一、节理的分类
二、节理的分期和配套
三,不同地质背景上发育的节理
四,节理的野外观察
五,节理测量资料的整理
第五章 节 理
节理 是岩石中的裂隙或破裂面,沿着节理面两侧的岩
块基本上没有发生过相对位移或没有明显的相对位移
节理构造是地壳上部岩石中发育最广的一种地质构造。
节理研究在理论上和实践上都具有重要意义,节理常常为
成矿热液的分散、渗透、迁移和储存提供了通道和空间,。
一些矿区矿床中的矿体的形状、产状和分布与该区节理的
性质、产状和分布有密切关系。节理也是石油、天然气和
地下水的运移通道和储集场所。大量发育的节理常常引起
水库的渗漏和岩体的不稳定,为水库和大坝等工程带来隐
患。节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构
造有着密切的成因联系。所以,节理的研究也有助于分析
和阐明地质构造的形成和发展。
第五章 节 理
一、节理的分类
节理的分类主要依据两个方面,一是按节理与有关构
造的几何关系,一是按节理节理形成的力学性质,这两者之
间又相互有关。
（一）节理与有关构造的几何关系分类,
节理是一种相对小型的地质构造,它们总是与其它
构造伴生,节理的产状与其它地质构造的产状之间往往存
在一定的几何关系。
1,根据节理产状与岩层产状的关系划分
2,根据节理产状与褶皱轴的关系划分
第五章 节 理
1,根据节理产状与岩层产状
的关系划分,
(1) 走向节理, 节理走向
与所在岩层的走向大致平行
的节理。
(2) 倾向节理, 节理走向
与所在岩层的走向大致垂直
的节理。
(3) 斜向节理, 节理走向
与所在岩层的走向斜交的节
理。
(4) 顺层节理, 节理走向
与所在岩层的层面大致平行
的节理。
第五章 节 理
2,根据节理产状与褶皱
轴方位之间的关系
划分,
(1) 纵节理,节
理走向与褶皱轴向
平行的节理。
(2) 横节理,节
理走向与褶皱轴向
直交的节理。
(3) 斜节理,节
理走向与褶皱轴向
斜交的节理。
第五章 节 理
（二） 节理的力学性质分类,
可将节理划分为 剪节理 和 张
节理 两类,
1,剪节理及其特征,
(1) 剪节理是由剪切力作
用而产生的破裂面。
(2) 剪节理产状较稳定,
平面上沿走向延伸较远,剖
面上切割较深。
(3) 剪节理的剪裂面较平
直、光滑,有时在剪切面上
有因剪切滑动产生的擦痕。
剪节理裂缝窄而闭合,若被
其它矿脉充填,矿脉显示宽
度均匀,脉壁平整。
第五章 节 理
(4) 剪节理一般切
割力较强,发育于砾
岩和砂岩中的剪节理,
一般都会穿切砾石和
沙粒等粒状物体。
(5) 典型的剪节理
往往组成由两组不同
走向的剪节理构成的
共轭,X”型节理系,
这种节理系发育较好
时,则将岩石切割成
菱形或棋盘格状。如
果一组方向的节理发
育而另一组方向的节
理不发育,则形成一
组平行延伸的节理,
岩石切割成板状。
第五章 节 理
,X”型共轭节理系将岩石切割成棋盘格式岩块
第五章 节 理
第五章 节 理
,X”型共轭节理系将岩石切割成菱形岩块
(6) 主剪裂面由
羽状微裂面组成。
羽状微裂面与主剪
裂面交角一般为 5－
15°,相当于内摩擦
角的一半。微裂面
与主剪裂面 相交之
锐夹角方向指示本
侧岩块剪切方向 。
剪节理的尾端变
化和连接形式,
★ 折尾
★ 菱形结环
★ 分叉
第五章 节 理
折
尾 菱
形
结
环
分
叉
(7) 共轭剪节理的
应力状态, 两组共轭剪
节理的交线方向代表 s2
轴,两组共轭剪节理面
的夹角的平分线分别
代表 s1和 s3轴的方向。
一般来说,s1位于锐夹
角平分线的方向,s3位
于钝夹角平分线的方
向。
第五章 节 理
2,张节理及其特征,
(1) 张节理是由 张应力
作用而形成的破裂面。
(2) 张节理一般 规模较
小,平面上延伸不远,剖面
上切割不深,产状不甚稳
定 。一组节理有时呈 侧列
产出。
(3) 张节理面一般 粗糙
不平,节理面上 无擦痕 。
(4) 在砾岩和砂岩中发
育的张节理,不穿切 砾石
和砂粒,而是 绕过 砾石和
砂粒弯折延伸。
第五章 节 理
(5) 张节理往往呈 开启张口
状态,可被岩脉、矿脉充
填。
(6) 张节理的尾端变化和连
接形式, 多为 不规则形
态,另有树枝状、多级分
叉、杏仁状结环。
(7) 在共轭剪裂带中形成的
张节理多呈 雁列状 。
第五章 节 理
(8) 张节理是在
平行于节理面的压应
力或垂直于节理面的
张应力作用下形成的,
因此,张节理面的垂
线方向代表 s3方向,
张节理与应变椭球体
的最大应变轴 A轴 。
第五章 节 理
节理力学性质的转化,
一些早期形成的剪节
理,在后期构造变形中会
被改造或叠加,例如, 早期
在南北向挤压下形成一对
共轭剪节理,后期在南北
向顺时针剪切力的作用下,
北东向一组剪节理被改造
为北东向的张节理 ; 若后
期发生的是南北向逆时针
剪切力,则早期的北西向
一组剪节理被改造成北西
向的张节理。
第五章 节 理
3,缝合线构造,
缝合线构造是一种
呈幅度不等的尖锐
锯齿状破裂面。
特点,
(1) 多发育于碳
酸盐岩石中,如石灰
岩、白云岩,碎屑岩
中也可见到。
(2) 缝合线构造
的型式有锥状、柱
状。
(3) 多数缝合线
构造的产状都是平
行岩层层面的,也有
斜交岩层面产出的。
第五章 节 理
(4) 缝合线构造的
成因是岩石中先存在微
破裂面,后来遭受挤压,
破裂面附近的易溶组分
溶解并迁移,难溶组分残
留聚集,以至原来平直的
破裂面转化成无数细小
尖峰突起的缝合面。
(5) 缝合线构造的应
力状态, 缝合线构造的
峰尖方向指示最大主应
力 s1方向。
第五章 节 理
（三） 雁列节理和雁
列脉,
1,概念,
雁列节理是一
组成雁行式斜列
的节理,如若雁列
节理被岩脉或矿
脉所充填,则称为
雁列脉。
第五章 节 理
雁列脉
2,雁列节理和雁列脉的
要素及其特征,
(1) 左列和右列,
雁列节理或雁
列脉在平面上有左
列和右列两种型式。
当垂直节理走向观
察时,远侧节理向
左侧错列或在左端
重叠时,称为左列 ;
反之,远侧节理向
右侧错列或在右端
重叠时,称为右列。
第五章 节 理
左列型式的雁列脉
第五章 节 理
右列型式的雁列脉
(2) 雁列带, 雁列节理和雁列脉
成带状展布的空间范围叫雁列带。
(3) 雁列面, 穿过雁列带中各个
单脉的中心而平分雁列带的中心
面叫雁列面。
(4) 雁列轴, 雁列面在雁列带横截
面上的迹线叫做雁列轴。
(5) 雁列角, 单脉与雁列脉之间的
锐夹角为雁列角。雁列角的大小
对分析节理的力学性质很有意义,
根据实测资料统计,雁列角有两个
高峰值,一个为 45左右,属于张裂
型节理 ; 另一个为 10左右,属于剪
裂型节理,是由剪裂作用中与主剪
切面成小角度相交的微剪裂发育
而成的。
第五章 节 理
aa’,bb’-雁列带,MM’-雁列轴，
β-雁列角,AM-雁列带宽度
（ 6） 雁列脉中的单脉的形态变化很大,主要有平面型和 S型两种,
平面型雁列脉一般窄而长,主要属于剪节理性质,反映劈理后变
形较轻。 S型雁列脉单脉的中段较宽,主要属于张裂性质,反映
了剪切作用中的递进变形。
由 S型单脉组成的共轭雁列脉中,一种是正 S型,另一种是反 S
型。
第五章 节 理
S型 反 S型
左列 右列
（四） 羽饰构造,
羽饰是发育于
节理面上的羽毛状
精细饰纹,是构造
应力下形成的一种
小型构造。羽饰构
造产于多种岩石中,
其中以砂岩等碎屑
岩中最为常见,也
见于细粒变质沉积
岩中,甚至在玄武
岩中也有发育。
第五章 节 理
图 11-13
羽饰构造 包括以下几个组成部分, 羽轴、羽脉、边
