基于節理統計的芨芨槽單元巖體構造應力場特征初步分析

李亞偉+陳強+陳亮

摘 要：構造應力場是花崗巖節理發育的重要影響因素。通過野外巖體節理實地測量，并應用構造形跡篩分和赤平投影對北山芨芨槽巖體構造應力特征進行了初步分析，認為研究區內NW與NE向構造體系分屬不同的時代構造作用的產物。芨芨槽巖體在侵位以后較長時間內，持續受到正斷型應力作用，因此形成了最大主應力近于垂直、最小主應力呈NE向水平擠壓作用下的NW向陡傾節理體系。其后，板內作用發生消長調整，最小主應力由NE向偏轉向NW向，形成了最大主應力近于垂直、最小主應力呈NW向水平擠壓作用下的NE向陡傾節理體系。

關鍵詞：構造應力場；節理；花崗巖

花崗巖由于具有良好的工程性質被選作高等放射性廢物地質處置庫圍巖類型之一[1]。但在漫長的地質演化進程中，由于內外動力地質作用，巖體表面及內部產生了大量的不同規模和產狀的結構面（如斷層、節理及風化裂隙等），破壞了巖體完整性，影響了巖體的力學性能，同時巖體中大量分布的裂隙也為地下水提供了流動通道，是影響放射性核素遷移和擴散的主要因素之一[2]。構造改造是諸多巖體結構形成的主要的影響因素，構造應力往往決定了地層中斷裂、裂隙的產生和發育[3-4]。因此，構造應力場分析對認識巖體整體力學性能和滲透特性具有重要的現實意義。

“構造應力場”這一概念由李四光教授在上世紀四十年代提出，他認為構造形跡與對應的應力方向和應力作用方式是存在一定聯系的，可以利用構造形跡來反推構造應力場[5]。因此，在進行構造應力場分析時，選擇適當的構造裂隙恢復古應力狀態是其中的關鍵環節[6-7]。文章借助這一思想，在野外巖體節理測量基礎上通過構造形跡篩分和赤平投影對北山芨芨槽巖體構造應力特征進行了初步分析[8]。

1 區域地質概況

研究區行政區劃屬于甘肅省玉門市，南距蘭鐵路和312國道約80km。芨芨槽單元巖體呈透鏡狀，北西～南東向展布。東部出露良好，寬度大，中西部則有大量變質巖和輝長巖殘留體，使其接觸帶形態為港灣狀。北西長13km，北東寬3～4km，面積約26km2。為低山崗丘局部為小片戈壁灘地貌。巖體頂部變質巖角巖化明顯。在巖體內和頂部、邊質巖中，有大量花崗巖脈、偉晶巖脈、細晶巖脈和基性巖脈分布。

研究區處于敦煌地塊、北秦嶺加里東褶皺帶與祁連山加里東褶皺帶的結合部位。區內構造形跡的形成及其空間展布、以及各期次構造應力場特征，與三大構造單元的構造作用息息相關[9]。

2 研究區結構面分布概況

研究區構造主要是由斷層、巖脈以及一系列的構造裂隙組成的較為復雜的構造系統，根據研究區及其外圍構造形跡的空間展布情況，將研究區構造形跡歸納為NE向與NW向兩大構造體系：

2.1 NE向構造體系

主要由一系列呈NE-NEE走向的斷層、巖脈及裂隙組成，具體包括了分別傾向NW和SE兩個方向的兩組結構面。其中傾向NW的結構面更發育，兩組結構面主要以扭性為主，張性結構面也占有一定的比例，但多與后期構造改造作用有關。形成于最大主應力垂直、最小主應力水平的應力環境中。

