结构面,层理,节理,片理,断层介绍
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层理:是沉积岩最常见的一种原生构造。
它是沉积物沉积时由于介质(如空气、水)的流动在层内形成的成层构造。
按其形态分类:平行层理、波状层理、斜层理。
利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面和底面1.斜层理:由一组或多组与层面或层系界面斜交的细层组成。
其判断特征是:每组细层与层系上界面或岩层顶面成截交关系,而与层系下界面或岩层地面呈收敛变缓而相切的关系,弧形层理凹向顶面凸向底面。
2.粒序层理:又叫递变层理。
其特点:在一个单层内,从底到顶粒度由粗逐渐变细。
细小顶,粗大底。
3.波痕:能指示岩层顶、底面的主要是对成型的浪成波痕。
波峰尖端指向岩层的顶面,波谷的圆弧则是凹向底面。
4.泥裂:泥裂变窄的尖端指向岩层底面(老),开口端指向顶面(新)。
5.雨痕、冰雹痕及其印模:凹坑和瘤状印模的圆弧外形总是凹或凸向岩层的底面。
6.冲刷痕迹:固结或半固结的沉积层,在露出水面或在水下时,因流水的冲刷,在沉积层的层面上造成沟、槽和浅坑等凹凸不平的冲刷痕迹。
开口为新,相反为老。
7.古生物化石的生长和埋藏状态:基部总是指向岩层的底面。
穹状纹层的凸出方向往往指向岩层的顶面。
大多数介壳的较凸的一瓣的凸出方向,往往指向岩层的顶面。
产状三要素:走向、倾向、倾角。
方位角表示法:SW205∠25(西南205,倾角25)岩层产状类型:水平岩层、倾斜岩层、直立岩层、倒转岩层。
水平岩层特征:1、水平岩层在地质图中的表现为其地质界线与等高线平行或重合,水平岩层出露和分布状态完全受地形控制。
2、水平岩层的成层顺序为上新下老。
3、水平岩层厚度为该岩层顶底面的标高差。
4、水平岩层在地质图上的露头宽度取决于地面坡度和岩层厚度,厚度相同,坡度越缓,露头宽度越大;坡度相同,厚度大,露头宽度越大。
倾斜岩层的露头界线形态:水平岩层的露头界线在地质平面图上,表现为与地形等高线平行或重合;直立岩层露头界线在地质平面图上是沿走向呈直线延伸,不随地形等高线弯曲而弯曲;倾斜岩层露头界线分布形态则较为复杂,表现为与地形等高线成交切关系,V 字形法则:①水平岩层的出露形态真实的反映等高线的弯曲特征,地质界线随等高线的弯曲而弯曲。
结构⾯、层理、节理、⽚理、断层介绍层理层理(stratification)在岩⽯形成过程中产⽣的,由物质成分、颗粒⼤⼩、颜⾊、结构构造等的差异⽽表现出的岩⽯成层构造。
⼀般厚⼏厘⽶⾄⼏⽶,其横向延伸可以是⼏厘⽶⾄数千⽶。
常见于⼤多数沉积岩和⼀些⽕⼭岩中,是研究地质构造变形及其历史的重要参考⾯。
岩⽯层之间的分割⾯称为层理⾯。
沉积岩层的原始产状多是趋于⽔平的,后来的构造运动可以使其倾斜、直⽴、弯曲甚⾄发⽣破裂,形成褶皱、节理、断层、劈理等构造形态。
层理有两种重要的类型:①粒级层理。
⼜称递变层理或粒序层理,其特点是成岩物质颗粒粒度由底⾄顶逐渐变细,其间⽆明显界线。
但是在两个相邻的粒序层之间在粒度或成分上有明显的不同。
②斜层理。
⼜称交错层理,其特点是细层理⼤致规则地与层间的分隔⾯(主层理)呈斜交的关系,上部与主层理截交,下部与主层理相切。
可以利⽤斜层理的倾向了解沉积物的来源⽅向。
沉积岩中的层理的形成可能是沉积物结构和成分的变化或者沉积间歇、沉积季节的变化所致。
⽕⼭碎屑物在其爆发和降落过程中,由于重⼒、颗粒⼤⼩和风的影响,成岩时也会形成具有分选性的层理。
如果⽕⼭碎屑物落在湖泊或海洋中,则可形成类似于沉积岩的层理。
⽔平层理是由平直且与层⾯平⾏的⼀系列细层组成的层理。
它是在⽐较稳定的⽔动⼒条件下(如河流的堤岸带、闭塞海湾、海和湖的深⽔带),从悬浮或溶液中缓慢沉积⽽成的。
平⾏层理主要产于砂岩中,在外貌上与⽔平层理极相似,是在较强的⽔动⼒条件下,⾼流态中由平坦的床沙迁移、在床⾯上连续滚动的沙粒产⽣粗细分离⽽显出的⽔平细层,沿层理⾯易剥开,在剥开⾯上可见到剥离线理构造,平⾏层理⼀般出现在急流及能量⾼的环境,如河流、海滩等环境中,常与⼤型交错层理、底冲刷相伴⽣。
单斜层理是由⼀系列与层⾯斜交的细层组成的层理。
细层的层理向同⼀⽅向倾斜并⼤致平⾏。
它与上下层⾯斜交,上下层⾯互相平⾏。
它是由单向⽔流所造成的,多见于河床或滨海三⾓洲沉积中。
铁路隧道围岩分级一、铁路隧道围岩分级类型根据《铁路隧道工程施工技术指南》铁路隧道围岩分级判定的内容将不同岩石性质和岩体结构的隧道围岩分为Ⅰ~Ⅵ六个基本级别。
铁路隧道围岩分级表注:表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏,不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土。
