第四章 地质构造裂缝ppt课件.ppt

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1、1.裂缝的概念2.裂缝成因3.裂缝要素4.裂缝的分类5.裂缝的特征第四章构造特征描述第三节裂缝2021/8/51岩石受成岩作用或构造作用产生破裂，破裂两侧的岩石沿破裂面没有发生明显的相对位移，或仅有微量位移的断裂构造称为天然裂缝。节理是沿破裂面两侧无明显位移的断裂。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（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。1.裂缝的概念2021/8/52裂缝溶洞网络系统2021/8/53裂缝是油气储层中一种重要的储渗空间。在

2、油气成藏过程中裂缝是油气运移的通道，在油田开发中储层裂缝的存在增强了储存空间和流体渗流条件，同时加剧了储层的非均质性。岩石裂缝分为天然裂缝和人工裂缝。天然裂缝是在地质应力作用下形成的；人工裂缝是在人为应力作用下或诱导下形成的。1.裂缝的概念2021/8/54岩石裂缝的成因具有多样性，天然裂缝的形成一般受两种地质作用影响：成岩作用和构造作用。成岩作用岩层沉积以后经历各种成岩过程，有些成岩作用导致岩层裂缝的形成：（1）压实作用：在上覆岩压作用下，脆性岩石大多会形成高角度或垂直的张性裂缝；受岩石岩性和组构的影响，有时也会形成一些低角度或水平的隐性裂缝。碳酸盐岩的缝合线，经常会转化成裂缝，碎屑

3、颗粒被压裂形成粒内缝。2.裂缝成因2021/8/55（2）脱水作用：岩石受脱水作用发生体积收缩，从而形成龟背形或深笼状网状裂缝。（3）风化作用：出露地表的岩石长期风化产生裂缝，这类裂缝通常分布于地表浅部，形态不规则，延伸短，多为张裂缝。（4）各种层理构造形成的裂缝。（5）地温梯度作用：当岩石在构造运动中抬升或下降时，受到地温梯度的变化产生冷缩热胀作用导致裂缝的产生。火山岩在喷发后的冷凝过程中也会形成裂缝。由于温度变化形成的裂缝大多为形态规则、延伸短的张性裂缝。2.裂缝成因2021/8/56构造作用构造运动形成的裂缝可分为与区域构造有关的和局部构造有关的两大类，后者又分为与褶皱有关的和与

4、断层有关的两类。两种构造作用都可以导致裂缝的形成。（1）褶皱构造的成因随褶皱演化过程而演化并与褶皱构造部位关系密切。不同构造部位受力性质不同，形成裂缝的类型也不同。构造曲率变化大的部位是裂缝发育的最佳部位。（2）断层与裂缝在成因上关系密切。断层形成时，在其两侧产生大量裂缝而形成断裂带，这是因为在断面附近地应力集中分布所产生的结果。断层两侧裂缝发育程度不同，上盘的裂缝带分布较宽，下盘的裂缝带局限于断层附近。断层的延伸末端是应力集中区，也是裂缝发育地带。裂缝密度与离断层的距离关系密切：离断层越近，裂缝密度越大。2.裂缝成因2021/8/57裂缝的成因模式裂缝（除成岩缝外）形成与构造的形成与

5、发展演化密不可分，在构造运动的不同阶段，随着构造形成与发展，会形成或派生出不同类型的构造裂缝。因此，在一次构造运动中，往往会形成多种类型的裂缝。裂缝的类型、发育程度等与构造应力场、裂缝发育的构造部位、以及构造运动的持续时期、期次、岩石的性质、厚度等多种因素有关。2021/8/58破裂极限任何岩石的弹性变形和塑性变形总是有一定限度，当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石内部的结合力遭到破坏，就会产生破裂面，岩石失去连续完整性，这时就发生断裂变形，强度极限又称破裂极限。岩石在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。同一岩石的强度极限值，在不同性质的应力作用下，差别很大。通常岩石的强度有如下特点：

6、岩石的抗压强度大于抗剪强度大于抗张强度。2021/8/59张裂和剪裂张裂：是在外力作用下，当张应力达到或超过岩石的抗张强度时，在垂直于主张应力轴或平行于主压应力轴方向上产生的断裂。形成张裂缝（张节理）。剪裂：是岩石在剪应力作用下发生剪切破坏时所产生的断裂。形成剪裂缝（剪节理）。2021/8/510华莹西构造裂缝发育模式(一)喜山运动以前形成的区域缝2021/8/511华莹西构造裂缝发育模式(二)喜山运动早期形成的区域缝2021/8/512华莹西构造裂缝发育模式(三)褶皱形成时产生的局部构造缝和复合构造缝2021/8/513华莹西构造裂缝发育模式(四)断层形成时产生的局部构造缝和复合

7、构造缝2021/8/514成因综合模式及裂缝与构造的关系图2021/8/515能表明裂缝几何形态和运动性质的基本组成内容包括裂缝产状要素：走向、倾向、倾角；裂缝规模要素：穿切长度、延伸长度、宽度、分布密度及间距；裂缝开启程度要素：充填程度及有效开启程度（开度）等。3.裂缝要素2021/8/516裂缝产状要素表征裂缝几何形态特征（1）走向：沿裂缝面延伸的方向，亦称方位（2）倾向：指裂缝面倾斜方向（3）倾角：指裂缝面与其水平投影面之间的夹角裂缝产状