基本构造型式及其观察识别

基本构造型式及其观察识别_秭归产学研基地野

(一)褶皱

1．褶皱及褶皱基本要素

褶皱是岩石或岩层受力而发生的弯曲变形，是地壳中一种最基本的构造型式。

1)褶皱的基本类型

根据褶皱的形态和组成褶皱的地层，将褶皱分为两种基本类型:背斜和向斜。背斜是核部由老地层、翼部由新地层组成的褶皱，向斜是核部由新地层、翼部由老地层组成的褶皱(图2-11)。

2)褶皱要素

褶皱要素是褶皱的基本组成部分，褶皱要素主要有以下几种(图2-12)。

(1)核。系指褶皱中心部分的岩层。

图2-11 背斜与向斜在平面上和剖面上的表征(据朱志澄，1990)

(a)、(b)两图中左侧是向斜，右侧是背斜

(2)翼。系指褶皱核部两侧的岩层。

(3)拐点。相邻的背斜和向斜共用翼的褶皱面(常呈“S”形弯曲)，褶皱面不同凸向的转折点称作拐点。如果翼平直，则取其中点作为拐点。

(4)翼间角。是指正交剖面上两翼间的内夹角(图2-13)。圆弧形褶皱的翼间角是指通过两翼上两个拐点的切线之间的夹角［图2-13(b)］。

图2-12 褶皱要素图示

(据朱志澄，1990)

图2-13 翼间角(α)(据朱志澄，1990)

(a)翼部平直的褶皱的翼间角;(b)圆弧形褶皱的翼间角

(5)转折端。褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分。

(6)枢纽。单一褶皱面上最大弯曲点的连线。

(7)脊线和槽线。同一褶皱面上沿着背斜最高点的连线为脊线，沿向斜最低点的连线为槽线。脊线和槽线在其自身的延伸方向上常有起伏变化。脊线中最高点表示褶皱隆起部位，称为轴隆或高点，脊线中最低部位称为轴陷。

(8)轴面。各相邻褶皱面的枢纽连成的面称为轴面(图2-12)。轴面是一个设想的标志面，它可以是平直面，也可以是曲面。轴面与地面或其他任何面的交线称作轴迹。轴面与地形面的交线在地质图上的投影称为地质图上的轴迹。

2．褶皱类型及组合

1)褶皱位态分类

褶皱有多种分类方法，这里介绍褶皱的位态分类。

褶皱在空间的位态取决于轴面和枢纽的产状。以横坐标表示轴面的倾角，纵坐标表示枢纽倾伏角，可将褶皱分成7种类型(图2-14)。

图2-14 褶皱位态类型图(据朱志澄，1990)

Ⅰ. 直立水平褶皱;Ⅱ. 直立倾伏褶皱;Ⅲ. 倾竖褶皱;Ⅳ. 斜歪水平褶皱;Ⅴ. 斜歪倾伏褶

皱;Ⅵ. 平卧褶皱;Ⅶ. 斜卧褶皱

(1)直立水平褶皱(Ⅰ区)。轴面近于直立，倾角为80°～90°，枢纽近水平，倾伏角为0°～10°。

(2)直立倾伏褶皱(Ⅱ区)。轴面近于直立，倾角为80°～90°，枢纽倾伏角为10°～70°。

(3)倾竖褶皱(Ⅲ区)。轴面近于直立，倾角为80°～90°，枢纽倾伏角为70°～90°。

(4)斜歪水平褶皱(Ⅳ区)。轴面倾角为20°～80°，枢纽倾伏角为0°～10°。

(5)斜歪倾伏褶皱(Ⅴ区)。轴面倾角为20°～80°，枢纽倾伏角为10°～70°。

(6)平卧褶皱(Ⅵ区)。轴面倾角和枢纽倾伏角均为0°～20°。

(7)斜卧褶皱(Ⅶ区)。枢纽和轴面两者倾向及倾角基本一致，轴面倾角为20°～80°，枢纽倾伏角为20°～70°，枢纽在轴面上的侧伏角为70°～90°。

2)褶皱组合型式

在同一应力场作用下，具有成因联系的一系列背斜和向斜，在空间上组成有规律的分布样式，称为褶皱的组合型式，典型的组合型式有阿尔卑斯式褶皱、侏罗山式褶皱和日尔曼式褶皱。

