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节理野外观测主要内容

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8.第五章 节理

8.第五章 节理
13
•
节理的配套是指查明统一应力场中 形成的各组节理及其组合关系。
• 主要介绍共轭剪节理的配套。 • 1、互错 • 2、折尾、菱形结环 • 3、运动方向 • 4、追踪
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第二节 雁列节理和羽饰构造
• 一、雁列节理 • 雁列节理是一组呈雁行斜列式的节理，这 类节理常被充填形成雁列脉。雁列脉产出于多 种岩石，在碳酸盐岩中尤其发育 。 雁列脉呈带状展布的范围称为雁列带 ( 图 10-10) 。穿过各单脉中心而平分雁列带的中心 面，称为雁列面。雁列面在雁列带横截面上的 迹线称雁列轴。单脉与雁列面的锐交角为雁列 角。 雁列脉可以是单列产出，是单剪作用的结 果，也可以由左阶和右阶两条雁列脉交叉组合 成共轭雁列脉 (图10-7)。
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• 节理充填物的晶体常显示纤维状习性。 按照纤维晶体生长方向与脉壁的关系， 可分为同向型和反向型。同向型纤维晶 体自两壁向中心生长，相向生长的晶体 于岩脉的中心遇合，形成一条锯齿状中 线(带)。反向型纤维晶体则自中心向两壁 生长。 • 纤维晶体与脉壁可以是垂直的，也可以 是斜交的。
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二、裂开-愈合作用
(5)
(6)
形成ｘ形共轭剪节理; 形成羽列;
尾端变化为折尾菱形结 环;
树枝状.追踪ｘ形成锯齿状
尾端分叉、杏仁状结环.
9
•
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 被改造或被破坏。即使在同一次变形中，由于 各种因素的干扰，也会使节理并不具备上述典 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，不能只依据个别露头 上节理的特点，而应对区域内许多测点或露头 上节理的特点加以分析对比 ; 第三，鉴别节理 力学性质应结合与节理有关的构造和岩石的力 学性质进行分析。

第五章 节理(Joint)

第五章 节理(Joint)

2. 节理系：在一次构造 作用的统一应力场中形 成的两个或两个以上的 节理组，称之节理系。 如：X型共轭节理系、放 射状或同心状节理系。
二、节理的分期
1. 分期概念：区分不同时期形成的节理的先
后关系。
–目的：了解节理发育的一般规律，恢复节
理发育时期的古构造应力场。
–依据：节理的相互交切关系，以及与相关 地质体的交切关系。
3、主要类型：
1)原生节理：成岩过程中形成，如：泥裂、玄武岩 中的柱状节理、侵入岩中的原生节理。 2)次生节理：成岩后产生 a. 构造节理：与构造变形有关，分布广，影响 大，是本章讨论的重点。
b. 非构造节理：如人工节理、温差节理、卸载
节理、分布窄，影响小。
原生节理—北爱尔兰熔岩柱状节理
构造节理
4、张节理：张应力产生的破裂面，垂直
σ3方向。
5、张节理的主要特征： ① 产状不稳定，延伸不远，单条节理短而 曲折பைடு நூலகம் ② 节理面粗糙不平，无擦痕； ③ 多开口，常被矿脉充填，脉宽变化大， 脉壁不平直； ④ 一般绕过砾岩；
张节理绕过砾石和切过砾石示意图
⑤ 有时呈不规则的树枝状，各种网络状，有时具有
2. 依据节理组交切关系进行分期： ⑴ 错开关系：被错者先。 •注意：有对应 的错开点。
⑵ 限制：被限者晚。 •注意：无对应的错 开点。 ⑶ 互切：同期。
⑷ 追踪、利用
和改造：
被追踪、利用和
改造者早。
3. 借助相关地质体判别节理形成顺序
三、节理的配套
1. 配套的概念：把不同时期的节理归并成 节理组或节理系。 – 利用它们与主应力方位的关系来确定 和恢复局部或区域的古构造应力场。
据J.Ramsay研究，瑞士温德格来仑 鲕状灰岩中宽7.5mm的脉，经历了 500次以上的开合作用。

