长安大学 工程地质 节理玫瑰花图

实习七编制和分析节理玫瑰花图一、实习的目的和要求1.学会节理资料的初步统计方法；2.整理节理资料和绘制玫瑰花图；3.分析节理玫瑰花图反映的构造意义；4.了解节理极点图和等密图。编制和分析节理玫瑰花图二、作图过程说明：1．绘制节理走向玫瑰花图的方法(1)整理资料：将野外测得的节理走向，换算成北东和北西方向，按其走向方位角的一定间隔分组．分组间隔大小依作图要求及地质情况而定，一般采用50或100为一间隔，如分成00-90，100-190等．然后，统计每组的节理数目，计算每组节理平均走向，把统计整理好的数值．填入表7-1中。编制和分析节理玫瑰花图(2)确定作图的比例尺及坐标：根据作图的大小和各组节理数目，选取一定长度的线段代表一条节理，然后以等于或稍大于数目最多的那一组节理的线段的长度为半径，按比例作半圆，过圆心作南北线及东西线，在圆周上标明方位角(图7-25)。编制和分析节理玫瑰花图(3)找点连线：从0o-9o一组开始，按各组平均走向方位角在半圆周上作一记号，再从圆心向圆周上该点的半径方向，按该组节理数目和所定比例尺定出一点，此点即代表该组节理平均走向和节理数目。各组的点确定后，顺次将相邻组的点连线。如某组节理为零，则连线回到圆心，然后再从圆心引出与下一组相连。(4)写上图名和比例尺(图7-25)编制和分析节理玫瑰花图2．绘制节理倾向玫瑰花图的方法(图7-26)：按节理倾向方位角分组，求出各组节理的平均倾向和节理数目，用圆周方位代表节理的平均倾向，用半径长度代表节理条数，作法与节理走向玫瑰花图相同，只不过用的是整圆(图7-26)编制和分析节理玫瑰花图3.绘制节理倾角玫瑰花图的方法：按上述节理倾向方位角的组，求出每一组的平均倾角，然后用节理的平均倾向和平均倾角作图，圆半径长度代表倾角，由圆心至圆周从00-900，找点和连线方法与倾向玫瑰花图相同。倾向、倾角玫瑰花图一般重叠画在一张图上。作图时在平均倾向钱上，可沿半径按比例找出代表节理数和平均倾角的点，将各点连成折线即得。可用不同颜色或线条加以区别(图7-26)。编制和分析节理玫瑰花图4.节理玫瑰花图的分析该图应与区域地质构造结合起来。常把节理玫瑰花图按测点位置标绘在地质图上(图7-27)，这就清楚地反映出不同构造部位的节理与构造(如褶皱和断层)的关系。综合分析不同构造部位节理玫瑰花图的特征，就能得出局部应力状况，甚至可以大致确定主应力轴的性质和方向。节理走向玫瑰花图多在节理产状比较陡峻的情况下应用，而节理倾向玫瑰花图则多用于节理产状变化较大的情况。编制和分析节理玫瑰花图三、作业表7-1是将表7-2的天平山8号观测点的节理测量资料按方位间隔加以整理的结果，对其中尚未统计整理的组，应依表7-2的数据补充整理填入表7-1，然后根据整理后的表7-1节理资料作节理走向玫瑰花图及倾向玫瑰花图。编制和分析节理玫瑰花图P9天平山8好观测点节理走向玫瑰花图天平山8好观测点节理倾角玫瑰花图编制和分析节理玫瑰花图注：为07级作业一例，统计分区为5度编制和分析节理玫瑰花图四、节理极点图的编制通常在极等面积投影网上编制的，网的圆周方位表示倾向，由0o-360o，半径方向表示倾角，由圆心到圆周为0o-90o．作图时，把透明纸蒙在网上，标明北方，当确定某一节理倾向后，再转动透明纸至东西向(或南北向)直径上，依其倾角定点，该点称极点，代表这条节理的产状。为避免投点时转动透明纸，可用与施密特网投影原理相同的极等面积投影网(赖特网)(图7-28)．网中放射线表示倾向(0o-360o)。同心圆表示倾角(由圆心到圆周为00-900)。作图时用透明纸蒙在该网上，投影出相应的极点。如一节理产状为200700，则以北为00，顺时针数200(即倾向)，再由圆心到圆周数700(即倾角)定点为节理法线的投影点，该点就代表这条节理的产状(图7-28a点)。若产状相同的节理有数条，则在点旁注明条数(图7-28b点)．把观测点上的节理都分别投成极点，即得节理极点图。编制和分析节理玫瑰花图(二)节理等密图的编制:节理等密图是在极点图的基础上编制的，其编制步骤如下：1．在透明纸极点图下垫一张方格纸，方格平行EW、SN线，间距等于大圆半径的1/10（图7-29）。2．用密度计统计节理数(1)工具：中心密度计是中间有一小圆的四方形胶板，小圆半径是大圆半径的1/10；边缘密度计是两端有两个小圆的长条胶板，小圆半径也是大圆半径的1/10，两个小圆圆心连线长度等于大圆直径，中间有一条纵向窄缝便于转动和来回移动(图7-29)。编制和分析节理玫瑰花图(2)统计：先用中心密度计从左到右，由上到下，顺次统计小圆内的节理数(极点数)，并注在每一方格“+”中心，即小圆中心，再统计边缘密度计圆周附近残缺小圆内的节理数，将两端加起来(正好是小圆面积内极点数)，记在有“+”中心的那一个残缺小圆内．小圆圆心不能与‘+’中心重合时，可沿窄缝稍作移动和转动．如果两个小圆中心均在圆周，则在圆周的两个圆心上都记上相加的节理数(图7-30)．有时可根据节理产状特征，只统计密集部位极点，稀疏零散极点可不进行统计。编制和分析节理玫瑰花图(3)连线：统计后，大圆内每一小方格“+’中心上都注上了节理数目，把数目相同的点用连等高线方法连成曲线(图7-31)，即成节理等值线图．等值线一般是用节理的百分比来表示，即把小圆面积内的节理数与大四面积内的节理总数换算成百分比．因小圆面积是大圆面积的1%，故其节理数亦成比例．如大圆内的节理数为60条，某一小圆内的节理数为6条，则该小圆内的节理比值相当于10％．在连等值线时，应注意圆周上的等值线两端具有对称性(图7-31)。编制和分析节理玫瑰花图编制和分析节理玫瑰花图(4)整饰：为了图件醒目清晰，在相邻等值线间可以着色或画线条花纹．最后写上图名、图例和方位(图7-32)．(5)分析：图7-32是根据400条节理编制的等密图．等值线间距为1％，图上可清楚地看出有三组节理：一组走向NE500，倾角直立：一组走向SEl300，倾角直立，一组走向NE250，倾向南东，倾角200．前两组可能是两组直立的X共轭节理系．然后进一步结合节理所处的构造部位，分析节理与有关构造之间的关系及其产生时的应力状态。