4褶皺

4褶皺4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.4褶皺的形成機(jī)制

4.5褶皺構(gòu)造的觀察和研究4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.1褶皺的概念

褶皺是地殼中最基本的構(gòu)造型式,是地殼中最引人注目的地質(zhì)構(gòu)造。褶皺是由巖石中原來(lái)近于平直的各種面(例如層理面)發(fā)生彎曲而顯示的變形。

形成褶皺的變形面絕大多

數(shù)是沉積巖的巖層面,而變質(zhì)

巖中的劈理、片理、片麻理以

及巖漿巖中的原生流面也可變

形褶皺彎曲。但褶皺構(gòu)造還是

在沉積巖層中最為發(fā)育,它形

象地反映了巖石曾經(jīng)發(fā)生過(guò)塑性變形。4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.1褶皺的概念

4.1.2褶皺的規(guī)模

褶皺的形狀千姿百態(tài),復(fù)雜多樣。褶皺的規(guī)模差別極大,小到巖石手標(biāo)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。4褶皺小型褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.2褶皺的規(guī)模

褶皺的形狀千姿百態(tài),復(fù)雜多樣。褶皺的規(guī)模差別極大,小到巖石手標(biāo)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地區(qū)域性大型褶皺。4褶皺航空照片拍攝到的褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.3研究褶皺構(gòu)造的意義

研究褶皺構(gòu)造的形態(tài)、規(guī)模、分布、組合特征以及褶皺構(gòu)造的形成方式和時(shí)代,對(duì)揭示一個(gè)地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的形成規(guī)律和發(fā)展歷史具有重要意義,許多礦產(chǎn)在成因上與褶皺有關(guān),礦體的產(chǎn)狀和空間分布也與褶皺構(gòu)造密切相關(guān),有的礦體本身就是褶皺層。褶皺構(gòu)造還對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)有著不同程度地影響。因此,研究褶皺構(gòu)造具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.4褶皺形態(tài)的基本形式:

褶皺的形態(tài)多種多樣,但主要的基本形式為背斜和向斜。

1.背斜:

巖層變形向上彎曲,其核心部位的巖層時(shí)代較老,兩側(cè)巖層的時(shí)代依次（對(duì)稱）變新。

2.向斜:

巖層變形向下彎曲,其核心部位的巖層時(shí)代較新,兩側(cè)巖層時(shí)代依次（對(duì)稱）變老。4褶皺

褶皺構(gòu)造的基本類型向斜

指巖層向下凹曲，形成中心部位巖層的時(shí)代新，外側(cè)巖層時(shí)代老的褶皺。背斜向斜

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.4褶皺形態(tài)的基本形式:

14褶皺背斜

指巖層向上拱彎，形成中心部位巖層的時(shí)代老，外側(cè)巖層時(shí)代新的褶皺。

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.4褶皺形態(tài)的基本形式:

除背斜和向斜外,另外還有其它形態(tài)的一些褶皺:

3.背形:

巖層變形向上彎曲,但是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(gòu)造面。

4.向形:

巖層變形向下彎曲,但是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(gòu)造面。

4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.5褶皺要素:

為了正確地描述和研究褶皺,首先要了解褶皺的各個(gè)基本組成部分(也就是褶皺的要素)以及各組成要素的相互關(guān)系,褶皺的主要要素有:

1.核部：指褶皺中心部位的巖層，簡(jiǎn)稱核。

2.翼部:

指褶皺核部?jī)蓚?cè)的地層,簡(jiǎn)稱翼。

4褶皺核部翼翼

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.5褶皺要素:3.樞紐:

在褶皺的橫剖面上,同一褶皺巖層的各最大彎曲點(diǎn)的連線叫樞紐。樞紐是一條線,它可以是直線、也可是曲線,它可以是水平的,也可是傾斜的。

4褶皺

巖層面樞紐

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.5褶皺要素:4.軸面:一個(gè)褶皺內(nèi)各相鄰褶皺面上的樞紐連成的面,它是大致平分褶皺兩翼的對(duì)稱面。軸面是一個(gè)假象的面（標(biāo)志性結(jié)構(gòu)面）,它可以是平面,也可是曲面;軸面屬于面狀構(gòu)造要素,可用走向、傾向、傾角來(lái)確定。