2.2 NW向構造體系

由一系列呈NW-NWW走向的斷層、巖脈及裂隙組成，具體包括了分別傾向NE和SW的兩組中、陡傾結構面以及一組緩傾結構面。其中以傾向SW的結構面最為發育，傾向NE的結構面次之，而緩傾結構面不具有明顯的方位優勢，在赤平投影圖中僅顯示為分別由NE與SW兩側向中心對接的條帶。盡管該組緩傾結構面的走向與中、陡傾結構面一致，但從其成生的構造環境以及形成次序都與陡傾的兩組結構面不同，它們為更晚期構造作用的產物。各組結構面中，陡傾的兩組結構面以扭性和張（扭）性為主，中、緩傾結構造面以扭性兼具壓性為主。NW向構造體系形成的應力環境較為得復雜，經歷了多期構造的反復和疊加作用。

對研究區內地表2685條裂隙進行現場測量， 根據所得裂隙產狀統計數據，繪制結構面等密圖，獲得測區內裂隙的空間分布狀況，如圖1，將測區內的基體裂隙劃分為5大組，各組的分布范圍及其優勢方位如表1所示。

圖1 研究區結構面等密度圖（上半球）

表1 研究區結構面分組范圍及優勢方位

3 節理的分期和配套

芨芨槽花崗巖體中的構造節理形成于花崗巖侵位之后，從構造節理發育的組數、密度、規模等可以看出，區內巖體經歷過多期次、多階段構造變動和構造改造，對應形成了多期、多級的復雜節理體系。一般而言，同一期構造變動形成的結構面往往具有一定的系統性特征，因此理順結構面體系與應力環境的派生關系，是闡明構造應力場的演變及結構面演化過程的關鍵所在。為此，基于構造解析的基本原理，在對測區中各類結構面進行詳細統計調查的基礎上，采用構造形跡篩分法對各類節理進行分期配套[10]。

3.1 構造節理的分期

節理的分期通常主要依據兩個方面，其一是根據節理組的交切、限制關系，其二是利用與各期次節理有關的地質體，如與巖脈等的關系。其中最直接的依據是節理組的交切關系。

3.1.1 節理的交切

研究區內各類酸性巖脈廣泛發育，而且在NE和NW兩大構造體系對應的節理裂隙內均有充填，它們與節理組的交切、錯位關系較好地反映出節理的早晚關系與發育期次。圖2為研究區內觀測到的幾組典型的無充填型節理與巖脈充填型節理的交切情況。

從圖2中可見， NE走向的無充填型陡傾節理③切斷了NW走向與NWW走向的偉晶巖巖脈①與②。NE向節理北側脈體向SW方向錯動，節理南側脈體側向NE方向錯動，巖脈對應點錯開約40-80cm不等，巖脈沿NE向中、陡傾節理表現出左行錯列特征，反映了NE向的節理形成要晚于被巖脈充填的NWW與NW走向的節理。圖2（a）和（c）中巖脈②又有切斷巖脈①的跡象，但被切成多段的巖脈①沿巖脈②走向的錯位不明顯，而且多段脈體的切錯方向也不一致，更多的表現為交叉現象，其早晚關系不明確。

圖2（d）中NE與NNE走向的無充填節理②、③同時切斷了NWW走向的偉晶巖巖脈①，并且在NE與NNE走向節理形成的銳夾角區的南側區域內，被切割的脈體具有向銳夾角尖端運動的趨勢，巖脈沿節理②呈右行錯列，沿節理③呈左行錯列，上述特征反映了巖脈充填的NWW向的節理的形成要早于②、③兩組節理的形成時間，而②、③兩組節理交叉出現具有共軛節理的運動學特征，應該為同一期次的節理。

由此可以判定，測區內NW與NE向陡傾節理體系分屬不同期次構造作用的產物，其中向NW構造體系主要為構造作用早期的產物，而NE向構造體系的形成明顯晚于NW向構造的形成時間。

3.1.2 節理的限制

與節理的交切不同，節理之間的限制作用主要表現為晚期節理的發育局限在早期節理之間，往往是延伸至另一組節理前突然中止，而且在被切割節理的另一側找不到對應的錯位點。如圖3所示，NE向的陡傾節理限制了NW向緩傾節理發育，盡管表觀上是NE向節理切斷了NW向節理，但緩傾節理基本上局限在NE向節理之間，任一條NE向節理兩側的“錯位”緩傾節理都無法進行對應。NE向陡傾節理對NW向緩傾節理的限制表明，NW向緩傾節理的形成晚于NE向陡傾節理的形成時間。

