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基于节理统计的芨芨槽单元岩体构造应力场特征初步分析

2014-07-21李亚伟陈强陈亮

科技创新与应用 2014年22期
关键词:节理花岗岩

李亚伟+陈强+陈亮

摘 要:构造应力场是花岗岩节理发育的重要影响因素。通过野外岩体节理实地测量,并应用构造形迹筛分和赤平投影对北山芨芨槽岩体构造应力特征进行了初步分析,认为研究区内NW与NE向构造体系分属不同的时代构造作用的产物。芨芨槽岩体在侵位以后较长时间内,持续受到正断型应力作用,因此形成了最大主应力近于垂直、最小主应力呈NE向水平挤压作用下的NW向陡倾节理体系。其后,板内作用发生消长调整,最小主应力由NE向偏转向NW向,形成了最大主应力近于垂直、最小主应力呈NW向水平挤压作用下的NE向陡倾节理体系。

关键词:构造应力场;节理;花岗岩

花岗岩由于具有良好的工程性质被选作高等放射性废物地质处置库围岩类型之一[1]。但在漫长的地质演化进程中,由于内外动力地质作用,岩体表面及内部产生了大量的不同规模和产状的结构面(如断层、节理及风化裂隙等),破坏了岩体完整性,影响了岩体的力学性能,同时岩体中大量分布的裂隙也为地下水提供了流动通道,是影响放射性核素迁移和扩散的主要因素之一[2]。构造改造是诸多岩体结构形成的主要的影响因素,构造应力往往决定了地层中断裂、裂隙的产生和发育[3-4]。因此,构造应力场分析对认识岩体整体力学性能和渗透特性具有重要的现实意义。

“构造应力场”这一概念由李四光教授在上世纪四十年代提出,他认为构造形迹与对应的应力方向和应力作用方式是存在一定联系的,可以利用构造形迹来反推构造应力场[5]。因此,在进行构造应力场分析时,选择适当的构造裂隙恢复古应力状态是其中的关键环节[6-7]。文章借助这一思想,在野外岩体节理测量基础上通过构造形迹筛分和赤平投影对北山芨芨槽岩体构造应力特征进行了初步分析[8]。

1 区域地质概况

研究区行政区划属于甘肃省玉门市,南距兰铁路和312国道约80km。芨芨槽单元岩体呈透镜状,北西~南东向展布。东部出露良好,宽度大,中西部则有大量变质岩和辉长岩残留体,使其接触带形态为港湾状。北西长13km,北东宽3~4km,面积约26km2。为低山岗丘局部为小片戈壁滩地貌。岩体顶部变质岩角岩化明显。在岩体内和顶部、边质岩中,有大量花岗岩脉、伟晶岩脉、细晶岩脉和基性岩脉分布。

研究区处于敦煌地块、北秦岭加里东褶皱带与祁连山加里东褶皱带的结合部位。区内构造形迹的形成及其空间展布、以及各期次构造应力场特征,与三大构造单元的构造作用息息相关[9]。

2 研究区结构面分布概况

研究区构造主要是由断层、岩脉以及一系列的构造裂隙组成的较为复杂的构造系统,根据研究区及其外围构造形迹的空间展布情况,将研究区构造形迹归纳为NE向与NW向两大构造体系:

2.1 NE向构造体系

主要由一系列呈NE-NEE走向的断层、岩脉及裂隙组成,具体包括了分别倾向NW和SE两个方向的两组结构面。其中倾向NW的结构面更发育,两组结构面主要以扭性为主,张性结构面也占有一定的比例,但多与后期构造改造作用有关。形成于最大主应力垂直、最小主应力水平的应力环境中。

