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文檔簡介

(1)褶皺和褶皺要素(Elements)

(2)褶皺的幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)

(3)褶皺的類型(Types)(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)7褶皺的幾何分析7DescriptionoffoldStructuralGeology(1)褶皺和褶皺要素(Elements)

(2)褶皺的幾何形1①揭示一個地區(qū)地質構造的形成規(guī)律和發(fā)展歷史具有重要意義;②許多礦產(chǎn)在成因上與褶皺有關,礦體的產(chǎn)狀和空間分布也與褶皺構造密切相關,有的礦體本身就是褶皺層;③褶皺構造還對工程地質和水文地質有著不同程度地影響。7褶皺的幾何分析褶皺構造的理論意義和實踐意義①揭示一個地區(qū)地質構造的形成規(guī)律和發(fā)展歷史具有重要意義;727褶皺的幾何分析褶皺構造的理論意義和實踐意義④背斜成藏理論曾對油氣勘探起到了較大的指導作用7褶皺的幾何分析褶皺構造的理論意義和實踐意義④背斜成藏3

褶皺是巖石或巖層受力而發(fā)生的彎曲變形,是地殼中最基本的構造型式。7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)形成褶皺的變形面:①沉積巖的巖層面;②變質巖中的劈理、片理、片麻理;③巖漿巖中的原生流面。褶皺是巖石或巖層受力而發(fā)生的彎曲變形,是地殼中最基本4褶皺的形狀千姿百態(tài),復雜多樣。褶皺的規(guī)模差別極大,小到巖石手標本或顯微鏡下才能觀察到的微型褶皺,大到只有在衛(wèi)星照片上才能完整地觀察到的區(qū)域性大型褶皺。小型褶皺7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)褶皺的形狀千姿百態(tài),復雜多樣。褶皺的規(guī)模差別極大,小57褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)褶皺形態(tài)的基本形式:背形:巖層變形向上彎曲向形:巖層變形向下彎曲巖層的新老層序不明,或者褶皺的面不是沉積巖巖層面而是其它的構造面7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)褶6背斜:巖層變形向上彎曲,其核心部位的巖層時代較老,兩側巖層的時代依次變新向斜:巖層變形向下彎曲,其核心部位的巖層時代較新,兩側巖層時代依次變老7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)據(jù)褶皺的形態(tài)和組成褶皺的地層新老關系劃分:背斜:巖層變形向上彎曲,其核心部位的巖層時代較老,兩側巖層的77褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)構造變動強烈或經(jīng)歷多次構造變動而使得地層層序倒置的地區(qū)向形背斜:背斜呈向下凹曲的形態(tài)向斜背形:向斜呈向上凸曲的形態(tài)7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)構8褶皺要素:★核部:指褶皺的中心部位,簡稱核★翼部:指褶皺中心兩側平弧狀的部分,簡稱翼★拐點:相鄰的背形和向形共用翼的褶皺面(常呈“S”形彎曲),相反凸向的轉折點稱為拐點,如翼平直,取其中點7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)槽線褶皺要素:7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Eleme9褶皺要素:★轉折端:指褶皺面從一翼過渡到另一翼的彎曲部分★樞紐:指單一褶皺面上最大彎曲點的連線★軸面:各相鄰褶皺面的樞紐連成的面★軸跡:軸面與地面或其他面的交線7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)槽線褶皺要素:7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Eleme10褶皺要素:★脊線:指同一褶皺面上沿著背形最高點的連線★槽線:指沿向斜最低點的連線脊線和槽線在自身的延伸方向上有起伏,脊線中最高點表示褶皺隆起部位,稱為高點,脊線中最低部位稱為軸陷7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)槽線褶皺要素:7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Eleme11褶皺要素:★翼間角:指正交剖面上兩翼間的夾角,圓弧形褶皺的翼間角是指通過兩翼上兩個拐點的切線之角7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)槽線褶皺要素:7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Eleme127褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)從褶皺的橫剖面、縱剖面或平面上不同方面所表現(xiàn)的不同特征對褶皺進行描述,一般是根據(jù)褶皺的直立剖面和正交剖面(橫截面)的形態(tài)7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr137褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)☆圓弧褶皺☆尖棱褶皺☆箱狀褶皺—共軛褶皺☆撓曲轉折端的形態(tài)7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr147褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)轉折端的形態(tài)7