圖3 NE向陡傾節理對NW向緩傾節理的限制作用

綜合以上節理的交切、限制關系，可以判定，研究區內NW與NE向構造體系分屬不同的時代構造作用的產物。從形成的先后次序來看，其中NW向構造體系中的中陡傾節理主要為構造作用早期的產物， NE向構造體系的形成明顯晚于NW向構造的形成時間，而NW向構造體系中的緩傾節理則為更晚時期的產物。

3.2 構造節理的配套

圖2（d）中NE走向系列的節理②、③表現出的共軛特征，表明它們是在統一應力場作用下形成的同期節理體系，其中節理②的極點位于赤平投影大圓面的SE域，落入了測區節理分組中的第4組節理的分布區域內，而節理③則落入赤平投影大圓NW域的第2組節理范圍內，因此可以認為研究區節理分組中的2、4兩組節理基本上屬于共軛節理。而NW向節理體系中，節理組①、②往往成對出現，彼此交切但錯位不明顯，但切錯的兩組節理中先后次序不固定，表明NW與NWW走向的節理組很可能是一組共軛節理。與節理分布圖相對照（如圖4），圖2（a）（b）（c）中NW走向節理落入投影網的SW域的范圍內（研究區第1組節理），而NWW走向節理則落入SW域或NW域范圍內（研究區第3組節理），因此，節理分組的1、3兩組為另一對共軛節理。

圖4 節理分期配套產狀投影與節理分組的對應關系（上半球）

4 構造應力場的演變

節理分期配套確定的NW與NE向中陡傾節理體系自身均為共軛節理組合，兩組共軛節理系均表現出銳夾角偏小的特點。共軛節理作為統一應力場作用下的構造產物，與主應力之間存在一定的對應關系。一般來講，主應力中的σ1對應于共軛節理的銳角平分線，而最小主應力σ3對應于共軛節理的鈍角平分線，中間應力σ2則對應于共軛節理的交線。按主應力的空間方位組合，一般有正斷型、逆斷型和走滑型三種應力狀態類型，各種類型的主應力方位如圖5所示。測區內節理分期配套確定的共軛節理的赤平投影分析表明，NW向中陡傾節理形成于NW向的構造擠壓應力環境，而NE向中陡傾節理體則形成于NE向構造擠壓應力環境。但主應力狀態分析表明，NE與NW向節理的最大主應力σ1的方位均在鉛直方向，真正起平面擠壓作用的應該是最小主應力σ3，因此NW與NE節理系均形成于為正斷型應力環境當中（圖6）。

（a）正斷層型；（b）逆斷層型；（c）平移斷層型

圖5 共軛節理與主應力方位關系的立體圖和赤平投影圖

圖6 不同期次節理的主應力方位解析

從區域構造背景來看，北山地區晚古生代末期已進入板內構造時期，為二疊系花崗巖系裂谷作用下巖漿侵位的產物，由于下部地幔隆起作用，顯示出地殼熔體和造山晚期花崗巖的特點[11]。這與本次節理分期配套確定的早期NW向共軛節理系的主應力狀態相吻合，說明花崗巖侵位以后較長時間內，仍然保持并延續了這種裂谷型或正斷型應力作用環境，因此形成了最大主應力近于垂直、最小主應力呈NE向水平擠壓作用下的NW向陡傾節理體系。其后，板內作用發生消長調整，最小主應力由NE向偏轉向NW向，形成了最大主應力近于垂直、最小主應力呈NW向水平擠壓作用下的NE向陡傾節理體系，因此NE向陡傾節理系多切錯早期的NW向陡傾節理組。

NE向陡傾節理形成之后，板內構造作用再次調整，主應力狀態由正斷型向走滑型轉換，最大主壓應力呈NE-SW向，最小主應力呈NW-SE向，顯示了中生代以來裂谷作用下巖漿侵位的隆升趨勢已基本上消失，NE向水平擠壓成為本區最主要的應力作用方式，并由水平擠壓初期的走滑型應力環境很快過渡到逆斷型應力環境，而NE向的擠壓作用則一直持續至今。