二、围岩级别判定的一般步骤1、收集整理隧道场地的区域地质资料,分析研究设计图纸上详细的地勘报告,明确隧区主要的岩层、岩性、岩体构造、不良地质以及水文地质条件。
特别是要详细研究不良构造体和不良地质作用对隧道区围岩的岩石强度、岩体完整性的影响。
从整体上把握该区域工程地质条件。
2、按照编制的实施性超前地质预报组织进行隧道掌子面前方地质预测预报,并根据真实的预报结论分析判断掌子面前方的围岩情况。
一方面根据预报结论初步判断围岩基本分级的级别,并将其与设计时提供的围岩分级进行比对,另一方面作为围岩级别和支护方案变更的依据之一。
3、实时记录掌子面地质素描表和围岩级别判定卡中的内容,特别是要客观填写掌子面围岩的岩性指标、岩体完整性情况和地下水状况,这些指标均是作为围岩基本分级的理论依据。
如果难以明确围岩的地质条件,可通过实验和理论计算来确定围岩的各项力学性能和构造特点,来加以判断围岩级别。
4、根据得出的围岩岩性特征、构造特征以及其它相关资料并按照隧道围岩分级的标准进行围岩级别的判定。
三、围岩判定主要依据1、岩石的坚硬程度①从定性划分硬质岩包括坚硬岩和较硬岩,软质岩包括较软岩、软岩和及软岩。
坚硬岩:锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎,基本无吸水反应。
代表性岩石如未风化~微风化花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等。
较硬岩:锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎,有轻微吸水反应。
代表性岩石有1、微风化的坚硬岩石;2、未风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等。
较软岩:锤击声不清脆,无回弹,轻易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。
断层?断裂?节理?看完这篇文章,不再傻傻分不清本文选自《普通地质学》(第三版·彩色版)舒良树编以下文字和图片均摘自第八章断裂是岩石的破裂,是岩石的连续性受到破坏的表现。
当作用力的强度超过岩石的强度时,岩石就要发生断裂。
断裂是构造变形的另一直观反映。
断裂包括断层与节理两类:节理内容稍后介绍。
岩石破裂,并且沿破裂面两侧的岩块有明显相对滑动移位者,称为断层。
断层的几何要素包括断层面、断层盘、断层滑距等(图8-16)。
断层面分隔两个岩块并使其发生相对滑动的面。
断层面有的平坦光滑,有的粗糙,有的略呈波状起伏。
断层面的走向、倾向与倾角,称为断层面的产状要素。
图8-16 断层的要素ABCDE—断层面;1,2—断层盘:1 为下盘,2 为上盘(图中为下降盘);AA′—滑距断层盘被断开的两部分岩块,其中位于断层面之上的,称为上盘岩块;位于断层面以下的,称为下盘岩块。
相对上升者称为上升盘,相对下降者称为下降盘。
上盘和下盘都可以是上升盘或下降盘。
如果断层面直立,就分不出上、下盘。
如果岩块做水平滑动,就分不了上升盘和下降盘。
断层滑距断层两盘相对移动的距离。
它有不同的度量方法。
断层两盘相当的点(在断层面上的点,未断裂前为同一点),因断裂而移动,其两点的直线距离,称为滑距,代表真位移,如图8-16中的AA′。
它可以分解为沿水平方向的真位移及沿垂直方向的真位移。
断层两盘中相当层(未断裂前为同一层)因断裂而在剖面图或平面图中表现出来的移动距离,称为断距或断层落差,代表视位移。
断层产状与地层产状并不完全相同,断层形成后受外力侵蚀的状况比较复杂,所以视位移不一定等于真位移。
断层命名(1)按断层两盘相对滑动方向,可分为:正断层上盘向下滑动,两侧相当的岩层相互分离(图8-17B,图8-18)。
逆断层上盘向上滑动,可掩覆于下盘之上(如图8-17C,图8-19)。
若逆断层中断层面倾斜平缓,倾角<25°,则称为逆掩断层(图8-20)。
层理层理(stratification)在岩石形成过程中产生的,由物质成分、颗粒大小、颜色、结构构造等的差异而表现出的岩石成层构造。
一般厚几厘米至几米,其横向延伸可以是几厘米至数千米。
常见于大多数沉积岩和一些火山岩中,是研究地质构造变形及其历史的重要参考面。
岩石层之间的分割面称为层理面。
沉积岩层的原始产状多是趋于水平的,后来的构造运动可以使其倾斜、直立、弯曲甚至发生破裂,形成褶皱、节理、断层、劈理等构造形态。
层理有两种重要的类型:①粒级层理。
又称递变层理或粒序层理,其特点是成岩物质颗粒粒度由底至顶逐渐变细,其间无明显界线。
但是在两个相邻的粒序层之间在粒度或成分上有明显的不同。
②斜层理。
又称交错层理,其特点是细层理大致规则地与层间的分隔面(主层理)呈斜交的关系,上部与主层理截交,下部与主层理相切。
