第四章

褶皺構(gòu)造

第一節(jié)

褶皺及基本要素

第二節(jié)

褶皺分類

第三節(jié)

褶皺組合類型

第四節(jié)褶皺的形成機(jī)制第五節(jié)

影響褶皺作用的主要因素第六節(jié)

褶皺的研究第七節(jié)生長(zhǎng)背斜第八節(jié)底辟構(gòu)造第一節(jié)

褶皺及基本要素一、主要內(nèi)容褶皺的基本類型，褶皺的基本要素，褶皺軸面和樞紐產(chǎn)狀，褶皺的波長(zhǎng)、波幅與閉合要素。二、基本要求1、明確褶曲的概念及其基本類型。2、牢固掌握褶曲的主要要素。3、掌握傾伏和側(cè)伏的概念。4、明確波長(zhǎng)和波幅的概念。5、牢固掌握閉合度與閉合面積的含義。6、了解閉合度的估算方法。

A、B兩圖左側(cè)為向斜、右側(cè)為背斜一、褶皺的基本類型

褶皺的基本類型是背斜和向斜。

背斜的核部地層較老，兩翼地層較新，其外部形態(tài)為向上拱起的一個(gè)巖層彎曲，似橋形。在正常情況下，兩翼巖層相背傾斜。

向斜是巖層向下拗的一個(gè)彎曲，似船形，其核部地層較新，兩翼地層較老，在正常情況下，兩翼巖層相向傾斜。

二、褶皺要素

為了研究和描述褶皺，須給予其各個(gè)部分一定的名稱，即褶皺要素。

核：出露在地表上的褶皺中心部分的巖層。

翼：褶皺核部?jī)蓚?cè)對(duì)稱出露的巖層。

翼間角：兩翼之間的夾角。

頂：背斜中同一巖層面向上彎曲的最高部位，常稱為構(gòu)造高點(diǎn)。脊：背斜中同一巖層面在橫剖面上的最高點(diǎn)。同一巖層面在各個(gè)橫剖面上脊的連線稱為脊線。同一背斜中各個(gè)巖層面的脊線構(gòu)成脊面。

槽：向斜中同一巖層面在橫剖面上的最低點(diǎn)。相應(yīng)有槽線。

轉(zhuǎn)折端：褶皺兩翼相互過渡的彎曲部分。背斜在平面上的轉(zhuǎn)折端也稱為傾伏端。

樞紐：褶皺的同一層面上各最大彎曲點(diǎn)的聯(lián)線。

軸面(樞紐面)：連接褶皺各層的樞紐所構(gòu)成的面。

軸跡：軸面與任何平面(包括地面)的交線。（a）（b）為圓柱狀褶皺；（c）（e）為非圓柱狀褶皺（d）（f）為圓錐狀褶皺褶軸：與樞紐平行的一條直線，該直線平行自身移動(dòng)的軌跡構(gòu)成一個(gè)與褶皺層面完全一致的面。圓柱狀褶皺有褶軸，而非圓柱狀褶皺不存在褶軸。三、傾伏與側(cè)伏

線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀常用傾伏(傾伏角和傾伏方向)和側(cè)伏(側(cè)伏角和側(cè)伏方向)來表示。在此，線狀構(gòu)造被看成一條直線。

傾伏角：在鉛直平面上，線狀構(gòu)造與其水平投影線間的夾角，

傾伏方向：在鉛直平面上，線狀構(gòu)造的水平投影線指向該線狀構(gòu)造向下一端的方位。

側(cè)伏角：在線狀構(gòu)造所在的構(gòu)造面(即傾斜平面)上，該線狀構(gòu)造與構(gòu)造面的走向線之間的銳夾角。

側(cè)伏方向：線狀構(gòu)造所在的構(gòu)造面的走向線指向該線狀構(gòu)造向下一端的方位。

傾伏是以鉛直平面為參考，側(cè)伏則是以傾斜平面為參考。

褶皺的波長(zhǎng)（W）和波幅（A）（a）對(duì)稱褶皺波長(zhǎng)（W）和波幅（A）；（b）不對(duì)稱褶皺的波長(zhǎng)（Wm、Wa）和波幅（Am、Aa）；s’0-包絡(luò)面；mm-中間面；θ-軸面與中間面相交的余角四、褶皺的波長(zhǎng)、波幅與閉合要素

