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1、第五章 劈理、节理与线理,本章主要内容,一、劈理 1.劈理的结构特点与分类 2.劈理的成因 3.面理置换二、节理 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 2.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,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劈理的结构,域结构：岩石中劈理域和微劈石相间平行排列。,劈理域是由层状硅酸盐或不溶残余物质富集成的平行或交织状薄条带或薄膜。微劈石是夹于劈理域间的窄的平板状或透镜状的岩片，亦称透镜域。,一、劈理,
2、2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：泛指岩石在变质固态流变过程中新生的平行面状构造，是岩石内部组分发生压扁、拉长、旋转和重结晶作用的产物。,一、劈理,破劈理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。,破劈理,长石绿泥石砂岩,请注意：微劈石的宽度与岩性有关,一、劈理 2劈理的分类(1)结构与成因分类,安徽省巢湖凤凰山鹅头崖逆断层下盘五通组（D3w）石英砂岩中的破劈理,S0,S1,一、劈理 2劈理的分类(1)结构与成因分类,滑劈理：或应变滑劈理、褶劈理，发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。滑动面
3、实为滑动带，构成劈理域。,一、劈理 2劈理的分类(1)结构与成因分类,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皱，因而称褶劈理。,褶劈理（S2）示意图,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）标定为S0，把第一期变形过程中形成的面理（劈理）标定为S1，把第n期变形过程中形成的面理标定为Sn。滑劈理至少应该是S2。确定S0、S1、S2、Sn是构造解析的重要工作内容之一,在劈理经历了复杂变形的情况下，S1、S2、Sn的确定是十分困难的,S1,S2(滑劈理),龙门山钙质片岩中的滑劈理（S2）,一、劈理 2劈理的分类(1)结构与成因分类,S1,S2(滑劈理),一、劈理
4、2劈理的分类(1)结构与成因分类,一、劈理 2劈理的分类(1)结构与成因分类,S1,S2(滑劈理),新疆阿克陶县奥依塔克元古界钙质片岩中的劈理,（2）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，把劈理分为连续劈理与不连续劈理。连续劈理：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理域和微劈石的劈理。又进一步分为板劈理、千枚理和片理。前述的流劈理即属于连续劈理。不连续劈理：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。又进一步分为褶劈理和间隔劈理。前述的破劈理和滑劈理就属于不连续劈理。,一、劈理 2劈理的分类(2)结构与
5、形态分类,3劈理的成因,机械旋转：片状、板状矿物在应力作用下的旋转造成定向，形成劈理域。重结晶：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。压溶作用：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。晶体塑性变形：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椭球体XY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。,一、劈理,压溶作用能较好地解释板劈理、褶劈理和破劈理的形成过程。,S1,S2(褶劈理),S1,(先存流劈理),压溶作用对褶劈理成因的解释,缩短量10,30,50,60,一、劈理 3.劈理的成因,秦皇岛地
6、区寒武系张夏组鲕状灰岩中的缝合线,一、劈理 3.劈理的成因,4面理置换,在岩石的变形过程中，新形成的面理取代先存面理的现象。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。在发生面理置换的情况下，成分层是识别原始层理的可靠标志。,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换,原生层理(S0),破劈理(S1),一、劈理 4.面理置换,新疆阿合奇县卡仑达尔组钙质粉砂岩中的面理置换,原生层理(S0),破劈理(S1),一、劈理 4.面理置换,二、节理,节理是岩石中没有明显位移的裂隙。,1节理的分类（1）根据节理与岩层产状或伴生褶皱的相互关系分类,（2）根据节
7、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剪节理和张节理。这是相对重要的分类方案。,新疆乌恰县库孜贡苏河K1砂岩中的X形共轭剪节理,二、节理 1节理的分类,剪节理的特点：,节理面产状较稳定，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痕；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“X”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的交角一般为1015,相当于岩石内摩擦角的一半，其锐角指示本盘错动方向。该特征常用于应力分析。,二、节理 1节理的分类（2）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砾石，剪节理被
8、后期的方解石脉充填,二、节理 1节理的分类（2）根据节理的力学性质分类,黄山光明顶花岗岩中三个方向的剪节理,二、节理 1节理的分类（2）根据节理的力学性质分类,贵州省雷山县板溪群清水江组中的共轭剪节理,二、节理 1节理的分类（2）根据节理的力学性质分类,张节理是由张应力产生的破裂面。特点：,产状不太稳定，延伸不远；节理面粗糙不平，无擦痕；常绕过砾石和粗砂粒；节理面多开口，常被矿脉充填；多条张节理呈不规则树枝状或锯齿状、共轭雁列状及放射状、同心圆状；尾端变化极不规则。,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,二、节理 1节理的分类（2）根据节理的力学性质分类,二、节理 1节理的
9、分类（2）根据节理的力学性质分类,新疆乌什城南石炭系砂岩中的雁列式节理,2发育在岩浆岩中的柱状节理,柱状节理与熔岩流面垂直，岩柱体横断面多呈六边,形。其成因一般认为与熔岩流冷缩有关。岩浆成分均匀、冷凝速度一致，就可能形成柱状节理。柱状节理主要发育在玄武岩中。,美国加利福尼亚玄武岩中的柱状节理右下方小图是岩柱体横断面,二、节理,吉林四平市山门镇流纹岩中的柱状节理,浙江省宁波市象山县花岙岛玄武岩“海上石林”,柱状节理,三、线理,线理是岩石中发育的一般具有透入性的线状构造。,矿物集合体定向排列显示出的拉伸线理,柱状矿物平行排列而成的生长线理,面理揉皱形成的皱纹线理,交面线理,线理的分类,三、线理,1
10、.线理的类型（1）成因分类 原生线理:成岩过程中形成的线理。,夏威夷基拉韦厄（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理，如拉伸线理、皱纹线理。,龙门山正河地区西康群中的杆状构造,三、线理 1线理的类型（1）成因分类,（2）线理的形态分类 小型线理：露头或手标本上具有透入性的线状构造，包括拉伸线理、矿物生长线理、皱纹线理、交面线理等。大型线理：大中尺度上不一定具有透入性的线理，包括石香肠构造、窗棂构造、铅笔构造、杆状构造等。,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,河南省卢氏县石槽沟北黑云斜长变粒岩的两组皱纹线理,芬兰赫尔辛基市内基岩表面的
11、冰川擦痕,大别霍山县诸佛庵长英质片麻岩中的石香肠构造,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。,岩石强度的差异对线理构造的影响以石香肠构造为例,(3)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.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,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？,