可以利用斜层理的倾向了解沉积物的来源方向。
沉积岩中的层理的形成可能是沉积物结构和成分的变化或者沉积间歇、沉积季节的变化所致。
火山碎屑物在其爆发和降落过程中,由于重力、颗粒大小和风的影响,成岩时也会形成具有分选性的层理。
如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中,则可形成类似于沉积岩的层理。
水平层理是由平直且与层面平行的一系列细层组成的层理。
它是在比较稳定的水动力条件下(如河流的堤岸带、闭塞海湾、海和湖的深水带),从悬浮或溶液中缓慢沉积而成的。
平行层理主要产于砂岩中,在外貌上与水平层理极相似,是在较强的水动力条件下,高流态中由平坦的床沙迁移、在床面上连续滚动的沙粒产生粗细分离而显出的水平细层,沿层理面易剥开,在剥开面上可见到剥离线理构造,平行层理一般出现在急流及能量高的环境,如河流、海滩等环境中,常与大型交错层理、底冲刷相伴生。
单斜层理是由一系列与层面斜交的细层组成的层理。
细层的层理向同一方向倾斜并大致平行。
它与上下层面斜交,上下层面互相平行。
它是由单向水流所造成的,多见于河床或滨海三角洲沉积中。
交错层理是由多组不同方向的斜层理互相交错重叠而成的,是由水流的运动方向频繁发生变化所造成的,多见于河流沉积层中。
答案1一.工程地质学p1工程地质学是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的学科,发展至今工程地质学已经成为一门独立的学科。
二.矿物和岩石1.矿物:矿物是天然生成的,具有一定物理性质和化学成分的物质,是组成地壳的基本物质单位。
2.岩石:矿物在地壳中按一定的规律共生组合在一起,形成由一种或几种矿物组成的天然集合体。
3.层理:是指一个岩层中,大小,形状,成分和颜色不同的层交替时显示出来的纹理。
4.岩层:在地质特性上与相邻层不同的沉积层称为一个岩层。
岩层可以是一个单层,也可以是一个组层。
5.片理:岩石中矿物呈定向排列的构造称片理构造。
它是大多数变质岩区别于岩浆岩和沉积岩的重要特征。
三.地质构造1.地质构造:构造运动引起的地壳岩石变形和变位,这种变形、变位被保留下来的形态被称为地质构造。
常见的地质构造有三种类型:倾斜岩层,褶皱和断裂。
2.岩层产状:岩层的空间分布状态被称为岩层产状。
可分为水平岩层,倾斜岩层和直立岩层。
3.褶曲:在构造运动作用下,岩层产生的连续弯曲变形形态,被称为褶皱构造。
4.节理:节理是指岩层受力断开后,断裂面两侧岩层沿断裂面没有明显的相对位移的断裂的构造。
5.断层:断层是指岩层受力断开后,断裂面两侧岩层沿断裂面有明显的相对位移的断裂的构造。
6.地层:地史学中,将各个地质历史时期形成的岩石,称为该时代的地层。
7.地质图:地质图是把一个地区的各种地质现象,如地层、地质构造等,按一定比例缩小,用规定的符号、颜色和各种花纹、线条表示在地形图上的一种图件。
8.岩石结构:岩石颗粒形态特征及其相互关系。
四.水的地质作用1.河流(谷)阶地:河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形称阶地或台地。
2.隔水层:不能透水(或透水性很弱)且不能给重力水的岩土层。
3.含水层:能透水且含有重力水的岩土层。
4.残积层:经淋滤作用后,残留在原地的松散破碎物质称残积层。
5.地下水的硬度是指水中所含钙、镁离子的数量。
浅析岩体结构面成因及分类摘要:近几年,自然灾害在我国频繁发生,岩体失稳严重威胁人类的生命财产安全。
首先,岩体失稳具有不可预测性,与滑坡不同,失稳前没有明显的变形迹象;其次,由于岩体内部结构面的复杂性,肉眼未能预测可能失稳的岩块体规模。
因此,为防治岩体对人类造成不必要的伤害,岩体结构的研究成为最重要的课题。
关键词:岩体结构面原生结构面次生结构面岩浆岩沉积岩变质岩劈理节理断层岩体是指在漫长的地质历史过程中,各种造岩矿物经成岩作用、构造作用、以及后来的天然或人工改造作用,逐渐形成了目前我们工程建设中所必须面对的各式岩体。
岩体中的结构面总体可划分为两类:一类为原生结构面,是在成岩过程中形成的;另一类为次生结构面,是在后期的构造作用及次生改造作用中形成的。
本章主要从系统工程地质学的角度,对岩体中的结构面进行宏观分析,并大致分析各类结构面的形态特征。
1原生结构面原生结构面是指在岩石成岩过程中形成的结构面。
不同成因的岩石,其内原生结构面形态、特征差异较大。
岩石按成因可划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类,下面分别论述各类岩石中原生结构面的成因、形态、力学特性。
1.1岩浆岩中的原生结构面岩浆岩是由岩浆冷凝固结而形成的岩石。
存在流线与流面构造。
