈理至少应。滑劈理至少应该是该是S2。确定确定S0、S1、S2、Sn是构造解析的重要是构造解析的重要工作内容之一工作内容之一 在劈理经历了复杂变形的情况下，在劈理经历了复杂变形的情况下，S1、S2、Sn的确定是十分困难
6、的的确定是十分困难的S1S2(滑劈理滑劈理)龙门山钙质龙门山钙质片岩中的滑片岩中的滑劈理（劈理（S2）一、劈理一、劈理 2劈理的分类劈理的分类(1)结构与成因分类结构与成因分类S1S2(滑劈理滑劈理)一、劈理一、劈理 2劈理的分类劈理的分类(1)结构与成因分类结构与成因分类一、劈理一、劈理 2劈理的分类劈理的分类(1)结构与成因分类结构与成因分类S1S2(滑劈理滑劈理)新疆阿克陶县奥依塔克元古新疆阿克陶县奥依塔克元古界钙质片岩中的劈理界钙质片岩中的劈理（2 2）劈理的结构形态分类）劈理的结构形态分类 根据劈理化岩石内劈理域及其特征能识别的尺度，根据劈理化岩石内劈理域及其特征能识别的尺度，把劈理
7、分为把劈理分为连续劈理连续劈理与与不连续劈理不连续劈理。连续劈理连续劈理：岩石中矿物均匀分布，全部定向，或：岩石中矿物均匀分布，全部定向，或劈理域宽度极小，以致于只能借助显微镜才能分辨劈劈理域宽度极小，以致于只能借助显微镜才能分辨劈理域和微劈石的劈理。又进一步分为理域和微劈石的劈理。又进一步分为板劈理板劈理、千枚理千枚理和和片理片理。前述的流劈理即属于连续劈理。前述的流劈理即属于连续劈理。不连续劈理不连续劈理：劈理域在岩石中具有明显间隔，用：劈理域在岩石中具有明显间隔，用肉眼就能直接鉴别劈理域和微劈石的劈理。又进一步肉眼就能直接鉴别劈理域和微劈石的劈理。又进一步分为分为褶劈理褶劈理和和间隔劈理
8、间隔劈理。前述的破劈理和滑劈理就属。前述的破劈理和滑劈理就属于不连续劈理。于不连续劈理。一、劈理一、劈理 2劈理的分类劈理的分类(2)结构与形态分类结构与形态分类3 3劈理的成因劈理的成因机械旋转：机械旋转：片状、板状矿物在应力作用下的旋转片状、板状矿物在应力作用下的旋转造成定向，形成劈理域。造成定向，形成劈理域。重结晶：重结晶：片状、板状矿物在应力作用下的定向重片状、板状矿物在应力作用下的定向重结晶造成定向，形成劈理域。结晶造成定向，形成劈理域。压溶作用：压溶作用：在垂直最大压缩方向的颗粒边界上被在垂直最大压缩方向的颗粒边界上被溶解出的物质向低应力区迁移和堆积。溶解出的物质向低应力区迁移和堆
9、积。晶体塑性变形：晶体塑性变形：变形岩石中矿物颗粒通过晶体塑变形岩石中矿物颗粒通过晶体塑性变形作用，促使扁平状或长条状颗粒沿着应变性变形作用，促使扁平状或长条状颗粒沿着应变椭球体椭球体XY主应变面平行排列，获得晶体优选方位，主应变面平行排列，获得晶体优选方位，从而构成岩石中连续的面理或流劈理。从而构成岩石中连续的面理或流劈理。一、劈理一、劈理 压溶作用压溶作用能较好地解释板劈理、褶能较好地解释板劈理、褶劈理和破劈理的形成过程。劈理和破劈理的形成过程。S1S2(褶劈理褶劈理)S1(先存先存流劈理流劈理)压溶作用对褶劈理成因的解释压溶作用对褶劈理成因的解释缩短量缩短量10305060一、劈理一、劈
10、理 3.劈理的成因劈理的成因秦皇岛地区寒武系张秦皇岛地区寒武系张夏组鲕状灰岩中的缝夏组鲕状灰岩中的缝合线合线一、劈理一、劈理 3.劈理的成因劈理的成因4 4面理置换面理置换在岩石的变形过程中，新形成的面理取代先存在岩石的变形过程中，新形成的面理取代先存面理的现象。面理的现象。新形成的面理往往是劈理，而先存面理可以是新形成的面理往往是劈理，而先存面理可以是劈理（如流劈理），也可以是层理。劈理（如流劈理），也可以是层理。在发生面理置换的情况下，在发生面理置换的情况下，成分层成分层是识别原始是识别原始层理的可靠标志。层理的可靠标志。一、劈理一、劈理安徽省巢湖市凤凰山鹅头崖断层下盘五通组砂岩中的面理置