缘带、边缘节理、陡坎。
第五章 节 理
羽饰构造 有多种型式,
最常见的是人字型,也有
呈放射状和环状的。羽饰
构造一般发育于浅层次的
脆性状态岩石中,是快速
破裂中形成的,羽脉的发
散方向指示节理的扩展方
向,羽脉收敛会聚方向和
人字型尖端指向断裂源点
边缘带的边缘节理及陡坎
与微剪羽裂类似,显示出
剪切力偶方向。
第五章 节 理
图 5-23
（五） 节理的裂开－愈合作用,
节理常常被矿物质充
填而形成岩脉,最常见的充
填物是石英、方解石等。
充填物有外来的,有从围岩
因压溶作用析出的,也有一
些岩脉是溶液与围岩交代
形成的。溶液侵入节理空
间并使节理两壁张开而形
成的岩脉称之为扩张性岩
脉 ; 如果由溶液与围岩交代
以占有空间而形成的岩脉
叫做非扩张性岩脉。
第五章 节 理
节理的裂开－愈合作用,
节理脉的充填常常是一个持续
反复增生的过程,先形成一个窄的裂
缝,然后张开,张开的空间被结晶矿
物质充填愈合,这种反复裂开－愈合
的增生作用称为裂开－愈合作用。
节理充填物的晶体常常显示纤维状
或柱状的结晶习性,脉内矿物的结晶
方向与应力作用方式和方向有关。
受垂直岩脉走向的张应力作用的岩
脉,其内矿物晶体垂直岩脉的脉壁生
长 ; 而受 平行岩脉走向的剪应力作
用,脉内矿物晶体长轴与脉壁斜交。
第五章 节 理
（六） 节理组和节理系,
一次构造作用中 形成的节理一般是有一定的规律
的,并且是成群产出,构成一定的 组合型式,即节理组
和节理系。
1,节理组, 在一次构造作用的统一构造应力场中形成
的,产状基本一致,力学性质相同的一群节理称为节理
组。
2,节理系, 在一次构造作用的统一构造应力场中形成
的两个或两个以上的节理组称为节理系。例如,共轭
,X”型剪节理就是属于一个节理系。
第五章 节 理
二,节理的配套与分期
在漫长的地质历史时期中,一个地区可能经历过
多次构造运动,每一次构造运动都有着它自己的应力
作用的方式和方向,并由此产生了一定方向、一定力
学性质的节理、节理组以及一定组合型式的节理系。
此外,早期构造运动中形成的节理在后期构造运动的
构造应力场的作用下,会发生力学性质的改造和叠加。
所以,有必要对一个地区发育的所有节理按其形成的
不同时期和不同构造应力场进行 分期和配套,以便从
时间上、空间上、力学成因上研究一个地区节理的形
成发育历史和分布产出规律,并为研究一个地区的构
造发展史及恢复古构造应力场提供一定的依据。
第五章 节 理
（一） 节理的配套,
1,节理配套的概念,
节理配套就是将在
一定构造时期的统一构
造应力场中形成的各组
节理组合成一定的系列,
换句话说,就是去鉴别
那些不同方向的节理或
节理组是否是形成于同
一构造时期,并且是否
是形成于同一构造应力
场的作用,能否配套成
为共轭,X”型节理系。
第五章 节 理
能否配套?
2,节理配套的依据 ;
(1) 进行配套的
两组节理无论是在
平面上还是在剖面
上均具有一定的几
何学组合关系,多数
呈,X”型式 。
但需要注意的
是,呈,X” 形的两
组节理不一定都是
形成于同一构造时
期和同一构造应力
场。
第五章 节 理
谁给谁配套?
(2) 进行配套的
两组节理或个节理
组在其尾端可以有
折尾、菱形结环、
分叉。
(3) 进行配套的
两组节理或节理组
必需是形成于同一
构造时期。在动力
学上属于统一的构
造应力场。
第五章 节 理
s3
s1
(4) 进行
配套的两组节
理或个节理组
在在露头上可
见到 相互切错
的关系,并且
这种相互切错
关系遵循于力
学分析原理,
服从于统一的
构造应力场。
第五章 节 理
第五章 节 理
两组方向节理的相互切错
(5) 进行配
套的两组节理
或个节理组的
节理面上有擦
痕,且擦痕指示
的两组节理的
相对位移方向
遵循力学分析
原理,服从统一
的构造应力场。
第五章 节 理
两组方向节理的相互切错
(6) 进行配
套的两组节理
或个节理组的
节理面中或旁
侧的伴生、派
生构造所反映
的动力学特征
符合统一的构
造应力场。
第五章 节 理
(7) 进行配套的两
组节理或个节理组
的节理面一般应该
有相应的构造归属,
即可以归属到研究
区某一次构造运动
的构造成分
(8) 早期形成的
,X”型共轭剪节理
后期受到挤压作用,
易形成追踪张节理,
利用这种特征也可将节理组进行配套。
第五章 节 理
（二） 节理的分期,
1,节理分期的概念,
节理的分期就是将一个地区不同构造时期、不同
构造应力场所形成的节理进行篩分,把同一构造期和
同一构造应力场所形成的节理组合在一起。节理的分
期主要依据节理组以及节理系之间的交切关系,还可
利用各个期次的节理与某些地质体之间的关系来进行
节理分期。
第五章 节 理
2,利用节理组之间的交切关
系进行节理分期,
节理的交切关系有
以下几种情况,
(1) 错开, 后期形成
的节理切断早期形成的
节理,若后期节理是剪
节理,则可见到错断线
两侧标志点的对应错开。
第五章 节 理
(2) 限制, 一组节理延伸
到另一组节理前突然中
止,这种现象叫做限制,
被限制的节理组形成相
对较晚。
图中 3,4组节理节
理被 1,2组节理所限制,
所以,3,4组节理形成
晚于 1,2组节理。错开
与限制的区别在于,错
开表现为一系列标志点
的对应错开,而限制则
无对应点错开。
第五章 节 理
(3) 互切, 如果
两组节理互相交切
或切错,且两组节理
相互切错的方向又
遵循力学分析原理,
服从统一的构造应
力场,则说明两组节
理是同时形成的,并
具有共轭关系。
第五章 节 理
(4) 追踪、利用
和改造,
后期节理有时
利用早期节理,顺早
期节理追踪或对早
期节理加以改造,由
此,一些晚期节理比
早期节理更明显、
更完整。
第五章 节 理
追
踪
节
理
改
造
节
理
3,借助其它地质体判别节理形成的先
后顺序,
岩墙、岩脉以及其它地质体
可用来间接判断节理形成的先后
顺序。
(1) 沿着不同期次节理贯入的岩
墙、岩脉和岩体,岩性和结构上
常常各具特色,岩性、结构不同
的岩脉、岩墙的交切关系,可指
示节理形成的先后顺序。
(2) 一组有岩脉充填的节理,被另
一组无岩脉充填的节理切错,说
明无岩脉节理形成相对较晚
第五章 节 理
（三） 节理配套和分期中应注意的问题,
1,节理的配套和分期应该在野外同时进行,但必需遵
循先配套,然后再分期的原则。
2,节理的配套和分期不仅要依据节理相互之间的关
系,及其本身的特征,而且应结合研究区的区域地质背
景和构造背景,结合研究区构造变形的期次及其相应
的构造应力场特征,还要考虑节理所在的地质构造和
地质体的构造特征。
3,在野外测量、统计、分析而得出的节理配套和分
期的结果,应带到野外去进行检验,若有不符之处,需
及时修正,再次分析。
第五章 节 理
三,不同地质背景上发育的节理
节理构造是区域构造运动的产物,它与构造运动中形成的
褶皱、断层以及其它地质构造在几何学特征、形成作用、发展
演化上都具有密切的关系。探讨和查明这些关系不仅对研究节
理,而且对研究区域构造都有重要意义。
（一） 与褶皱有关的节理,
与褶皱有关的节理很大程度上取决于褶皱的形成方式和
发展过程,例如,纵弯褶皱上发育的节理与横弯褶皱上发育的节
理就明显地不同。在纵弯褶皱的不同发育阶段和不同的构造部
位发育的节理也不同。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
第五章 节 理
纵弯褶皱机
制岩层发生弯曲
褶皱之前,水平
岩层受侧向水平
挤压力作用,在
岩层中形成一对
平面共轭,X”
型剪节理,s2垂