流线构造是指在成岩过程中,岩浆中的柱状矿物、长形俘虏体、析离体等的长轴方向呈定向排列;流线的延长方向反映了岩浆的流动方向。
流面构造是指岩浆岩中的片状矿物、扁平俘虏体、析离体等呈平行排列;流面一般平行于岩体的接触面。
流线、流面的形成,是由于岩浆流动时不同部位速度有差异所导致的。
岩浆岩中的流面类似于沉积岩中的层理,是岩浆岩中主要的原生结构面。
岩浆岩内也存在原生节理。
原生节理一般产生于岩浆岩成岩的最后阶段。
依据原生节理与流面的关系,可将岩浆岩中的原生节理划分为层节理、横节理和纵节理三类。
其中层节理又称为L节理,平行于流面方向,常较平滑,可有一些岩脉或矿脉充填;横节理又称为Q节理,与流线方向垂直,常直而长,节理面粗糙,多被岩脉或矿脉充填;纵节理又称为S节理,平行于流线,一般没有岩脉或矿脉充填。
解理、层理、片理、节理的区别联系本文介绍了解理、层理、片理、节理这四种地质构造的概念、特点以及它们之间的区别联系。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《解理、层理、片理、节理的区别联系》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《解理、层理、片理、节理的区别联系》篇1一、解理解理是指某些结晶矿物在受到外力作用下,沿着一定方向发生破裂,并形成光滑破裂面的现象。
解理是矿物的一种力学性质,其形成原因与晶体矿物内部格架中某些方向化学键的薄弱有关。
解理面通常是矿物中最脆弱的面,因此在地质构造活动中,解理面往往成为岩石破裂的主要方向。
有些矿物具有解理,而有些则没有。
二、层理层理是沉积岩层内部的成层性特征,是沉积物沉积时形成的。
这些成层性可以是因沉积物粒度不同体现出来的,也可以是颜色、成分等不同而体现出来的。
层理比较稳定、明显,可以分为水平层理、斜层理、交错层理、波状层理等多种类型。
不同类型的层理反映了当时沉积时的介质(水、空气)动力条件。
三、片理片理是一种断裂地质构造,发生在部分区域变质岩中。
片理的特征是矿物定向排列,原因是岩石受到定向压力后(构造压力),组成岩石的矿物发生重结晶作用,使得矿物向压力较小的那个方向延伸生长,造成定向排列现象。
片理可以反映出地质构造活动的方向和强度。
四、节理节理是岩石在构造力的作用下发生破裂,而且破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种地质构造。
如果两侧岩石发生明显位移,就称为断层。
节理和断层合称为断裂构造。
节理在地质构造活动中具有重要的意义,可以反映出构造力的方向和大小,同时也是岩石力学性质研究的重要内容。
联系解理、层理、片理、节理这四种地质构造在形成和演化过程中有着密切的联系。
《解理、层理、片理、节理的区别联系》篇2解理、层理、片理、节理是地质学中常见的构造特征,它们之间存在一定的区别和联系。
解理是指矿物晶体在受外力作用下,沿特定方向产生破裂并形成光滑破裂面的现象。
解理面通常是矿物晶体中最薄弱的方向,因此解理方向是矿物的弱点,也是矿物加工时需要考虑的重要因素。
一、节理(一)基本概念1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。
2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。
(二)节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。
(1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理(2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。
构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。
(3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。
2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。
张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面;产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭;在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲;张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。
(2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X型剪节理。