4褶皺巖層面樞紐軸面核翼翼軸面

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.5褶皺要素:5.軸跡:褶皺軸面與地面的交線

6.轉(zhuǎn)折端:

褶皺一翼向另一翼過(guò)渡的的部分。

4褶皺核部翼翼軸跡軸面

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.5褶皺要素:6.脊、脊線、脊面:背斜或背形的同一褶皺面的各橫剖面上的最高點(diǎn)稱為脊;它們地連線稱為脊線;若干相鄰褶皺面上地脊線聯(lián)成的面稱為脊面。

7.槽、槽線、槽面:向斜或向形的同一褶皺面的各橫剖面上的最低點(diǎn)稱為槽;它們地連線稱為槽線;若干相鄰褶皺面上地槽線聯(lián)成的面稱為槽面。

8.脊跡和槽跡:脊面和槽面與地面的交線。

4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.6褶皺軸面和褶皺樞紐的測(cè)定:1.線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素:

褶皺樞紐是一條線,屬于線狀構(gòu)造,在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中線狀構(gòu)造統(tǒng)稱為線理。面狀構(gòu)造有其產(chǎn)狀要素,即走向、傾向、傾角;線狀構(gòu)造也有其產(chǎn)狀要素;線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀包括線理的傾伏產(chǎn)狀和線理的側(cè)伏產(chǎn)狀。線狀構(gòu)造的研究和測(cè)量總是與面狀構(gòu)造密切相關(guān)的,例如,褶皺樞紐就是同一褶皺面上最大彎曲點(diǎn)的連線,在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中線理多是在面狀構(gòu)造上進(jìn)行定義和測(cè)量的。4褶皺

4.1

褶皺和褶皺要素

4.1.6

褶皺軸面和褶皺樞紐的測(cè)定:1.

線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素:

側(cè)伏向側(cè)伏產(chǎn)狀側(cè)伏角線理產(chǎn)狀要素傾伏向傾伏產(chǎn)狀傾伏角

4褶皺

4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.6褶皺軸面和褶皺樞紐的測(cè)定:

1.線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素:2.褶皺樞紐的產(chǎn)狀:

圖中褶皺樞紐BF的傾伏角γ為∠F’BF,其傾伏方向?yàn)锽F線箭頭所指方位。

樞紐BF與軸面走向線AB在軸面上的銳夾角θ即為樞紐在在軸面上的側(cè)伏角,BA線向A的方位即為側(cè)伏方向。

小型褶皺的樞紐可在野外用羅盤測(cè)得,而大型褶皺的樞紐則用赤平投影來(lái)求解。4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.6褶皺軸面和褶皺樞紐的測(cè)定:2.褶皺樞紐的產(chǎn)狀:

軸面在赤平投影圖上為一平面大圓,樞紐則是位于軸面大圓上的一個(gè)投影極點(diǎn)b。

線狀構(gòu)造（樞紐）的側(cè)伏角q、傾伏角g和它所在的構(gòu)造面（軸面）的傾角a三者之間存在一定的幾何關(guān)系:sing=sinq

sina4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.6褶皺軸面和褶皺樞紐的測(cè)定:

4.1.7褶皺的波長(zhǎng)與波幅:

褶皺的波長(zhǎng)和波幅是量度褶皺大小的要素,其定義如下:

褶皺包絡(luò)面:與連續(xù)褶皺了的某一褶皺面相切的面(S0)。

拐點(diǎn):

連續(xù)周期性波狀

曲線上,上凸和下凹部分

的分界點(diǎn)(i)。

褶皺中間面:

位于兩相

鄰包絡(luò)面正中連接各個(gè)