直,s1,s3水平。
s3
s1
s2
（一） 与褶皱有关的节理,
在平面,X”型剪节理形成之后,
岩层继续受侧向水平挤压,逐渐弯曲
褶皱,并在褶皱上形成一系列节理,
这些节理是引起褶皱的区域性应力
和褶皱形成过程中派生的局部应力
作用的结果。主要有,
与纵弯褶皱有关的张节理有两组,
一组纵张节理,一组横张节理。横张
节理多发育于褶皱的转折端或核部,
垂直褶皱的枢纽延伸,其应力状态为,
最大主应力 s1水平,并平行横张节理
的走向方向 ; 中间主应力直立 s2; 最
小主应力 s3水平,并垂直横张节理的
走向方向。
第五章 节 理
5.3 不同地质背景上发育的
节理
5.3.1 与褶皱有关的节理,
纵张节理主要发育于背
斜转折端上,在背斜横截面
上排列成扇状,单个节理为
尖端向下的楔形,随着背斜
的不断隆起,纵张节理也不
断从外侧向内核发展。当
背斜枢纽为水平状态时,纵
张节理的应力状态是, 最大
主应力 s1直立或近于直立,
中间主应力 s2水平,平行枢
纽方向 ; 最小主应力水平或
近于水平,且垂直纵张节理
面。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
与纵弯褶皱有关的剪
节理包括一对斜向共轭剪
节理以及两翼岩层间滑动
派生引起的层间剪节理。
其中的斜向共轭剪节理与
褶皱的轴向斜交,剪节理面
倾向陡峻,其应力状态为中
间主应力 s2直立 ; 最大主应
力 s1处于 水平状态,且平行
共轭剪节理锐夹角的平分
线方向 ; 最小主应力 s3处于
水平状态,并平行共轭剪节
理的钝夹角平分线方向。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
由于褶皱两翼岩层在弯曲褶皱过程中,层间弯滑
作用导致层间滑动,派生出剪切力,并由剪切力作用产
生层间剪节理两组,其中一组平行或近于平行岩层层
面,另一组则垂直或近于垂直岩层层面发育。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
纵弯褶皱的岩层在弯曲
褶皱的过程中,在褶皱的横
截面上会产生一对,X”型
共轭剪节理,因其出现在剖
面上而被称为 剖面,X”型
共轭剪节理 。两组剪节理
的倾向相反,走向在平面上
相互平行,且平行褶皱的轴
迹。其应力状态为, 中间主
应力 s2处于水平状态,最大
主应力 s1也处于水平状态,
并垂直褶皱的轴迹方向 ; 最
小主应力 s3直立。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
由于背斜的隆起和向斜的凹
下,在背斜的脊部和向斜的槽部
会派生出局部构造应力场 。其
中在背斜的脊部派生出与褶皱
轴迹垂直的张应力,在此张应力
的作用下,在背斜脊部会产生一
对产状陡峻的共轭,X”剪节理,
其应力状态为, 中间主应力 s2直
立,最小主应力 s3处于水平状态,
且与褶皱轴迹垂直或平行共轭
剪节理钝夹角的平分线方向 ; 最
大主应力 s1处于水平状态,且平
行褶皱轴迹方向或平行剪节理
锐夹角平分线方向。
第五章 节 理
（二） 与断层有关的节理,
在断层作用中,由于断层两
盘相对位移滑动而派生剪切应
力作用,这种派生的局部应力场
会在断层的旁侧产生一些与断
层具有一定几何关系的节理构
造来。
1,羽状张节理,
断层两侧发育的羽状张节
理一般是在断层活动时所派生
的局部应力活动的产物,这种节
理呈羽状斜列,位于断层的旁侧
而不穿切断层。
第五章 节 理
（二）断层有关的节理,
1,羽状张节理,
羽状张节理 常常与断层成
锐角相交,与断层相交的锐夹角
方向指示断层本盘位移方向,由
此,断层派生的羽状张节理可以
用来判断断层的滑动方向。羽
状张节理的应力状态为, 节理面
与断层面的交线方向代表中间
主应力 s2的方向 ; 羽状张节理面
的法线方向代表最小主应力 s3
的方向,最大主应力 s1垂直 s2,
并与 s2同位于张节理面上。
第五章 节 理
（二） 与断层有关的节理,
2,伴生剪节理,
在形成断层的统一构造应力场下,可以形成两组剪节理,一
组与断层面平行或近于平行,另一组与断层面斜交。
第五章 节 理
2,伴生剪节理,
(1) 正断层的伴生节理, 在形成正断层的统一构造应力场下,可以形成两
组剪节理,一组与断层面平行或近于平行,另一组与断层面斜交,在剖面上构
成,X”型共轭剪节理。在平面上两组剪节理的走向均相互平行,且平行断
层的走向。其应力状态为 s2水平且平行两组剪节理的交线方向,s1直立并平
行两组剪节理的锐夹角平分线方向 ; s3水平且平行两组剪节理的钝夹角平分
线方向。
第五章 节 理
2,伴生剪节理,
(2) 逆断层的伴生节理, 在形成逆断层的统一构造应力场下,可以形成两
组剪节理,一组与断层面平行或近于平行,另一组与断层面斜交,在剖面上构
成,X”型共轭剪节理。在平面上两组剪节理的走向均相互平行,且平行断
层的走向。其应力状态为 s2水平并平行两组剪节理的交线方向,s3直立并平
行两组剪节理的钝夹角平分线方向 ; s1水平且平行两组剪节理的锐夹角平分
线方向。
第五章 节 理
2,伴生剪节理,
(3) 平移断层的伴生节理, 在形成平移断层的统一构造应力场下,可以形
成两组剪节理,一组与断层面平行或近于平行,另一组与断层面斜交,在平面
上构成,X”型共轭剪节理。在剖面上两组剪节理直立或倾向陡峻且平行或
近于相互平行。其应力状态为 s2直立并平行两组剪节理的交线方向,s3水平
并平行两组剪节理的钝夹角平分线方向 ; s1水平且平行两组剪节理的锐夹角
平分线方向。
第五章 节 理
（二） 与断层有关的节理,
3,派生剪节理,
断层两盘相对运动引
起的派生构造应力场,也可
以形成两组剪节理,其中一
组剪节理与断层面呈大角
度相交,一般不太发育,也
不太稳定。另一组剪节理
与断层面呈小角度相交,其
交角一般不超过 15°,相当
于剪切羽裂,该组剪节理与
断层面相交锐夹角方向指
示本盘运动方向。
第五章 节 理
（三） 与区域构造有关的节理,
1,区域性节理, 在地壳表层广大地区存在着规律性展布的节
理,这些节理与局部的地质构造如断层、褶皱没有成因上的联
系,应该是区域性构造和区域性构造应力场作用的结果,这类节
理称为区域性节理。
区域性节理的特点,
(1) 区域性节理多发育于变形比较轻微的地台水平岩层或
近于水平岩层区,在那里,节理产状直立或近于直立,即节理多
为垂直岩层层面发育的平面共轭,X”型。
(2) 区域性节理发育范围广,产状稳定。
(3) 区域性节理规模大、间距宽、延伸长,可穿切不同岩层
和地质体。
(4) 区域性节理常常构成一定的几何型式,如,X”型。
(5) 区域性节理若被岩浆充填,则形成规律性排列的岩墙群。
第五章 节 理
2,主节理,
(1) 主节理是指规模明显大于该区节理平均规
模的节理。
（ 2) 主节理延伸长,一般为数十米以至上百米。
(3) 主节理产状较为稳定,在发育区的各个方向、
各种类型的节理中,主节理占有主导地位。
(4) 主节理可以穿切不同的岩层,甚至穿切局
部地质构造。
(5) 主节理是更广大区域构造活动的产物。
第五章 节 理
3,系统性节理,
在区域性节理的发育中,节理在节理产状、方位、组合、排
列、间距等方面具有规律性就叫做系统性节理。
节理构造的这些规律性一般是构造成因的,或者是与某种构
造具有成因关系。
4,非系统性节理,
在区域性节理的发育中,节理在节理产状、方位、组合、排
列、间距等方面是无规律可循的就叫做非系统性节理。
非系统性节理一般来说是非构造成因的,当也可是前期的系
