按节理形成的力学性质分类
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发布时间：2023-07-09 10:12
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时间：2023-10-08 16:43
1.剪节理
是指在剪应力作用下形成的节理。剪节理具有以下基本特征：
（1）产状稳定，在平面和剖面上都呈直线延伸；规模较大，沿走向和倾向延伸较远。有些节理尾端可呈菱形结环、折尾、树叉状（图5-3）。
图5-3 剪节理的尾端变化图（据马宗晋、邓起东，1965）
A—折尾；B—菱形结环；C—树叉状1与2为两组共轭剪节理
图5-4 石灰岩中的剪节理羽裂（据马宗晋、邓起东，1965）
左图为左行；右图为右行
（2）节理面较平直光滑，有时因剪切滑动而留下擦痕、摩擦镜面。剪节理未被矿质充填时是平直闭合缝，如被充填时，脉宽较均匀，脉壁较为平直。
（3）节理比较密集，成群出现时，单一组剪节理可呈平行排列或呈雁列；若两组同时出现时则构成共轭X型剪节理，两组剪切羽列型式不同，一组为右列（右行），即小剪裂面由远而近向观察者右侧错开或雁列；另一组为左列（左行），即小剪裂面由远而近向观察者左侧错开或雁列（图5-4）。它们反映不同的剪切滑移方向，右列型反映右行的剪切滑移方向，右列型反映右行的剪切滑移（即顺时针方向剪切），左列型反映左行的剪切滑移（图5-4）。
（4）剪节理平整切割岩石中的砾石或矿物颗粒，从砾石或矿物颗粒的错开表明两侧岩块的相对运动方向（图5-5）。
X型节理系是剪节理的最典型形式，两组剪节理的夹角为共轭剪裂角。两组剪节理的交线代表σ2，两组剪节理的夹角平分线分别代表σ1和σ3。X型节理与主应力轴的关系是对节理进行分期、配套、分析应力状态和探求应力场的基础和依据。这种关系分别适用于挤压、引张和剪切状态。多年来地质学家几乎总认为X型节理的锐角角分线与σ1一致，即剪裂角小于45°，可是实际观察发现，共轭剪节理的共轭剪裂角常等于甚至大于90°，即剪裂角可等于或大于45°。对此，一些地质学家作了不同的解释。需要强调的是，不应简单地把X型节理的锐角角分线作为主应变轴C（σ1），在韧性岩石发育地区以及多次强烈变形地区更加应当注意。
2.张节理
是指在张应力作用下形成的节理。张节理具有以下基本特征：
（1）节理产状不稳定，在平面或剖面上常呈蜿曲状或锯齿状延伸；规模不大，沿走向或倾向上延伸不远即消失，但在旁侧又可出现同一方向的另一条张节理，形成侧列现象（图5-6）。
图5-5 剪节理切穿砾石示意图
图5-6 湖北白垩第三系砂岩中张节理的侧列现象（据马宗晋、邓起东，1965）
（2）节理常张开成裂隙，节理面粗糙不平或呈锯齿状；节理两侧的岩石没有发生位移，节理面少见擦痕；裂隙中常被矿质充填，形成不规则的、形态变化复杂、宽窄变化大的矿脉或岩脉。可见到矿物晶体长轴垂直脉壁分布的现象（图5-7）。
（3）节理成群出现时，节理比较稀疏，相邻节理之间的距离比较大，单个张节理短而弯曲，有些节理尾端可分叉呈树枝状或呈杏仁状结环。
（4）发育在砾石中的节理往往绕过砾石（图5-8）。
图5-7 右侧是一对共轭剪节理，先剪后张被方解石充填，左侧为追踪张节理（宋鸿林摄，杨光荣素描）
图5-8 张节理绕过砾石
（5）一般在拉伸应力作用下形成的张节理呈平行排列，而在剪切应力作用下形成的张节理在平面上或剖面上呈雁行排列。
上述剪节理和张节理的特征是在一次变形中形成的节理所具有的。如果岩石或岩层经历了多次变形，早期节理的特点在后期变形中常被改造或破坏。此外，在一次变形中，由于各种因素的干扰，也会使节理不具备上述典型特征。因此，在鉴别节理的力学性质时，首先，必须选取未受后期改造的节理，并且要综合考虑各种特点；其次，不能只根据个别露头上节理的特点，而应对区域内许多测点或露头上多数节理的特点加以分析对比；最后，鉴别节理力学性质时应结合与节理有关的构造和岩石的力学性质全面考虑。
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，发生先剪后张或先张后剪等节理性质的转化（图5-9）。
图5-9 在南北向挤压下形成的一对共轭剪节理A，后期在南北力偶作用下，顺先成剪节理形成B或C形式的张节理