2.2 NW向构造体系

由一系列呈NW-NWW走向的断层、岩脉及裂隙组成,具体包括了分别倾向NE和SW的两组中、陡倾结构面以及一组缓倾结构面。其中以倾向SW的结构面最为发育,倾向NE的结构面次之,而缓倾结构面不具有明显的方位优势,在赤平投影图中仅显示为分别由NE与SW两侧向中心对接的条带。尽管该组缓倾结构面的走向与中、陡倾结构面一致,但从其成生的构造环境以及形成次序都与陡倾的两组结构面不同,它们为更晚期构造作用的产物。各组结构面中,陡倾的两组结构面以扭性和张(扭)性为主,中、缓倾结构造面以扭性兼具压性为主。NW向构造体系形成的应力环境较为得复杂,经历了多期构造的反复和叠加作用。

对研究区内地表2685条裂隙进行现场测量, 根据所得裂隙产状统计数据,绘制结构面等密图,获得测区内裂隙的空间分布状况,如图1,将测区内的基体裂隙划分为5大组,各组的分布范围及其优势方位如表1所示。

图1 研究区结构面等密度图(上半球)

表1 研究区结构面分组范围及优势方位

3 节理的分期和配套

芨芨槽花岗岩体中的构造节理形成于花岗岩侵位之后,从构造节理发育的组数、密度、规模等可以看出,区内岩体经历过多期次、多阶段构造变动和构造改造,对应形成了多期、多级的复杂节理体系。一般而言,同一期构造变动形成的结构面往往具有一定的系统性特征,因此理顺结构面体系与应力环境的派生关系,是阐明构造应力场的演变及结构面演化过程的关键所在。为此,基于构造解析的基本原理,在对测区中各类结构面进行详细统计调查的基础上,采用构造形迹筛分法对各类节理进行分期配套[10]。

3.1 构造节理的分期

节理的分期通常主要依据两个方面,其一是根据节理组的交切、限制关系,其二是利用与各期次节理有关的地质体,如与岩脉等的关系。其中最直接的依据是节理组的交切关系。

3.1.1 节理的交切

研究区内各类酸性岩脉广泛发育,而且在NE和NW两大构造体系对应的节理裂隙内均有充填,它们与节理组的交切、错位关系较好地反映出节理的早晚关系与发育期次。图2为研究区内观测到的几组典型的无充填型节理与岩脉充填型节理的交切情况。

从图2中可见, NE走向的无充填型陡倾节理③切断了NW走向与NWW走向的伟晶岩岩脉①与②。NE向节理北侧脉体向SW方向错动,节理南侧脉体侧向NE方向错动,岩脉对应点错开约40-80cm不等,岩脉沿NE向中、陡倾节理表现出左行错列特征,反映了NE向的节理形成要晚于被岩脉充填的NWW与NW走向的节理。图2(a)和(c)中岩脉②又有切断岩脉①的迹象,但被切成多段的岩脉①沿岩脉②走向的错位不明显,而且多段脉体的切错方向也不一致,更多的表现为交叉现象,其早晚关系不明确。

图2(d)中NE与NNE走向的无充填节理②、③同时切断了NWW走向的伟晶岩岩脉①,并且在NE与NNE走向节理形成的锐夹角区的南侧区域内,被切割的脉体具有向锐夹角尖端运动的趋势,岩脉沿节理②呈右行错列,沿节理③呈左行错列,上述特征反映了岩脉充填的NWW向的节理的形成要早于②、③两组节理的形成时间,而②、③两组节理交叉出现具有共轭节理的运动学特征,应该为同一期次的节理。

由此可以判定,测区内NW与NE向陡倾节理体系分属不同期次构造作用的产物,其中向NW构造体系主要为构造作用早期的产物,而NE向构造体系的形成明显晚于NW向构造的形成时间。

3.1.2 节理的限制

与节理的交切不同,节理之间的限制作用主要表现为晚期节理的发育局限在早期节理之间,往往是延伸至另一组节理前突然中止,而且在被切割节理的另一侧找不到对应的错位点。如图3所示,NE向的陡倾节理限制了NW向缓倾节理发育,尽管表观上是NE向节理切断了NW向节理,但缓倾节理基本上局限在NE向节理之间,任一条NE向节理两侧的“错位”缓倾节理都无法进行对应。NE向陡倾节理对NW向缓倾节理的限制表明,NW向缓倾节理的形成晚于NE向陡倾节理的形成时间。