统性节理遭受后期构造的改造或叠加,使其失去原先的规律性
而造成的。
第五章 节 理
四,节理的野外观测
节理构造研究的基础是在野外进行大量的观察、
测量和统计工作,在这些工作的基础上,结合地质构造
等有关资料,对观测资料进行鉴别、数据处理和综合
分析,最终将节理的观测资料和分析结果应用于地质
构造和构造应力场的分析和解释中。
在前往野外进行节理观测之前,可收集研究区的
航空照片和卫星照片进行解译,概括地宏观地了解和
认识研究区节理的特点和空间分布规律,做到心中有
数。
第五章 节 理
（一） 观测点的选定,
1,观测点的选定取决于研究的目的和任务,
一般不要求均匀布点,而是根据地质情况和节
理发育情况布点,做到疏密适度。
2,露头良好,最好能在三度空间观测,其露
头面积一般不小于 10m2,便于大量测量和统计。
3,节理比较发育,节理组、节理系及其相互
关系比较容易确定。
4,观测点应选在构造的重要部位
5,尽可能在不同的构造层、不同的岩系、
不同的岩性层中布点。
第五章 节 理
（二） 节理观测的内容,
1,地质背景的观测, 在对节理观测前,首先应了解
观察地段的地质背景,其中包括,
★ 节理所在构造层及其组成 ;
★ 地层时代及其产状 ;
★ 岩层及其成层性 ;
★ 褶皱和断层的特点 ;
★ 观测点所在的构造部位等内容。
第五章 节 理
2,节理的分类及节理组、节理系的划分,
★ 根据节理特征对节理进行力学性质的鉴别和确定 ;
★ 根据节理方向、力学性质、形成时间的一致性,划分和确定节理组 ;
★ 根据节理和节理组形成时间的一致性,形成的构造应力场的统一性,
划分和确定节理系 ;
3,节理的配套和分期,
★ 根据节理配套的依据将所有节理和节理组进行配套 ;
★ 根据节理分期的依据将所配好的共轭节理和其它节理按形成的先后
顺序进行分期。
4,节理发育程度的研究,
岩性对节理的发育有明显的影响,。岩性对节理发育程度的影响表现为,
韧性岩层中剪节理比张节理发育 ; 在同一应力状态下,韧性岩层中共轭剪节
理的夹角常常比脆性岩层中大,节理的间距或密集程度也因岩性而有差异。
岩层的厚度影响节理发育的间距,岩层越厚节理间距越大。层面的存在
会降低岩石的强度,因此,岩性相同而厚度不等的岩石,在同样外力下,。薄
层中的间距小,更密集。
第五章 节 理
5,节理发育程度的研究,
节理发育程度常常以密度或频度来表示。节理频度或密度
是指节理法线方向上单位长度内节理的条数 (条 /米 ) 。如果 n组
节理都很陡,可以选定单位面积测定节理数。
为了了解岩石的渗透性及其影响,除了统计节理密度之外,
还要计算裂隙度 (G),就是节理密度 (U)与节理平均壁距 (t)的乘
积,
G=Ut
节理发育程度也可以用单位面积内节理的长度来表示,如一
定半径 (g) 的圆内节理的长度之和 (I):
U=I/pg2
为了确定节理密度与岩性、层厚的定量关系,在野外可以
根据岩性和层厚选定一基准层,然后将不同层厚和岩性的岩石
中测得的节理密度进行对比换算,以求出其比值或系数。
第五章 节 理
6,节理的延伸,
以节理与岩层的关系,可分为层内节理和穿层节理 。
在观测节理顺走向的延伸上,要注意节理的平行性和
延伸长度。对于区域性节理,应注意节理的走向在区
域范围的变化趋势。
7,节理组合型式的观测,
岩石中的几组节理,常组合成一定型式,将岩石切
割成形状和大小各不相同的块体。要注意观测节理组
合型式和被切岩块所表现出的节理整体特征,要注意
区域性节理的分级和等距性的测定。
第五章 节 理
8,节理面的观测,
★ 注意观察节理面的形态和结构细节 ;
★ 节理面的平整程度 ;
★ 节理面上是否有擦痕,擦痕指示的节理
两侧岩块的剪切位移方向 ;
★ 微剪切羽裂及其与主剪节理的几何关
系。
9,节理含矿性和充填物的观察,
节理可以是重要的含矿构造,要注意节理是
否含矿,含矿节理的方向组合型式以及含矿节
理所占节理总数的百分数。还要注意和观测矿
脉内纤维状矿物的排列方式和方向。
第五章 节 理
（三） 节理的测量和记录,
在节理观测点上,除了对上述节理的各个方面进行观察研究的同时,还要
对节理进行测量和记录。
1,节理产状的测量,
节理是一种面状构造要素,测量节理的产状与测量岩层产状的要素一样,
要测量节理的倾向和倾角。节理产状的测量应该有系统、有规律的测量,
应该在节理观测点上节理的配套和分期的基础上,按不同期次、不同节理系、
不同组合型式、不同方向节理组的顺序和步骤一一地进行测量。然后分别予以记录。
2,节理密度或频度的统计,
还要在节理观测点上节理的配套和分期的基础上,按不同期次、不同节
理系、不同组合型式、不同方向节理组进行密度或频度的统计。节理产状的测量和密度的统计可以同时进行,如果在节理观测点上所见某个节理组具
有许多条节理且它们产状相同或相近,而且比较稳定,那么,可测量有代表性
的几条,然后再统计这个节理组的节理数目。这样,不仅可以得出节理观测
点上不同期次、不同节理系、不同组合型式、不同方向节理组各自的节理密度,还可最终统计出该节理观测点上发育的所有节理总的密度。
第五章 节 理
3,节理观测结果的记录,
在节理观测点上观察和测量的结果一般要填入
一定的表格和记录在专用的野外记录簿中,以便今后
对资料进行整理分析。一般性节理观测点记录表的格
式如下,
第五章 节 理
3,节理观测结果的记录,
在节理观测点上观察和测量的结果一般要填入一定的表
格和记录在专用的野外记录簿中,以便今后对资料进行整理分
析。一般性节理观测点记录表的格式如下,
节理观察点登记表
第五章 节 理
点号
及位
置
地层
时代、
层位
和岩
性
岩层
产状
和构
造部
位
节理
产状
节理组
系及其
力学性
质和相
互关系
节理配
套和分
期
节理
密度
节理面
特征及
充填物
备注
五,节理测量资料的整理
在野外对节理进行了观测并收集了大量资料之后,应
及时在室内对节理资料数据加以处理、整理、统计和分析,
以查明研究区节理发育的特点和规律及其与该研究区有关
构造的关系,并用以了解和帮助阐明研究区的构造演化历
史及其相应的构造应力场演化历史。
节理资料的整理、统计和构造解析一般采用图表形式,
主要有节理玫瑰花图、节理赤平投影极点图、节理赤平投
影等值线图、共轭节理赤平投影求解主应力方位图等等。
第五章 节 理
（一） 节理玫瑰花图,
节理玫瑰花图编制简便,用它来反映节理产状方
位的趋势,其中又分为节理走向玫瑰花图、主要反映节理
走向的排列趋势和变化趋势 ; 倾向玫瑰花图主要反映节理
倾向的排列和变化趋势 ; 节理倾角玫瑰花图主要反映节理
倾角的变化趋势。但以节理走向玫瑰花图最为常用。
第五章 节 理
（二） 节理极点图,
节理极点图
是将节理面以面的法
线方式 (即面的极点
方式 )经赤平投影而
成。图的编制简便,
投影的极点能同时精
确地反映节理地倾向、
倾角产状要素,反映
节理地空间展布特征,
但不能定量地反映节
理地空间优势发育方
位。
第五章 节 理
（三） 节理等值线图 (节理等密图 ):
节理等密图是在节理极点图地基础上,将极点图
中地极点按单位面积进行分布密度或频率统计,得出图中
单位面积地极点分布百分数,然后以插入法将具有相同极
点分布百分数的各点用光滑线条连接起来,便得到节理等
密图。它能精确地发育节理空间的优势排列方位。
第五章 节 理
（四） 节理求主应力轴图
解,
根据共轭剪节理与
最大主应力轴、中间主应力
轴、最小主应力轴的几何关
系,利用赤平投影的原理和
方法,将野外所测的共轭节
理产状进行赤平投影,利用
图解法求出三个主应力轴的