它具有以下特征:剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面;剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远;在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向;剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。
一、解释下列术语(每小题4分,共28分)1.岩石的三向抗压强度:岩石在三向同时受压时每个单向分别的强度极限2.结构面:岩体中分割固相组分的地质界面的统称,如层理、节理、片理、断层等不连续的开裂面。
3.原岩应力:岩石在地下未受人类扰动时的原始应力状态4.流变:指岩石应力应变关系随时间而变化的性质。
5.岩石的碎胀性:岩石浸水后体积增大的性质。
用膨胀力与膨胀率指标表示。
6.蠕变:应力保持恒定,应变随时间而增大的现象。
7. 矿山压力:由于在地下进行采掘活动而在井巷,硐室及回采工作面周围煤,岩体中和支护物上所引起的力,就叫矿山压力,简称矿压,也叫地压,岩压等等8.弹性后效:加载或卸载,弹性应变滞后于应力的现象1.真三轴压缩实验:岩石的一种三轴压缩试验,实验时σ1>σ2>σ32.塑性破坏:岩体、土体在外力作用下出现明显的塑性变形后发生的破坏。
加载后有较大变形,因此破坏前有预兆,断裂时断口呈纤维状,色泽发暗。
3.各向同性体4.原生结构面:成岩阶段所形成的结构面。
岩石成因不同又分为沉积结构面、火成结构面和变质结构面。
构造结构面:岩体在构造运动作用下形成的结构面。
次生结构面:在外力作用下(风化、地下水、卸载、爆破等)形成的各种界面。
5.残余变形:岩石在荷载时产生变形,卸荷载后变形只能部分恢复,不能恢复的那一部分变形称残余变形6.R、Q、D指标7.孔壁应变法:在三维应力场作用下,一个无限体中的钻孔表面及其周围的应力分布状态可以由现代弹性理论给出精确解。
通过应力解除测量钻孔表面的应变即可求得钻孔表面的应力并进而精确计算出原岩应力状态。
8.应力变化系数9.膨胀地压:岩石由于浸水等原因导致体积膨胀增大所带来的地压10.采场顶板弯曲带1.应力变化系数2.原生结构面3.原岩应力:地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。
4.蠕变:应力保持恒定,应变随时间而增大的现象。
5.塑性破坏:岩体在外力作用下,出现明显塑性变形后的破坏称为塑性破坏6.岩石的碎胀性:岩石浸水后体积增大的性质。
概念题:1.岩石力学:是研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的力场产生效应的一门理论科学,是力学的一个分支,同时也是一门应用科学。
2.岩石:由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的各种矿物颗粒的集合体,是组成地壳的基本物质。
3.岩体:岩石和各种结构面(分界面、不连续面,如节理、片理、断层、不整合面、裂隙)在一定工程范围内的统一自然地质体。
4.结构面:指岩体中存在的各种不同成因和不同特性的地质界面,包括物质的分界面、不连续面,如节理、片理、断层、不整合面。
5.岩石结构:岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。
6.岩石构造:指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间的排列方式及充填形式。
7.渗透系数(K ):是表征岩石透水性的重要指标,其大小取决于岩石中孔隙的大小、数量、方向、相互贯通情况。
8.软化系数(K B ):为岩石试件的饱和抗压强度σ cw 与干抗压强度σc 的比值。
9.弹性模量:在单向压缩条件下,弹性变形范围内试件轴向应力与轴向应变之比,即E=εσ10.变形模量:指岩石在单轴压缩试验条件下,轴向应力与轴向总应变之比E=εεσεσpe+=11.泊松比:横向应变(εεyx=)与轴向应变(εz)之比称为泊松比12.抗压强度:是指岩石试件在无侧隙条件下,受轴向压力作用至破坏时,单位横截面积上所承受的最大压应力,一般简称抗压强度。
13.抗拉强度:岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所承受的最大拉应力,称为岩石的单轴抗拉强度,一般简称抗拉强度。
14.抗剪强度:岩石在剪切荷载作用下抵抗剪切破坏的最大剪应力称为岩石抗剪切强度,简称抗剪强度。
15.流变性:是指介质在外力不变条件下,应力或应变随时间而变化的性质。
16.蠕变:是指介质在大小和方向均不改变的外力作用下,其变形随时间的变化而增大的现象。