图3 NE向陡倾节理对NW向缓倾节理的限制作用

综合以上节理的交切、限制关系,可以判定,研究区内NW与NE向构造体系分属不同的时代构造作用的产物。从形成的先后次序来看,其中NW向构造体系中的中陡倾节理主要为构造作用早期的产物, NE向构造体系的形成明显晚于NW向构造的形成时间,而NW向构造体系中的缓倾节理则为更晚时期的产物。

3.2 构造节理的配套

图2(d)中NE走向系列的节理②、③表现出的共轭特征,表明它们是在统一应力场作用下形成的同期节理体系,其中节理②的极点位于赤平投影大圆面的SE域,落入了测区节理分组中的第4组节理的分布区域内,而节理③则落入赤平投影大圆NW域的第2组节理范围内,因此可以认为研究区节理分组中的2、4两组节理基本上属于共轭节理。而NW向节理体系中,节理组①、②往往成对出现,彼此交切但错位不明显,但切错的两组节理中先后次序不固定,表明NW与NWW走向的节理组很可能是一组共轭节理。与节理分布图相对照(如图4),图2(a)(b)(c)中NW走向节理落入投影网的SW域的范围内(研究区第1组节理),而NWW走向节理则落入SW域或NW域范围内(研究区第3组节理),因此,节理分组的1、3两组为另一对共轭节理。

图4 节理分期配套产状投影与节理分组的对应关系(上半球)

4 构造应力场的演变

节理分期配套确定的NW与NE向中陡倾节理体系自身均为共轭节理组合,两组共轭节理系均表现出锐夹角偏小的特点。共轭节理作为统一应力场作用下的构造产物,与主应力之间存在一定的对应关系。一般来讲,主应力中的σ1对应于共轭节理的锐角平分线,而最小主应力σ3对应于共轭节理的钝角平分线,中间应力σ2则对应于共轭节理的交线。按主应力的空间方位组合,一般有正断型、逆断型和走滑型三种应力状态类型,各种类型的主应力方位如图5所示。测区内节理分期配套确定的共轭节理的赤平投影分析表明,NW向中陡倾节理形成于NW向的构造挤压应力环境,而NE向中陡倾节理体则形成于NE向构造挤压应力环境。但主应力状态分析表明,NE与NW向节理的最大主应力σ1的方位均在铅直方向,真正起平面挤压作用的应该是最小主应力σ3,因此NW与NE节理系均形成于为正断型应力环境当中(图6)。

(a)正断层型;(b)逆断层型;(c)平移断层型

图5 共轭节理与主应力方位关系的立体图和赤平投影图

图6 不同期次节理的主应力方位解析

从区域构造背景来看,北山地区晚古生代末期已进入板内构造时期,为二叠系花岗岩系裂谷作用下岩浆侵位的产物,由于下部地幔隆起作用,显示出地壳熔体和造山晚期花岗岩的特点[11]。这与本次节理分期配套确定的早期NW向共轭节理系的主应力状态相吻合,说明花岗岩侵位以后较长时间内,仍然保持并延续了这种裂谷型或正断型应力作用环境,因此形成了最大主应力近于垂直、最小主应力呈NE向水平挤压作用下的NW向陡倾节理体系。其后,板内作用发生消长调整,最小主应力由NE向偏转向NW向,形成了最大主应力近于垂直、最小主应力呈NW向水平挤压作用下的NE向陡倾节理体系,因此NE向陡倾节理系多切错早期的NW向陡倾节理组。

NE向陡倾节理形成之后,板内构造作用再次调整,主应力状态由正断型向走滑型转换,最大主压应力呈NE-SW向,最小主应力呈NW-SE向,显示了中生代以来裂谷作用下岩浆侵位的隆升趋势已基本上消失,NE向水平挤压成为本区最主要的应力作用方式,并由水平挤压初期的走滑型应力环境很快过渡到逆断型应力环境,而NE向的挤压作用则一直持续至今。