褶皺規(guī)?？捎貌ㄩL(zhǎng)和波幅來表達(dá)。波長(zhǎng)為一個(gè)周期波長(zhǎng)度，即等于兩個(gè)相間拐點(diǎn)之間的距離；波幅則相等于兩個(gè)包絡(luò)線之間垂直距離之半。至于不對(duì)稱褶曲還可以在垂直軸面方向量度波長(zhǎng)和順軸面方向量度波幅。

獨(dú)山子油田構(gòu)造圖背斜樞紐向兩端傾沒形成閉合背斜，是一種閉合構(gòu)造。閉合度和閉合面積是定量描述構(gòu)造圈閉的程度和范圍而引入的兩個(gè)概念。

閉合構(gòu)造的閉合高度與閉合面積閉合度：背斜頂?shù)揭绯鳇c(diǎn)之間的高差。在構(gòu)造等高線圖上，則是最高等高線與最低的閉合等高線之間的高差。

閉合面積：背斜已被閉合部分所占的面積，也就是閉合構(gòu)造內(nèi)最低—條完全閉合的構(gòu)造等高線所包圍的面積。指的是平面面積。

第二節(jié)褶皺分類一、主要內(nèi)容褶皺的產(chǎn)狀分類，褶皺的形態(tài)分類二、基本要求1、了解褶皺分類的原則。

2、明確褶皺分類的依據(jù)、分類方案和具體分類標(biāo)準(zhǔn)。褶皺的分類原則是：實(shí)用、簡(jiǎn)便、科學(xué)性，系統(tǒng)性，有利于促進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展。通常從橫向上(垂直于褶皺的長(zhǎng)軸方向)，縱向上(平行于褶皺的長(zhǎng)軸方向）和平面上三個(gè)方向研究褶皺的形態(tài)特征。

A-直立褶皺；B-斜歪褶皺；C-倒轉(zhuǎn)褶皺；D-平臥褶皺；E-翻卷褶皺；P-軸面一、褶皺的產(chǎn)狀分類

褶皺的產(chǎn)狀在此指褶皺的軸面產(chǎn)狀和樞紐產(chǎn)狀。

1、從橫向上根據(jù)褶皺軸面產(chǎn)狀，結(jié)合兩翼產(chǎn)狀特點(diǎn)。a-水平褶皺；b-傾伏褶皺；c-傾豎褶皺2、從縱向上根據(jù)褶皺樞紐的產(chǎn)狀分類：3、里卡德位態(tài)分類：據(jù)軸面傾角、樞紐傾伏角和側(cè)伏角三個(gè)變量繪出褶皺位態(tài)三角網(wǎng)，以便對(duì)褶皺位態(tài)作定量研究。三角網(wǎng)圖內(nèi)平行直線為軸面等傾角線，放射狀直線為樞紐等側(cè)伏角線，曲線為樞紐等傾伏角線。三角網(wǎng)圖內(nèi)又用粗線分為七個(gè)區(qū)，代表褶皺的七種類型：直立水平褶皺、直立傾伏褶皺，傾豎褶皺，斜歪水平褶皺、平臥褶皺、斜歪傾伏褶皺、斜臥褶皺。各區(qū)范圍的大小，恰好反映出其所代表的那類褶皺在自然界出現(xiàn)的機(jī)率。

褶皺的里卡德分類及其赤平投影圖赤平投影圖：β-褶皺樞紐；A-軸面投影弧；π-褶皺面的π圓穹隆

二、褶皺的形態(tài)分類

1、平面上據(jù)長(zhǎng)、短軸之比的分類：穹隆構(gòu)造和構(gòu)造盆地，短軸褶皺，長(zhǎng)軸褶皺、線狀褶皺。

<2短軸背斜2－5長(zhǎng)軸背斜5－10褶皺翼間角的量取方法a-從兩翼向轉(zhuǎn)折端作延長(zhǎng)線，得夾角；b-從兩翼拐點(diǎn)向轉(zhuǎn)折端作切線，得夾角2、橫剖面上的形態(tài)分類：

a-開闊褶皺；b-中常褶皺；c-緊閉褶皺；d-等斜褶皺(1)據(jù)翼間角：>700

700-300

<300a-圓弧狀褶皺；b-尖棱褶皺；c-箱狀褶皺；d-扇形褶皺；e-撓曲(2)據(jù)轉(zhuǎn)折端形狀：(3)據(jù)同一巖層厚度變化特點(diǎn)；等厚褶皺、頂厚褶皺和相似褶皺、頂薄褶皺。