第五章 节理

第五章 节理

剪应力产生
张应力产生
3）节理性质的转化
4）特殊节理组合类型：雁列节理和雁列脉
雁列节理 是一组呈 雁列式斜 列的节理， 这类节理 常被充填 形成了雁 列脉。
（1）雁列节理——几何要素：
雁列带：雁列脉呈带状展布 的范围； 雁列面：穿过各单脉中心而 平分雁列带的中心面；雁列面的 产状即代表雁列带的产状。
（1）利用两组节 理的相互切错确定 其共轭关系；
(2)利用剪切滑动 关系：剪节理面上 的擦痕、节理的羽 列和派生张节理来 确定其共轭关系
※两组雁列脉有一 条共同的张节理， 能确切反映两雁列 节理是共轭的。
*节理的分期与配套需注意：
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
节理的分类 节理的分期与配套
理
不同地质背景上发育的节理
节理的野外观测
*与褶皱有关的节理：
1）纵弯褶皱：——褶皱初期节理
s3 s1 s2
1）纵弯褶皱：——褶皱期节理 （1）张节理：纵张节理与横张节理 转折端外侧：局部应 力之σ3⊥枢纽。 转折端内侧：局部应 力之σ1⊥枢纽（与 褶皱初期情况一致）
(3) 互切: 如果两组节理互相交切或切错, 说明 两组节理是同时形成的, 有时成共轭关系。
(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。

节理观测研究

节理观测研究

对于节理，应在野外进行大量的观测和统计工作。

在此基础上可用于确定构造部位，分析构造应力场和矿体的储存运移空间。

三、节理的观测与研究观测点的选定决定于任务，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，做到疏密适当。

选定观察点时还要考虑，第一，露头良好，最好便于两面观测；第二，构造特征清楚，节理比较发育；第三，露头面积一般不小于十平方米，便于大量测量节理；第四，从地质上看，观测点应选在构造上的重要部位，并且在不同构造层、不同岩系和不同岩性中都应布点。

（一）观测点的选定节理的观测主要包括以下几个方面：（二）观测内容1.地质背景的观测在对节理进行观测前，首先应了解观察地段的地质背景，即地层及其产状、岩性及成层性、褶皱和断层的特点，以及观测点所在构造部位。

2.节理的分类和组系划分对节理要进行分类，划分组系，如有主要节理发育，应区分主节理和一般节理。

如果在工作之初不能对节理进行分类或划分时，在收集到一定资料后应及时进行分析概括。

3.对节理进行分期和配套4.节理发育程度5.节理组合形式的观测岩石中的几组节理，常组合成一定形式，将岩石切成形状和大小各不相同的块体。

要注意观察节理组合形式和截切的块体所表现出的节理整体特征。

对展布范围较大的剪节理中的等距性和分级等距性应注意测定。

6.节理面的观察在节理的野外研究中，应注意节理面的观察。

观察内容包括：节理面的形态和结构细节；节理面的平直光滑程度；是否有擦痕；节理是否被充填以及充填物结晶状态和结晶方位；节理是否含矿以及含矿节理占节理总数的百分数等。

这些材料有助于分析节理的力学性质，以及了解节理的形成状态和发育过程。

(三)节理力学性质的确定根据力学性质，构造节理可分为两类，剪节理和张节理。

1.剪节理具有以下主要特征（1）剪节理产状稳定，沿走向和倾向延伸较远。

（2）剪节理较平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦痕。

当剪节理未被矿物质充填时是闭合的，如被充填脉宽较为均匀脉壁较为平直。

构造地质学节理

构造地质学节理

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。
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。
节理的配套Fra bibliotek节理配套就是指在一定时期的统一构造应 能否配套？ 力场中形成的各组节理的组合关系。 判断节理是否配套，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。

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
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。
四、节理的野外观测
（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;
节理与有关构造的几何关系分类
1、节理产状与岩层产状关系分类