阿尔卑斯式褶皱，褶皱的走向基本上与构造带的延伸方向一致，呈带状分布，具体方向变化不大，整个带内褶皱发育连续。不同级别的褶皱往往组合为巨大的复背斜和复向斜。

复背斜和复向斜是一个两翼被一系列次级褶皱所复杂化的大型褶皱构造。在一平面上观察，如其中央部位的次级褶皱的组成地层老于两侧次级褶皱的地层，则为复背斜［图2-15 (a)］。反之，如其中央部位的次级褶皱组成的地层新于两侧次级褶皱组成的地层，则为复向斜［图2-15(b)］。

复背斜和复向斜形成于地壳运动强烈地区，是造山带褶皱构造的主要样式，一般认为是垂直褶皱方向强烈挤压的结果。

图2-15 扇形复背斜(a)和扇形复向斜(b)示意图(据朱志澄，1990)

侏罗山式褶皱，该褶皱又称过渡型褶皱，由互相平行的背斜和向斜相间排列而成。侏罗山式褶皱的代表性构造是隔挡式与隔槽式褶皱。隔挡式褶皱又称梳状褶皱，由一系列平行褶皱组成，其特征是背斜紧闭且发育完整，而两个背斜之间的向斜平缓开阔。如川东地区发育一系列NNE向的褶皱就是此类褶皱的典型案例(图2-16)。隔槽式褶皱与前者相反，特征是向斜紧闭且发育完整，而两个向斜之间的背斜平缓开阔，常呈箱状。黔北—湘西一带发育较典型隔槽式褶皱(图2-17)。

日尔曼式褶皱，该类褶皱构造发育于构造变形十分轻微的地台盖层中，以卵圆形穹隆、拉长的短轴背斜或长垣为主。褶皱翼部倾角极缓，甚至近于水平，但规模可以很大，延长可以数十千米计。穹隆或长垣可以孤立分布于水平岩层之中，所以向斜和背斜不同等发育，而且空间展布常无明显的方向性，有些穹隆或长垣也可稍呈有规律地定向排列。

图2-16 川东地区隔挡式褶皱(据朱志澄，1990)

图2-17 贵州正安一带隔槽式褶皱(据朱志澄，1990)

3．纵弯褶皱作用及伴生次级小构造

纵弯褶皱作用是指岩层受到顺层(水平)挤压力的作用而形成的褶皱。

1)中和面褶皱作用

当被褶皱的岩层与介质黏度差较大时，强硬岩层常呈中和面褶皱的方式而弯曲。岩层受水平挤压，由层的切向长度变化而成的单层弯曲，由于岩层的中部有一个无应变面，所以也称为中和面褶皱作用，其应变分布型式如图2-18。

韧性程度不同的岩石，可形成不同类型的小构造。

韧性层变形形成的劈理如图2-18(b)所示。外弧形成平行层理的劈理，内弧形成正扇形劈理。相对脆的层变形，形成张裂［图2-18(c)］、剪裂［图2-18(d)］。

图2-18 中和面褶皱的特点(据Ramsay JG等，1987)

(a)应变分布型式;(b)劈理;(c)张裂;(d)剪裂

2)顺层剪切褶皱作用

由平行层面的剪切而调节层的弯曲，称为顺层剪切作用。有弯滑褶皱作用和弯流褶皱作用两种型式(图2-19)。

弯流作用发生在软硬(黏度不同)岩系中，其中软岩层通过顺层流动而形成的褶皱作用如图2-19(a)所示。弯滑褶皱作用是指一系列岩层通过层间滑动而弯曲成褶皱［图2-19(b)］。

图2-19 弯流褶皱(a)与弯滑褶皱(b)图示

(据Ramsay JG等，1987)

图2-20 弯滑褶皱中发育的层面擦痕

(据朱志澄，1990)