11、换安徽省巢湖市凤凰山鹅头崖断层下盘五通组砂岩中的面理置换原生层原生层理理(S0)破劈理破劈理(S1)一、劈理一、劈理 4.面理置换面理置换新疆阿合奇县卡仑达尔组新疆阿合奇县卡仑达尔组钙质粉砂岩中的面理置换钙质粉砂岩中的面理置换原生层原生层理理(S0)破劈理破劈理(S1)一、劈理一、劈理 4.4.面理置换面理置换二、节理二、节理节理节理是岩石中没有明显位移的裂隙。是岩石中没有明显位移的裂隙。1 1节理的分类节理的分类（1 1）根据节理与岩层产状或伴生褶皱的相）根据节理与岩层产状或伴生褶皱的相互关系分类互关系分类根据节理与岩层产状分类走向节理根据节理与褶皱的关系分类倾向节理斜向节理顺层节理纵节理斜
12、节理横节理（2 2）根据节理的力学性质分类）根据节理的力学性质分类 根据形成节理时的力学性质可以把节理分为根据形成节理时的力学性质可以把节理分为剪节理剪节理和和张节理张节理。这是相对重要的分类方案。这是相对重要的分类方案。新疆乌恰县库新疆乌恰县库孜贡苏河孜贡苏河K1砂砂岩中的岩中的X形共形共轭剪节理轭剪节理二、节理二、节理 1节理的分类节理的分类剪节理的特点剪节理的特点：节理面产状较稳定，节理面产状较稳定，沿走向和倾向延伸较远；沿走向和倾向延伸较远；节理面较平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦节理面较平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦痕；痕；发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理一般切穿砾石；
13、发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理一般切穿砾石；典型的剪节理常呈共轭典型的剪节理常呈共轭“X”型节理系；型节理系；主剪裂面由羽状微裂面组成，羽状微裂面与主剪裂面主剪裂面由羽状微裂面组成，羽状微裂面与主剪裂面的交角一般为的交角一般为1015,相当于岩石内摩擦角的一半，相当于岩石内摩擦角的一半，其锐角指示本盘错动方向。其锐角指示本盘错动方向。该特征常用于应力分析。该特征常用于应力分析。二、节理二、节理 1节理的分类节理的分类（2）根据节理的力学性质分类）根据节理的力学性质分类新疆阿克陶县侏罗系砾岩中剪节理切穿新疆阿克陶县侏罗系砾岩中剪节理切穿砾石，剪节理被后期的方解石脉充填砾石，剪节理被后期的方解石
14、脉充填二、节理二、节理 1 1节理的分类节理的分类 （2 2）根据节理的力学性质分类）根据节理的力学性质分类黄山光明顶花岗岩中三黄山光明顶花岗岩中三个方向的剪节理个方向的剪节理二、节理二、节理 1节理的分类节理的分类（2）根据节理的力学性质分类）根据节理的力学性质分类贵州省雷山县板溪群清贵州省雷山县板溪群清水江组中的共轭剪节理水江组中的共轭剪节理二、节理二、节理 1节理的分类节理的分类（2）根据节理的力学性质分类）根据节理的力学性质分类张节理张节理是由张应力产生的破裂面。是由张应力产生的破裂面。特点：特点：产状不太稳定，延伸不远；产状不太稳定，延伸不远；节理面粗糙不平，无擦痕；节理面粗糙不平，
15、无擦痕；常绕过砾石和粗砂粒；常绕过砾石和粗砂粒；节理面多开口，常被矿脉节理面多开口，常被矿脉充填；充填；多条张节理呈不规则树枝多条张节理呈不规则树枝状或锯齿状、共轭雁列状及状或锯齿状、共轭雁列状及放射状、同心圆状；放射状、同心圆状；尾端变化极不规则。尾端变化极不规则。北京周口店奥陶系白云岩中沿北京周口店奥陶系白云岩中沿共轭剪切带形成的两组雁列张节理共轭剪切带形成的两组雁列张节理二、节理二、节理 1节理的分类节理的分类（2）根据节理的力学性质分类）根据节理的力学性质分类二、节理二、节理 1节理的分类节理的分类（2）根据节理的力学性质分类）根据节理的力学性质分类新疆乌什城南石炭系砂岩中新疆乌什城南