5 结束语

综上所述,初步推断研究区内节理的形成演化及构造应力场变化主要经历了以下三个阶段:(1)NW向中、陡倾节理体系形成阶段:中生代以来,本区继承了二叠纪花岗岩侵位的裂谷型应力环境,在最大主应力垂直、最小主应力水平且呈NE-SW向挤压作用下,形成NW向中、陡倾节理体系;(2)NE向中、陡倾节理体系形成阶段:板内作用调整导致最小主应力由NE转向NW,形成最大主应力垂直、最小主应力呈NW-SE向挤压作用下,形成NW向中、陡倾节理体系。该阶段与第①阶段的应力状态总体处于张性裂谷环境的贯性活动持续阶段,因此也是大量岩脉的产出阶段。(3)NW向中缓倾节理体系形成阶段:岩浆侵位的惯性作用消失,应力环境转化为NE-SW向的水平挤压,并由水平挤压初期的走滑型应力环境很快过渡到逆断型应力环境,形成了NW向的中缓倾节理体系。

参考文献

[1]王驹,苏锐,陈伟明,等.中国高放废物深地质处置[J].岩石力学与工程学报,2006,25(4):649-658.

[2]王驹,陈伟明,苏锐,等.高放废物地质处置及其若干关键科学问题[J].岩石力学与工程学报,25(4):801-812.

[3]П·Н·尼可拉耶夫,张之一.裂隙统计分析和重建构造应力场的方法[J].河北地质学院学报,1980,03,54-62.

[4]徐开礼,朱志澄.构造地质学[M].北京:地质出版社,1984.

作者简介:李亚伟(1982-),男,湖北省荆州人,供职于核工业北京地质研究院,工程师,博士,研究方向为高放废物地质处置。

图2(d)中NE与NNE走向的无充填节理②、③同时切断了NWW走向的伟晶岩岩脉①,并且在NE与NNE走向节理形成的锐夹角区的南侧区域内,被切割的脉体具有向锐夹角尖端运动的趋势,岩脉沿节理②呈右行错列,沿节理③呈左行错列,上述特征反映了岩脉充填的NWW向的节理的形成要早于②、③两组节理的形成时间,而②、③两组节理交叉出现具有共轭节理的运动学特征,应该为同一期次的节理。

由此可以判定,测区内NW与NE向陡倾节理体系分属不同期次构造作用的产物,其中向NW构造体系主要为构造作用早期的产物,而NE向构造体系的形成明显晚于NW向构造的形成时间。

3.1.2 节理的限制

与节理的交切不同,节理之间的限制作用主要表现为晚期节理的发育局限在早期节理之间,往往是延伸至另一组节理前突然中止,而且在被切割节理的另一侧找不到对应的错位点。如图3所示,NE向的陡倾节理限制了NW向缓倾节理发育,尽管表观上是NE向节理切断了NW向节理,但缓倾节理基本上局限在NE向节理之间,任一条NE向节理两侧的“错位”缓倾节理都无法进行对应。NE向陡倾节理对NW向缓倾节理的限制表明,NW向缓倾节理的形成晚于NE向陡倾节理的形成时间。

图3 NE向陡倾节理对NW向缓倾节理的限制作用

综合以上节理的交切、限制关系,可以判定,研究区内NW与NE向构造体系分属不同的时代构造作用的产物。从形成的先后次序来看,其中NW向构造体系中的中陡倾节理主要为构造作用早期的产物, NE向构造体系的形成明显晚于NW向构造的形成时间,而NW向构造体系中的缓倾节理则为更晚时期的产物。

