徐海軍地球科學(xué)學(xué)院第九章褶皺的成因分析褶皺的形成經(jīng)歷漫長、復(fù)雜的變形過程,它們的形成與內(nèi)在和外在因素有關(guān);褶皺的形成方式與受力狀態(tài)、變形環(huán)境以及巖層巖石力學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。在不同條件和環(huán)境下,褶皺的類型、形態(tài)、樣式是不同的。根據(jù)褶皺的形成條件、褶皺類型及形態(tài)，可將褶皺的形成機(jī)制分為：縱彎褶皺作用、橫彎褶皺作用、剪切褶皺作用、柔流褶皺作用。褶皺的成因分析:各種褶皺控制因素，如側(cè)向壓力、重力、巖石的力學(xué)性質(zhì)、褶皺層的組合關(guān)系等在褶皺形成中的作用；褶皺的發(fā)育過程；褶皺內(nèi)部應(yīng)變特征及其它構(gòu)造的內(nèi)在聯(lián)系。褶皺成因分析－褶皺形成機(jī)制根據(jù)褶皺過程中巖層的變形行為，可以劃分為：主動(dòng)褶皺（彎曲褶皺）被動(dòng)褶皺（剪切褶皺）根據(jù)褶皺過程中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方式，可以劃分為：滑動(dòng)褶皺作用流動(dòng)褶皺作用根據(jù)引起褶皺的作用力方式，可以劃分為：縱彎褶皺作用橫彎褶皺作用褶皺的形成方式與其受力狀態(tài)、變形環(huán)境及其巖層的變形行為密切相關(guān)主動(dòng)褶皺褶皺的形成是通過層的力學(xué)性質(zhì)和層理積極地控制著褶皺發(fā)育，又稱彎曲褶皺。形成條件：地殼中淺構(gòu)造層次（約10km以內(nèi)）。被動(dòng)褶皺層理的力學(xué)不均一性在褶皺形成過程不起主導(dǎo)作用，只是被動(dòng)作為變形標(biāo)志，這種褶皺稱為被動(dòng)褶皺，它的層理并沒有發(fā)生真正的彎曲，而褶皺是通過沿平行剪切面的不均勻剪切而形成的，這種褶皺又稱剪切褶皺。形成條件：地殼的下構(gòu)造層次，溫度和壓力增高，各層巖石均顯示很大韌性。巖石間的韌性差異很小，趨向于均一。主動(dòng)褶皺和被動(dòng)褶皺流動(dòng)：是指物質(zhì)的連續(xù)位移（A）?；瑒?dòng)：是指物質(zhì)沿著許多一定間隔的不連續(xù)面的位移（B）。流動(dòng)褶皺和滑動(dòng)褶皺縱彎褶皺：是在平行于巖層的水平擠壓作用下，巖層失穩(wěn)而彎曲，稱為縱彎褶皺。（左圖）橫彎褶皺：是指在垂直于巖層的作用力的作用下使巖層發(fā)生彎曲，稱為橫彎褶皺。（右圖）縱彎褶皺和橫彎褶皺第一節(jié)縱彎褶皺作用縱彎褶皺形成的前提：巖層層理和巖層間力學(xué)性質(zhì)的差異在褶皺形成過程中起關(guān)鍵作用。如果巖石在力學(xué)性質(zhì)上是均勻巖石，則產(chǎn)生均勻壓扁；如果巖石力學(xué)性質(zhì)不一致，則：強(qiáng)硬層（能干層）－正弦曲線狀彎曲；

軟弱層（非能干層）－均勻壓扁。如果兩層巖石力學(xué)性質(zhì)（特別是韌性）差異較小，則兩層巖石受到總體壓扁作用。巖層在受到側(cè)向的順層擠壓力的作用后發(fā)生褶皺彎曲叫做縱彎褶皺作用1.1主導(dǎo)波長理論設(shè)有一厚度為d的高粘度（μ1）強(qiáng)硬層夾于低粘度（μ2）的軟弱巖層中，使其受側(cè)向擠壓而發(fā)生縱彎作用。式中：d－強(qiáng)硬層的厚度，μ1，μ2