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr15BoxfoldStepfold7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)轉折端的形態(tài)BoxfoldStepfold7褶皺的幾何分析(2)褶167褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)翼間角的大小☆平緩褶皺☆開闊褶皺☆中常褶皺☆緊閉褶皺☆等斜褶皺反映褶皺的緊閉程度和變形強度7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr177褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)翼間角的大小對稱褶皺:褶皺軸面與褶皺的包絡面垂直,且兩翼長度基本相等不對稱褶皺:褶皺的軸面與褶皺的包絡面斜交,且兩翼的長度不相等7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr187褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)從屬褶皺7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr197褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★平行褶皺樞紐方向褶皺的形態(tài)水平褶皺(傾伏角0°-5°傾伏褶皺(傾伏角5°-85°)傾豎褶皺(傾伏角85°-90°)傾伏背斜及其外傾轉折傾伏向斜及其內傾轉折樞紐傾伏角傾伏端揚起端地層變新地層變老7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr207褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★平行褶皺樞紐方向褶皺的形態(tài)褶軸(區(qū)別于樞紐)圓柱狀褶皺非圓柱狀褶皺7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr217褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)褶皺的平面輪廓褶皺中的同一褶皺面在平面上出露的縱向長度和橫向寬度之比等軸褶皺:長與寬之比小于3:1的褶皺。等軸背斜稱穹窿構造,等軸向斜稱構造盆地短軸褶皺:長與寬之比為3:1~10:1,樞紐向兩端傾伏的褶皺線狀褶皺:長度遠大于寬度的各類狹長的褶皺7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr227褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)褶皺的大小由褶皺的波長(W)和波幅(A)來確定褶皺的中間線:在正交剖面上,各褶皺面的拐點的連線波長:一個周期波的長度波幅:中間線與樞紐之間的距離/包絡面之間垂直距離的一半7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr237褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)類型軸面傾角樞紐傾伏角直立水平褶皺80—900—10直立傾伏褶皺80—9010—70傾豎褶皺80—9070—90斜歪水平褶皺20—800—10斜歪傾伏褶皺20—8010—70斜臥褶皺20—8020—80(側伏角)平臥褶皺0—100—10褶皺位態(tài)分類(軸面和樞紐的產(chǎn)狀)7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)類247褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺位態(tài)分類Ⅰ直立水平褶皺Ⅱ直立傾伏褶皺Ⅲ傾豎褶皺Ⅳ斜歪水平褶皺Ⅴ斜歪傾斜褶皺Ⅵ平臥褶皺Ⅶ斜臥褶皺7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺位態(tài)分類25直立水平褶皺直立水平褶皺26直立傾伏褶皺直立傾伏褶皺27斜歪水平褶皺斜歪水平褶皺28斜臥褶皺斜臥褶皺29平臥褶皺平臥褶皺30傾豎褶皺傾豎褶皺317褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類平行褶皺(等厚褶皺、同心褶皺)☆褶皺中各巖層成平行彎曲,同一巖層垂直其層面量度的厚度在褶皺的各個部位是基本一致的☆具有一個共同的曲率中心,向外弧方向曲率變小,褶皺逐漸變平緩;向內弧方向曲率逐漸變大,褶皺巖層變得緊閉或成尖棱褶皺☆多發(fā)育于巖石力學性質較為一致的強硬巖層和地殼較淺部的構造層次中7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類32平行褶皺平行褶皺337褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類相似褶皺(頂厚褶皺)☆褶皺中各巖層彎曲的形態(tài)相似,各巖層的曲率基本不變☆褶皺沒有共同的曲率中心☆同一巖層的真厚度在翼部變薄,在轉折端變厚;平行褶皺軸面量度的巖層厚度在褶皺各部位大致相等☆這類褶皺多發(fā)育于軟弱巖層中,出現(xiàn)在地殼中部和深部構造層次中7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類34相似褶皺相似褶皺35平行褶皺和相似褶皺的對比簡表特征平行褶皺相似褶皺褶皺面形態(tài)相鄰褶皺面呈平行彎曲相鄰褶皺面作相似彎曲同一層厚度褶皺各部位層厚相等褶皺翼部薄轉折端厚褶皺層曲率外弧曲率小內弧曲率大,具同一曲率中心各褶皺面曲率相同,但沒有同一曲率中心等傾斜線向核部收斂,呈扇形彼此平行,平行軸面7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)平行褶皺和相似褶皺的對比簡表特征平行褶皺相似褶皺褶皺面相鄰褶367褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