空间产状方位。
第五章 节 理
二、节理的分期和配套
三,不同地质背景上发育的节理
四,节理的野外观察
五,节理测量资料的整理
第五章 节 理
节理 是岩石中的裂隙或破裂面,沿着节理面两侧的岩
块基本上没有发生过相对位移或没有明显的相对位移
节理构造是地壳上部岩石中发育最广的一种地质构造。
节理研究在理论上和实践上都具有重要意义,节理常常为
成矿热液的分散、渗透、迁移和储存提供了通道和空间,。
一些矿区矿床中的矿体的形状、产状和分布与该区节理的
性质、产状和分布有密切关系。节理也是石油、天然气和
地下水的运移通道和储集场所。大量发育的节理常常引起
水库的渗漏和岩体的不稳定,为水库和大坝等工程带来隐
患。节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构
造有着密切的成因联系。所以,节理的研究也有助于分析
和阐明地质构造的形成和发展。
第五章 节 理
一、节理的分类
节理的分类主要依据两个方面,一是按节理与有关构
造的几何关系,一是按节理节理形成的力学性质,这两者之
间又相互有关。
（一）节理与有关构造的几何关系分类,
节理是一种相对小型的地质构造,它们总是与其它
构造伴生,节理的产状与其它地质构造的产状之间往往存
在一定的几何关系。
1,根据节理产状与岩层产状的关系划分
2,根据节理产状与褶皱轴的关系划分
第五章 节 理
1,根据节理产状与岩层产状
的关系划分,
(1) 走向节理, 节理走向
与所在岩层的走向大致平行
的节理。
(2) 倾向节理, 节理走向
与所在岩层的走向大致垂直
的节理。
(3) 斜向节理, 节理走向
与所在岩层的走向斜交的节
理。
(4) 顺层节理, 节理走向
与所在岩层的层面大致平行
的节理。
第五章 节 理
2,根据节理产状与褶皱
轴方位之间的关系
划分,
(1) 纵节理,节
理走向与褶皱轴向
平行的节理。
(2) 横节理,节
理走向与褶皱轴向
直交的节理。
(3) 斜节理,节
理走向与褶皱轴向
斜交的节理。
第五章 节 理
（二） 节理的力学性质分类,
可将节理划分为 剪节理 和 张
节理 两类,
1,剪节理及其特征,
(1) 剪节理是由剪切力作
用而产生的破裂面。
(2) 剪节理产状较稳定,
平面上沿走向延伸较远,剖
面上切割较深。
(3) 剪节理的剪裂面较平
直、光滑,有时在剪切面上
有因剪切滑动产生的擦痕。
剪节理裂缝窄而闭合,若被
其它矿脉充填,矿脉显示宽
度均匀,脉壁平整。
第五章 节 理
(4) 剪节理一般切
割力较强,发育于砾
岩和砂岩中的剪节理,
一般都会穿切砾石和
沙粒等粒状物体。
(5) 典型的剪节理
往往组成由两组不同
走向的剪节理构成的
共轭,X”型节理系,
这种节理系发育较好
时,则将岩石切割成
菱形或棋盘格状。如
果一组方向的节理发
育而另一组方向的节
理不发育,则形成一
组平行延伸的节理,
岩石切割成板状。
第五章 节 理
,X”型共轭节理系将岩石切割成棋盘格式岩块
第五章 节 理
第五章 节 理
,X”型共轭节理系将岩石切割成菱形岩块
(6) 主剪裂面由
羽状微裂面组成。
羽状微裂面与主剪
裂面交角一般为 5－
15°,相当于内摩擦
角的一半。微裂面
与主剪裂面 相交之
锐夹角方向指示本
侧岩块剪切方向 。
剪节理的尾端变
化和连接形式,
★ 折尾
★ 菱形结环
★ 分叉
第五章 节 理
折
尾 菱
形
结
环
分
叉
(7) 共轭剪节理的
应力状态, 两组共轭剪
节理的交线方向代表 s2
轴,两组共轭剪节理面
的夹角的平分线分别
代表 s1和 s3轴的方向。
一般来说,s1位于锐夹
角平分线的方向,s3位
于钝夹角平分线的方
向。
第五章 节 理
2,张节理及其特征,
(1) 张节理是由 张应力
作用而形成的破裂面。
(2) 张节理一般 规模较
小,平面上延伸不远,剖面
上切割不深,产状不甚稳
定 。一组节理有时呈 侧列
产出。
(3) 张节理面一般 粗糙
不平,节理面上 无擦痕 。
(4) 在砾岩和砂岩中发
育的张节理,不穿切 砾石
和砂粒,而是 绕过 砾石和
砂粒弯折延伸。
第五章 节 理
(5) 张节理往往呈 开启张口
状态,可被岩脉、矿脉充
填。
(6) 张节理的尾端变化和连
接形式, 多为 不规则形
态,另有树枝状、多级分
叉、杏仁状结环。
(7) 在共轭剪裂带中形成的
张节理多呈 雁列状 。
第五章 节 理
(8) 张节理是在
平行于节理面的压应
力或垂直于节理面的
张应力作用下形成的,
因此,张节理面的垂
线方向代表 s3方向,
张节理与应变椭球体
的最大应变轴 A轴 。
第五章 节 理
节理力学性质的转化,
一些早期形成的剪节
理,在后期构造变形中会
被改造或叠加,例如, 早期
在南北向挤压下形成一对
共轭剪节理,后期在南北
向顺时针剪切力的作用下,
北东向一组剪节理被改造
为北东向的张节理 ; 若后
期发生的是南北向逆时针
剪切力,则早期的北西向
一组剪节理被改造成北西
向的张节理。
第五章 节 理
3,缝合线构造,
缝合线构造是一种
呈幅度不等的尖锐
锯齿状破裂面。
特点,
(1) 多发育于碳
酸盐岩石中,如石灰
岩、白云岩,碎屑岩
中也可见到。
(2) 缝合线构造
的型式有锥状、柱
状。
(3) 多数缝合线
构造的产状都是平
行岩层层面的,也有
斜交岩层面产出的。
第五章 节 理
(4) 缝合线构造的
成因是岩石中先存在微
破裂面,后来遭受挤压,
破裂面附近的易溶组分
溶解并迁移,难溶组分残
留聚集,以至原来平直的
破裂面转化成无数细小
尖峰突起的缝合面。
(5) 缝合线构造的应
力状态, 缝合线构造的
峰尖方向指示最大主应
力 s1方向。
第五章 节 理
（三） 雁列节理和雁
列脉,
1,概念,
雁列节理是一
组成雁行式斜列
的节理,如若雁列
节理被岩脉或矿
脉所充填,则称为
雁列脉。
第五章 节 理
雁列脉
2,雁列节理和雁列脉的
要素及其特征,
(1) 左列和右列,
雁列节理或雁
列脉在平面上有左
列和右列两种型式。
当垂直节理走向观
察时,远侧节理向
左侧错列或在左端
重叠时,称为左列 ;
反之,远侧节理向
右侧错列或在右端
重叠时,称为右列。
第五章 节 理
左列型式的雁列脉
第五章 节 理
右列型式的雁列脉
(2) 雁列带, 雁列节理和雁列脉
成带状展布的空间范围叫雁列带。
(3) 雁列面, 穿过雁列带中各个
单脉的中心而平分雁列带的中心
面叫雁列面。
(4) 雁列轴, 雁列面在雁列带横截
面上的迹线叫做雁列轴。
(5) 雁列角, 单脉与雁列脉之间的
锐夹角为雁列角。雁列角的大小
对分析节理的力学性质很有意义,
根据实测资料统计,雁列角有两个
高峰值,一个为 45左右,属于张裂
型节理 ; 另一个为 10左右,属于剪
裂型节理,是由剪裂作用中与主剪
切面成小角度相交的微剪裂发育
而成的。
第五章 节 理
aa’,bb’-雁列带,MM’-雁列轴，
β-雁列角,AM-雁列带宽度
（ 6） 雁列脉中的单脉的形态变化很大,主要有平面型和 S型两种,
平面型雁列脉一般窄而长,主要属于剪节理性质,反映劈理后变
形较轻。 S型雁列脉单脉的中段较宽,主要属于张裂性质,反映
了剪切作用中的递进变形。
由 S型单脉组成的共轭雁列脉中,一种是正 S型,另一种是反 S
型。
第五章 节 理
S型 反 S型
左列 右列
（四） 羽饰构造,
羽饰是发育于
节理面上的羽毛状
精细饰纹,是构造
应力下形成的一种
小型构造。羽饰构
造产于多种岩石中,
其中以砂岩等碎屑
岩中最为常见,也
见于细粒变质沉积
岩中,甚至在玄武
岩中也有发育。
第五章 节 理
图 11-13