(4)據(jù)各層彎曲形態(tài)的變化特征：協(xié)調(diào)褶皺、不協(xié)調(diào)褶皺。

第三節(jié)

褶皺組合類型

一、主要內(nèi)容

褶皺在橫剖面上的形態(tài)分類，褶皺在平面上的形態(tài)分類。

二、基本要求

1、明確常見的褶皺類型的形態(tài)特征。

2、明確形成平行狀褶皺、雁行狀褶皺和帚狀褶皺構(gòu)造的應(yīng)力場(chǎng)性質(zhì)。一、褶皺在橫剖面上的形態(tài)類型

復(fù)背斜和復(fù)向斜：是兩翼被一系列次一級(jí)褶皺所復(fù)雜化了的巨大背斜和向斜。常出現(xiàn)在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)。四川盆地東部隔檔式褶皺隔檔式褶皺和隔槽式褶皺：前者為背斜狹窄緊閉呈脊形，而相鄰的向斜平緩呈屜形。后者的背斜開闊呈箱形，相鄰的向斜狹窄緊閉呈槽形。

貴州正安以東地區(qū)隔槽式褶皺單斜撓曲和構(gòu)造階地：前者為緩傾斜巖層中一段突然變陡的現(xiàn)象，后者為陡傾斜巖層中一段突然變緩的現(xiàn)象。它們一般出現(xiàn)在褶皺微弱的地區(qū)。

四川旺卷縣的平行褶皺二、褶皺在平面上的形態(tài)類型

平形狀褶皺；一系列背斜和向斜相間平行排列。由區(qū)域水平擠壓應(yīng)力場(chǎng)形成。

柴達(dá)木盆地紅三旱地區(qū)雁列褶皺雁行狀褶皺：一系列軸線錯(cuò)開呈斜列展布，形如“雁行”的背斜和向斜組成。反映受區(qū)域水平力偶(扭應(yīng)力)作用而形成。

1.潛三段末期發(fā)育的褶皺；2.潛江組沉積前發(fā)育的褶皺；3.漩渦；4、5.斷層帚狀褶皺：一系列相間排列的背斜和向斜，向一端收斂，向另—端撒開，形如掃帚。由區(qū)域水平旋扭應(yīng)力場(chǎng)所形成。

柴達(dá)木盆地中的反“S”形褶皺“S”或反“S”形褶皺：由一系列褶皺所組成的“S''，或反‘S”形的褶皺帶。

大慶長(zhǎng)垣構(gòu)造長(zhǎng)垣：是一個(gè)長(zhǎng)條形的隆起，其上由一系列平緩寬大的背斜沿其軸向的方向排列而成。

第四節(jié)

褶皺的形成機(jī)制

一、主要內(nèi)容

褶皺形成機(jī)制的基本類型，褶皺形成中的壓扁作用。

二、基本要求

1、牢固掌握縱彎褶皺作用和橫彎褶皺作用的基本特點(diǎn)及兩者之間的不同。

2、明確彎滑褶皺作用與彎流褶皺作用的主要特征。

3、明確滑褶皺作用、柔流褶皺作用以及膝折作用的概念。

4、明確褶皺形成中的壓扁作用。一、褶皺形成機(jī)制的基本類型1、縱彎褶皺作用

2、橫彎褶皺作用

3、滑褶皺作用(剪切褶皺作用)4、柔流褶皺作用

5、膝折作用

單層縱歪曲的應(yīng)變特征1、縱彎褶皺作用

巖層受到順層擠壓(即側(cè)向擠壓)力的作用而發(fā)生褶皺，稱為縱彎褶皺作用。其基本特征是：

(1)當(dāng)單一巖層(或一套粘結(jié)很牢的巖層)受縱彎褶皺作用時(shí)，外凸一側(cè)處于順層拉伸狀態(tài)，內(nèi)凹一側(cè)則處于順層擠壓狀態(tài)，兩者之間有一個(gè)既不拉伸也不壓縮的中和面。巖層越彎曲，中和面的位置就越向核部移動(dòng)。