類頂薄褶皺★褶皺核部同一褶皺層的真厚度小于翼部巖層厚度;兩翼變厚,轉折端減薄★組成褶皺的各褶皺面彎曲的曲率自上而下逐漸增大7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類377褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類底辟構造★變形復雜的高塑性層刺穿變形較弱的上覆脆性巖層★分為底辟核、核上構造和核下構造三部分7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類387褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類協(xié)調褶皺:各褶皺面彎曲的形態(tài)協(xié)調一致或做有規(guī)律的變化,其間沒有明顯的突變現(xiàn)象(平行和相似褶皺)不協(xié)調褶皺:各褶皺面彎曲的形態(tài)彼此明顯不同,無幾何規(guī)律可循和各層的褶皺形式常出現(xiàn)突變——組成褶皺各層的巖性和厚度之差異,不同部分受力不均及多層褶皺作用中接觸應變的影響7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類39協(xié)調褶皺協(xié)調褶皺40不協(xié)調褶皺不協(xié)調褶皺417褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類依據(jù)褶皺橫截面上褶皺層的等傾斜線型式和厚度變化參數(shù)所反映的相鄰褶皺面的曲率關系等傾斜線:指褶皺層的上、下褶皺面傾角相等的切點的連線7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類427褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類☆在垂直于褶皺樞紐的照片上或褶皺的橫截面剖面圖上,用透明紙描繪出各褶皺面的彎曲形態(tài),并準確的畫出軸面和實地水平線☆在繪好的褶皺橫截面圖上,以標出的水平線為基準,按每隔一定的角度(例如以0°10°20°…)的傾角在褶皺層上、下層面上各作一系列傾角值的點的切線☆用直線將上、下層面上等傾角的切點連接起來,就得到等傾斜線7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類437褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類447褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類褶皺層的厚度變化用褶皺翼部巖層的厚度(tα)與樞紐部位的巖層厚度(t0)之比表示tα—褶皺軸面直立時傾角為α的翼部巖層的厚度,是褶皺層上下界面等斜處切線間的垂直距離7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類457褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類以某一褶皺層不同傾角處的厚度比作圖,將各點用圓滑曲線相連,該曲線反映了褶皺層的厚度變化特征7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類467褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類IA型:等傾斜線向內弧呈強烈收斂,各線長短差別極大,內弧曲率遠比外弧大,屬于典型的頂薄褶皺I類:褶皺的等傾斜線向內弧呈收斂狀,內弧曲率總是比外弧大,故外弧傾斜度也總是小于內弧,根據(jù)等傾斜線的收斂程度,可細分為三個亞型:7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類477褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類I類:褶皺的等傾斜線向內弧呈收斂狀,內弧曲率總是比外弧大,故外弧傾斜度也總是小于內弧,根據(jù)等傾斜線的收斂程度,可細分為三個亞型:IB型:等傾斜線也向內弧收斂,并與褶皺面垂直,各線長短大致相等,褶皺層真厚度不變,內弧曲率仍大于外弧,為典型的平行褶皺7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類487褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類I類:褶皺的等傾斜線向內弧呈收斂狀,內弧曲率總是比外弧大,故外弧傾斜度也總是小于內弧,根據(jù)等傾斜線的收斂程度,可細分為三個亞型:IC型:等傾斜線向內弧輕微收斂,轉折端等傾斜線比兩翼附近的略長,反映兩翼厚度有變薄的趨勢,內弧曲率略大于外弧7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類497褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類Ⅱ類:等傾斜線互相平行且等長,褶皺層的內弧和外弧的曲率相等,即相鄰褶皺面傾斜度基本一致,為典型的相似褶皺III類:等傾斜線向外弧收斂,向內弧撒開呈倒扇狀,即外弧曲率大于內弧,為典型的頂厚褶皺7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類507褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)絕大多數(shù)褶皺是在巖層形成后受力變形而形成的同沉積褶皺:褶皺是在巖層沉積的同時受力逐漸變形而形成的7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)絕大多數(shù)褶皺517褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)在地殼的一定范圍內,褶皺都不是孤立存在的,它們多是以不同形態(tài)、不同規(guī)模、不同級次以一定的組合型式展布。