走向节理: 节理走向与所在岩层的
走向大致平行的节理(图中1)。

倾向节理: 节理走向与所在岩层的

构造地质学 05章-节理

构造地质学 05章-节理

2013-7-8
《构造地质学》-李强
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雁裂节理的要素： 雁列带: 雁列节理和雁列脉成带状展
布的空间范围
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。
雁列轴: 雁列面在雁列带横截面上的 迹线。 雁列角: 单脉与雁列脉之间的锐夹角 为雁列角。雁列角有两个高峰值, 一 个为45°左右, 属于张裂型节理; 另
2013-7-8
《构造地质学》-李强
8
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。
2013-7-8
《构造地质学》-李强
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“X”型共轭节理系将岩石切割成棋盘格式岩块
《构造地质学》-李强
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三、特殊节理组合类型
雁列节理和雁列脉的要素及其特征: 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。
2013-7-8
《构造地质学》-李强
20
右列型式的雁列脉
2013-7-8
《构造地质学》-李强
5
根据节理产状与褶皱轴方位之间的关系 纵节理: 节理走向与褶皱轴向平行的节理。 横节理: 节理走向与褶皱轴向直交的节理。 斜节理: 节理走向与褶皱轴向斜交的节理。
2013-7-8
《构造地质学》-李强
6
节理的成因分类: 可将节理划分为原生节理和次生节理两类:

第二节 野外观测系统


B
A
O1 O’ O2
O3
O4
O5
O6
（4）共中心点记录－垂直于共炮 检距线的垂线表示共中心点 （界面水平时为共反射点或共 深度点）的位置，此线上各点 接收到来自地下同一反射点的 反射，由此组成的记录称为共 反射点记录。
B
A
O1 O’ O2
O3
O4
O5
O6
第二节 野外观测系统
四种记录的应用
4种记录在地震勘探中被广泛使用，例如：①共炮点 和共接收点记录用于求取炮点和检波点的静校正量； ②在野外作业中，通过显示共炮点记录实行记录质量 的监控；③在资料处理中，需要对共炮点记录进行抽 道集，得到大量的共中心点道集记录，然后进行速度 分析、动校正、水平叠加或偏移归位等处理，最终得 到用于资料解释的成果数据；④在速度分析或某些偏 移处理时，为了增加数据量或提高处理质量，需要抽 取共炮检距记录，用于特殊分析和处理。
1、一次覆盖的简单观测系统及其图示 观测系统（layout）可用综合平面法来表示，即在平 面图上表示出激发点和接收点的相对位置以及观测 到的地下界面段。综合平面法适用于各种复杂情况 下的观测系统图示，目前二维地震勘探的生产中大 多采用它。
先介绍一些基本概念
第二节 野外观测系统
排列的概念及其类型
• 排列的概念：震源与检波器组中点位置（中心道） 之间的关系(同一工区此关系应不变)。
第二节 野外观测系统
一、地震测线的布设
（3）面积详查阶段－本阶段的任务：在已知构造单 元上查明其构造特点，如分布范围、空间形态、目 的层厚度、上下地层的接触关系、高点位置、闭合 度、与相邻构造的关系、断层的大小及其分布等， 提供最有利的含油气圈闭，为钻探提供井位。要求： 主测线垂直构造走向，二维地震勘探的测网线距为 2～3公里，也可根据需要直接进行三维地震勘探。

节理的观察研究方法

节理的观测与研究
P3-2
一、观察点的选定：
观察点的选定决定于任务，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，作到疏密适度。 选定观察点时还要考虑以下几点：
➢第一：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；
➢第二：构造特征清楚，岩层产状稳定；
➢第三：节理比较发育，组系及其相互关系比较明确：
节理的观测与研究
P3-4
1．地质背景的观测：
在对节理进行观测前，首先应了解和观察地质背景，其中包 括构造层及其组成；地层组成及其产状；岩性及成层性；褶皱和 断层的特点；以及观测点所在的构造部位等内容。
2．节理的分类和组系划分：
对节理要进行分类，划分组系，如有主节理发育，应区分主 节理和一般节理。如果在工作之初不能对节理进行分类或划分组 系时，在收集到一定资料后应及时进行分析概括。
➢第四，观测点应选在构造上的重要部位，并且在不同
构造层、不同岩系和不同岩性层中都应布点。
节理的观测与研究
P3-3
二、观测内容
节理的观测主要包括以下几方面：
➢ 1．地质背景的观测； ➢ 2．节理的分类和组系划分； ➢ 3．对节理进行分期和配套； ➢ 4．节理发育程度的研究； ➢ 5．节理的延伸； ➢ 6．节理组合型式的观测； ➢ 7．节理面的观察； ➢ 8．节理含矿性和充填物的观察。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
节理的观测与研究
P3-8
三、节理的测量和记录
在节理观察点上，对上述各方面进行观察的同时，要进行 测量和记录。
节理产状的测定的方法与测定岩层产状要素一样。如果节 理面未充分揭露而不易测量时，可将一硬卡片插入节理内，直 接测量卡片的产状。如果节理产状不太稳定而数据精度要求很 高时，应逐条进行测量。如果节理按方位和产状分组明显，也 可分组测量，每组中测量有代表性的几条节理，然后再统计这 组节理的数目。