在弯滑褶皱中常可形成一些次级小型构造(图2-20、图2-21)。由于层间滑动，常可在层面上形成垂直于褶皱枢纽的擦痕(图2-20)。滑动方向是上层相对下层向背斜的转折端滑动。如果层间有少量韧性大的软弱的夹层，如灰岩中的薄层页岩夹层，由于层间滑动可在其中形成层间的不对称小褶皱或层间劈理(图2-21)。这种小褶皱的轴面或劈理面与层理斜交，与层理的锐夹角指向外侧岩层的滑动方向，斜交的程度反映其剪切应变量的大小。这种构造相当于小型的顺层剪切带。在比较脆弱性的条件下，可形成层间破碎带。

图2-21 纵弯褶皱的弯滑作用形成的层间小褶皱(据Spencer RW，1977)

箭头表示顺层滑动方向

次级褶皱(也称从属褶皱)常为不对称褶皱，褶皱的翼部和转折端的不同部位表现出“Z”形、“S”形、“W”形、“M”形。不对称从属褶皱轴面与其上、下相邻的褶皱面所夹的锐角，可以指示相邻层的相对滑动方向，进而可确定岩层层序是正常或倒转，以及背斜和向斜的相对位置(图2-22)。

4．褶皱的野外观察与描述

1)褶皱识别

研究褶皱的基本要点，不外乎褶皱的形态、产状、类型、形成的方式以及分布的特点。

(1)褶皱的基本形态，一般只有两种，背斜和向斜。背斜的标志是岩层向上弯曲、核心部位是老岩层，两侧为新岩层。向斜的标志是岩层向下弯曲，核心部位为新地层，两侧翼部为老地层。如果岩层被侵蚀风化，在地表暴露出来(以平面图形式表示的话)时，从中心到两侧，岩层的排列，由老到新，对称出现，是为背斜，相反，从中心向两侧的岩层，自新到老，对称出现，则为向斜。

图2-22 利用从属褶皱的倒向确定岩层层序正常或倒转及背斜、向斜位置(据朱志澄，1990)

(a)岩层直立;(b)岩层倾斜，层序正常;(c)岩层倒转

认识背斜和向斜构造以后，就可以按照褶皱要素——核部、翼部、转折端、轴向、倾伏等进行具体的描述了。例如某背斜构造，核部由志留系地层构成，两侧由泥盆系至石炭系地层构成，轴向北东，向南西倾伏。

然后，再将观察的褶皱进行分类，最常用的褶皱分类是根据褶皱轴面的产状分为:直立褶皱、歪斜褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱。一般说来，这些褶皱的形态都反映了岩层受力程度的不同。或者说，从直立褶皱到翻卷褶皱，受力越来越强，因两侧受力的程度不同，轴面向受力较弱的一侧倾斜。

另一种褶皱形态分类，根据岩层弯曲的形态而定，也是野外观察剖面时常用的，有圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇形褶皱及挠曲。

以上所说的褶皱形态，可以说是“小型”的褶皱，即站在褶皱岩层的面前，一眼看去，就清晰能辨。而实际上，还有“大型”的褶皱，在野外地质旅行，穿越长剖面时才能辨认的，它们大多是“非单个”褶皱，而是由一系列褶皱复合组成。通过剖面示意图最能说明此种类型，一般有两类。

一是复背斜和复向斜，也就是在它们的两翼被一系列次一级褶皱所复杂化，或者说，大的褶皱轮廓是背斜，但在翼部尚包含若干小的背斜和向斜。反过来，大的褶皱轮廓是向斜，而在其翼部则尚有次级的背斜和向斜。此类复式的背斜和向斜，常见于“地槽区”，如我国的秦岭、天山、内蒙古中部、喜马拉雅山等地均有所见。

二是隔挡式褶皱和隔槽式褶皱，一个平行褶皱群内，如果背斜呈紧密褶皱，而向斜呈开阔平缓的褶皱，称为隔挡式褶皱，如川东地区的褶皱群。而隔槽式褶皱，则是一系列相间排列的开阔背斜褶皱被一系列紧密向斜所隔开。

在褶皱形态的观察基础上，进一步就是研究形成褶皱的机理，可在地质调查告一段落以后作详细的解剖，如纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、柔流褶皱作用、压肩作用等，此处不作进一步论述。