單層縱彎應(yīng)變的應(yīng)力跡線（a）主應(yīng)力跡線；σ1斷畫線；σ3點(diǎn)線；（b）剪應(yīng)力跡線單層縱彎曲的應(yīng)變狀態(tài)及內(nèi)部小構(gòu)造A-縱彎褶皺的應(yīng)變狀態(tài)；B-韌性層的變化；C-脆性層的斷裂變化；D-上部斷裂下部褶皺變形(2)隨著巖層褶皺的加劇，彎曲凸側(cè)轉(zhuǎn)折端附近巖層變薄并發(fā)生與層正交，呈扇形排列的楔形張節(jié)理。凹側(cè)若巖層為脆性，則因擠壓往往產(chǎn)生逆斷層，若巖層為塑性，則厚度變大。

(3)若巖層中夾有塑性巖層，可以形成次級(jí)小褶皺。

縱彎褶皺的彎滑作用a-變形前；b-變形后層狀巖石受力發(fā)生彎曲，是通過兩種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方式來完成，即彎滑褶皺作用和彎流褶皺作用。1)彎滑褶皺作用

指一系列巖層通過層間滑動(dòng)而彎曲形成褶皺?？v彎褶皺作用引起的彎滑褶皺作用有如下主要特點(diǎn)：

(1)各單層雖然有中和面，但整個(gè)褶曲沒有統(tǒng)一的中和面，各彎曲巖層面仍保持平行關(guān)系，多數(shù)為等厚褶皺。

彎滑褶皺中的層間滑動(dòng)及層面擦痕(2)縱彎褶皺作用引起的層間滑動(dòng)規(guī)律是：各相鄰的上層相對(duì)向背斜轉(zhuǎn)折端滑動(dòng)，各相鄰下層則相對(duì)向向斜轉(zhuǎn)折端滑動(dòng)。層間滑動(dòng)作用會(huì)形成層間破碎帶、層面擦痕以及脆性巖層中的虛脫現(xiàn)象。如果褶皺巖層為塑性層和脆性層的互層，則厚層脆性巖層發(fā)生彎滑，而其間的塑性層(特別是薄層)發(fā)生彎流，而被推向轉(zhuǎn)折端，從而形成頂厚褶曲和等厚褶曲相互更疊的現(xiàn)象。

褶皺轉(zhuǎn)折端的虛脫現(xiàn)象縱歪褶皺的彎滑作用形成的層間小褶皺利用縱歪褶皺中間層小褶皺確定巖層產(chǎn)狀正常或倒轉(zhuǎn)及背斜、向斜的位置示意圖(3)硬巖層之間的薄層塑性層，在彎滑作用下，往往形成層間小褶皺。位于主褶曲翼部的層間小褶皺多為不對(duì)稱褶皺。這種層間小褶皺的軸面與其上，下相鄰的主褶曲的層面所夾的銳角指向相鄰巖層相對(duì)滑動(dòng)方向。

2)彎流褶皺作用

當(dāng)巖層彎曲變形時(shí)，巖層內(nèi)部出現(xiàn)物質(zhì)流動(dòng)現(xiàn)象，稱為彎流褶皺作用。其主要特征是：

(1)大都發(fā)生于脆性厚巖層之間的塑性層內(nèi)。

(2)縱彎引起的彎流褶皺作用，層內(nèi)物質(zhì)流動(dòng)方向一般是從兩翼流向轉(zhuǎn)折端，從而形成頂厚褶曲或相似褶曲。

(3)由于層內(nèi)物質(zhì)塑性流動(dòng)，往往形成變質(zhì)巖區(qū)常見的線理，流劈理或片理等構(gòu)造現(xiàn)象。

橫彎褶皺中的應(yīng)力跡線（a）-主應(yīng)力跡線：σ1-斷畫線；

σ3-點(diǎn)線；（b）-剪應(yīng)力跡線2、橫彎褶皺作用

巖層受到和層面垂直的外力作用而發(fā)生褶皺，稱為橫彎褶皺作用。在自然界中，其重要性不及縱彎褶皺作用。兩者的主要區(qū)別是：

(1)橫彎褶皺的巖層整體處于側(cè)向拉伸狀態(tài)。各層都沒有中和面。

橫彎褶皺作用引起的彎流作用注意層間小褶皺軸面產(chǎn)狀正好與縱彎作用引起的層間小褶皺產(chǎn)狀相反1-弧形隆起基底；2、3、4-泥質(zhì)巖層(2)橫彎褶皺作用往往形成頂薄褶曲，在其頂部還可能造成放射狀斷裂或同心環(huán)狀斷裂。