工程地质试题及答案

一、名词解释（3分×5=15分）1.软弱夹层2.地质构造3.节理4. 地震烈度5. 喀斯特二、填空（每空2分，共40分）1.据海底地形特征，可分为（）、（）和（）三个大的地形单元。

2.岩浆岩按分类SiO2含量不同，可分为（）、（）、（）和（）。

3.岩浆岩按其产状不同，可分为（）和（）。

4.相对年代的确定方法有：（）、（）、（）和（）。

5.节理按力学成因不同，可分为（）、（）和（）。

6.边坡岩体的破坏与变形有（）、（）、（）和（）。

三、简答（4分×9=36分）1.外力地质作用按其作用方式不同，可以分为哪几种类型?2.岩层按产状不同，可分为哪些类型？3.活断层的识别标志有哪些？4.节理野外观测的内容有哪些？5. 根据承压水等水位线图可获取哪些信息？6. 地下水的补给来源有哪些？7.岩浆岩的简易鉴定方法，主要分为哪几个步骤？8.地下洞室位置选择时要注意哪些构造条件？9. 工程地质勘察主要任务有哪些？四、论述（9分）不稳定边坡的防治措施有哪些？一、名词解释（3分×5=15分）1.解理2.同质多象3.地层4.活断层5.滑坡二、填空（每空2分，共40分）1.工程地质条件包括：（）、（）、（）、（）、（）和（）。

2.按照高程和起伏特征，大陆表面可分为（）、（）、（）、（）和（）等地形类型。

3.风化作用可以分为（）、（）和（）。

4.常见的地质构造有（）、（）和（）。

5.根据含水层岩石空隙的成因不同，可分为（）、（）和（）。

三、简答（4分×9=36分）1.内力地质作用按其作用方式不同，可以分为哪几种类型?2.岩层接触关系有哪些？3.工程地质图的一般读图步骤有哪些？4.断层的野外识别标志有哪些？5. 岩溶形态的垂直分带有哪些？6. 场地地质因素对地震烈度的影响有哪些？7. 泥化夹层有哪些特征？8.地下工程活动中可能遭遇的“五毒”有哪些？9.提高围岩稳定性的措施有哪些？四、论述（9分）影响风化作用的因素有哪些？一、名词解释（3分×5=15分）1.造岩矿物2.变质作用3.褶皱4. 地震5. 风化二、填空（每空2分，共40分）1.据海底地形特征，可分为（）、（）和（）三个大的地形单元。

第五章 节理

6
• (二)张节理
• 张节理是由张应力产生的破裂面，具有以下主要特征: • (1) 、张节理产状不甚稳定，延伸不远。单条节理短 而弯曲，节理常侧列产出(图10-5)。 (2)、张节理面粗糙不平，无擦痕。 (3) 、在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中的张节理常常 绕砾石或粗砂粒而过，如切穿砾石，破裂面也凹凸不平。 (4)、张节理多开口，一般被矿脉充填。脉宽变化较大， 脉壁不平直。 (5) 、张节理有时呈不规则的树枝状，各种网络状， 有时也追踪 "X" 型共扼剪节理形成锯齿状张节理 ( 图 106) 、单列或共轭雁列式张节理 ( 图 10-7) ，有时也呈放射 状或同心圆状组合形式。
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• 节理充填物的晶体常显示纤维状习性。 按照纤维晶体生长方向与脉壁的关系， 可分为同向型和反向型。同向型纤维晶 体自两壁向中心生长，相向生长的晶体 于岩脉的中心遇合，形成一条锯齿状中 线(带)。反向型纤维晶体则自中心向两壁 生长。 • 纤维晶体与脉壁可以是垂直的，也可以 是斜交的。
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二、裂开-愈合作用
依据节理与褶皱轴的关系，节理可以分为 以下三类 (图10-2) : 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。• 根据节理的力学性质，可将节理分为剪节 理和张节理两类。 • (一)剪节理 • 剪节理是由剪应力产生的破裂面，具有以 下主要特征: • (1) 、剪节理 产状 较稳定，沿走向和倾向延伸 较远。
17
•
羽饰构造有多种形式，最常见的是人字形， 有时呈放射状或环状，或构成复合过渡形式。决 定羽饰几何形态的因素有，裂源点(破裂发生起点) 的位置、岩石性质、层厚、层面约束条件及作用 力。 • 羽饰构造的形成机制一直是一个争论问题， 存在三种观点:①张裂说;②剪裂说; ③张剪复合说 等。张裂说认为羽饰构造所在的主节理为张裂面， 依据是节理面上羽饰完好，没有任何剪切滑动迹 象。剪裂说认为，羽饰构造边缘带的雁列微裂隙 是剪切机制的显明标志，由于羽饰所在的节理面 是剪应力刚刚达到或略微超过岩石破裂强度而产 生的萌芽剪裂面，因尚未滑动而保存羽饰。也有 人认为羽饰构造是张剪性裂面。(马杏垣&，杨光 荣素描，1978)现在多数学者倾向于剪裂说。
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节理野外观测主要内容
1. 节理形态观察
节理形态是指节理的形状、外观和尺寸。