5 結束語

綜上所述，初步推斷研究區內節理的形成演化及構造應力場變化主要經歷了以下三個階段：（1）NW向中、陡傾節理體系形成階段：中生代以來，本區繼承了二疊紀花崗巖侵位的裂谷型應力環境，在最大主應力垂直、最小主應力水平且呈NE-SW向擠壓作用下，形成NW向中、陡傾節理體系；（2）NE向中、陡傾節理體系形成階段：板內作用調整導致最小主應力由NE轉向NW，形成最大主應力垂直、最小主應力呈NW-SE向擠壓作用下，形成NW向中、陡傾節理體系。該階段與第①階段的應力狀態總體處于張性裂谷環境的貫性活動持續階段，因此也是大量巖脈的產出階段。（3）NW向中緩傾節理體系形成階段：巖漿侵位的慣性作用消失，應力環境轉化為NE-SW向的水平擠壓，并由水平擠壓初期的走滑型應力環境很快過渡到逆斷型應力環境，形成了NW向的中緩傾節理體系。

參考文獻

[1]王駒，蘇銳，陳偉明，等.中國高放廢物深地質處置[J].巖石力學與工程學報，2006，25（4）：649-658.

[2]王駒，陳偉明，蘇銳，等.高放廢物地質處置及其若干關鍵科學問題[J].巖石力學與工程學報，25（4）：801-812.

[3]П·Н·尼可拉耶夫，張之一.裂隙統計分析和重建構造應力場的方法[J].河北地質學院學報，1980，03，54-62.

[4]徐開禮，朱志澄.構造地質學[M].北京：地質出版社，1984.

作者簡介：李亞偉（1982-），男，湖北省荊州人，供職于核工業北京地質研究院，工程師，博士，研究方向為高放廢物地質處置。

圖2（d）中NE與NNE走向的無充填節理②、③同時切斷了NWW走向的偉晶巖巖脈①，并且在NE與NNE走向節理形成的銳夾角區的南側區域內，被切割的脈體具有向銳夾角尖端運動的趨勢，巖脈沿節理②呈右行錯列，沿節理③呈左行錯列，上述特征反映了巖脈充填的NWW向的節理的形成要早于②、③兩組節理的形成時間，而②、③兩組節理交叉出現具有共軛節理的運動學特征，應該為同一期次的節理。

由此可以判定，測區內NW與NE向陡傾節理體系分屬不同期次構造作用的產物，其中向NW構造體系主要為構造作用早期的產物，而NE向構造體系的形成明顯晚于NW向構造的形成時間。

3.1.2 節理的限制

與節理的交切不同，節理之間的限制作用主要表現為晚期節理的發育局限在早期節理之間，往往是延伸至另一組節理前突然中止，而且在被切割節理的另一側找不到對應的錯位點。如圖3所示，NE向的陡傾節理限制了NW向緩傾節理發育，盡管表觀上是NE向節理切斷了NW向節理，但緩傾節理基本上局限在NE向節理之間，任一條NE向節理兩側的“錯位”緩傾節理都無法進行對應。NE向陡傾節理對NW向緩傾節理的限制表明，NW向緩傾節理的形成晚于NE向陡傾節理的形成時間。

圖3 NE向陡傾節理對NW向緩傾節理的限制作用

綜合以上節理的交切、限制關系，可以判定，研究區內NW與NE向構造體系分屬不同的時代構造作用的產物。從形成的先后次序來看，其中NW向構造體系中的中陡傾節理主要為構造作用早期的產物， NE向構造體系的形成明顯晚于NW向構造的形成時間，而NW向構造體系中的緩傾節理則為更晚時期的產物。