褶皺的組合型式指在成因上有聯(lián)系的一系列背斜和向斜組成的具有一定幾何規(guī)律的褶皺的總體樣式。研究褶皺的組合型式對探討和研究褶皺發(fā)育地殼的大地構造屬性、褶皺的形成機制、區(qū)域應變狀況、地殼運動性質具有重要意義。7褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinatio527褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)★日爾曼式(斷續(xù))褶皺(Germanotypefolds)

發(fā)育于構造變形較微弱的地臺蓋層中,以卵圓形的穹隆構造、構造盆地褶皺群體分布為特征。穹隆構造和構造盆地的翼部巖層產(chǎn)狀較緩,但規(guī)??梢暂^大,在空間展布常無一定的方向性。有的以短軸狀的背斜和向斜的型式出現(xiàn),并以一定的方式和方向有規(guī)律的定向排列7褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinatio537褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)★侏羅山式(過渡型)褶皺(Jura-typefolds)侏羅山式褶皺的代表性構造是隔檔式褶皺和隔槽式褶皺隔檔式褶皺又稱梳狀褶皺,由一系列平行排列的背斜和向斜構造組成,其特征是背斜窄而緊閉,發(fā)育完整,在平面上呈線狀延伸;而兩個背斜之間的向斜則平緩開闊

7褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinatio54隔槽式褶皺由一系列平行排列的背斜和向斜構造組成,其特征是與隔檔式褶皺相反,向斜窄而緊閉,發(fā)育完整,在平面上呈線狀延伸;而兩個向斜之間的背斜則平緩開闊,剖面形態(tài)常呈箱狀7褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)★侏羅山式(過渡型)褶皺(Jura-typefolds)侏羅山式褶皺的代表性構造是隔檔式褶皺和隔槽式褶皺隔槽式褶皺由一系列平行排列的背斜和向斜構造組55隔檔式和隔槽式褶皺的共同特點是,背斜和向斜的變形強度不同,較緊閉的褶皺和較開闊的褶皺相間平行排列。其成因是沉積蓋層沿剛性的基底上底軟弱層滑脫變形而形成的。7褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)★侏羅山式(過渡型)褶皺(Jura-typefolds)侏羅山式褶皺的代表性構造是隔檔式褶皺和隔槽式褶皺隔檔式和隔槽式褶皺的共同特點是,背斜和向斜的變形強度不同,較56★阿爾卑斯型(全形)褶皺(Alpino-typefolds)其基本特點是,一系列線狀褶皺成帶狀展布,所有褶皺的走向基本上與構造帶的延伸方向一致,在整個帶內,背斜和向斜呈連續(xù)波狀,同等發(fā)育,布滿全區(qū),不同級別的褶皺往往組合成巨大的復背斜和復向斜。多形成于沉積巖層巨厚的地區(qū),后遭地殼運動強烈水平擠壓,巖層褶皺斷裂,隆升造山,形成一系列復式褶皺7褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)★阿爾卑斯型(全形)褶皺(Alpino-typefold57組成復背斜和復向斜的次級褶皺大多是較緊閉的,從復背斜核部到兩翼,常由直立褶皺變?yōu)樾蓖狁薨?、倒轉褶皺、甚至成平臥褶皺。所以,次級褶皺的軸面常常呈有規(guī)律的排列;如果復背斜的次級褶皺軸面向核部收斂,則形成扇形復背斜;復向斜中次級褶皺的軸面向核部收斂,則形成倒扇形,向槽部收斂則形成扇形★阿爾卑斯型(全形)褶皺(Alpino-typefolds)7褶皺的幾何分析(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)組成復背斜和復向斜的次級褶皺大多是較緊閉的,58TheEnd與你共勉把每一件簡單的事情做好就不簡單把每一件平凡的事情做好就不平凡TheEnd與你共勉59(1)褶皺和褶皺要素(Elements)

(2)褶皺的幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)

(3)褶皺的類型(Types)(4)褶皺的組合型式(Combinationpatterns)7褶皺的幾何分析7DescriptionoffoldStructuralGeology(1)褶皺和褶皺要素(Elements)