羽饰构造 包括以下几个组成部分, 羽轴、羽脉、边
缘带、边缘节理、陡坎。
第五章 节 理
羽饰构造 有多种型式,
最常见的是人字型,也有
呈放射状和环状的。羽饰
构造一般发育于浅层次的
脆性状态岩石中,是快速
破裂中形成的,羽脉的发
散方向指示节理的扩展方
向,羽脉收敛会聚方向和
人字型尖端指向断裂源点
边缘带的边缘节理及陡坎
与微剪羽裂类似,显示出
剪切力偶方向。
第五章 节 理
图 5-23
（五） 节理的裂开－愈合作用,
节理常常被矿物质充
填而形成岩脉,最常见的充
填物是石英、方解石等。
充填物有外来的,有从围岩
因压溶作用析出的,也有一
些岩脉是溶液与围岩交代
形成的。溶液侵入节理空
间并使节理两壁张开而形
成的岩脉称之为扩张性岩
脉 ; 如果由溶液与围岩交代
以占有空间而形成的岩脉
叫做非扩张性岩脉。
第五章 节 理
节理的裂开－愈合作用,
节理脉的充填常常是一个持续
反复增生的过程,先形成一个窄的裂
缝,然后张开,张开的空间被结晶矿
物质充填愈合,这种反复裂开－愈合
的增生作用称为裂开－愈合作用。
节理充填物的晶体常常显示纤维状
或柱状的结晶习性,脉内矿物的结晶
方向与应力作用方式和方向有关。
受垂直岩脉走向的张应力作用的岩
脉,其内矿物晶体垂直岩脉的脉壁生
长 ; 而受 平行岩脉走向的剪应力作
用,脉内矿物晶体长轴与脉壁斜交。
第五章 节 理
（六） 节理组和节理系,
一次构造作用中 形成的节理一般是有一定的规律
的,并且是成群产出,构成一定的 组合型式,即节理组
和节理系。
1,节理组, 在一次构造作用的统一构造应力场中形成
的,产状基本一致,力学性质相同的一群节理称为节理
组。
2,节理系, 在一次构造作用的统一构造应力场中形成
的两个或两个以上的节理组称为节理系。例如,共轭
,X”型剪节理就是属于一个节理系。
第五章 节 理
二,节理的配套与分期
在漫长的地质历史时期中,一个地区可能经历过
多次构造运动,每一次构造运动都有着它自己的应力
作用的方式和方向,并由此产生了一定方向、一定力
学性质的节理、节理组以及一定组合型式的节理系。
此外,早期构造运动中形成的节理在后期构造运动的
构造应力场的作用下,会发生力学性质的改造和叠加。
所以,有必要对一个地区发育的所有节理按其形成的
不同时期和不同构造应力场进行 分期和配套,以便从
时间上、空间上、力学成因上研究一个地区节理的形
成发育历史和分布产出规律,并为研究一个地区的构
造发展史及恢复古构造应力场提供一定的依据。
第五章 节 理
（一） 节理的配套,
1,节理配套的概念,
节理配套就是将在
一定构造时期的统一构
造应力场中形成的各组
节理组合成一定的系列,
换句话说,就是去鉴别
那些不同方向的节理或
节理组是否是形成于同
一构造时期,并且是否
是形成于同一构造应力
场的作用,能否配套成
为共轭,X”型节理系。
第五章 节 理
能否配套?
2,节理配套的依据 ;
(1) 进行配套的
两组节理无论是在
平面上还是在剖面
上均具有一定的几
何学组合关系,多数
呈,X”型式 。
但需要注意的
是,呈,X” 形的两
组节理不一定都是
形成于同一构造时
期和同一构造应力
场。
第五章 节 理
谁给谁配套?
(2) 进行配套的
两组节理或个节理
组在其尾端可以有
折尾、菱形结环、
分叉。
(3) 进行配套的
两组节理或节理组
必需是形成于同一
构造时期。在动力
学上属于统一的构
造应力场。
第五章 节 理
s3
s1
(4) 进行
配套的两组节
理或个节理组
在在露头上可
见到 相互切错
的关系,并且
这种相互切错
关系遵循于力
学分析原理,
服从于统一的
构造应力场。
第五章 节 理
第五章 节 理
两组方向节理的相互切错
(5) 进行配
套的两组节理
或个节理组的
节理面上有擦
痕,且擦痕指示
的两组节理的
相对位移方向
遵循力学分析
原理,服从统一
的构造应力场。
第五章 节 理
两组方向节理的相互切错
(6) 进行配
套的两组节理
或个节理组的
节理面中或旁
侧的伴生、派
生构造所反映
的动力学特征
符合统一的构
造应力场。
第五章 节 理
(7) 进行配套的两
组节理或个节理组
的节理面一般应该
有相应的构造归属,
即可以归属到研究
区某一次构造运动
的构造成分
(8) 早期形成的
,X”型共轭剪节理
后期受到挤压作用,
易形成追踪张节理,
利用这种特征也可将节理组进行配套。
第五章 节 理
（二） 节理的分期,
1,节理分期的概念,
节理的分期就是将一个地区不同构造时期、不同
构造应力场所形成的节理进行篩分,把同一构造期和
同一构造应力场所形成的节理组合在一起。节理的分
期主要依据节理组以及节理系之间的交切关系,还可
利用各个期次的节理与某些地质体之间的关系来进行
节理分期。
第五章 节 理
2,利用节理组之间的交切关
系进行节理分期,
节理的交切关系有
以下几种情况,
(1) 错开, 后期形成
的节理切断早期形成的
节理,若后期节理是剪
节理,则可见到错断线
两侧标志点的对应错开。
第五章 节 理
(2) 限制, 一组节理延伸
到另一组节理前突然中
止,这种现象叫做限制,
被限制的节理组形成相
对较晚。
图中 3,4组节理节
理被 1,2组节理所限制,
所以,3,4组节理形成
晚于 1,2组节理。错开
与限制的区别在于,错
开表现为一系列标志点
的对应错开,而限制则
无对应点错开。
第五章 节 理
(3) 互切, 如果
两组节理互相交切
或切错,且两组节理
相互切错的方向又
遵循力学分析原理,
服从统一的构造应
力场,则说明两组节
理是同时形成的,并
具有共轭关系。
第五章 节 理
(4) 追踪、利用
和改造,
后期节理有时
利用早期节理,顺早
期节理追踪或对早
期节理加以改造,由
此,一些晚期节理比
早期节理更明显、
更完整。
第五章 节 理
追
踪
节
理
改
造
节
理
3,借助其它地质体判别节理形成的先
后顺序,
岩墙、岩脉以及其它地质体
可用来间接判断节理形成的先后
顺序。
(1) 沿着不同期次节理贯入的岩
墙、岩脉和岩体,岩性和结构上
常常各具特色,岩性、结构不同
的岩脉、岩墙的交切关系,可指
示节理形成的先后顺序。
(2) 一组有岩脉充填的节理,被另
一组无岩脉充填的节理切错,说
明无岩脉节理形成相对较晚
第五章 节 理
（三） 节理配套和分期中应注意的问题,
1,节理的配套和分期应该在野外同时进行,但必需遵
循先配套,然后再分期的原则。
2,节理的配套和分期不仅要依据节理相互之间的关
系,及其本身的特征,而且应结合研究区的区域地质背
景和构造背景,结合研究区构造变形的期次及其相应
的构造应力场特征,还要考虑节理所在的地质构造和
地质体的构造特征。
3,在野外测量、统计、分析而得出的节理配套和分
期的结果,应带到野外去进行检验,若有不符之处,需
及时修正,再次分析。
第五章 节 理
三,不同地质背景上发育的节理
节理构造是区域构造运动的产物,它与构造运动中形成的
褶皱、断层以及其它地质构造在几何学特征、形成作用、发展
演化上都具有密切的关系。探讨和查明这些关系不仅对研究节
理,而且对研究区域构造都有重要意义。
（一） 与褶皱有关的节理,
与褶皱有关的节理很大程度上取决于褶皱的形成方式和
发展过程,例如,纵弯褶皱上发育的节理与横弯褶皱上发育的节
理就明显地不同。在纵弯褶皱的不同发育阶段和不同的构造部
位发育的节理也不同。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
第五章 节 理
纵弯褶皱机
制岩层发生弯曲
褶皱之前,水平
岩层受侧向水平
挤压力作用,在
岩层中形成一对