－強(qiáng)硬層和軟弱層的粘度（μ1>μ2）。褶皺主波長與力的大小無關(guān)，只與介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。褶皺主波長與褶皺層厚度d成正比、與強(qiáng)硬層和軟弱層的粘度比的立方根成正比，厚度、粘度比越大，褶皺的波長就越大。縱彎褶皺的成因機(jī)制單層褶皺的發(fā)育機(jī)制當(dāng)強(qiáng)硬層與介質(zhì)的能干性差大時(shí)，形成腸狀褶皺。當(dāng)強(qiáng)硬層與介質(zhì)的能干性差小時(shí)，形成尖圓褶皺。褶皺層厚度變大，波長和波幅變小，褶皺越不明顯。不同能干性差的褶皺形態(tài)縱彎褶皺的應(yīng)變分布型式可以歸納為兩種模式：中和面褶皺作用順層剪切作用彎流褶皺作用彎滑褶皺作用縱彎褶皺的應(yīng)變分布型式與小型構(gòu)造由于層的切向長度變化而成的單層彎曲，類似于力學(xué)中所講的平板梁的彎曲。因其中有一個(gè)無應(yīng)變面—中和面，故稱為中和面褶皺作用。強(qiáng)硬層往往以此方式彎曲。層內(nèi)的應(yīng)變特征為：屬平面應(yīng)變，褶皺軸為中間應(yīng)變軸。垂直層面厚度不變，形成IB型平行褶皺形態(tài)。順層發(fā)生長度變化，表現(xiàn)為外弧伸長，內(nèi)弧縮短。在巖層中部具中和面，各點(diǎn)應(yīng)變橢球體的壓扁面在中和面外側(cè)平行層面排列，在中和面內(nèi)側(cè)垂直層面成正扇形排列。1.2中和面褶皺作用內(nèi)部伴生的小構(gòu)造特點(diǎn)巖石韌性很小時(shí)，抗張強(qiáng)度差，發(fā)生脆性破裂，外側(cè)形成張節(jié)理呈正扇形分布；內(nèi)側(cè)形成順層張裂，為脈體充填時(shí)則呈順層張裂脈分布。巖石韌性中等時(shí)，抗剪強(qiáng)度差，形成共軛剪裂。其內(nèi)側(cè)共軛剪裂可發(fā)展為逆沖斷層；外側(cè)共軛剪裂可發(fā)展為頂部地塹。巖石韌性大時(shí)，外側(cè)因拉伸而變薄或形成平行層理的流劈理；內(nèi)側(cè)因擠壓而加厚，可形成正扇形劈理，也可形成次級(jí)小褶皺。順層剪切褶皺作用

（彎滑褶皺作用和彎流褶皺作用）彎滑褶皺作用：易發(fā)生在結(jié)合不牢的薄的強(qiáng)巖層之間，或多個(gè)薄的強(qiáng)巖層之間夾極薄的軟巖層之中，如中薄層砂巖、砂葉巖互層等巖層。彎流褶皺作用：易發(fā)生在韌性高的巖層中，如泥灰?guī)r、頁巖、鹽巖類巖層中。它們的共同應(yīng)變特征是：平面應(yīng)變，褶皺軸為中間應(yīng)變軸；層厚不變，形成IB型平行褶皺，但層內(nèi)無中和面；褶皺面為剪切面，相當(dāng)于應(yīng)變橢球體圓切面，無應(yīng)變；最大應(yīng)變軸方向從兩翼向彎曲的頂部收斂，呈反扇形排列；在轉(zhuǎn)折端處無剪應(yīng)變，在拐點(diǎn)處應(yīng)變最強(qiáng)。彎滑和彎流褶皺形成的地質(zhì)條件彎滑褶皺中次級(jí)小構(gòu)造特征彎流褶皺中次級(jí)構(gòu)造特征相似褶皺（II型）＋頂厚褶皺（III型）＋劈理＋張節(jié)理強(qiáng)烈壓扁作用對(duì)褶皺的影響縱彎褶趴皺中發(fā)厚育的劈薦理型式利用制劈理議與層煎理關(guān)觀系判真斷正榜常地矩層和底倒轉(zhuǎn)離地層蒙；判斷經(jīng)傳驗(yàn)法則散：在正母常翼，恨劈理與冊(cè)層理傾早斜一致掃，劈理勝傾角比鍵層理的踩傾角陡竟，為正概常層序選，判斷嗓背斜在廳左側(cè)；團(tuán)在倒轉(zhuǎn)銅翼，劈曠理傾向鍬與層理施一致，咱劈理傾透角比層埋理傾角血緩，為砌倒轉(zhuǎn)層再序，背照斜在右嶄側(cè)。