组成地壳的岩体，在地应力作用下发生变形，当应力超过岩石的强度，岩石的完整性受到破坏而产生的大小不一的断裂，称为断裂构造。断裂构造是地壳中常见的地质构造，断裂构造发育地区，常成群分布，形成断裂带。根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况，断裂构造可分为节理（裂隙）和断层。
（一）节理
节理又称裂隙，是存在于岩体中的裂缝，是破裂面两侧的岩石未发生明显相对位移的小型断裂构造。
1.节理的类型
按节理的成因，可以归纳为构造节理和非构造节理。
（1）构造节理：构造节理是指岩体受地应力作用随岩体变形而产生的节理（或裂隙），它分为张节理和剪节理。
张节理：是岩石所受拉张应力的作用而形成的裂隙。它的主要特征是裂口是张开的，呈上宽下窄的楔形；多发育于脆性岩石中，尤其在褶曲转折端等拉应力集中的部位，张节理面粗糙不平，沿走向和倾向延伸不远。当其发育于砾岩中时，常绕过砾石，其裂面明显凸凹不平。
剪节理：当岩石所受最大剪应力达到并超过岩石的抗剪强度时，则产生剪节理。因此，剪节理往往与最大剪应力作用方向一致，常成对出现，称为共轭“X”节理，如图2-16所示。剪节理一般是闭合的，节理面平坦，常有滑动擦痕和擦光面；剪节理的产状稳定，沿走向和倾向延伸较远；在砾岩中，剪节理能较平坦地切割砾石。
图2-17 节理的形态分类
①、②—走向节理或纵向节理；③、⑥—倾向节理或横节理；④、⑤—斜向节理或斜节理
（2）非构造节理：非构造裂隙是由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形成的裂隙。如岩石在形成过程中产生原生裂隙，风化裂隙，以及沿沟壁、岸坡发育的卸荷裂隙等。其中具有普遍意义的是风化裂隙。风化裂隙主要发育在岩体靠近地面的部分，一般很少达到地面下10～15m的深度。裂隙分布零乱，没有规律性，使岩石多成碎块，沿裂隙面岩石的结构和矿物成分也有明显变化。
此外按节理与岩层产状的关系划分为：走向节理（纵向节理）、倾向节理（横向节理）和斜向节理，如图2-17所示。
走向节理：节理走向与所在岩层走向大致平行。
倾向节理：节理走向与所在岩层走向大致垂直。
斜向节理：节理走向与所在岩层走向斜交。
2.节理调查、统计及表示方法
为了弄清楚场地节理分布规律及其对工程岩体稳定性的影响，在进行工程地质勘察时，都要对节理进行野外调查和室内资料整理工作，并用统计图表形式把岩体裂隙的分布情况表示出来，如表2-2所示。
表2-2 节理统计表
节理对工程岩体稳定性和渗漏的影响程度取决于节理的成因、形态数量、大小、连通以及充填等特征。应对节理的密度和产状进行统计分析，以便评价它们对工程的影响。在进行野外调查和室内资料整理工作时，要用统计图的形式将岩体节理的分布情况表示出来。
测量节理产状与测岩层产状的方法相同。调查节理时，应先在勘察地选一个具有代表性的基岩露头，然后对一定面积内的节理，按表2-2所列内容进行测量，同时考虑裂隙的成因和充填情况。岩体中节理分布的多少，常用节理密度来标定。所谓节理密度，是指岩石中某节理组在单位面积或单位体积中的节理总数。
统计裂隙，有各种不同方式，其中节理玫瑰花图就是其中较为常用的一种。节理玫瑰花图，可以用节理走向编制，也可以用节理倾向或倾角来编制，其编制方法如下。
（1）节理走向玫瑰花图：以某一组岩石中节理数量最多者为标准，取一定比例尺的长度为半径的半圆上，标出刻度（0°～90°；270°～360°），把所测得的裂隙按走向以每5°或每10°分组，统计每一组内节理数，并算出其平均走向。自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组节理平均走向的方位，射线的长度代表着每组节理的条数，然后用折线把射线的端点连接起来，即得节理走向玫瑰花图，如图2-18所示。
从已编制成的节理走向玫瑰花图中不难看出，每一花瓣愈长，表明该方位角出现节理数目愈多；花瓣愈宽，说明节理方向的变化范围愈广。