平面共轭,X”
型剪节理,s2垂
直,s1,s3水平。
s3
s1
s2
（一） 与褶皱有关的节理,
在平面,X”型剪节理形成之后,
岩层继续受侧向水平挤压,逐渐弯曲
褶皱,并在褶皱上形成一系列节理,
这些节理是引起褶皱的区域性应力
和褶皱形成过程中派生的局部应力
作用的结果。主要有,
与纵弯褶皱有关的张节理有两组,
一组纵张节理,一组横张节理。横张
节理多发育于褶皱的转折端或核部,
垂直褶皱的枢纽延伸,其应力状态为,
最大主应力 s1水平,并平行横张节理
的走向方向 ; 中间主应力直立 s2; 最
小主应力 s3水平,并垂直横张节理的
走向方向。
第五章 节 理
5.3 不同地质背景上发育的
节理
5.3.1 与褶皱有关的节理,
纵张节理主要发育于背
斜转折端上,在背斜横截面
上排列成扇状,单个节理为
尖端向下的楔形,随着背斜
的不断隆起,纵张节理也不
断从外侧向内核发展。当
背斜枢纽为水平状态时,纵
张节理的应力状态是, 最大
主应力 s1直立或近于直立,
中间主应力 s2水平,平行枢
纽方向 ; 最小主应力水平或
近于水平,且垂直纵张节理
面。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
与纵弯褶皱有关的剪
节理包括一对斜向共轭剪
节理以及两翼岩层间滑动
派生引起的层间剪节理。
其中的斜向共轭剪节理与
褶皱的轴向斜交,剪节理面
倾向陡峻,其应力状态为中
间主应力 s2直立 ; 最大主应
力 s1处于 水平状态,且平行
共轭剪节理锐夹角的平分
线方向 ; 最小主应力 s3处于
水平状态,并平行共轭剪节
理的钝夹角平分线方向。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
由于褶皱两翼岩层在弯曲褶皱过程中,层间弯滑
作用导致层间滑动,派生出剪切力,并由剪切力作用产
生层间剪节理两组,其中一组平行或近于平行岩层层
面,另一组则垂直或近于垂直岩层层面发育。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
纵弯褶皱的岩层在弯曲
褶皱的过程中,在褶皱的横
截面上会产生一对,X”型
共轭剪节理,因其出现在剖
面上而被称为 剖面,X”型
共轭剪节理 。两组剪节理
的倾向相反,走向在平面上
相互平行,且平行褶皱的轴
迹。其应力状态为, 中间主
应力 s2处于水平状态,最大
主应力 s1也处于水平状态,
并垂直褶皱的轴迹方向 ; 最
小主应力 s3直立。
第五章 节 理
（一） 与褶皱有关的节理,
由于背斜的隆起和向斜的凹
下,在背斜的脊部和向斜的槽部
会派生出局部构造应力场 。其
中在背斜的脊部派生出与褶皱
轴迹垂直的张应力,在此张应力
的作用下,在背斜脊部会产生一
对产状陡峻的共轭,X”剪节理,
其应力状态为, 中间主应力 s2直
立,最小主应力 s3处于水平状态,
且与褶皱轴迹垂直或平行共轭
剪节理钝夹角的平分线方向 ; 最
大主应力 s1处于水平状态,且平
行褶皱轴迹方向或平行剪节理
锐夹角平分线方向。
第五章 节 理
（二） 与断层有关的节理,
在断层作用中,由于断层两
盘相对位移滑动而派生剪切应
力作用,这种派生的局部应力场
会在断层的旁侧产生一些与断
层具有一定几何关系的节理构
造来。
1,羽状张节理,
断层两侧发育的羽状张节
理一般是在断层活动时所派生
的局部应力活动的产物,这种节
理呈羽状斜列,位于断层的旁侧
而不穿切断层。
第五章 节 理
（二）断层有关的节理,
1,羽状张节理,
羽状张节理 常常与断层成
锐角相交,与断层相交的锐夹角
方向指示断层本盘位移方向,由
此,断层派生的羽状张节理可以
用来判断断层的滑动方向。羽
状张节理的应力状态为, 节理面
与断层面的交线方向代表中间
主应力 s2的方向 ; 羽状张节理面
的法线方向代表最小主应力 s3
的方向,最大主应力 s1垂直 s2,
并与 s2同位于张节理面上。
第五章 节 理
（二） 与断层有关的节理,
2,伴生剪节理,
在形成断层的统一构造应力场下,可以形成两组剪节理,一
组与断层面平行或近于平行,另一组与断层面斜交。
第五章 节 理
2,伴生剪节理,
(1) 正断层的伴生节理, 在形成正断层的统一构造应力场下,可以形成两
组剪节理,一组与断层面平行或近于平行,另一组与断层面斜交,在剖面上构
成,X”型共轭剪节理。在平面上两组剪节理的走向均相互平行,且平行断
层的走向。其应力状态为 s2水平且平行两组剪节理的交线方向,s1直立并平
行两组剪节理的锐夹角平分线方向 ; s3水平且平行两组剪节理的钝夹角平分
线方向。
第五章 节 理
2,伴生剪节理,
(2) 逆断层的伴生节理, 在形成逆断层的统一构造应力场下,可以形成两
组剪节理,一组与断层面平行或近于平行,另一组与断层面斜交,在剖面上构
成,X”型共轭剪节理。在平面上两组剪节理的走向均相互平行,且平行断
层的走向。其应力状态为 s2水平并平行两组剪节理的交线方向,s3直立并平
行两组剪节理的钝夹角平分线方向 ; s1水平且平行两组剪节理的锐夹角平分
线方向。
第五章 节 理
2,伴生剪节理,
(3) 平移断层的伴生节理, 在形成平移断层的统一构造应力场下,可以形
成两组剪节理,一组与断层面平行或近于平行,另一组与断层面斜交,在平面
上构成,X”型共轭剪节理。在剖面上两组剪节理直立或倾向陡峻且平行或
近于相互平行。其应力状态为 s2直立并平行两组剪节理的交线方向,s3水平
并平行两组剪节理的钝夹角平分线方向 ; s1水平且平行两组剪节理的锐夹角
平分线方向。
第五章 节 理
（二） 与断层有关的节理,
3,派生剪节理,
断层两盘相对运动引
起的派生构造应力场,也可
以形成两组剪节理,其中一
组剪节理与断层面呈大角
度相交,一般不太发育,也
不太稳定。另一组剪节理
与断层面呈小角度相交,其
交角一般不超过 15°,相当
于剪切羽裂,该组剪节理与
断层面相交锐夹角方向指
示本盘运动方向。
第五章 节 理
（三） 与区域构造有关的节理,
1,区域性节理, 在地壳表层广大地区存在着规律性展布的节
理,这些节理与局部的地质构造如断层、褶皱没有成因上的联
系,应该是区域性构造和区域性构造应力场作用的结果,这类节
理称为区域性节理。
区域性节理的特点,
(1) 区域性节理多发育于变形比较轻微的地台水平岩层或
近于水平岩层区,在那里,节理产状直立或近于直立,即节理多
为垂直岩层层面发育的平面共轭,X”型。
(2) 区域性节理发育范围广,产状稳定。
(3) 区域性节理规模大、间距宽、延伸长,可穿切不同岩层
和地质体。
(4) 区域性节理常常构成一定的几何型式,如,X”型。
(5) 区域性节理若被岩浆充填,则形成规律性排列的岩墙群。
第五章 节 理
2,主节理,
(1) 主节理是指规模明显大于该区节理平均规
模的节理。
（ 2) 主节理延伸长,一般为数十米以至上百米。
(3) 主节理产状较为稳定,在发育区的各个方向、
各种类型的节理中,主节理占有主导地位。
(4) 主节理可以穿切不同的岩层,甚至穿切局
部地质构造。
(5) 主节理是更广大区域构造活动的产物。
第五章 节 理
3,系统性节理,
在区域性节理的发育中,节理在节理产状、方位、组合、排
列、间距等方面具有规律性就叫做系统性节理。
节理构造的这些规律性一般是构造成因的,或者是与某种构
造具有成因关系。
4,非系统性节理,
在区域性节理的发育中,节理在节理产状、方位、组合、排
列、间距等方面是无规律可循的就叫做非系统性节理。
非系统性节理一般来说是非构造成因的,当也可是前期的系