3.2 构造节理的配套

图2(d)中NE走向系列的节理②、③表现出的共轭特征,表明它们是在统一应力场作用下形成的同期节理体系,其中节理②的极点位于赤平投影大圆面的SE域,落入了测区节理分组中的第4组节理的分布区域内,而节理③则落入赤平投影大圆NW域的第2组节理范围内,因此可以认为研究区节理分组中的2、4两组节理基本上属于共轭节理。而NW向节理体系中,节理组①、②往往成对出现,彼此交切但错位不明显,但切错的两组节理中先后次序不固定,表明NW与NWW走向的节理组很可能是一组共轭节理。与节理分布图相对照(如图4),图2(a)(b)(c)中NW走向节理落入投影网的SW域的范围内(研究区第1组节理),而NWW走向节理则落入SW域或NW域范围内(研究区第3组节理),因此,节理分组的1、3两组为另一对共轭节理。

图4 节理分期配套产状投影与节理分组的对应关系(上半球)

4 构造应力场的演变

节理分期配套确定的NW与NE向中陡倾节理体系自身均为共轭节理组合,两组共轭节理系均表现出锐夹角偏小的特点。共轭节理作为统一应力场作用下的构造产物,与主应力之间存在一定的对应关系。一般来讲,主应力中的σ1对应于共轭节理的锐角平分线,而最小主应力σ3对应于共轭节理的钝角平分线,中间应力σ2则对应于共轭节理的交线。按主应力的空间方位组合,一般有正断型、逆断型和走滑型三种应力状态类型,各种类型的主应力方位如图5所示。测区内节理分期配套确定的共轭节理的赤平投影分析表明,NW向中陡倾节理形成于NW向的构造挤压应力环境,而NE向中陡倾节理体则形成于NE向构造挤压应力环境。但主应力状态分析表明,NE与NW向节理的最大主应力σ1的方位均在铅直方向,真正起平面挤压作用的应该是最小主应力σ3,因此NW与NE节理系均形成于为正断型应力环境当中(图6)。

(a)正断层型;(b)逆断层型;(c)平移断层型

图5 共轭节理与主应力方位关系的立体图和赤平投影图

图6 不同期次节理的主应力方位解析

从区域构造背景来看,北山地区晚古生代末期已进入板内构造时期,为二叠系花岗岩系裂谷作用下岩浆侵位的产物,由于下部地幔隆起作用,显示出地壳熔体和造山晚期花岗岩的特点[11]。这与本次节理分期配套确定的早期NW向共轭节理系的主应力状态相吻合,说明花岗岩侵位以后较长时间内,仍然保持并延续了这种裂谷型或正断型应力作用环境,因此形成了最大主应力近于垂直、最小主应力呈NE向水平挤压作用下的NW向陡倾节理体系。其后,板内作用发生消长调整,最小主应力由NE向偏转向NW向,形成了最大主应力近于垂直、最小主应力呈NW向水平挤压作用下的NE向陡倾节理体系,因此NE向陡倾节理系多切错早期的NW向陡倾节理组。

NE向陡倾节理形成之后,板内构造作用再次调整,主应力状态由正断型向走滑型转换,最大主压应力呈NE-SW向,最小主应力呈NW-SE向,显示了中生代以来裂谷作用下岩浆侵位的隆升趋势已基本上消失,NE向水平挤压成为本区最主要的应力作用方式,并由水平挤压初期的走滑型应力环境很快过渡到逆断型应力环境,而NE向的挤压作用则一直持续至今。

5 结束语

综上所述,初步推断研究区内节理的形成演化及构造应力场变化主要经历了以下三个阶段:(1)NW向中、陡倾节理体系形成阶段:中生代以来,本区继承了二叠纪花岗岩侵位的裂谷型应力环境,在最大主应力垂直、最小主应力水平且呈NE-SW向挤压作用下,形成NW向中、陡倾节理体系;(2)NE向中、陡倾节理体系形成阶段:板内作用调整导致最小主应力由NE转向NW,形成最大主应力垂直、最小主应力呈NW-SE向挤压作用下,形成NW向中、陡倾节理体系。该阶段与第①阶段的应力状态总体处于张性裂谷环境的贯性活动持续阶段,因此也是大量岩脉的产出阶段。(3)NW向中缓倾节理体系形成阶段:岩浆侵位的惯性作用消失,应力环境转化为NE-SW向的水平挤压,并由水平挤压初期的走滑型应力环境很快过渡到逆断型应力环境,形成了NW向的中缓倾节理体系。

参考文献

[1]王驹,苏锐,陈伟明,等.中国高放废物深地质处置[J].岩石力学与工程学报,2006,25(4):649-658.