(3)橫彎褶皺作用使巖層彎曲頂部受到垂直于層面的擠壓，物質(zhì)從頂部向兩翼流動(dòng)，塑性巖層在翼部形成軸面向外傾倒的小褶皺，其軸面與上，下層面的銳角指向鄰層的相對(duì)滑動(dòng)方向。與縱彎褶皺作用造成的層間滑動(dòng)方向相反，其上層順坡滑動(dòng)，下層逆坡滑動(dòng)。

滑褶皺作用模式圖3、滑褶皺作用(剪切褶皺作用)指巖層沿著一系列與層面不平行的密集剪切面，發(fā)生有規(guī)律的差異滑動(dòng)而成的“褶皺”。其主要特征是：

(1)在褶皺的不同部位沿軸方向(滑動(dòng)面方向)所量得的巖層視厚度都大致相等，是相似褶皺。

(2)由于這種褶皺作用并非巖層真正彎曲，故有時(shí)難以形成較大規(guī)模的向斜、背斜，只造成層而鋸齒狀參差不齊的外貌?；薨欁饔枚喟l(fā)生在變質(zhì)巖區(qū)。

長(zhǎng)英質(zhì)脈的腸狀褶皺4、柔流褶皺作用

指高塑性巖層受力作用時(shí)，呈類似粘稠的流體那樣流動(dòng)變形，從而形成形態(tài)復(fù)雜，產(chǎn)狀無一定規(guī)律的流褶皺。

萍鄉(xiāng)青山礦5-6線剖面膝折作用示意圖k-膝折帶；s-膝折面；a-不對(duì)稱膝折；b-”人”字形褶皺；c-共軛褶皺膝折作用形成的尖棱狀褶皺5、膝折作用

是一種兼具有剪切褶皺作用和彎滑褶皺作用兩種特征的一種特殊褶皺作用。它往往發(fā)生于巖性均一的一系列脆性薄巖層中，其作用方式是由于翼部的層間滑動(dòng)并又圍繞一個(gè)相當(dāng)于軸面的膝折面折疊而成尖棱褶皺。這種褶皺既有等厚褶皺的特征，又有相似褶皺的特征。其可分為“人"字形褶皺，膝折帶、共軛褶皺等類型。

褶皺的壓扁作用二、褶皺形成中的壓扁作用

在壓扁作用下，褶皺巖層內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)也隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。

在壓扁作用下，褶皺翼部巖層越壓越薄，轉(zhuǎn)折端附近的巖層越壓越厚。一個(gè)倒轉(zhuǎn)背斜中鮞粒的變形特征壓扁作用對(duì)褶皺巖層厚度的影響to，ta為壓扁前的厚度，

to’，ta’為壓扁后的厚度強(qiáng)烈壓扁作用對(duì)褶皺的影響1-壓扁前；2-被壓扁；3-強(qiáng)烈壓扁后；S-原始層理；S-片理或流劈理；f-無根鉤狀褶皺在壓扁作用下，位于褶皺翼部的脆性薄巖層往往因垂直壓縮方向上的拉伸而成為石香腸、構(gòu)造透鏡體。

縱彎褶皺壓扁作用形成層間小褶皺示意圖A-薄層強(qiáng)硬巖層；B-厚的韌性巖層a-原始狀態(tài)；b-韌性巖層被壓縮，薄的硬巖層褶皺c-整個(gè)層系褶皺，薄的硬巖層小褶皺變?yōu)椴粚?duì)稱褶皺在壓扁作用下，韌性厚巖層之間所夾的強(qiáng)硬薄巖層，隨韌性厚巖層的縮短而形成一系列波長(zhǎng)較短的小褶皺。隨著主褶皺的形成，這些小褶皺在主褶皺兩翼成為不對(duì)稱褶皺，而在樞紐部位則可能成為對(duì)稱的小褶皺。

第五節(jié)

