裂隙

欧阳世家

裂隙，通常指在岩石中由于地质作用的影响而产生的裂缝。由于地壳运动而引起的裂隙，称为“构造裂隙”；由于风化作用而引起的裂隙，称为“风化裂隙”（属“次生裂隙”）；在火成岩冷凝过程中及沉积物固化成岩石的过程中产生的裂隙，称为“成岩裂隙”。根据一个地区发育的多组构造裂隙的力学性质、组合型式可分析局部区域构造应力场。研究岩石的裂隙对寻找矿产及水文地质、工程地质都具有重要的现实意义。 1.定义 岩石受力后断开并沿断裂面无显著位移的断裂构造。它包括岩石节理在内，常将其与节理看成同义词。按其成因分为原生和次生裂隙两类。前者是在成岩过程中形成，后者则是岩石成岩后遭受外力所成。按力的来源又分为非构造和构造两类裂隙。前者由外力地质作用而成，如风化、滑坡、坍塌等裂隙，它们常局限于地表，规模不大且分布不规则。后者则由构造作用形成，分布极广而有规律，延伸较长且深，可切穿不同岩层。裂隙对工程建设影响较大，特别是对隧道及地下工程的稳定性影响更大。 2.成因 裂隙按成因可分为风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙，裂隙的性质及其发育规律与裂隙成因有密切关系。 2.1成岩裂隙

成岩裂隙是岩石在成岩过程中受内部应力作用而产生的原生构造，沉积岩固结脱水、岩浆岩冷凝收缩等均产生成岩裂隙，沉积岩及深成岩浆岩的成岩裂隙多为闭合的，含水意义不大。

熔体冷却最终形成坚硬的岩石，但是在凝固之后，新岩石仍然很热。当热岩石冷却时，它会轻微收缩，这种收缩会导致岩石破裂。在细粒度的火成岩中，裂缝可能导致岩石破裂成大约六边形的柱状，产生一种独特的模式，称为柱状节理。柱状节理的例子常成为旅游目的地。 2.2风化裂隙
地表岩石在温度变化和水、空气、生物等风化营力作用下形成风化裂隙，常在成岩、构造裂隙的基础上进一步发育，形成密集均匀、无明显方向性、连通良好的裂隙网络。风化营力决定着风化裂隙呈壳状包裹于地表，一般厚度为几米到几十米，未风化的母岩构成隔水底板，一般为潜水含水系统，局部可为承压水。 2.2构造裂隙
构造裂隙是地壳运动过程中岩石在构造应力作用下产生的，是所有裂隙成因类型中最常见、分布范围最广、与各种水文工程地质问题关系最为密切的类型，为裂隙水研究的主要对象。构造裂隙水具有强烈的非均匀性、各向异性、随机性等。构造裂隙的张开宽度、延伸长度、密度及导水性等在很大程度上受岩石性质（如岩性、单层厚度、相邻岩石的组合等）的影响。 一条断层的两侧可以逐渐地并难以察觉地互相滑过；也可以突然破裂，以地震形式释放能量。在后一情况下，断裂两侧存在相对错动，以致一度横过断裂排列的岩石会发生变位。许多断裂非常长，有的可在地表追踪几千米。 3 研究意义
大量地下洞室、矿山、边坡以及相关工程在进行开挖、支护等活动时，节理将会发生扩展演化，降低围岩的稳定性。为有效地限制裂隙岩体的渐进破坏，需要对多裂隙岩体三维裂纹扩展机理进行研究，并建立相应的分析方法，将成果应用到地下洞室、边坡等大型岩体工程的稳定性评价中，不仅具有突出的理论意义，而且具有重大的实用价值和社会效益。 一方面，岩体的变形破坏过程实质就是裂隙在工程扰动条件下的萌生、扩展、相互作用和贯通的过程。 另一方面，岩体中赋存的复杂裂隙形式改变了岩体受力状态，进一步影响了工程岩体的破坏形式及失稳过程。

因此，开展岩体裂隙形式对强度特征及破坏模式影响规律及影响机制的研究有较强的实际意义。 因此，研究多裂隙岩体的破裂机理和强度特性将对工程地质学学科及岩体工程稳定学科有十分重要的理论意义和实际工程应用价值。