统性节理遭受后期构造的改造或叠加,使其失去原先的规律性
而造成的。
第五章 节 理
四,节理的野外观测
节理构造研究的基础是在野外进行大量的观察、
测量和统计工作,在这些工作的基础上,结合地质构造
等有关资料,对观测资料进行鉴别、数据处理和综合
分析,最终将节理的观测资料和分析结果应用于地质
构造和构造应力场的分析和解释中。
在前往野外进行节理观测之前,可收集研究区的
航空照片和卫星照片进行解译,概括地宏观地了解和
认识研究区节理的特点和空间分布规律,做到心中有
数。
第五章 节 理
（一） 观测点的选定,
1,观测点的选定取决于研究的目的和任务,
一般不要求均匀布点,而是根据地质情况和节
理发育情况布点,做到疏密适度。
2,露头良好,最好能在三度空间观测,其露
头面积一般不小于 10m2,便于大量测量和统计。
3,节理比较发育,节理组、节理系及其相互
关系比较容易确定。
4,观测点应选在构造的重要部位
5,尽可能在不同的构造层、不同的岩系、
不同的岩性层中布点。
第五章 节 理
（二） 节理观测的内容,
1,地质背景的观测, 在对节理观测前,首先应了解
观察地段的地质背景,其中包括,
★ 节理所在构造层及其组成 ;
★ 地层时代及其产状 ;
★ 岩层及其成层性 ;
★ 褶皱和断层的特点 ;
★ 观测点所在的构造部位等内容。
第五章 节 理
2,节理的分类及节理组、节理系的划分,
★ 根据节理特征对节理进行力学性质的鉴别和确定 ;
★ 根据节理方向、力学性质、形成时间的一致性,划分和确定节理组 ;
★ 根据节理和节理组形成时间的一致性,形成的构造应力场的统一性,
划分和确定节理系 ;
3,节理的配套和分期,
★ 根据节理配套的依据将所有节理和节理组进行配套 ;
★ 根据节理分期的依据将所配好的共轭节理和其它节理按形成的先后
顺序进行分期。
4,节理发育程度的研究,
岩性对节理的发育有明显的影响,。岩性对节理发育程度的影响表现为,
韧性岩层中剪节理比张节理发育 ; 在同一应力状态下,韧性岩层中共轭剪节
理的夹角常常比脆性岩层中大,节理的间距或密集程度也因岩性而有差异。
岩层的厚度影响节理发育的间距,岩层越厚节理间距越大。层面的存在
会降低岩石的强度,因此,岩性相同而厚度不等的岩石,在同样外力下,。薄
层中的间距小,更密集。
第五章 节 理
5,节理发育程度的研究,
节理发育程度常常以密度或频度来表示。节理频度或密度
是指节理法线方向上单位长度内节理的条数 (条 /米 ) 。如果 n组
节理都很陡,可以选定单位面积测定节理数。
为了了解岩石的渗透性及其影响,除了统计节理密度之外,
还要计算裂隙度 (G),就是节理密度 (U)与节理平均壁距 (t)的乘
积,
G=Ut
节理发育程度也可以用单位面积内节理的长度来表示,如一
定半径 (g) 的圆内节理的长度之和 (I):
U=I/pg2
为了确定节理密度与岩性、层厚的定量关系,在野外可以
根据岩性和层厚选定一基准层,然后将不同层厚和岩性的岩石
中测得的节理密度进行对比换算,以求出其比值或系数。
第五章 节 理
6,节理的延伸,
以节理与岩层的关系,可分为层内节理和穿层节理 。
在观测节理顺走向的延伸上,要注意节理的平行性和
延伸长度。对于区域性节理,应注意节理的走向在区
域范围的变化趋势。
7,节理组合型式的观测,
岩石中的几组节理,常组合成一定型式,将岩石切
割成形状和大小各不相同的块体。要注意观测节理组
合型式和被切岩块所表现出的节理整体特征,要注意
区域性节理的分级和等距性的测定。
第五章 节 理
8,节理面的观测,
★ 注意观察节理面的形态和结构细节 ;
★ 节理面的平整程度 ;
★ 节理面上是否有擦痕,擦痕指示的节理
两侧岩块的剪切位移方向 ;
★ 微剪切羽裂及其与主剪节理的几何关
系。
9,节理含矿性和充填物的观察,
节理可以是重要的含矿构造,要注意节理是
否含矿,含矿节理的方向组合型式以及含矿节
理所占节理总数的百分数。还要注意和观测矿
脉内纤维状矿物的排列方式和方向。
第五章 节 理
（三） 节理的测量和记录,
在节理观测点上,除了对上述节理的各个方面进行观察研究的同时,还要
对节理进行测量和记录。
1,节理产状的测量,
节理是一种面状构造要素,测量节理的产状与测量岩层产状的要素一样,
要测量节理的倾向和倾角。节理产状的测量应该有系统、有规律的测量,
应该在节理观测点上节理的配套和分期的基础上,按不同期次、不同节理系、
不同组合型式、不同方向节理组的顺序和步骤一一地进行测量。然后分别予以记录。
2,节理密度或频度的统计,
还要在节理观测点上节理的配套和分期的基础上,按不同期次、不同节
理系、不同组合型式、不同方向节理组进行密度或频度的统计。节理产状的测量和密度的统计可以同时进行,如果在节理观测点上所见某个节理组具
有许多条节理且它们产状相同或相近,而且比较稳定,那么,可测量有代表性
的几条,然后再统计这个节理组的节理数目。这样,不仅可以得出节理观测
点上不同期次、不同节理系、不同组合型式、不同方向节理组各自的节理密度,还可最终统计出该节理观测点上发育的所有节理总的密度。
第五章 节 理
3,节理观测结果的记录,
在节理观测点上观察和测量的结果一般要填入
一定的表格和记录在专用的野外记录簿中,以便今后
对资料进行整理分析。一般性节理观测点记录表的格
式如下,
第五章 节 理
3,节理观测结果的记录,
在节理观测点上观察和测量的结果一般要填入一定的表
格和记录在专用的野外记录簿中,以便今后对资料进行整理分
析。一般性节理观测点记录表的格式如下,
节理观察点登记表
第五章 节 理
点号
及位
置
地层
时代、
层位
和岩
性
岩层
产状
和构
造部
位
节理
产状
节理组
系及其
力学性
质和相
互关系
节理配
套和分
期
节理
密度
节理面
特征及
充填物
备注
五,节理测量资料的整理
在野外对节理进行了观测并收集了大量资料之后,应
及时在室内对节理资料数据加以处理、整理、统计和分析,
以查明研究区节理发育的特点和规律及其与该研究区有关
构造的关系,并用以了解和帮助阐明研究区的构造演化历
史及其相应的构造应力场演化历史。
节理资料的整理、统计和构造解析一般采用图表形式,
主要有节理玫瑰花图、节理赤平投影极点图、节理赤平投
影等值线图、共轭节理赤平投影求解主应力方位图等等。
第五章 节 理
（一） 节理玫瑰花图,
节理玫瑰花图编制简便,用它来反映节理产状方
位的趋势,其中又分为节理走向玫瑰花图、主要反映节理
走向的排列趋势和变化趋势 ; 倾向玫瑰花图主要反映节理
倾向的排列和变化趋势 ; 节理倾角玫瑰花图主要反映节理
倾角的变化趋势。但以节理走向玫瑰花图最为常用。
第五章 节 理
（二） 节理极点图,
节理极点图
是将节理面以面的法
线方式 (即面的极点
方式 )经赤平投影而
成。图的编制简便,
投影的极点能同时精
确地反映节理地倾向、
倾角产状要素,反映
节理地空间展布特征,
但不能定量地反映节
理地空间优势发育方
位。
第五章 节 理
（三） 节理等值线图 (节理等密图 ):
节理等密图是在节理极点图地基础上,将极点图
中地极点按单位面积进行分布密度或频率统计,得出图中
单位面积地极点分布百分数,然后以插入法将具有相同极
点分布百分数的各点用光滑线条连接起来,便得到节理等
密图。它能精确地发育节理空间的优势排列方位。
第五章 节 理
（四） 节理求主应力轴图
解,
根据共轭剪节理与
最大主应力轴、中间主应力
轴、最小主应力轴的几何关
系,利用赤平投影的原理和
方法,将野外所测的共轭节
理产状进行赤平投影,利用
图解法求出三个主应力轴的
空间产状方位。
第五章 节 理