[2]王驹,陈伟明,苏锐,等.高放废物地质处置及其若干关键科学问题[J].岩石力学与工程学报,25(4):801-812.

[3]П·Н·尼可拉耶夫,张之一.裂隙统计分析和重建构造应力场的方法[J].河北地质学院学报,1980,03,54-62.

[4]徐开礼,朱志澄.构造地质学[M].北京:地质出版社,1984.

作者简介:李亚伟(1982-),男,湖北省荆州人,供职于核工业北京地质研究院,工程师,博士,研究方向为高放废物地质处置。

图2(d)中NE与NNE走向的无充填节理②、③同时切断了NWW走向的伟晶岩岩脉①,并且在NE与NNE走向节理形成的锐夹角区的南侧区域内,被切割的脉体具有向锐夹角尖端运动的趋势,岩脉沿节理②呈右行错列,沿节理③呈左行错列,上述特征反映了岩脉充填的NWW向的节理的形成要早于②、③两组节理的形成时间,而②、③两组节理交叉出现具有共轭节理的运动学特征,应该为同一期次的节理。

由此可以判定,测区内NW与NE向陡倾节理体系分属不同期次构造作用的产物,其中向NW构造体系主要为构造作用早期的产物,而NE向构造体系的形成明显晚于NW向构造的形成时间。

3.1.2 节理的限制

与节理的交切不同,节理之间的限制作用主要表现为晚期节理的发育局限在早期节理之间,往往是延伸至另一组节理前突然中止,而且在被切割节理的另一侧找不到对应的错位点。如图3所示,NE向的陡倾节理限制了NW向缓倾节理发育,尽管表观上是NE向节理切断了NW向节理,但缓倾节理基本上局限在NE向节理之间,任一条NE向节理两侧的“错位”缓倾节理都无法进行对应。NE向陡倾节理对NW向缓倾节理的限制表明,NW向缓倾节理的形成晚于NE向陡倾节理的形成时间。

图3 NE向陡倾节理对NW向缓倾节理的限制作用

综合以上节理的交切、限制关系,可以判定,研究区内NW与NE向构造体系分属不同的时代构造作用的产物。从形成的先后次序来看,其中NW向构造体系中的中陡倾节理主要为构造作用早期的产物, NE向构造体系的形成明显晚于NW向构造的形成时间,而NW向构造体系中的缓倾节理则为更晚时期的产物。

3.2 构造节理的配套

图2(d)中NE走向系列的节理②、③表现出的共轭特征,表明它们是在统一应力场作用下形成的同期节理体系,其中节理②的极点位于赤平投影大圆面的SE域,落入了测区节理分组中的第4组节理的分布区域内,而节理③则落入赤平投影大圆NW域的第2组节理范围内,因此可以认为研究区节理分组中的2、4两组节理基本上属于共轭节理。而NW向节理体系中,节理组①、②往往成对出现,彼此交切但错位不明显,但切错的两组节理中先后次序不固定,表明NW与NWW走向的节理组很可能是一组共轭节理。与节理分布图相对照(如图4),图2(a)(b)(c)中NW走向节理落入投影网的SW域的范围内(研究区第1组节理),而NWW走向节理则落入SW域或NW域范围内(研究区第3组节理),因此,节理分组的1、3两组为另一对共轭节理。

图4 节理分期配套产状投影与节理分组的对应关系(上半球)