3.2 構造節理的配套

圖2（d）中NE走向系列的節理②、③表現出的共軛特征，表明它們是在統一應力場作用下形成的同期節理體系，其中節理②的極點位于赤平投影大圓面的SE域，落入了測區節理分組中的第4組節理的分布區域內，而節理③則落入赤平投影大圓NW域的第2組節理范圍內，因此可以認為研究區節理分組中的2、4兩組節理基本上屬于共軛節理。而NW向節理體系中，節理組①、②往往成對出現，彼此交切但錯位不明顯，但切錯的兩組節理中先后次序不固定，表明NW與NWW走向的節理組很可能是一組共軛節理。與節理分布圖相對照（如圖4），圖2（a）（b）（c）中NW走向節理落入投影網的SW域的范圍內（研究區第1組節理），而NWW走向節理則落入SW域或NW域范圍內（研究區第3組節理），因此，節理分組的1、3兩組為另一對共軛節理。

圖4 節理分期配套產狀投影與節理分組的對應關系（上半球）

4 構造應力場的演變

節理分期配套確定的NW與NE向中陡傾節理體系自身均為共軛節理組合，兩組共軛節理系均表現出銳夾角偏小的特點。共軛節理作為統一應力場作用下的構造產物，與主應力之間存在一定的對應關系。一般來講，主應力中的σ1對應于共軛節理的銳角平分線，而最小主應力σ3對應于共軛節理的鈍角平分線，中間應力σ2則對應于共軛節理的交線。按主應力的空間方位組合，一般有正斷型、逆斷型和走滑型三種應力狀態類型，各種類型的主應力方位如圖5所示。測區內節理分期配套確定的共軛節理的赤平投影分析表明，NW向中陡傾節理形成于NW向的構造擠壓應力環境，而NE向中陡傾節理體則形成于NE向構造擠壓應力環境。但主應力狀態分析表明，NE與NW向節理的最大主應力σ1的方位均在鉛直方向，真正起平面擠壓作用的應該是最小主應力σ3，因此NW與NE節理系均形成于為正斷型應力環境當中（圖6）。

（a）正斷層型；（b）逆斷層型；（c）平移斷層型

圖5 共軛節理與主應力方位關系的立體圖和赤平投影圖

圖6 不同期次節理的主應力方位解析

從區域構造背景來看，北山地區晚古生代末期已進入板內構造時期，為二疊系花崗巖系裂谷作用下巖漿侵位的產物，由于下部地幔隆起作用，顯示出地殼熔體和造山晚期花崗巖的特點[11]。這與本次節理分期配套確定的早期NW向共軛節理系的主應力狀態相吻合，說明花崗巖侵位以后較長時間內，仍然保持并延續了這種裂谷型或正斷型應力作用環境，因此形成了最大主應力近于垂直、最小主應力呈NE向水平擠壓作用下的NW向陡傾節理體系。其后，板內作用發生消長調整，最小主應力由NE向偏轉向NW向，形成了最大主應力近于垂直、最小主應力呈NW向水平擠壓作用下的NE向陡傾節理體系，因此NE向陡傾節理系多切錯早期的NW向陡傾節理組。

NE向陡傾節理形成之后，板內構造作用再次調整，主應力狀態由正斷型向走滑型轉換，最大主壓應力呈NE-SW向，最小主應力呈NW-SE向，顯示了中生代以來裂谷作用下巖漿侵位的隆升趨勢已基本上消失，NE向水平擠壓成為本區最主要的應力作用方式，并由水平擠壓初期的走滑型應力環境很快過渡到逆斷型應力環境，而NE向的擠壓作用則一直持續至今。

5 結束語

綜上所述，初步推斷研究區內節理的形成演化及構造應力場變化主要經歷了以下三個階段：（1）NW向中、陡傾節理體系形成階段：中生代以來，本區繼承了二疊紀花崗巖侵位的裂谷型應力環境，在最大主應力垂直、最小主應力水平且呈NE-SW向擠壓作用下，形成NW向中、陡傾節理體系；（2）NE向中、陡傾節理體系形成階段：板內作用調整導致最小主應力由NE轉向NW，形成最大主應力垂直、最小主應力呈NW-SE向擠壓作用下，形成NW向中、陡傾節理體系。該階段與第①階段的應力狀態總體處于張性裂谷環境的貫性活動持續階段，因此也是大量巖脈的產出階段。（3）NW向中緩傾節理體系形成階段：巖漿侵位的慣性作用消失，應力環境轉化為NE-SW向的水平擠壓，并由水平擠壓初期的走滑型應力環境很快過渡到逆斷型應力環境，形成了NW向的中緩傾節理體系。