为了表示最发育一组节理的倾向、倾角，可在走向玫瑰花图上沿最发育一组节理的平均走向方向上，沿径向上引一延长线，并将其等分成90°，用来表示节理的倾角；再在该线顶端作一垂直线，其长度按比例代表节理的条数，其所指的方向代表节理的倾向；将该组节理按倾向和条数标出各点，每组分画成三角形，这就完成了最发育一组节理倾向和倾角图，如图2-19所示。在该图上标出河流与建筑物方向，可分析节理与建筑物关系。以垂直河流方向的节理最发育，且倾向河流下游者居多，据此可了解勘察区岩体节理的发育规律。
图2-18 节理走向玫瑰花图
（2）节理倾向玫瑰花图：此图的画法与节理走向玫瑰花图的编制方法大同小异，因倾向方向具有单向性，只能有一个方位角数值，因而用全圆间隔来表示，如图2-20所示。
图2-19 岩体节理玫瑰图
图2-20 倾向玫瑰花图
如果用平均倾角表示半径方向的长度，用同样方法可以编制裂隙倾角玫瑰花图。
岩石节理发育程度的判别，如表2-3所示。
表2-3 岩石节理发育程度
3.节理的工程地质评价
节理是一种发育广泛的裂隙。节理将岩层切割成块体，这对岩体强度和稳定性有很大影响。节理间距较小，岩石破碎程度越高，岩体的承载力将明显降低。岩层中发育的节理裂隙是地下水的通道，同时也会对风化作用起着加速进行的效应。随着岩石风化程度增强和水对岩石的浸泡软化，岩块质地变软、强度降低。例如，当裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，不论岩体的产状如何，路堑边坡容易发生崩塌等不稳定现象。在路基施工中，如果岩体存在裂隙，还会影响爆破作业的效果。所以，当裂隙有可能成为影响工程设计的重要因素时，应对裂隙进行深入的调查研究，详细认识裂隙对岩体工程建筑条件的影响，采取相应措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。(www.xing528.com)
（二）断层
岩层受力发生断裂，破裂面两侧岩块发生明显位移，这种断裂构造称断层。断层是地壳中最重要的一种地质构造，分布广泛，形态和类型多样，规模有大有小，大断层可延长数百、数千公里，小的只有几米，相对位移也可以从几厘米到几百公里。断层不仅对岩体的稳定性和渗透性、地震活动和区域稳定有重大影响，而且是地下水运动的良好通道和汇集的场所。在规模较大的断层附近或断层发育地区，常储存有丰富的地下水资源。
1.断层要素
断层的各个组成部分称为断层要素。断层要素包括断层面、断层线、断层盘等。
图2-21 断层的要素
ABDE—断层面；1、2—断层盘；1—下盘（图中为仰侧）；2—上盘（图中为俯侧）；AA′—滑距
断层面是指相邻两岩块断开并沿其滑动的破裂面，如图2-21所示，它的空间位置由走向、倾向、倾角决定。断层面可以是平面，也可以是弯曲面。断层面还常常表现为具有一定宽度的破碎带，并可以由许多破裂面组成，称为断层带。断层带宽度不一，自几米至数百米。一般断层规模越大，形成的断层带越宽。
断层线：断层面与地面的交线。断层线表示断层的延伸方向，它的长短反映了断层规模所影响的范围，它的形状决定于断层面的形状和地层起伏情况。
断盘：断层面两侧的岩块。若断层面是倾斜的，位于断层面上侧的岩块称上盘；位于断层面下侧的岩块称下盘。若断层面直立或断层性质不明时，以方位表示断层盘。例如断层走向为东西方向，则可分出北盘与南盘。
断距：断层两盘沿断层面移动开的距离。
2.断层的基本类型
断层的分类很多，所以含有各种不同的类型。根据断层两盘相对位移情况，可以将断层分为三种。
（1）正断层。如图2-22（a）所示，正断层是指上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。正断层一般由于岩体受到水平张力及重力作用使上盘沿断层面向下错动而成。其断层线较平直，断层面倾角较陡，一般大于45°。
图2-22 断层按上、下盘相对位移分类