(2)怎样研究褶皱? 在踏勘剖面时，认识褶皱以后，如何进一步作具体的研究是一项重要的课题，基本上可从以下几方面入手。

对褶皱形态的研究包括查明褶皱的位置、产状、规模、形态和分布特点，探讨褶皱形成的方式和形成的时代，了解褶皱与矿产、地质灾害的关系等。

首先，需要观察的要点是查明地层的层序并追索标志层。根据地层内所含的化石特征以及岩石性质等标志，确定组成褶皱构造的层序关系;进而查明其层序是正常还是倒转;再观察这些地层的对称排列及其重复关系，确定背斜或向斜的所在位置。在观察地层层序及其排列关系时，必须抓住某个岩性特征显目、厚度不大、展布稳定的岩层作为了解褶皱的标志层，褶皱的产状也可根据标志层予以确定。这些产状，主要是测定褶皱枢纽和轴面的产状，此两者是正确判断褶皱产状和真实形态的前提。

其次，是观察褶皱出露的形态，也就是从褶皱在地面出露的形态做纵横方面的观察，经过多方分析，恢复其真实面貌。

再次，对褶皱内部的小构造研究也应注意。所谓小构造，指小褶皱、小断裂面、线理等。它们分布于主褶皱的不同部位，各自从一个侧面反映出主褶皱的某些特征，这些内部构造，由于规模较小，易于观察，因此以小比大，通过对褶皱内部小构造的研究能进一步了解和阐明主褶皱的某些特征。

2)褶皱描述

(1)翼间角。根据翼间角的大小，将褶皱描述为以下几类(图2-23)。①平缓褶皱。翼间角在120°～180°间。②开阔褶皱。翼间角在70°～120°之间。③中常褶皱。翼间角在30°～70°之间。④紧闭褶皱。翼间角在5°～30°之间。⑤等斜褶皱。翼间角在0°～5°之间。

(2)枢纽的产状。枢纽一般是一条直线，也可以是一条曲线。枢纽产状包括指向和倾伏角。指向一般代表褶皱在空间延伸的方位。倾伏角可从水平(0°～5°)至直立(90°)。根据枢纽倾伏角，可对褶皱描述如下。①当枢纽倾伏角近于水平(0°～5°)时，称水平褶皱。②如果枢纽是倾斜时(5°～85°)，称倾伏褶皱。③如果枢纽直立(85°～90°)，该褶皱称倾竖褶皱。

(3)褶皱规模。褶皱的规模以褶皱的波长(W)和波幅(A)来确定，在正交剖面上连接各褶皱面的拐点的线称作褶皱的中间线。褶皱波长(W)是指一个周期波的长度，即等于两个相同拐点之间的距离。波幅(A)是指中间线与枢纽点之间的距离(图2-24)。

图2-23 翼间角不同的褶皱(据朱志澄，1990)

(4)褶皱的对称性。两翼等长的褶皱称为对称褶皱，两翼不等长的褶皱称为不对称褶皱(图2-24)。①对称褶皱。褶皱的轴面与褶皱包络面垂直，而且两翼的长度基本相等。②不对称褶皱。褶皱的轴面与褶皱的包络面斜交，而且两翼的长度不相等。

图2-24 褶皱的波长(W)和波幅(A)(据J.G.Ramsay，1967)

(a)对称褶皱波长(W)和波幅(A);(b)不对称褶皱波长(Wm、Wa)和波幅(Am、Aa);S'o．包络面;Am．中间面;

θ．轴面与中间面相交的余角;i． 拐点

褶皱的描述包括以下内容:褶皱名称(地名加褶皱类型)、分布地点及范围、延伸方向、核部及两翼地层、两翼产状及其变化、转折端形状(圆弧状、尖棱状、箱状等)、褶皱的位态分类、次级褶皱特征、与周围其他构造的关系以及褶皱形成时代等。现以暮云岭背斜为例进行描述。

暮云岭背斜:位于图幅中西部暮云岭一带，呈NE-SW向延伸;核部由下石炭统组成，宽约500m，长约2750m，平面上呈不规则的长椭圆形，长宽比约为5∶ 1，为近线形背斜。两翼由中、上石炭统及二叠系地层组成，两翼产状是:西北翼为315°∠60°～55°，东南翼为135°∠40°～25°;可见北西翼较陡，南东翼较缓，轴面向南东倾，倾角约80°，转折端比较圆滑，翼间角约为80°，为开阔褶皱。枢纽向NE、SW两端倾伏，中部隆起，背斜向南西一分为二成两个背斜和其中一个向斜。总之，本褶皱为一转折端圆滑的斜歪背斜，属褶皱位态分类中的倾伏直立褶皱。背斜的北西和南东两翼与相邻的向斜连接。背斜形成于晚二叠世之后，早侏罗世之前。