參考文獻

[1]王駒，蘇銳，陳偉明，等.中國高放廢物深地質處置[J].巖石力學與工程學報，2006，25（4）：649-658.

[2]王駒，陳偉明，蘇銳，等.高放廢物地質處置及其若干關鍵科學問題[J].巖石力學與工程學報，25（4）：801-812.

[3]П·Н·尼可拉耶夫，張之一.裂隙統計分析和重建構造應力場的方法[J].河北地質學院學報，1980，03，54-62.

[4]徐開禮，朱志澄.構造地質學[M].北京：地質出版社，1984.

作者簡介：李亞偉（1982-），男，湖北省荊州人，供職于核工業北京地質研究院，工程師，博士，研究方向為高放廢物地質處置。

圖2（d）中NE與NNE走向的無充填節理②、③同時切斷了NWW走向的偉晶巖巖脈①，并且在NE與NNE走向節理形成的銳夾角區的南側區域內，被切割的脈體具有向銳夾角尖端運動的趨勢，巖脈沿節理②呈右行錯列，沿節理③呈左行錯列，上述特征反映了巖脈充填的NWW向的節理的形成要早于②、③兩組節理的形成時間，而②、③兩組節理交叉出現具有共軛節理的運動學特征，應該為同一期次的節理。

由此可以判定，測區內NW與NE向陡傾節理體系分屬不同期次構造作用的產物，其中向NW構造體系主要為構造作用早期的產物，而NE向構造體系的形成明顯晚于NW向構造的形成時間。

3.1.2 節理的限制

與節理的交切不同，節理之間的限制作用主要表現為晚期節理的發育局限在早期節理之間，往往是延伸至另一組節理前突然中止，而且在被切割節理的另一側找不到對應的錯位點。如圖3所示，NE向的陡傾節理限制了NW向緩傾節理發育，盡管表觀上是NE向節理切斷了NW向節理，但緩傾節理基本上局限在NE向節理之間，任一條NE向節理兩側的“錯位”緩傾節理都無法進行對應。NE向陡傾節理對NW向緩傾節理的限制表明，NW向緩傾節理的形成晚于NE向陡傾節理的形成時間。

圖3 NE向陡傾節理對NW向緩傾節理的限制作用

綜合以上節理的交切、限制關系，可以判定，研究區內NW與NE向構造體系分屬不同的時代構造作用的產物。從形成的先后次序來看，其中NW向構造體系中的中陡傾節理主要為構造作用早期的產物， NE向構造體系的形成明顯晚于NW向構造的形成時間，而NW向構造體系中的緩傾節理則為更晚時期的產物。

3.2 構造節理的配套

圖2（d）中NE走向系列的節理②、③表現出的共軛特征，表明它們是在統一應力場作用下形成的同期節理體系，其中節理②的極點位于赤平投影大圓面的SE域，落入了測區節理分組中的第4組節理的分布區域內，而節理③則落入赤平投影大圓NW域的第2組節理范圍內，因此可以認為研究區節理分組中的2、4兩組節理基本上屬于共軛節理。而NW向節理體系中，節理組①、②往往成對出現，彼此交切但錯位不明顯，但切錯的兩組節理中先后次序不固定，表明NW與NWW走向的節理組很可能是一組共軛節理。與節理分布圖相對照（如圖4），圖2（a）（b）（c）中NW走向節理落入投影網的SW域的范圍內（研究區第1組節理），而NWW走向節理則落入SW域或NW域范圍內（研究區第3組節理），因此，節理分組的1、3兩組為另一對共軛節理。