影響褶皺作用的主要因素一、主要內(nèi)容巖層的層面和厚度、巖石的力學(xué)性質(zhì)、外力作用方式、基底構(gòu)造對(duì)褶皺作用的影響。二、基本要求明確影響著褶皺作用主要的因素蠟與粘土受側(cè)向擠壓的變形A：粘土厚塊的變形；B：成層粘土形成褶皺一、巖層的層面和厚度層面在褶皺過程中起雙重作用。(1)由于層面的存在，把一個(gè)巖系分成許多層，在變形過程中各層沿層面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，易于彎曲。(2)層狀巖石發(fā)生變形過程中，由于層面的限制，巖石物質(zhì)沿層面產(chǎn)生塑性流動(dòng)，而呈現(xiàn)有規(guī)則的褶皺。如果沒有層面，只能表現(xiàn)為巖石的縮短或伸長(zhǎng)，而不具有規(guī)則的彎曲形態(tài)。在其它條件相同的情況下，厚巖層只能形成曲率小、波長(zhǎng)長(zhǎng)的平緩開闊褶皺；而薄巖層剛形成曲率大、波長(zhǎng)短的緊閉褶皺。

兩種不同力學(xué)性質(zhì)試件的褶皺實(shí)驗(yàn)二、巖石的力學(xué)性質(zhì)當(dāng)力學(xué)性質(zhì)不同的兩組等厚巖層一起褶皺時(shí)，硬巖層易形成等厚褶皺，軟巖層易形成頂厚褶皺。當(dāng)硬巖層厚度大于或近似于軟巖層時(shí)，前者為“能干"巖層，褶皺形態(tài)受其控制，后者被動(dòng)地參加褶皺。當(dāng)軟巖層厚度遠(yuǎn)大于硬巖層時(shí)，褶曲形態(tài)受軟巖層控制，硬巖層常被拉斷或折斷。

外力作用方式對(duì)褶皺產(chǎn)狀的影響A，A’-順層擠壓；B，B’-順層擠壓疊加力偶（S）；C，C’-順層擠壓疊加強(qiáng)烈的力偶（S）作用三、外力作用方式順層水平擠壓縱彎褶皺作用垂直擠壓

橫彎褶皺作用擠壓力與層面斜交順層擠壓＋順層剪切斜歪褶皺順層擠壓＋附加力偶雁形褶皺與基底斷裂的關(guān)系a-變形前；b-變形后四、基底構(gòu)造地下深處基底構(gòu)造的格局對(duì)蓋層褶皺有明顯地控制作用。

深層構(gòu)造對(duì)淺層構(gòu)造的控制A-基底隆起控制淺層背斜，淺層構(gòu)造的高點(diǎn)位于深層斷裂的膝狀彎曲部位；B-深層復(fù)雜褶皺控制淺層背斜構(gòu)造；C-深層斷裂控制淺層的梳狀構(gòu)造；D-深層斷裂控制淺層底層厚度變化的部位，出現(xiàn)表層背斜；E-深層斷裂控制淺層箱狀背斜；F-波狀基底面控制淺層構(gòu)造第六節(jié)

褶皺的研究

一、主要內(nèi)容露頭區(qū)褶皺的研究，覆蓋區(qū)褶皺的研究，褶皺形成時(shí)代的研究，褶皺作用的實(shí)驗(yàn)室研究。

二、基本要求

1、了解露頭區(qū)褶皺研究的主要內(nèi)容。

2、掌握從屬于小褶皺的主要特征。3、了解覆蓋區(qū)褶皺研究的主要途徑。4、了解研究褶皺形成時(shí)代的主要方法。5、了解在實(shí)驗(yàn)室中研究褶皺作用的主要手段。

同一褶皺在不同方位的切面上出露形態(tài)示意圖研究褶皺主要是通過野外觀察和填圖，結(jié)合各種地質(zhì)勘探手段(如物探、鉆井、測(cè)井等)和航空地質(zhì)圖象解譯等所取得的地質(zhì)資料的綜合研究。查明褶皺的形態(tài)、位置、深度、產(chǎn)狀、規(guī)模和分布特點(diǎn)，探討褶皺形成機(jī)制和形成時(shí)代，研究其形成的地質(zhì)條件和區(qū)域構(gòu)造的關(guān)系，確定它們與礦產(chǎn)的關(guān)系等。