(2)褶皺的幾何形60①揭示一個地區(qū)地質構造的形成規(guī)律和發(fā)展歷史具有重要意義;②許多礦產(chǎn)在成因上與褶皺有關,礦體的產(chǎn)狀和空間分布也與褶皺構造密切相關,有的礦體本身就是褶皺層;③褶皺構造還對工程地質和水文地質有著不同程度地影響。7褶皺的幾何分析褶皺構造的理論意義和實踐意義①揭示一個地區(qū)地質構造的形成規(guī)律和發(fā)展歷史具有重要意義;7617褶皺的幾何分析褶皺構造的理論意義和實踐意義④背斜成藏理論曾對油氣勘探起到了較大的指導作用7褶皺的幾何分析褶皺構造的理論意義和實踐意義④背斜成藏62

褶皺是巖石或巖層受力而發(fā)生的彎曲變形,是地殼中最基本的構造型式。7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)形成褶皺的變形面:①沉積巖的巖層面;②變質巖中的劈理、片理、片麻理;③巖漿巖中的原生流面。褶皺是巖石或巖層受力而發(fā)生的彎曲變形,是地殼中最基本63褶皺的形狀千姿百態(tài),復雜多樣。褶皺的規(guī)模差別極大,小到巖石手標本或顯微鏡下才能觀察到的微型褶皺,大到只有在衛(wèi)星照片上才能完整地觀察到的區(qū)域性大型褶皺。小型褶皺7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)褶皺的形狀千姿百態(tài),復雜多樣。褶皺的規(guī)模差別極大,小647褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)褶皺形態(tài)的基本形式:背形:巖層變形向上彎曲向形:巖層變形向下彎曲巖層的新老層序不明,或者褶皺的面不是沉積巖巖層面而是其它的構造面7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)褶65背斜:巖層變形向上彎曲,其核心部位的巖層時代較老,兩側巖層的時代依次變新向斜:巖層變形向下彎曲,其核心部位的巖層時代較新,兩側巖層時代依次變老7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)據(jù)褶皺的形態(tài)和組成褶皺的地層新老關系劃分:背斜:巖層變形向上彎曲,其核心部位的巖層時代較老,兩側巖層的667褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)構造變動強烈或經(jīng)歷多次構造變動而使得地層層序倒置的地區(qū)向形背斜:背斜呈向下凹曲的形態(tài)向斜背形:向斜呈向上凸曲的形態(tài)7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)構67褶皺要素:★核部:指褶皺的中心部位,簡稱核★翼部:指褶皺中心兩側平弧狀的部分,簡稱翼★拐點:相鄰的背形和向形共用翼的褶皺面(常呈“S”形彎曲),相反凸向的轉折點稱為拐點,如翼平直,取其中點7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)槽線褶皺要素:7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Eleme68褶皺要素:★轉折端:指褶皺面從一翼過渡到另一翼的彎曲部分★樞紐:指單一褶皺面上最大彎曲點的連線★軸面:各相鄰褶皺面的樞紐連成的面★軸跡:軸面與地面或其他面的交線7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)槽線褶皺要素:7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Eleme69褶皺要素:★脊線:指同一褶皺面上沿著背形最高點的連線★槽線:指沿向斜最低點的連線脊線和槽線在自身的延伸方向上有起伏,脊線中最高點表示褶皺隆起部位,稱為高點,脊線中最低部位稱為軸陷7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)槽線褶皺要素:7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Eleme70褶皺要素:★翼間角:指正交剖面上兩翼間的夾角,圓弧形褶皺的翼間角是指通過兩翼上兩個拐點的切線之角7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Elements)槽線褶皺要素:7褶皺的幾何分析(1)褶皺和褶皺要素(Eleme717褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)從褶皺的橫剖面、縱剖面或平面上不同方面所表現(xiàn)的不同特征對褶皺進行描述,一般是根據(jù)褶皺的直立剖面和正交剖面(橫截面)的形態(tài)7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr727褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)☆圓弧褶皺☆尖棱褶皺☆箱狀褶皺—共軛褶皺☆撓曲轉折端的形態(tài)7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr737褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)轉折端的形態(tài)7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr74BoxfoldStepfold7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)轉折端的形態(tài)BoxfoldStepfold7褶皺的幾何分析(2)褶757褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