4 构造应力场的演变

节理分期配套确定的NW与NE向中陡倾节理体系自身均为共轭节理组合,两组共轭节理系均表现出锐夹角偏小的特点。共轭节理作为统一应力场作用下的构造产物,与主应力之间存在一定的对应关系。一般来讲,主应力中的σ1对应于共轭节理的锐角平分线,而最小主应力σ3对应于共轭节理的钝角平分线,中间应力σ2则对应于共轭节理的交线。按主应力的空间方位组合,一般有正断型、逆断型和走滑型三种应力状态类型,各种类型的主应力方位如图5所示。测区内节理分期配套确定的共轭节理的赤平投影分析表明,NW向中陡倾节理形成于NW向的构造挤压应力环境,而NE向中陡倾节理体则形成于NE向构造挤压应力环境。但主应力状态分析表明,NE与NW向节理的最大主应力σ1的方位均在铅直方向,真正起平面挤压作用的应该是最小主应力σ3,因此NW与NE节理系均形成于为正断型应力环境当中(图6)。

(a)正断层型;(b)逆断层型;(c)平移断层型

图5 共轭节理与主应力方位关系的立体图和赤平投影图

图6 不同期次节理的主应力方位解析

从区域构造背景来看,北山地区晚古生代末期已进入板内构造时期,为二叠系花岗岩系裂谷作用下岩浆侵位的产物,由于下部地幔隆起作用,显示出地壳熔体和造山晚期花岗岩的特点[11]。这与本次节理分期配套确定的早期NW向共轭节理系的主应力状态相吻合,说明花岗岩侵位以后较长时间内,仍然保持并延续了这种裂谷型或正断型应力作用环境,因此形成了最大主应力近于垂直、最小主应力呈NE向水平挤压作用下的NW向陡倾节理体系。其后,板内作用发生消长调整,最小主应力由NE向偏转向NW向,形成了最大主应力近于垂直、最小主应力呈NW向水平挤压作用下的NE向陡倾节理体系,因此NE向陡倾节理系多切错早期的NW向陡倾节理组。

NE向陡倾节理形成之后,板内构造作用再次调整,主应力状态由正断型向走滑型转换,最大主压应力呈NE-SW向,最小主应力呈NW-SE向,显示了中生代以来裂谷作用下岩浆侵位的隆升趋势已基本上消失,NE向水平挤压成为本区最主要的应力作用方式,并由水平挤压初期的走滑型应力环境很快过渡到逆断型应力环境,而NE向的挤压作用则一直持续至今。

5 结束语

综上所述,初步推断研究区内节理的形成演化及构造应力场变化主要经历了以下三个阶段:(1)NW向中、陡倾节理体系形成阶段:中生代以来,本区继承了二叠纪花岗岩侵位的裂谷型应力环境,在最大主应力垂直、最小主应力水平且呈NE-SW向挤压作用下,形成NW向中、陡倾节理体系;(2)NE向中、陡倾节理体系形成阶段:板内作用调整导致最小主应力由NE转向NW,形成最大主应力垂直、最小主应力呈NW-SE向挤压作用下,形成NW向中、陡倾节理体系。该阶段与第①阶段的应力状态总体处于张性裂谷环境的贯性活动持续阶段,因此也是大量岩脉的产出阶段。(3)NW向中缓倾节理体系形成阶段:岩浆侵位的惯性作用消失,应力环境转化为NE-SW向的水平挤压,并由水平挤压初期的走滑型应力环境很快过渡到逆断型应力环境,形成了NW向的中缓倾节理体系。

参考文献

[1]王驹,苏锐,陈伟明,等.中国高放废物深地质处置[J].岩石力学与工程学报,2006,25(4):649-658.

[2]王驹,陈伟明,苏锐,等.高放废物地质处置及其若干关键科学问题[J].岩石力学与工程学报,25(4):801-812.

[3]П·Н·尼可拉耶夫,张之一.裂隙统计分析和重建构造应力场的方法[J].河北地质学院学报,1980,03,54-62.

[4]徐开礼,朱志澄.构造地质学[M].北京:地质出版社,1984.

作者简介:李亚伟(1982-),男,湖北省荆州人,供职于核工业北京地质研究院,工程师,博士,研究方向为高放废物地质处置。

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