17.准岩体强度:由完整岩石试件的强度和岩体完整性系数K 的乘积确定。
地质构造分类按照构造形成的时间顺序可将地质构造分为原生构造和次生构造。
原生构造在成岩过程中形成的构造。
沉积岩的原生构造主要是受地表营力的作用产生的。
包括层理、层面构造、层内构造与穿层构造。
①层理指沉积岩中的成层构造,其成层性是通过沉积物的成分、粒度、色调的变化而显现的(见彩图)。
层理是研究次生构造的基本参考面,是一种重要的原生构造。
②层面构造主要指波痕、泥裂、雨痕、印模、虫迹等,这类构造发育于沉积岩层的顶面或底面,在野外可用来鉴别地层的顶、底面,以判断地层层序的正常与倒转。
③层内构造主要指限次生构造按照变形性质可分为:①连续变形构造。
岩层连续性未受到破坏的构造,变形性质属塑性变形,如褶皱等。
②非连续变形构造。
岩层被切割失去原有连续性的构造,属破裂变形的,如节理、断层。
按照几何要素可分为:①面状构造。
以几何意义的面所表征的构造,如褶皱轴面、节理面、断层面、劈理面等。
通常将具有系统性的面状构造称为面理。
②线状构造。
以几何意义的线所表征的构造,如褶皱枢纽、断层擦痕、非等轴矿物的定向排列、两个构造面的交线等。
各面状、线状构造还可区分为抽象性的(如褶皱轴面、枢纽、二构造面的交线)与分划性的两种。
前者只具几何意义而非具体存在,后者则是具体存在的面、线构造。
根据面状、线状构造在地质体中的分布特点,可将地质构造分为:①透入性构造,指在地质体内在一定尺度上均匀、连续且按一定格式排布的面状构造和线状构造,如劈理、片麻理、片理以及各种小型线理;②非透入性构造,指非均匀、不连续且以分隔性方式产出于地质体中的面状构造和线状构造,如节理面、断层面以及大型的杆状构造、窗棂构造等。
地质构造的透入性和非透入性是相对于观察构造的某种尺度而言的,较大范围的尺度上的透入性构造在较小尺度上也可成为非透入性构造;通常透入性构造是针对小型构造和显微构造两种尺度而言的。
构造1.扰捏造。
《后汉书·徐璆传》:“张忠怨璆,与诸阉官构造无端,璆遂以罪徵。
层理层理(stratification)在岩石形成过程中产生的,由物质成分、颗粒大小、颜色、结构构造等的差异而表现出的岩石成层构造。
一般厚几厘米至几米,其横向延伸可以是几厘米至数千米。
常见于大多数沉积岩和一些火山岩中,是研究地质构造变形及其历史的重要参考面。
岩石层之间的分割面称为层理面。
沉积岩层的原始产状多是趋于水平的,后来的构造运动可以使其倾斜、直立、弯曲甚至发生破裂,形成褶皱、节理、断层、劈理等构造形态。
层理有两种重要的类型:①粒级层理。
又称递变层理或粒序层理,其特点是成岩物质颗粒粒度由底至顶逐渐变细,其间无明显界线。
但是在两个相邻的粒序层之间在粒度或成分上有明显的不同。
②斜层理。
又称交错层理,其特点是细层理大致规则地与层间的分隔面(主层理)呈斜交的关系,上部与主层理截交,下部与主层理相切。
可以利用斜层理的倾向了解沉积物的来源方向。
沉积岩中的层理的形成可能是沉积物结构和成分的变化或者沉积间歇、沉积季节的变化所致。
火山碎屑物在其爆发和降落过程中,由于重力、颗粒大小和风的影响,成岩时也会形成具有分选性的层理。
如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中,则可形成类似于沉积岩的层理。
水平层理是由平直且与层面平行的一系列细层组成的层理。
它是在比较稳定的水动力条件下(如河流的堤岸带、闭塞海湾、海和湖的深水带),从悬浮或溶液中缓慢沉积而成的。
平行层理主要产于砂岩中,在外貌上与水平层理极相似,是在较强的水动力条件下,高流态中由平坦的床沙迁移、在床面上连续滚动的沙粒产生粗细分离而显出的水平细层,沿层理面易剥开,在剥开面上可见到剥离线理构造,平行层理一般出现在急流及能量高的环境,如河流、海滩等环境中,常与大型交错层理、底冲刷相伴生。
单斜层理是由一系列与层面斜交的细层组成的层理。
细层的层理向同一方向倾斜并大致平行。
它与上下层面斜交,上下层面互相平行。
它是由单向水流所造成的,多见于河床或滨海三角洲沉积中。
交错层理是由多组不同方向的斜层理互相交错重叠而成的,是由水流的运动方向频繁发生变化所造成的,多见于河流沉积层中。
层面构造指岩层层面上由于水流、风、生物活动等留下的痕迹,如波痕、泥裂、雨痕、节理:岩石中的裂隙,其两侧岩石没有明显的位移。
地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。
通常,受风化作用后易于识别,在石灰岩地区,节理和水溶作用形成喀斯特。
岩石中的裂隙,是没有明显位移的断裂。
节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。