一、露頭區(qū)褶皺的研究在露頭區(qū)主要研究褶皺的形態(tài)、褶皺內(nèi)部的小構(gòu)造、褶皺的完整程度、褶皺的展布方式和疊加關(guān)系。

斜臥褶皺立體示意圖A-為巖層露頭線轉(zhuǎn)折端點(diǎn)連線；B-箭頭所指為樞紐傾伏方向，傾伏角35。周口店太平山向斜不同高程剖面圖褶皺的平面、橫剖面與橫截面的空間關(guān)系受斷裂帶破壞的背斜構(gòu)造A-含銅砂巖組頂面構(gòu)造圖；B-橫剖面圖1-等深線（m）；2-鹽株；3-含氣邊界；4-斷層；5-氣；6-水高點(diǎn)位移示意圖a-斜歪背斜引起；b-多次地殼運(yùn)動(dòng)引起；c-地層厚度變化引起d-巖性不同引起；e-斷層引起；Δ-表示高點(diǎn)位置褶皺內(nèi)部的小構(gòu)造包括小褶皺，節(jié)理與斷層，層間滑動(dòng)擦痕與破碎帶、劈理與線理等。其中小褶皺可分為獨(dú)立小褶皺和從屬褶皺兩種，前者與主褶皺無直接成因聯(lián)系，也無幾何關(guān)系，后者與主褶皺有成因聯(lián)系并有一定的幾何關(guān)系。從屬褶皺的主要特點(diǎn)：(1)主要發(fā)育于強(qiáng)巖層之間的薄層弱巖層中，也可以發(fā)育在厚的弱巖層中的薄層強(qiáng)巖層中。(2)位于主褶皺兩翼的從屬褶皺常為不對(duì)稱褶皺，其軸面與主褶皺層面所夾銳角方向指示相鄰巖層相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。據(jù)此可確定背斜與向斜的位置及巖層的相對(duì)層序。(3)從屬褶皺的樞紐常與主褶皺樞紐平行，共同反映了變形時(shí)中間應(yīng)變軸的方位。

兩期直立褶皺的軸面大角度相交或垂直疊加時(shí)，兩期背斜疊加處形成穹窿構(gòu)造，兩期向斜疊加處形成構(gòu)造盆地。背斜和向斜疊加時(shí)，背斜的樞紐發(fā)生傾伏，向斜樞紐出現(xiàn)揚(yáng)起，形成鞍狀構(gòu)造。

四川臥龍河背斜構(gòu)造剖面圖二、覆蓋區(qū)褶皺的研究覆蓋區(qū)褶皺的研究主要應(yīng)用鉆井錄井資料，物探資料，地層傾向傾角資料等。

鉆井地質(zhì)對(duì)比剖面利用巖心中的小褶皺判斷主褶皺類型與褶皺有關(guān)的幾種地層傾角響應(yīng)模式（a）區(qū)域傾斜、褶皺的一翼或無風(fēng)化殼的假整合響應(yīng)模式；（b）斜歪褶皺或差異壓實(shí)的響應(yīng)模式；（c）平臥褶皺或不整合面上有河道砂的響應(yīng)模式；（d）倒轉(zhuǎn)背斜或角度不整合響應(yīng)模式方位頻率圖新疆喀拉扎山附近地質(zhì)圖三、褶皺形成時(shí)代的研究研究褶皺的形成時(shí)代通常采用角度不整合分析法、巖性厚度分析法、同位素年令測(cè)定法。

江西上饒東田大墳山地質(zhì)剖面圖有限元法三角形單元?jiǎng)澐质疽鈭D四、褶皺作用的實(shí)驗(yàn)室研究褶皺作用的實(shí)驗(yàn)室研究，常通過比例模擬、光彈應(yīng)變分析和有限單元法等。

第七節(jié)

生長(zhǎng)背斜

一、主要內(nèi)容

生長(zhǎng)背斜的概念和特征，生長(zhǎng)背斜的分析，生長(zhǎng)背斜與油氣聚集的關(guān)系。

二、基本要求

1、掌握生長(zhǎng)背斜的概念和特征。

2、學(xué)會(huì)分析生長(zhǎng)背斜。

3、了解生長(zhǎng)背斜與油氣聚集的關(guān)系。

一、生長(zhǎng)背斜的概念

生長(zhǎng)背斜是在盆地普遍沉陷的背景上，局部地區(qū)發(fā)生褶皺的背斜構(gòu)造。在沉積過程中形成基底局部上隆，斷塊運(yùn)動(dòng)、鹽巖等塑性巖石流動(dòng)均可形成生長(zhǎng)背斜。