(二)断层

断层是地壳岩石体(地质体)中顺破裂面发生明显位移的一种破裂构造。断层发育广泛，是地壳中最重要的构造类型。大断层常常控制区域地质格架、结构和演化等。

1．断层几何要素

断层是一种面状构造，断层面是一个将岩块或岩层断开成两部分并借以滑动的破裂面。断层面的空间位置由其走向、倾向和倾角来确定。断层面往往不是一个产状稳定的平直面，顺走向或倾向都会发生变化。

大的断层一般不是一个简单的面，而是由一系列破裂面或次级断层组成的带，即断层(裂)带。

断层线是断层面与地面的交线，即断层在地面的出露线。断层线的形态取决于断层面的弯曲程度、断层面的产状及地面的起伏。断层面倾角越缓、地形起伏越大，断层线的形态也越复杂。

断盘是断层面两侧沿断层面发生移动的岩块。如果断层面是倾斜的，位于断层面上侧的一盘为上盘，位于断层面下侧的一盘为下盘。

根据两盘的相对滑动，相对上滑的一盘叫上升盘，相对下滑的一盘叫下降盘。

2．断层类型及组合型式

1)断层的主要类型

断层的分类方法很多，所以有各种不同的类型。根据断层两盘相对位移的情况，可以分为以下3种(图2-25)。

(1)正断层。上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。其断层面倾角较陡，一般在45°以上。正断层一般是由于岩体受到张力及重力作用，使上盘沿断层面向下错动形成的。

(2)逆断层。上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。逆断层一般是由于岩体受到水平方向强烈挤压力的作用，使上盘沿断层面向上错动而成。

(3)平移断层。由于岩体受水平剪切作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。平移断层的倾角很大，断层面近于直立，断层线比较平直。

图2-25 断层类型(据朱志澄，1990)

(a)正断层;(b)逆断层;(c)平移断层

2)断层的组合型式

断层的形成和分布受区域性或地区性地应力场的控制，所以常常是成列出现，并且以一定的排列方式有规律地组合在一起，形成不同型式的组合类型。

(1)地堑。是由两条走向大致平行而性质相同的断层组合成一个中间断块下降，两边断块相对上升的构造［图2-26(b)］。

(2)地垒。是由两条走向大致平行而性质相同的断层组合成一个中间断块上升，两边断块相对下降的构造［图2-26(b)］。

(3)阶状断层。由两条或两条以上倾向相同而又相互平行的正断层组合形成，其上盘依次下降呈阶梯状［图2-26(a)］。

(4)叠瓦状断层。逆断层可单独出现，也可以成群出现。多条逆断层平行排列、倾向一致时，便形成叠瓦构造(断层)(图2-27)。

3．断层形成机制

断层形成机制是一个复杂的问题，涉及破裂的发生和断层的形成、断层作用与应力状态、岩石力学性质，以及断层作用与断层形成环境的物理状态等问题。下面介绍安德森模式的断层形成机制。

图2-26 断层组合类型(据朱志澄，1990)

(a)阶状断层;(b)地垒和地堑

图2-27 叠瓦式逆冲断层系(扇)(据朱志澄，1990)

安德森(Anderson E M，1951)分析了形成断层的应力状态，认为因地面与空气间无剪应力作用，所以形成断层的三轴应力状态中的一个主应力轴趋于垂直于水平面。以此为依据提出了形成正断层、逆(冲)断层和平移断层的3种应力状态。