按成因节理可分为:①原生节理,成岩过程中形成,如沉积岩中因缩水而造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理;②构造节理,由构造变形而成;③非构造节理,由外动力作用形成的,如风化作用、山崩或地滑等引起的节理,常局限于地表浅处。
简介断裂构造的一类,指岩石裂开而裂面两侧无明显相对位移者(与有明显位移的断层相对)。
节理是很常见的一种构造地质现象,就是我们在岩石露头上所见的裂缝,或称岩石的裂缝。
花岗岩节理这是由于岩石受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧没有发生明显的(眼睛能看清楚的)位移,地质学上将这类裂缝称为节理,在岩石露头上,到处都能见到节理。
柱状节理分类按节理的成因,节理包括原生节理和次生节理两大类。
原生节理是指成岩过程中形成的节理。
例如沉积岩中的泥裂,火花熔岩冷凝收缩形柱状节理台成的柱状节理,岩浆入侵过程中由于流动作用及冷凝收缩产生的各种原生节理等。
次生节理是指岩石成岩后形成的节理,包括非构造节理(风化节理)和构造节理。
其中构造节理是所有节理中最常见的,它根据力学性质又可分两类:张节理和剪切节理。
前者即岩石受张应力形成的裂隙,后者即岩石受切应力形成的裂隙。
沿最大切应力方向发育的细而密集的剪切节理,称为“劈理”。
通常,以节理与岩层的产状要素的关系而划分为四种节理:走向节理:节理的走向与岩层的走向一致或大体一致。
倾向节理:节理的走向大致与岩层的走向垂直,即与岩层的倾向一致。
斜向节理:节理的走向与岩层的走向既非平行,亦非垂直,而是斜交。
顺层节理:节理面大致平行于岩层层面。
前三种最为常见。
其次,节理的分类还可以节理的走向与区域褶皱主要方向、断层的主要走向或其他线形构造的延伸方向等关系而进行,可划分为三种:纵节理:两者的关系大致平行。
横节理:二者大致垂直。
斜节理:二者大致斜交。
如果褶皱轴延伸稳定,不发生倾伏的话(水平褶皱),则走向节理相当于纵节理,倾向节理相当于横节理,斜向节理相当于斜节理。
在认识节理的形态及其名称以后,也可以适当地作些力学分析研究,如节理与褶皱的关系,节理的形态与受力的关系等。
片理在变质岩区,由强烈变形和变质作用,使片状或板状矿物成定向排列而形成的一种面状构造。
是变质岩中特有的构造。
片理又称“片状构造”。
指岩石形成薄片状的构造。
板状、千枚状、片状、片麻状构造可通称为片理。
在变质岩中极为常见,是重要特征之一。
对于其成因观点不一,一般认为在应力和温度的联合作用下,导使沿剪切面方向之一发育成一组劈理,或因重结晶较强烈,进而在此方向上形成片理构造。
片理面的方向有的与原岩层理斜交,但也有与原岩层理方向一致的,后者说明片理的形成可能是继承原岩层理发育而成。
岩石层之间的分割面称为层理面。
沉积岩层的原始产状多是趋于水平的,后来的构造运动可以使其倾斜、直立、弯曲甚至发生破裂,形成褶皱、节理、断层、劈理等构造形态。
层理的类型层理有两种重要的类型:①粒级层理。
又称递变层理或粒序层理,其特点是成岩物质颗粒粒度由底至顶逐渐变细,其间无明显界线。
但是在两个相邻的粒序层之间在粒度或成分上有明显的不同。
②斜层理。
又称交错层理,其特点是细层理大致规则地与层间的分隔面(主层理)呈斜交的关系,上部与主层理截交,下部与主层理相切。
可以利用斜层理的倾向了解沉积物的来源方向。
沉积岩中的层理的形成可能是沉积物结构和成分的变化或者沉积间歇、沉积季节的变化所致。
火山碎屑物在其爆发和降落过程中,由于重力、颗粒大小和风的影响,成岩时也会形成具有分选性的层理。
如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中,则可形成类似于沉积岩的层理。
变质岩的片理构造是板状矿物、片状矿物和柱状矿物在定向压力作用下,发生平行排列而形成的构造,又分为板状构造、千枚状构造、片状构造和片麻状构造。
断层岩体在构造应力作用下发生破裂,沿破裂面两侧的岩体发生显著的位移或失去连续性和完整性而形成的一种构造形迹。
地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿破裂面有明显相对移动的构造称山北坡大断崖。
构造形态断层的形成断层是构造运动中广泛发育的构造形态。
它大小不一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米。
但都破坏了岩层的连续性和完整性。
在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。
沿断层线常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。