二、生長(zhǎng)背斜的特征1、構(gòu)造形態(tài)為上緩下陡。生長(zhǎng)背斜的頂部位移可分為連續(xù)沉積的頂部位移和被沉積間斷所分隔的頂部位移兩種。前者的背斜軸面在橫剖面上成一連續(xù)的弧線，弧頂凸向陡翼，由深而淺背斜頂部向緩翼的一側(cè)發(fā)生位移。原因是：不對(duì)稱的褶曲形態(tài)，造成不對(duì)稱的水下地形，導(dǎo)致緩坡的破壞能力小于陡坡，使水下隆起或島嶼向緩坡移動(dòng)，從而造成構(gòu)造高點(diǎn)向緩翼移動(dòng)。后者的位移規(guī)律尚有待認(rèn)識(shí)。2、上部構(gòu)造形態(tài)與下部構(gòu)造形態(tài)常常不吻合，構(gòu)造高點(diǎn)常有位移。3、同一巖層厚度由軸部向兩翼變厚。其頂部地層剖面與它的兩翼比較，通常是欠完整的，而且常有多次的局部不整合在頂部出現(xiàn)。在兩翼常出現(xiàn)超覆和退覆地層。

4、一般同一層的巖性由頂部向兩翼逐漸變細(xì)。生長(zhǎng)背斜是一個(gè)繼承性的古隆起，往往是一個(gè)水下高地，頂部受到波浪的掀動(dòng)和底流的沖刷比兩翼強(qiáng)烈，因此頂部顆粒較粗，兩翼較細(xì)。三、生長(zhǎng)背斜的分析

巖性分析：通過編制砂泥巖百分比含量等值線圖，可以粗略地判斷生長(zhǎng)背斜分布的范圍。

形態(tài)分析：從古構(gòu)造削面上，可以分析古構(gòu)造的發(fā)育階段。通常將古構(gòu)造分力四個(gè)階段，即雛型期、定型期、完整期和衰退期。

厚度分析：厚度分析法的理論基礎(chǔ)是沉積補(bǔ)償原理。按此原理，由介質(zhì)搬運(yùn)到沉積區(qū)的物質(zhì)，不是平均地鋪蓋在盆地中，而是迅速地使底部起伏不平的地勢(shì)填平補(bǔ)齊，使堆積物的表面盡可能地接近水平。據(jù)此可以編制構(gòu)造演化剖面，即古構(gòu)造剖面，分析構(gòu)造的發(fā)育過程。

頂部位移分析

接觸關(guān)系分析：盆地中的局部不整合往往分布在古隆起的頂部，可用其研究生長(zhǎng)背斜的分布。

四、生長(zhǎng)背斜與油氣聚集的關(guān)系

生長(zhǎng)背斜有利于形成良好的儲(chǔ)集層。古隆起帶有長(zhǎng)期發(fā)育的圈閉構(gòu)造，并且又具備儲(chǔ)油物性的有利相帶，是油氣高產(chǎn)富集的場(chǎng)所。古隆起的鞍部，因水流阻力較小，砂巖呈舌狀突起，是良好的儲(chǔ)集體。生長(zhǎng)背斜有利于形成構(gòu)造、巖性及地層等多種類型的油氣藏。

底辟構(gòu)造基本要素：底辟核、核上構(gòu)造、核下構(gòu)造（如圖）。底辟核：由高塑性物質(zhì)組成的底辟體。常見的底辟核組成有巖鹽、石膏和粘土等，未冷凝的巖漿巖和處于塑性流變韌性或塑性狀態(tài)的變質(zhì)巖也可成為底辟核。核上構(gòu)造：底辟核上覆巖層受底辟作用形成的構(gòu)造。構(gòu)造類型、形態(tài)較復(fù)雜多樣。核下構(gòu)造：底辟核下伏地層在底辟作用過程中或在底辟作用相關(guān)的地質(zhì)時(shí)期內(nèi)形成的構(gòu)造。一般比較簡(jiǎn)單。第八節(jié)底辟構(gòu)造一、底辟構(gòu)造的基本結(jié)構(gòu)按