在野外，应仔细观察节理的分布、延伸方向、宽度和高度等特征。

节理通常呈现开口状或裂隙状，也有闭合状的，节理面可以是平滑的，也可以是粗糙的，甚至有擦痕和镜面。

对节理形态的细致观察有助于推测节理的形成机制和地质历史。

2. 节理产状测量
节理产状是指节理的方向、倾斜角度和长度等因素。

在野外，使用罗盘、皮尺等工具可以对节理进行精确的测量。

其中，倾斜角度是指节理面与水平面的夹角，可以用角度或坡度来表示。

节理长度是指节理面的水平投影距离，节理宽度是指节理面的垂直距离。

通过测量节理产状，可以了解节理在空间中的位置和分布特征。

3. 节理发育程度评估
节理发育程度是指节理的数量、密度、连续性和切割能力等因素。

在野外，通过对岩石表面进行观察和统计，可以对节理发育程度做出初步评估。

评估时可以采用分级标准，如将节理发育程度分为五级（极不发育、不发育、中等、发育、极发育），并制定相应的评估方法和指标。

此外，还要考虑节理发育程度的影响因素，如地质年代、岩石类型、地质构造等。

4. 节理方向分布
节理方向分布是指节理在空间中的排列方向和分布特征。

在野外，可以通过观察多个节理面的走向、排列顺序和相互关系来确定节理的方向分布。

常见的节理方向分布有随机分布、定向分布和羽状分布等。

随机分布是指节理方向没有明显规律，定向分布是指节理方向沿着某一特定方向延伸，羽状分布是指节理方向呈现出羽毛状或辐射状排列。

5. 节理间距与张开度
节理间距是指相邻两个节理面之间的距离，张开度是指节理面的垂直开口宽度。

在野外，可以使用测量工具对节理间距和张开度进行直接测量。

要注意区分节理间距和张开度的概念，二者虽然有一定联系但并不完全相同。

节理间距更多地反映相邻节理之间的相对位置关系，而张开度则更多地反映节理面的开口程度。

6. 节理性质鉴定
节理性质是指节理的物理、化学和力学特征等方面的属性。

在野外，可以通过观察节理面的颜色、光泽、硬度、矿物成分等特征来初步鉴定节理性质。

此外，还可以通过采集岩石样品进行实验室分析，进一步确定节理的性质。

常见的节理性质有脆性、韧性和硬度等。

脆性是指岩石在受到外力作用时容易发生断裂的性质，韧性是指岩石在受到外力作用时不易发生断裂的性质，硬度是指岩石抵抗外力作用的难易程度。

7. 节理与岩体关系判别
节理与岩体关系是指节理与岩石或岩体的相互关系和影响作用。

在野外，要仔细观察节理与岩体的关系，可以通过观察岩体的完整性、
结构面类型等方面来进行判别。

常见的结构面类型有原生结构面、次生结构面和继承性结构面等。

原生结构面是指岩体在形成过程中形成的结构面，次生结构面是指岩体形成后由于外部应力作用而形成的结构面，继承性结构面是指由于相邻岩体变形而形成的结构面。

此外，还要注意区分节理与断层的关系。