安德森模式:在地壳表层脆性条件下，用3种不同应力状态分别解释正、逆、平移断层的形成机制。

(1) 正断层。σ1直立，σ2和σ3水平;σ2与断层走向一致;水平拉伸和铅直上隆是形成正断层的有利条件［图2-28(a)］。

(2) 逆断层。σ1和σ2水平，σ3直立;σ2与断层走向一致;水平挤压有利于形成逆断层［图2-28(b)］。

(3) 平移断层。σ1和σ3水平，σ2直立;σ2与断层走向及滑动方向垂直［图2-28(c)］。

4．断层野外识别与观察

当岩层发生断裂并形成断层后，不仅会改变原有地层的分布规律，还常在断层面及其相邻部分形成各种伴生构造，并形成与断层构造相关的地貌现象。在野外可以根据这些标志来识别断层。

(1)地貌特征。当断层的断距较大时可能形成陡峭的断层崖，如经剥蚀，则会形成断层三角面。断层破碎带岩石破碎，易于侵蚀下切，可能形成沟谷或峡谷地貌。此外，如山脊错断或错开，河谷跌水瀑布，河谷方向发生突然转折，串珠状泉水出露等，很可能都是断裂在地貌上的反映。

(2)地层特征。如产生岩层发生重复或缺失、岩脉被错断、岩层走向突然发生中断或者不同性质的岩层突然接触等地层方面的特征，则进一步说明断层存在的可能性很大。

图2-28 形成三类断层的三种应力状态及其表现型式(据朱志澄，1990)

(a)正断层;(b)逆断层;(c)平移断层

(3)断层的伴生构造现象。断层的伴生构造是断层在发生、发展过程中遗留下来的形迹。常见的有岩层牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥和断层擦痕等。

岩层的牵引弯曲，是岩层因断层两盘发生相对错动，因受牵引而形成的弯曲，多形成于页岩、片岩等软性岩层和薄层岩层中。当断层发生相对位移时，其两侧延伸因受强烈的挤压作用，有时沿断层面被研磨成细泥，称为断层泥;如被研碎成角砾，则称为断层角砾。断层角砾一般是胶结的，其成分与断层两盘的岩性基本一致。断层两盘相互错动时，因强烈摩擦而在断层面上产生的一条条彼此平行密集的细刻槽，称为断层擦痕。顺擦痕方向抚摸，感到光滑的方向即为对盘错动方向。

(三)节理

节理是岩石中的裂隙，没有发生明显位移的断裂。

1．节理的分类

根据节理的力学性质，可将节理分为剪节理和张节理两类。

1)剪节理

剪节理是由剪应力产生的破裂面，具有以下几种主要特征。

(1)剪节理产状较稳定，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。

(3)发育于砾石和砂岩等岩石中的剪节理，一般穿切砾石和胶结物。

(4)典型的剪节理常常组成共轭“X”形节理组合。

(5)主剪裂面两侧常伴有羽状微裂面，有些主剪裂面是由一组羽状微裂面斜列组合而成。

2)张节理

张节理是由张应力产生的破裂面，具有以下几种主要特征。

(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。

(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张节理常常绕过砾石或粗砂粒，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。

(5)张节理有时呈不规则的树枝状或各种网络状，有时也追踪“X”形共轭剪节理形成锯齿张节理、单列或共轭雁列式张节理，有时也呈放射状或同心圆状组合型式。

(6)张节理是在垂直于节理面的张应力作用下形成的，因此，张节理面的垂线方向代表σ3方位。

2．节理的组合型式

1)节理组和节理系

一次构造作用中形成的节理一般是有规律成群产出的，构成一定的组合型式，即组成节理组和节理系。

节理组是指在一次构造作用的统一应力场中形成的、产状基本一致和力学性质相同的一群节理。在一次构造作用的统一构造应力场中形成的两个或两个以上的节理组，则构成节理系，如“X”形共轭节理系等。对于在一次构造作用的统一应力场中形成的产状呈规律性变化的一群节理，也称为节理系，如一群放射状节理或同心状节理。在野外工作中，我们一般都是以节理组、节理系为对象进行节理观测，所以，应注意划分节理组和节理系。

2)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。两者在构造意义上是相同的，雁列脉产出于多种岩石里，在碳酸盐岩中发育更为广泛。

雁列脉呈带状展布的范围称为雁列带，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。雁列面的产状即代表雁列带产状。单脉与雁列面的锐夹角为雁列角。

