原生裂隙主要指巖石生成時(shí)伴生的各種裂隙,其中包括沉積巖、火成巖和火山巖。因此,原生裂隙的成因是巖石(主要是沉積巖)變干,壓實(shí),發(fā)生體積變化、溫度壓力變化和物理一化學(xué)變化時(shí),產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力作用的結(jié)果。
概述按照巖石裂隙的構(gòu)造特性,以及裂隙在空間的定向分類,稱為幾何分類,另一種分類是根據(jù)裂隙的生成條件進(jìn)行分類,這種分類稱為成因分類。在成因分類中通常還把裂隙分為構(gòu)造裂隙和非構(gòu)造因素而產(chǎn)生的裂隙,在每一類中又根據(jù)裂隙成生作用的性質(zhì)再分若干類型。這種分類在野外進(jìn)行工作時(shí),應(yīng)用起來(lái)是簡(jiǎn)易可行的,在進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查時(shí),我們常把裂隙劃分為原生裂隙(包括成巖裂隙),風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙1。
原生裂隙類型(1)沉積巖的原生裂隙
沉積巖里的原生裂隙或成巖裂隙主要是在成巖過(guò)程中產(chǎn)生的。在成巖作用中發(fā)生的最重要的物理變化是沉積物以減少水份和空隙度的方式脫水而壓密。這些作用是在很長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程里才能完成的。有人認(rèn)為在150—200米以下的深度沉積物才能完全變成堅(jiān)硬的巖石,在這個(gè)過(guò)程中它只是極慢地脫水和壓密。
(2)火山巖的原生裂隙
火山巖的原生裂隙是在巖漿冷卻凝固體積收縮時(shí)發(fā)生的張力影響下產(chǎn)生的,這種力是裂隙生成的直接原因。由于不均衡冷卻,熔巖往往分裂成它們特有的節(jié)理形狀。在這方面,最顯著的是玄武巖熔巖的柱狀節(jié)理,其他熔巖也偶然有這種節(jié)理。
(3)火成巖的原生裂隙
在火成巖侵入過(guò)程未徹底冷凝前,受侵入體內(nèi)應(yīng)力的影響,致使巖體冷卻階段發(fā)生的裂隙稱為火成巖的原生裂隙,以此與受其他較晚構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響而產(chǎn)生的次生裂隙相區(qū)別。巖漿的流動(dòng)對(duì)巖漿源已冷凝部分所產(chǎn)生的力是原生裂隙的形成的主要原因。在火成巖侵入時(shí)的構(gòu)造環(huán)境直接影響了侵入體的形狀,結(jié)晶的長(zhǎng)條礦物和片狀礦物的定向排列,流動(dòng)構(gòu)造或原生條帶的出現(xiàn)1。
其他裂隙(1)風(fēng)化裂隙
巖石在風(fēng)化時(shí)失掉它們?cè)瓉?lái)完整的結(jié)構(gòu),巖石里出現(xiàn)裂隙網(wǎng)。同時(shí)產(chǎn)生礦物顆粒破壞和膠結(jié)物變松的現(xiàn)象,使巖石變成碎石,砂和土等殘積層。巖石風(fēng)化裂隙大多數(shù)是沿著巖石的原生裂隙和構(gòu)造裂隙發(fā)育的。引起風(fēng)化裂隙生成和原有裂隙加寬的基本因素是:地下水的侵蝕和水凍結(jié)時(shí)的擴(kuò)張作用;晝夜溫度變化;植物根的張裂作用;巖石中結(jié)晶析出的鹽類和礦物的張裂作用2。
(2)構(gòu)造裂隙
構(gòu)造裂隙是在地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,構(gòu)造應(yīng)力的作用下,在巖石中產(chǎn)生的裂隙。這時(shí),隨著變形發(fā)生,在巖石里幾乎是同時(shí)出現(xiàn)裂隙。構(gòu)造裂隙與風(fēng)化裂隙和原生裂隙有區(qū)別。這些區(qū)別主要是構(gòu)造裂隙的走向、傾向和方位都比較穩(wěn)定,即使在成分不同的巖石里都沿著同一方向發(fā)育。構(gòu)造裂隙分為裂隙和劈理2。
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
李斌 - 副教授 - 西南大學(xué)