圖4 節理分期配套產狀投影與節理分組的對應關系（上半球）

4 構造應力場的演變

節理分期配套確定的NW與NE向中陡傾節理體系自身均為共軛節理組合，兩組共軛節理系均表現出銳夾角偏小的特點。共軛節理作為統一應力場作用下的構造產物，與主應力之間存在一定的對應關系。一般來講，主應力中的σ1對應于共軛節理的銳角平分線，而最小主應力σ3對應于共軛節理的鈍角平分線，中間應力σ2則對應于共軛節理的交線。按主應力的空間方位組合，一般有正斷型、逆斷型和走滑型三種應力狀態類型，各種類型的主應力方位如圖5所示。測區內節理分期配套確定的共軛節理的赤平投影分析表明，NW向中陡傾節理形成于NW向的構造擠壓應力環境，而NE向中陡傾節理體則形成于NE向構造擠壓應力環境。但主應力狀態分析表明，NE與NW向節理的最大主應力σ1的方位均在鉛直方向，真正起平面擠壓作用的應該是最小主應力σ3，因此NW與NE節理系均形成于為正斷型應力環境當中（圖6）。

（a）正斷層型；（b）逆斷層型；（c）平移斷層型

圖5 共軛節理與主應力方位關系的立體圖和赤平投影圖

圖6 不同期次節理的主應力方位解析

從區域構造背景來看，北山地區晚古生代末期已進入板內構造時期，為二疊系花崗巖系裂谷作用下巖漿侵位的產物，由于下部地幔隆起作用，顯示出地殼熔體和造山晚期花崗巖的特點[11]。這與本次節理分期配套確定的早期NW向共軛節理系的主應力狀態相吻合，說明花崗巖侵位以后較長時間內，仍然保持并延續了這種裂谷型或正斷型應力作用環境，因此形成了最大主應力近于垂直、最小主應力呈NE向水平擠壓作用下的NW向陡傾節理體系。其后，板內作用發生消長調整，最小主應力由NE向偏轉向NW向，形成了最大主應力近于垂直、最小主應力呈NW向水平擠壓作用下的NE向陡傾節理體系，因此NE向陡傾節理系多切錯早期的NW向陡傾節理組。

NE向陡傾節理形成之后，板內構造作用再次調整，主應力狀態由正斷型向走滑型轉換，最大主壓應力呈NE-SW向，最小主應力呈NW-SE向，顯示了中生代以來裂谷作用下巖漿侵位的隆升趨勢已基本上消失，NE向水平擠壓成為本區最主要的應力作用方式，并由水平擠壓初期的走滑型應力環境很快過渡到逆斷型應力環境，而NE向的擠壓作用則一直持續至今。

5 結束語

綜上所述，初步推斷研究區內節理的形成演化及構造應力場變化主要經歷了以下三個階段：（1）NW向中、陡傾節理體系形成階段：中生代以來，本區繼承了二疊紀花崗巖侵位的裂谷型應力環境，在最大主應力垂直、最小主應力水平且呈NE-SW向擠壓作用下，形成NW向中、陡傾節理體系；（2）NE向中、陡傾節理體系形成階段：板內作用調整導致最小主應力由NE轉向NW，形成最大主應力垂直、最小主應力呈NW-SE向擠壓作用下，形成NW向中、陡傾節理體系。該階段與第①階段的應力狀態總體處于張性裂谷環境的貫性活動持續階段，因此也是大量巖脈的產出階段。（3）NW向中緩傾節理體系形成階段：巖漿侵位的慣性作用消失，應力環境轉化為NE-SW向的水平擠壓，并由水平擠壓初期的走滑型應力環境很快過渡到逆斷型應力環境，形成了NW向的中緩傾節理體系。

參考文獻

[1]王駒，蘇銳，陳偉明，等.中國高放廢物深地質處置[J].巖石力學與工程學報，2006，25（4）：649-658.

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作者簡介：李亞偉（1982-），男，湖北省荊州人，供職于核工業北京地質研究院，工程師，博士，研究方向為高放廢物地質處置。