根据雁列式节理中各单条节理的错列方式分为左阶和右阶。顺一条节理走向观察，次一条节理向左错列，并与前一条节理的近端横向重叠，称为左阶;反之为右阶(图2-29)。雁列脉可以是单列产出，是单剪作用的结果，也可以是由左阶和右阶两条雁列脉交叉组合成共轭雁列脉(图2-29)。

雁列脉中单脉的形态变化很大，主要有平直型和“S”形两类。平直型窄而长，多属剪裂，破裂后变形较轻(图2-30);“S”形中段较宽，多属张裂，反映了剪切作用中的递变变形。由“S”形单脉组成的共轭雁列脉中，一为正“S”形，一为反“S”形。

图2-29 白云质灰岩中的雁列张节理

(据朱志澄，1990)

左列为右阶，右列为左阶

图2-30 两类直脉型雁列脉

(据Beach A，1975)

(a)张裂型;(b)剪裂型

3)火炬状节理

发育两组斜列张节理，沿脆-韧性剪切带分布。左侧张节理呈反“S”形，右侧张节理呈“S”形，被方解石充填后形成雁列脉。根据张节理与剪切带所夹锐角指示本侧运动方向，判断图2-29中左侧节理组为左行剪切，右侧节理组为右行剪切，组成共轭剪切带。

3．节理的野外观察

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。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位移。

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、边坡变形破坏控制因素和矿体的储存运移空间等。

1)观测点的选定

观测点的选定取决于任务的需要，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如下几点。第一，露头良好，最好便于两面观测，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，组系及其相互关系较明确，而且处在构造的重要部位。第四，可根据构造层、构造的类型、岩体和岩石组合划分为不同节理域，对其分别进行测量。

2)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等。

(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。节理分期和配套主要应在野外进行，野外与室内相结合，反复检验。

(4)节理发育程度。节理发育程度常以密度或频度表示，是指节理法线方向上单位长度(m)内的节理条数(条/m)。如果n组节理都很陡，可以选定单位面积测定节理数。为了了解岩石的渗透性及其影响，除计算节理密度外，还要计算缝隙度(G)，就是节理密度(u)与节理平均壁距(t)的乘积，即

G=ut

节理发育程度也可以单位面积内节理的长度来表示，如一定半径(r)的圆内节理的长度之和(L)，即

μ=L/πr2

为了确定节理密度与岩性、层厚的定量关系，在野外可以根据岩性和层厚选定一基准层，然后将不同层厚和岩性中的节理密度进行对比和换算，求出其比值或系数。

(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。

(7)节理的延伸。根据节理与岩层的关系，可分为层内节理和穿层节理。在观测节理顺走向的延伸上，应注意节理的平行性和延伸长度。对于区域性节理，应注意节理的走向在区域范围的变化趋势。

3)节理的测量和记录

在节理观察点上，对上述各方向进行观察的同时，要进行测量和记录。

测定节理产状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数目。

对节理的记录要求大致包括下列内容:①节理群所在地的地理位置;②节理与褶皱或断层的关系，如在褶皱的轴部、翼部、断层的上盘或下盘等;③节理所在的岩层时代或层位、岩石的性质、岩层的产状要素;④节理的产状要素;⑤节理面及充填物的特征;⑥节理的力学性质及旋向;⑦节理组、系归属及相互关系;⑧节理密度统计(条/m);⑨备注。

测量和观察的结果一般填入一定表格或记在专用野簿中，以便整理。记录表格可根据目的和任务编制。对节理测量的结果，应采用各种方法进行统计，结合有关资料加以分析。

4)节理资料的整理与制图

在野外对节理进行了观测并收集了大量资料后，应及时在室内加以整理，进行统计分析，以查明节理发育的规律和特点及其与该区有关构造的关系。节理的整理和统计一般采用图表形式，主要有玫瑰花图、极点图和等密图等。

(1)节理玫瑰花图。编制简便，反映节理性质和方位比较明显，是统计节理的一种较常用的图式。其分为走向玫瑰花图和倾向玫瑰花图两种。

(2)节理极点图。是用节理法线的极点投影绘制的，其编制简便，所表示的各个节理产状准确，并且能明确反映节理发育的优势方位。

(3)节理等密图。是在节理极点图的基础上编制的，其编绘比较费工，但这种图能比较准确地反映出节理发育程度及其优势方位，故在节理研究中较常采用。