（a）正断层；（b）逆断层；（c）平推断层
图2-23 阶梯式断层
（2）逆断层。如图2-22（b）所示，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。断层线的方向常与岩层走向或褶皱轴的方向近于一致，和压应力作用的方向垂直，逆断层的倾角变化很大，断层面的倾角大于45°角的称冲断层，介于25°～45°之间称逆掩断层，小于25°的称辗掩断层。
（3）平移断层。又称平推断层，见图2-22（c）。是由于岩体受到水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。其断层面倾角很陡，常近于直立，断层线平直伸远，断层面常有近于水平的擦痕。
3.断层的组合形态
断层很少孤立出现，往往由一些正断层和逆断层有规律的组合成一定形式，形成不同形式的断层带。断层带也叫断裂带，是一定区域内一系列方向大致平行的断层组合。
（1）阶梯状断层。由若干条产状大致相同的正断层平行排列而成，如图2-23所示。阶梯状断层一般发育在上升地块的边缘。
（2）地堑与地垒。由走向大致相同、倾向相反、性质相同的两条或数条断层组成，如图2-23所示，断层中间有一个共同的下降盘，称为地堑；断层中间有一个共同的上升盘，称为地垒。地垒常是断块隆起的山地，如江西的庐山，地堑在地貌上呈狭长的谷地、盆地与湖泊，如我国的汾渭地堑，世界上著名的莱茵地堑、贝加尔湖地堑等。
（3）叠瓦构造。叠瓦构造是一系列产状大致相同平行排列的逆断层的组合形式，如图2-24所示。各断层的上盘依次逆冲形成像瓦片般的叠覆。叠瓦构造中各断层面的倾角向下变缓，在深处有时收敛成一条主干大断层。
图2-24 叠瓦式构造
图2-25 断层三角面形成示意图
a—断层崖剥蚀成冲沟；b—冲沟扩大形成三角面；c—继续侵蚀，三角面消失
4.断层存在的标志
从上述情况可以看出，断层的存在，在许多情况下对工程建筑是不利的。为了采取措施，防止其对工程建筑物的不良影响，首先必须识别断层的存在。
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，如岩层重复、岩层缺失、岩脉错断等，通常还会在断层面及其相关部分形成各种伴生构造，并形成与断层构造有关的地貌现象。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，上升盘的前缘形成陡峭的断层崖，如经剥蚀，则会形成断层三角面地形，如图2-25所示；断层破碎带岩石破碎，易于侵蚀下切，可能形成河谷或峡谷地形，河谷跌水瀑布，河谷方向发生突然转折等，很可能都是断裂错动在地貌上的反映。在这些地方应特别注意观察，分析有无断层存在。
（2）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。常见的有岩层的牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥和断层擦痕等。
断层的牵引弯曲，是岩层因断层两盘相对错动，因受牵引而形成的弯曲，如图2-26（d）所示，多形成于页岩、片岩等柔性岩层和薄层岩层中。当断层发生相对位移时，其两侧岩石因受强烈的挤压力，有时沿断层面被研磨细泥，称为断层泥；如被研碎成角砾，则称为断层角砾如图2-26（e）所示。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。断层两盘相对错动时，因强烈摩擦而在断层面上产生一条彼此平行密集的细刻槽，称为断层擦痕，如图2-26（f）所示。顺擦痕方向抚摸，感到光滑的方向即为对盘错动主向。
图2-26 断层现象
（a）岩层重复；（b）岩层缺失；（c）岩脉错断；（d）岩层牵引弯曲；（e）岩层角砾；（f）岩层擦痕
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
