节理的分布和分类

作者:  发布时间:2022-07-01  点击数:-

        翻阅《中国国家地理》等杂志,还是游览国内外山河,抑或是观看旅行纪录片,您一定看到过多边形石柱群的风景,有的垂直,有的倾斜,层叠而上,鬼斧神工,壮丽非凡。这些石头柱子用地质学术语叫柱状节理构造,国外如北爱尔兰的巨人之路、美国怀俄明州魔鬼塔、韩国济州岛,国内青海省都兰县柴达木腹地、南京六合区石柱林等都有这种地质构造。这种柱状节理岩石(玄武岩为主)一般分布在火山喷发遗迹,或是板块与板块之间的区域。那么在深入研究柱状节理岩石之前,我们得先认识“节理”。它是一种比断层更为普遍的变形构造,当我们试着用地质学的眼光去观赏自然风景时,就必须先掌握节理的相关基础知识。

(左为美国魔鬼塔;右为英国巨人之路)


(左为青海省都兰县柴达木腹地;右为南京六合区石柱林)

    一、节理的分布

在地质作用下,岩块发生一系列规则的破裂,在破裂面两侧岩块没有发生明显的位移,此破裂称为节理。

节理的裂开面称为节理面。其走向与岩层走向可以平行、垂直或斜交,节理面的倾向于岩层的倾向可以一致或相反。节理的缝隙可以是空的,也可以被矿脉或岩脉所充填。除了构造作用之外,岩浆或熔岩冷凝收缩、沉积作用、风化作用、块体运动都能产生节理。因此,节理是比断层更为普遍、更为发育的变形构造。

    节理对岩石的风化及剥削有重要的控制作用,节理密集的岩石易于风化,在适宜的条件下可形成奇特的地形,造就优美的风景。如我国著名风景区黄山,不少奇观丽景就是通过花岗岩中密集且多方向的节理构造演化而来的。密集的节理加速了花岗岩的风化、剥蚀、崩落进程,形成了千姿百态的地貌景观。很多河谷沿着密集的节理带发展起来的。山区河谷的两侧,常沿节理面崩落而形成峭壁。节理也是地下水循环的通道和矿体赋存的空间。节理的切割削弱了岩石的整体性和坚固性,对工程和水利建设会有重要影响。


(黄山陡壁尖峰多主因为花岗岩垂直节理比较发育)

    二、节理的分类

    (一)按成因可分为原生节理和次生节理:

原生节理是产生在成岩过程中的节理。如沉积成岩过程中因失水收缩而生成的节理;岩浆冷凝收缩而生成的节理(如开篇所展示的玄武岩柱状节理地貌风景)等等。

次生节理包括构造节理和非构造节理。构造节理由内动力作用所形成,分布极为广泛。非构造节理由外动力作用所形成,如释重节理、塌陷节理等。次生节理多分布在地表或浅部,对地下和工程建设影响较大。

(二)按力学性质,可分为张节理、剪节理:

张节理是在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的。张节理面一般不平直,裂面较粗糙,裂缝较宽,常被岩石或矿物脉充填。

剪节理是由剪切作用而形成的。 剪节理面一般平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。剪节理多成群出现,构成平行排列或雁行排列的节理组。

在应力作用下,沿着共轭剪切面的方向会形成两组交叉的剪节理,称共轭节理或称“X”节理。两组剪节理互相交切,常将岩石切割成一系列的棱形方块。

踪两组共轭剪节理而呈锯齿状,苏州虎丘公园内一条小溪就是沿追踪张节理发育的。

(张节理裂缝宽)

(剪节理裂缝细)

(共轭节理可见棱形方块切割)



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