)翼間角的大小☆平緩褶皺☆開闊褶皺☆中常褶皺☆緊閉褶皺☆等斜褶皺反映褶皺的緊閉程度和變形強度7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr767褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)翼間角的大小對稱褶皺:褶皺軸面與褶皺的包絡面垂直,且兩翼長度基本相等不對稱褶皺:褶皺的軸面與褶皺的包絡面斜交,且兩翼的長度不相等7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr777褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★正交剖面上的褶皺形態(tài)從屬褶皺7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr787褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★平行褶皺樞紐方向褶皺的形態(tài)水平褶皺(傾伏角0°-5°傾伏褶皺(傾伏角5°-85°)傾豎褶皺(傾伏角85°-90°)傾伏背斜及其外傾轉折傾伏向斜及其內傾轉折樞紐傾伏角傾伏端揚起端地層變新地層變老7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr797褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)★平行褶皺樞紐方向褶皺的形態(tài)褶軸(區(qū)別于樞紐)圓柱狀褶皺非圓柱狀褶皺7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr807褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)褶皺的平面輪廓褶皺中的同一褶皺面在平面上出露的縱向長度和橫向寬度之比等軸褶皺:長與寬之比小于3:1的褶皺。等軸背斜稱穹窿構造,等軸向斜稱構造盆地短軸褶皺:長與寬之比為3:1~10:1,樞紐向兩端傾伏的褶皺線狀褶皺:長度遠大于寬度的各類狹長的褶皺7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr817褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometryanddescription)褶皺的大小由褶皺的波長(W)和波幅(A)來確定褶皺的中間線:在正交剖面上,各褶皺面的拐點的連線波長:一個周期波的長度波幅:中間線與樞紐之間的距離/包絡面之間垂直距離的一半7褶皺的幾何分析(2)褶皺幾何形態(tài)及其描述(Geometr827褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)類型軸面傾角樞紐傾伏角直立水平褶皺80—900—10直立傾伏褶皺80—9010—70傾豎褶皺80—9070—90斜歪水平褶皺20—800—10斜歪傾伏褶皺20—8010—70斜臥褶皺20—8020—80(側伏角)平臥褶皺0—100—10褶皺位態(tài)分類(軸面和樞紐的產(chǎn)狀)7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)類837褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺位態(tài)分類Ⅰ直立水平褶皺Ⅱ直立傾伏褶皺Ⅲ傾豎褶皺Ⅳ斜歪水平褶皺Ⅴ斜歪傾斜褶皺Ⅵ平臥褶皺Ⅶ斜臥褶皺7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺位態(tài)分類84直立水平褶皺直立水平褶皺85直立傾伏褶皺直立傾伏褶皺86斜歪水平褶皺斜歪水平褶皺87斜臥褶皺斜臥褶皺88平臥褶皺平臥褶皺89傾豎褶皺傾豎褶皺907褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類平行褶皺(等厚褶皺、同心褶皺)☆褶皺中各巖層成平行彎曲,同一巖層垂直其層面量度的厚度在褶皺的各個部位是基本一致的☆具有一個共同的曲率中心,向外弧方向曲率變小,褶皺逐漸變平緩;向內弧方向曲率逐漸變大,褶皺巖層變得緊閉或成尖棱褶皺☆多發(fā)育于巖石力學性質較為一致的強硬巖層和地殼較淺部的構造層次中7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類91平行褶皺平行褶皺927褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類相似褶皺(頂厚褶皺)☆褶皺中各巖層彎曲的形態(tài)相似,各巖層的曲率基本不變☆褶皺沒有共同的曲率中心☆同一巖層的真厚度在翼部變薄,在轉折端變厚;平行褶皺軸面量度的巖層厚度在褶皺各部位大致相等☆這類褶皺多發(fā)育于軟弱巖層中,出現(xiàn)在地殼中部和深部構造層次中7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類93相似褶皺相似褶皺94平行褶皺和相似褶皺的對比簡表特征平行褶皺相似褶皺褶皺面形態(tài)相鄰褶皺面呈平行彎曲相鄰褶皺面作相似彎曲同一層厚度褶皺各部位層厚相等褶皺翼部薄轉折端厚褶皺層曲率外弧曲率小內弧曲率大,具同一曲率中心各褶皺面曲率相同,但沒有同一曲率中心等傾斜線向核部收斂,呈扇形彼此平行,平行軸面7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)平行褶皺和相似褶皺的對比簡表特征平行褶皺相似褶皺褶皺面相鄰褶957褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類頂薄褶皺★褶皺核部同一褶皺層的