16、石炭系砂岩中的雁列式节理的雁列式节理2 2发育在岩浆岩中的发育在岩浆岩中的柱状节理柱状节理 柱状节理柱状节理与熔岩流面垂直，岩柱体横断面多呈六边与熔岩流面垂直，岩柱体横断面多呈六边形。其成因一般认为与熔岩流形。其成因一般认为与熔岩流冷缩有关。岩浆成分均匀、冷冷缩有关。岩浆成分均匀、冷凝速度一致，就可能形成柱状凝速度一致，就可能形成柱状节理。节理。柱状节理主要发育在玄武岩中。柱状节理主要发育在玄武岩中。美国加利福尼亚玄美国加利福尼亚玄武岩中的柱状节理武岩中的柱状节理右下方小图是岩右下方小图是岩柱体横断面柱体横断面二、节理二、节理吉林四平市山门镇流纹吉林四平市山门镇流纹岩中的柱状节理岩中的柱状节理
17、浙江省宁波市象山县花浙江省宁波市象山县花岙岛玄武岩岙岛玄武岩“海上石林海上石林”柱状节理柱状节理三、线理三、线理线理线理是岩石中发育的一般具有透入是岩石中发育的一般具有透入性的线状构造。性的线状构造。矿物集合体矿物集合体定向排列显定向排列显示出的拉伸示出的拉伸线理线理柱状矿物平柱状矿物平行排列而成行排列而成的生长线理的生长线理面理揉皱形面理揉皱形成的皱纹线成的皱纹线理理交面线理交面线理线理的分类线理的分类三、线理1.线理的类型线理的类型（1）成因分类）成因分类 原生线理原生线理:成岩过程中形成的线理。夏威夷基基拉韦厄拉韦厄（Kilauea）火山的熔岩流三、线理 次生线理：构造变形过程中形成的线
18、理，如拉伸线理、皱纹线理。龙门山正龙门山正河地区西河地区西康群中的康群中的杆状构造杆状构造三、线理 1线理的类型 （1）成因分类（2 2）线理的形态分类）线理的形态分类 小型线理小型线理：露头或手标本上具有透入性的：露头或手标本上具有透入性的线状构造，包括线状构造，包括拉伸线理拉伸线理、矿物生长线理矿物生长线理、皱纹线理皱纹线理、交面线理交面线理等。等。大型线理大型线理：大中尺度上不一定具有透入性：大中尺度上不一定具有透入性的线理，包括的线理，包括石香肠构造石香肠构造、窗棂构造窗棂构造、铅笔铅笔构造构造、杆状构造杆状构造等。等。三、线理 1线理的类型河北省抚宁县山神庙奥陶系灰岩中的擦痕河北省抚
19、宁县山神庙奥陶系灰岩中的擦痕河南省卢氏县石槽沟北黑云斜河南省卢氏县石槽沟北黑云斜长变粒岩的两组皱纹线理长变粒岩的两组皱纹线理芬兰赫尔辛基市内基岩表面的冰川擦痕芬兰赫尔辛基市内基岩表面的冰川擦痕大别霍山县诸佛庵大别霍山县诸佛庵长英质片麻岩中的长英质片麻岩中的石香肠构造石香肠构造1234ABC 石香肠构造的递进发展图示强硬层1、2、3和4的强度按顺序递减，第4层与介质的性质相同。AC代表变形的发展方向。岩石强度的差异对岩石强度的差异对线理构造的影响线理构造的影响以石香肠构造为以石香肠构造为例例(3)(3)线理的运动学分类线理的运动学分类 A型线理：线理延伸方向与物质运动方向平行的线理，如擦痕和拉伸线理。B型线理：线理延伸方向与物质运动方向垂直的线理，如皱纹线理、杆状构造等。三、线理 1线理的类型2.2.线理的叠加线理的叠加河南省卢氏县石槽沟北黑云斜长变粒岩的两组线理河南省卢氏县石槽沟北黑云斜长变粒岩的两组线理思考题1.劈理按成因可以分为哪几种类型？2.如何利用层间劈理确定地层层序和背向斜的位置？3.劈理与褶皱、断层有哪些相互关系？4.线理主要有哪些类型？A型线理与B型线理有何差别？5.如何在野外区别张节理与剪节理？6.节理有断层有什么差别？