是什么力量导致岩层断裂错位呢?原来是地壳运动中产生强大的压力和张力,超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。
岩层断裂错开的面称断层面。
两条断层中间的岩块相对上升,两边岩块相对下降时,相对上升的岩块叫地垒;常常形成块状山地,如我国的庐山、泰山等。
而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时,形成地堑,即狭长的凹陷地带。
我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。
断层对地球科学家来说特别重要,因为地壳断块沿断层的突然运动是地震发生的主要原因。
科学家们相信:他们对断层机制研究越深入,就能越准确地预报地震,甚至控制地震。
组成要素特大断层——东非大裂谷破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造。
规模大小不等,大者沿走向延伸数百千米,常由许多断层组成,可称为断裂带;小者可见于手标本。
几何要素断层由断层面和断盘构成。
断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面。
断盘指断层面两侧的岩块,位于断层面之上的称为上盘,断层面之下的称为下盘,如断层面直立,则按岩块相对于断层走向的方位来描述。
断层两侧错开的距离统称位移。
按测量位移的参考物的不同,有真位移和视位移之分,真位移是断层两侧相当点错开的距离,即断层面上错断前的一点,错断后分成的两个对应点之间的距离,称为总滑距;视位移是断层两侧相当层错开的距离,即错动前的某一岩层,错断后分成两对应层之间的距离,统称断距。
通常按断层的位移性质分为:①上盘相对下降的正断层。
②上盘相对上升的逆断层。
断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层。
正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向,故又统称为倾向滑动断层。
③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层,又称走向滑动断层(简称走滑断层)。
分类根据断层线上原来相邻接的两点在断层运动中的相对运动状况可以将断层分类。
断层如果它们的运动只在水平方向上,并且平行于断层面,那么这断层叫走向滑动断层。
走向滑动断层又进一步分为右滑和左滑断层。
如果一个观察者站在断层的一侧,面向断层,另一边的岩块向他左方滑动,那它就叫左滑断层。
之所以如此称呼,因为要追索被移动了的地表特征时,该人需沿断层线转向左边,才能在那一边找到与这边相对应的特征。
这种走向滑动断层也叫右旋或左旋、右行或左行断层,或统称走向断层。
加利福尼亚圣安德列斯断层是一条右旋断层或滑动断层。
沿断层面作上升下降的相对运动,则是倾向滑动断层。
上盘相对下盘向下运动的倾向滑动断层是正断层。
当断层面倾角小于或等于45°,上盘相对下盘作向上运动时,叫冲断层,而若断层面倾角大于45°,则称逆断层。
两盘相对运动方向界于走向滑动断层和倾向滑动断层之间的,叫斜向滑动断层。
断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错。
落差反映垂直位移,而平错反映水平位移。
以上所说的断层都有一个共同的运动特点,即在运动中两盘的构造保持着平行。
但也可以有这样的断层,相邻两盘块体之间发生了扭动、转动,这样的断层被称为旋转断层或剪状断层。
上面这张照片里山岳右边的线形结构,就是美国加州著名的圣安地列斯断层,它也是地球表面最长和最活跃的断层之一。
圣安地列斯断层的深度有15公里,存在的时间已经超过2000万年。
照片是从奋进号航天飞机拍摄的雷达影像和测地卫星的真色影像所组合出来的。
巨大的太平洋板块沿着圣安地列斯断层,相对于北美板块向北漂移,平均每年移动数厘米,按这种移动速率,经过数百万年后,地球表面的陆块分布和现在比起来,将会有很大的不同。
知识分类自然科学篇>地球科学(地理学家、地质学家)地壳中岩石的断裂。
地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移。
断层的长度可由几公分到数百公里,沿断裂面(断层面)的位移也可由不到1公分到数百公里。
位移往往分布在由无数单个断层组成的断层带内,断层带可宽数百分尺。
断层分布不均匀,在某些大区域内一个断层也没有;而一些地区则被各样大小的无数断层所切割。
断层有直立的、水平的,或向任何角度倾斜的。
断层面上部的岩块称为上盘;下部的称为下盘。
断层面能被磨得很光滑,留下摩擦的条痕称为断层擦痕;断层面两则岩石可能被压碎成细粒黏土状,称为断层泥;如压碎的岩粒较粗,则称为断层角砾。