褶皺潔中劈此理與申層理厘關(guān)系備的應(yīng)圓用實(shí)濱例第二節(jié)橫彎褶貍皺作用巖層受到紐奉與層棄理面鍵垂直舉的應(yīng)匯力作熟用而漂發(fā)生爹的彎腔曲。橫彎閉褶皺吩作用橫彎丈褶皺恢的基屆本特豪征作用巴力方間向垂盡直于貌層面燃；巖層邪總體望處于魂拉伸濕狀態(tài)分，一很般不勢(shì)存在遣中和尊面；褶皺功型式黃為頂渣薄褶飼皺（IA）；層面乖間物爸質(zhì)流溪?jiǎng)樱涸鬼敱【S，翼供厚；層間從礎(chǔ)屬褶皺哭為反向菊牽引褶靈皺，判傘斷方向盾：背離膨轉(zhuǎn)折端淹方向。底劈構(gòu)帆造：是模一種特茄殊褶皺牌，是地栽下低粘境度易流斬動(dòng)物質(zhì)兵因浮力謙自下而爐上刺穿汪上覆巖尺層，引賄起上覆滿巖層上沖拱的構(gòu)刑造。底握劈構(gòu)造娛是一種鑒鹽丘構(gòu)車造、儲(chǔ)壞油構(gòu)造袖，具有蕩重要的竹經(jīng)濟(jì)價(jià)括值。動(dòng)力悶學(xué)原搬因是粗由于昂巖石冤密度沙倒置獅引起采重力痕不穩(wěn)零定性德。石鹽吧粘度1017Pa·斧s，密度2.湖2g興/c蒸m3巖石溉粘度1022－1023Pa·雪s，密度2.妻5－2.眼7g斜/c熔m3橫彎濃褶皺越之一—底劈構(gòu)謙造同沉及積褶邊皺－喉巖層碧邊沉造積邊色形成陪褶皺旗。同沉積潑褶皺特乓征：兩翼產(chǎn)狀傾升角平緩要，總體犁為開闊鳳褶皺；巖層厚度背跳斜頂薄皺，翼部腐厚；向輝斜核部見厚度大向；背斜頂部鴿沉積照物為淺水粗粒用物質(zhì)潮，向扶斜中妻心變談細(xì)；伴隨滑塌撤斷層應(yīng)。橫彎褶減皺之二—同沉積令褶皺當(dāng)巖漿撈上升,侵入圍止巖,使上覆修巖層發(fā)囑生拱曲奸時(shí),則可形蜂成巖漿紅底辟。巖漿掩侵入穿刺茂底劈構(gòu)造第三端節(jié)其它運(yùn)褶皺分作用剪切褶眉皺又稱禍滑褶皺分，是巖選層沿著楚一系列畏與層面訊交切的侮密集面浪發(fā)生不鐵均勻的件剪切而眾形成的喇褶皺。剪切底褶皺擊的基亭本特疊征：原始層理兔（S0）只作癥為標(biāo)志并面，不跑起任何片控制作沙用，由爐于差異偽剪切而跌產(chǎn)生被粒動(dòng)彎曲蜻；變形每一叼點(diǎn)都壁是平在面應(yīng)定變；剪切面平行貪于褶皺巴軸面；典型的相似求褶皺，饅頂厚翼革薄；形成于深糠層次挽高級(jí)宴變質(zhì)也巖系狹或高蹲韌性顫巖系束（如漲含鹽丈巖層使）或扶大型鏡韌性居剪切言帶中。剪切拍褶皺壇作用成因上兼具稅彎滑和金剪切作稅用兩種馳特征；形成于巖性宗均一的席脆性薄廟層巖層泊或面理宏化巖層晌中，如盞板巖、瘡片巖等；形成方式上弊，巖層癢受力作需用發(fā)生百層間滑面動(dòng)但受綁到剪切直面限制便，便沿柏剪切面圾急劇轉(zhuǎn)殃折，繞殼相當(dāng)于歌軸面的螺膝折面躺轉(zhuǎn)折成衡膝折帶朱或形成包尖棱狀快褶皺。膝折蠢作用茅（KIN憐KIN胖G）柔流褶稠皺是引一種蜂固態(tài)貝流變備條件套下由廢粘性鋒流動(dòng)屯面形醬成的攀褶皺聲。通懷常是高溫固走體流變棍褶皺。在隨深變衡質(zhì)巖張和混乏合巖往或侵座入體釋接觸瘋熱動(dòng)文力變錦質(zhì)帶鴿發(fā)育伯的褶侮皺（如湖煌北大朗冶鐵系山）。柔流褶柿皺作用第四昂節(jié)褶皺捕的研蔑究與夸應(yīng)用對(duì)褶經(jīng)皺的薄野外猶認(rèn)識(shí)針與研粉究是嚴(yán)了解媽褶皺教類型絮、分規(guī)析褶句皺成珍因等佩的重特要步璃驟，檢通常超包括慶以下德幾個(gè)顏方面蹄：確定褶島皺的存莫在，分稀布范圍謠與形態(tài)李特征；測定褶飯皺基本寄要素，今合理分悅類命名擠；分析疊吹加褶皺牛和褶皺潤組