真厚度小于翼部巖層厚度;兩翼變厚,轉折端減薄★組成褶皺的各褶皺面彎曲的曲率自上而下逐漸增大7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類967褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類底辟構造★變形復雜的高塑性層刺穿變形較弱的上覆脆性巖層★分為底辟核、核上構造和核下構造三部分7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類977褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★各褶皺層的厚度變化和幾何關系的分類協(xié)調褶皺:各褶皺面彎曲的形態(tài)協(xié)調一致或做有規(guī)律的變化,其間沒有明顯的突變現(xiàn)象(平行和相似褶皺)不協(xié)調褶皺:各褶皺面彎曲的形態(tài)彼此明顯不同,無幾何規(guī)律可循和各層的褶皺形式常出現(xiàn)突變——組成褶皺各層的巖性和厚度之差異,不同部分受力不均及多層褶皺作用中接觸應變的影響7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類98協(xié)調褶皺協(xié)調褶皺99不協(xié)調褶皺不協(xié)調褶皺1007褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類依據(jù)褶皺橫截面上褶皺層的等傾斜線型式和厚度變化參數(shù)所反映的相鄰褶皺面的曲率關系等傾斜線:指褶皺層的上、下褶皺面傾角相等的切點的連線7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1017褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類☆在垂直于褶皺樞紐的照片上或褶皺的橫截面剖面圖上,用透明紙描繪出各褶皺面的彎曲形態(tài),并準確的畫出軸面和實地水平線☆在繪好的褶皺橫截面圖上,以標出的水平線為基準,按每隔一定的角度(例如以0°10°20°…)的傾角在褶皺層上、下層面上各作一系列傾角值的點的切線☆用直線將上、下層面上等傾角的切點連接起來,就得到等傾斜線7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1027褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1037褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類褶皺層的厚度變化用褶皺翼部巖層的厚度(tα)與樞紐部位的巖層厚度(t0)之比表示tα—褶皺軸面直立時傾角為α的翼部巖層的厚度,是褶皺層上下界面等斜處切線間的垂直距離7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1047褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類以某一褶皺層不同傾角處的厚度比作圖,將各點用圓滑曲線相連,該曲線反映了褶皺層的厚度變化特征7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1057褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類IA型:等傾斜線向內弧呈強烈收斂,各線長短差別極大,內弧曲率遠比外弧大,屬于典型的頂薄褶皺I類:褶皺的等傾斜線向內弧呈收斂狀,內弧曲率總是比外弧大,故外弧傾斜度也總是小于內弧,根據(jù)等傾斜線的收斂程度,可細分為三個亞型:7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1067褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類I類:褶皺的等傾斜線向內弧呈收斂狀,內弧曲率總是比外弧大,故外弧傾斜度也總是小于內弧,根據(jù)等傾斜線的收斂程度,可細分為三個亞型:IB型:等傾斜線也向內弧收斂,并與褶皺面垂直,各線長短大致相等,褶皺層真厚度不變,內弧曲率仍大于外弧,為典型的平行褶皺7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1077褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類I類:褶皺的等傾斜線向內弧呈收斂狀,內弧曲率總是比外弧大,故外弧傾斜度也總是小于內弧,根據(jù)等傾斜線的收斂程度,可細分為三個亞型:IC型:等傾斜線向內弧輕微收斂,轉折端等傾斜線比兩翼附近的略長,反映兩翼厚度有變薄的趨勢,內弧曲率略大于外弧7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1087褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類(各褶皺面形態(tài)的相互關系和褶皺層的厚度變化)★蘭姆賽(Ramsay)的褶皺形態(tài)分類Ⅱ類:等傾斜線互相平行且等長,褶皺層的內弧和外弧的曲率相等,即相鄰褶皺面傾斜度基本一致,為典型的相似褶皺III類:等傾斜線向外弧收斂,向內弧撒開呈倒扇狀,即外弧曲率大于內弧,為典型的頂厚褶皺7褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)褶皺形態(tài)分類1097褶皺的幾何分析(3)褶皺的分類(Types)絕大多數(shù)褶皺是在巖層形成后受力變形而形成的同沉積褶皺:褶皺是在巖層沉積

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