褶皺的拐點(diǎn)的連線(m)。

4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.6褶皺軸面和褶皺樞紐的測(cè)定:

4.1.7褶皺的波長(zhǎng)與波幅:

褶皺的波長(zhǎng)和波幅是量度褶皺大小的要素,其定義如下:

對(duì)于對(duì)稱褶皺來(lái)說(shuō):

波長(zhǎng):兩個(gè)同相位拐點(diǎn)的距離(W)。

波幅:

相鄰兩個(gè)包絡(luò)面之間垂直距離

的一半(A)。

4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素

4.1.6褶皺軸面和褶皺樞紐的測(cè)定:

4.1.7褶皺的波長(zhǎng)與波幅:

不對(duì)稱波形的褶皺波長(zhǎng)和波幅的量度與對(duì)

稱褶皺的量度方法一致。

4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

正確認(rèn)識(shí)和描述褶皺的幾何形態(tài)是研究褶皺的基礎(chǔ),分析褶皺要素的特征并測(cè)量其產(chǎn)狀,才能形象地恢復(fù)褶皺的空間幾何形態(tài)。4.2.1褶皺的幾何形態(tài):

1.圓柱狀褶皺:由一條直線平行自身移動(dòng)而形成彎曲面的這種幾何形態(tài)的褶皺叫圓柱

狀褶皺。這一條直線即

軸線，這種褶皺特點(diǎn)是

褶皺的軸線和樞紐平行

并均呈直線。4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

4.2.1褶皺的幾何形態(tài):2.非圓柱狀褶皺:其特點(diǎn)是褶皺的軸線和樞紐不平行且呈非直線延伸。

4褶皺

4.1褶皺和褶皺要素4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

4.2.1褶皺的幾何形態(tài):

1.圓柱狀褶皺:2.非圓柱狀褶皺:

嚴(yán)格來(lái)講,地殼中的褶皺都是非圓柱狀褶皺,

因?yàn)?褶皺在延伸一定的距離后,終究會(huì)消失,也可能會(huì)發(fā)生形態(tài)和方位的變化,這些變化都會(huì)引起軸線和樞紐的不平行和彎曲。但是,為了研究褶皺,可以將一個(gè)有一定延伸長(zhǎng)度的非圓柱狀褶皺分解成若干段,每個(gè)分段中,褶皺具有相同的形態(tài),那么,在某些區(qū)段內(nèi),褶皺可能顯示為圓柱狀褶皺,而另外一些區(qū)段內(nèi)則為非圓柱狀褶皺形態(tài)。

4褶皺

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶

皺的描述

4.2.2褶皺形態(tài)的描述:

褶皺的形態(tài)各種各樣,可從不同的方面和角度來(lái)觀察和描述,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中多采用褶皺剖面和平面的形態(tài)描述。

4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:1.根據(jù)褶皺的軸面產(chǎn)狀和兩翼巖層產(chǎn)狀,褶皺可以描述為:

(1)直立褶皺:

褶皺軸面直立或近于直立,兩翼巖層產(chǎn)狀傾向相反,傾角相等或近于相等

直立褶皺4褶皺

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶

皺的描述

4.2.2褶皺形態(tài)的描述:

4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)

的描述:1.根據(jù)褶皺的軸面產(chǎn)狀和兩翼巖層產(chǎn)狀,褶皺可以描述為:

(2)斜歪褶皺:

褶皺軸面傾斜,兩翼巖層傾向相反,但傾角不等,一翼稍陡,另一翼稍緩。

(3)倒轉(zhuǎn)褶皺:褶皺軸面傾斜,兩翼巖層向同一方向傾斜,一翼巖層正常,另一翼巖層倒轉(zhuǎn)。

直立褶皺斜歪褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺4褶皺

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶

皺的描述

4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)

的描述:

1.根據(jù)褶皺的軸面產(chǎn)狀和兩翼巖層產(chǎn)狀,褶皺可以描述為:

(4)平臥褶皺:

褶皺軸面水平或近于水平,一翼巖層正常,另一翼巖層倒轉(zhuǎn)。

(5)翻卷褶皺:

軸面彎曲的平臥褶皺。

直立褶皺斜歪褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺4褶皺

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

1.根據(jù)褶皺的軸面產(chǎn)狀和兩翼巖層產(chǎn)狀,褶皺可以描述為:

直立褶皺4褶皺

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

1.根據(jù)褶皺的軸面產(chǎn)狀和兩翼巖層產(chǎn)狀,褶皺可以描述為:

斜歪褶皺4褶皺

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

1.根據(jù)褶皺的軸面產(chǎn)狀和兩翼巖層產(chǎn)狀,褶皺可以描述為:

倒轉(zhuǎn)褶皺4褶皺

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

1.根據(jù)褶皺的軸面產(chǎn)狀和兩翼巖層產(chǎn)狀,褶皺可以描述為:

平臥褶皺4褶皺

4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述

4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

1.根據(jù)褶皺的軸面產(chǎn)狀和兩翼巖層產(chǎn)狀,褶皺可以描述為:2.根據(jù)褶皺的對(duì)稱性,可以將褶皺描述為:

(1)對(duì)稱褶皺:

褶皺軸面與褶皺包絡(luò)面垂直,而且兩翼的長(zhǎng)度和厚度也基本相等。(2)不對(duì)稱褶皺:

褶皺的軸面與該褶皺的包絡(luò)面斜交,而且兩翼的長(zhǎng)度和厚度不相等4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:3.根據(jù)翼間角的大小可將褶皺描

述為:

翼間角的概念:

構(gòu)成褶皺兩翼的同一褶皺面的拐點(diǎn)的切線的夾角稱為翼間角。根據(jù)褶皺翼間角的大小不同,可將褶皺描述為平緩褶皺、開闊褶皺、閉合褶皺、緊閉褶皺和等斜褶皺:4褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:3.根據(jù)翼間角的大小可將褶皺

描述為:

平緩褶皺:

翼間角小于180°,大于120°。

開闊褶皺:

翼間角小于120°,大于70°。

閉合褶皺:

翼間角小于70°,大于30°。

緊閉褶皺:

翼間角小于30°。

同斜褶皺:

褶皺的翼間角近于0°，兩翼巖層產(chǎn)狀近于平行。4褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

3.根據(jù)翼間角的大小可將褶皺描述為:

4褶皺平緩褶皺(背斜)4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

3.根據(jù)翼間角的大小可將褶皺描述為:

4褶皺平緩褶皺(背斜)4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

3.根據(jù)翼間角的大小可將褶皺描述為:

4褶皺緊閉褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:

3.根據(jù)翼間角的大小可將褶皺描述為:

4褶皺閉合褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:3.根據(jù)翼間角的大小可將褶皺描述為:

4.根據(jù)褶皺面(或轉(zhuǎn)折端)的彎曲形態(tài)可將褶皺描述為:

(1)圓弧褶皺:

褶皺面呈圓弧形彎曲。

(2)尖棱褶皺:

兩翼褶皺面平直相交,轉(zhuǎn)折端呈尖角狀,且兩翼等長(zhǎng);兩翼不等長(zhǎng)的尖棱褶皺叫膝褶褶皺。4褶皺圓弧褶皺尖棱褶皺箱狀褶皺扇狀褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:4.根據(jù)褶皺面(或轉(zhuǎn)折端)的彎曲形態(tài)可將褶皺描述為:

(3)箱狀褶皺:

褶皺兩翼陡,轉(zhuǎn)折端平直,呈箱狀,常具一對(duì)共軛軸面。

(4)扇狀褶皺:兩翼巖

層均倒轉(zhuǎn),褶皺面呈扇

狀彎曲。

(5)撓曲:

緩傾斜巖層中一段突然變陡,呈臺(tái)階狀彎曲。4褶皺圓弧褶皺尖棱褶皺箱狀褶皺扇狀褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:4.根據(jù)褶皺面(或轉(zhuǎn)折端)的彎曲形態(tài)可將褶皺描述為:

4褶皺圓弧褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:4.根據(jù)褶皺面(或轉(zhuǎn)折端)的彎曲形態(tài)可將褶皺描述為:

4褶皺尖棱褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:4.根據(jù)褶皺面(或轉(zhuǎn)折端)的彎曲形態(tài)可將褶皺描述為:

4褶皺撓曲4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:5.根據(jù)褶皺的樞紐產(chǎn)狀可將褶皺描述為:(1)水平褶皺:褶皺樞紐產(chǎn)狀

水平，這種褶皺在平面地質(zhì)圖

上表現(xiàn)為褶皺兩翼各相應(yīng)巖層

的走向線平行延伸。

(2)傾斜褶皺:褶皺樞紐產(chǎn)狀傾斜，這種褶皺在平面地質(zhì)圖上

表現(xiàn)為褶皺兩翼相應(yīng)巖層的走向

線不平行延伸，并在延伸一定距

離后，兩相應(yīng)走向線相交于一點(diǎn),

甚至形成巖層走向線圈閉。4褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:5.根據(jù)褶皺的樞紐產(chǎn)狀可將褶皺描述為:(2)傾斜褶皺:4褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:5.根據(jù)褶皺的樞紐產(chǎn)狀可將褶皺描述為:

(2)傾斜褶皺:

褶皺樞紐產(chǎn)狀傾斜,這種褶皺在平面地質(zhì)圖上表現(xiàn)為褶皺兩翼相應(yīng)巖層的走向線不平行延伸,并在延伸一定距離后,兩相應(yīng)走向線相交于一點(diǎn),形成巖層走向線圈閉。4褶皺按樞紐產(chǎn)狀分類：(3)傾豎褶皺4褶皺構(gòu)造地質(zhì)學(xué)水平褶皺－樞紐水平傾伏褶皺－樞紐傾斜傾豎褶皺－樞紐直立樞紐樞紐4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:5.根據(jù)褶皺巖層中各層彎曲形態(tài)的相互關(guān)系,褶皺可描述為:(1)協(xié)調(diào)褶皺:褶皺中各巖層彎曲形態(tài)保持一致或作有規(guī)律的漸變過(guò)渡關(guān)系。4褶皺

(2)不協(xié)調(diào)褶皺:褶皺各巖層彎曲的形態(tài)明顯不同,呈現(xiàn)褶皺大小、形態(tài)各異,致使各層的褶皺型式出現(xiàn)突變或不具幾何規(guī)律。

若巖層之間巖石力學(xué)性質(zhì)相差較大,或是褶皺變形特別強(qiáng)烈的地區(qū)或變質(zhì)巖地區(qū)比較容易形成不協(xié)調(diào)褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.2平面上褶皺形態(tài)的描述:

根據(jù)褶皺的某一巖層面在平面上出露的縱向長(zhǎng)度和橫向長(zhǎng)度之比,將褶皺描述為:線狀褶皺、短軸褶皺、穹隆構(gòu)造、構(gòu)造盆地:1.線狀褶皺:

褶皺的縱向和橫向長(zhǎng)

度之比為10:1,這是一種

狹長(zhǎng)形的褶皺。4褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:

4.2.2.1橫剖面上褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.2平面上褶皺形態(tài)的描述:2.短軸褶皺:

褶皺的縱向和橫向長(zhǎng)度之

比在3:1－10:1之間。

3.穹隆構(gòu)造:

背斜構(gòu)造的縱向和橫向長(zhǎng)

度之比小于3:1,4.構(gòu)造盆地:

向斜構(gòu)造的縱向和橫向長(zhǎng)

度之比小于3:1,褶皺面從四

周向中心傾斜。

4褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.2平面上褶皺形態(tài)的描述:

4褶皺衛(wèi)星照片拍攝的線狀褶皺4.2.2褶皺形態(tài)的描述:4.2.2.2平面上褶皺形態(tài)的描述:

4褶皺衛(wèi)星照片拍攝到的穹隆構(gòu)造4.1褶皺和褶皺要素4.2褶皺的幾何形態(tài)及褶皺的描述4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.1褶皺的產(chǎn)狀類型:

里卡德(Rickard)在總結(jié)前人研究褶皺產(chǎn)狀分類的基礎(chǔ)上,根據(jù)褶皺軸面傾角、樞紐傾伏角和側(cè)伏角這三個(gè)變量,繪制了一個(gè)三角網(wǎng)圖,對(duì)褶皺產(chǎn)狀作三維的定量研究。三角網(wǎng)圖的AB邊與BC邊等度數(shù)相連的線代表軸面等傾角線;AC邊各度數(shù)與B點(diǎn)的連線為樞紐在軸面上的等側(cè)伏角線;AC邊與BC邊等度數(shù)相連的曲線代表樞紐等傾伏角線。4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.1褶皺的產(chǎn)狀類型:里卡德(Rickard)在總結(jié)前人研究褶皺產(chǎn)狀分類的基礎(chǔ)上,根據(jù)褶皺軸面傾角、樞紐傾伏角和側(cè)伏角這三個(gè)變量,繪制了一個(gè)三角網(wǎng)圖,對(duì)褶皺產(chǎn)狀作三維的定量研究。三角網(wǎng)圖的AB邊與BC邊等度數(shù)相連的線代表軸面等傾角線;AC邊各度數(shù)與B點(diǎn)的連線為樞紐在軸面上的等側(cè)伏角線;AC邊與BC邊等度數(shù)相連的曲線代表樞紐等傾伏角線。

4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.1褶皺的產(chǎn)狀類型:

根據(jù)軸面產(chǎn)狀和樞紐產(chǎn)狀,褶皺可以分為七種類型:

4褶皺

1.直立水平褶皺(I):

軸面近于直立(80－90°),樞紐近于水平(0－10°)。

2.直立傾伏褶皺(II):

軸面近于直立(80－90°),樞紐傾伏角為10－80°。

3.

傾豎褶皺(III):

軸面和樞紐均近直立(軸面傾角和樞紐傾伏角均為80－90°),。

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.1褶皺的產(chǎn)狀類型:

4褶皺

4.斜歪水平褶皺(IV):

軸面傾斜(10－80°),樞紐近于水平(0－10°)。

5.平臥褶皺(V):

軸面和樞紐都近于水平(軸面傾角和樞紐傾伏角均為0－10°)。

6.

斜歪傾伏褶皺(VI):

軸面傾斜(傾角10－80°),樞紐也傾伏(傾伏角10－80°),但二者傾向和傾角均不一致。4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.1褶皺的產(chǎn)狀類型:

4褶皺7.斜臥褶皺(VII):

軸面傾角和樞紐傾伏角均為10－80°,而且二者傾斜基本一致傾斜角度也大致相等。4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.1褶皺的產(chǎn)狀類型:

里卡德褶皺產(chǎn)狀分類的特點(diǎn):★反映了褶皺在三度空間的幾何形態(tài)和產(chǎn)狀特征。★反映了褶皺的七種類型的產(chǎn)狀變化范圍,并以各類褶皺在圖中的范圍大小表示該類褶皺在自然界出現(xiàn)的機(jī)率大小。★將褶皺產(chǎn)狀的定量描述引入褶皺的形態(tài)描述中。★用圖解可清楚反映一個(gè)地區(qū)褶皺的產(chǎn)狀類及其變化規(guī)律。

4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:1.平行褶皺和相似褶皺

(1)平行褶皺:

平行褶皺又稱同心褶皺,其特點(diǎn)為:①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(gè)部位是基本一致的。②具有一個(gè)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(nèi)弧方向曲率逐漸變

大,褶皺巖層變得緊閉或成尖棱

褶皺。③這類褶皺多發(fā)育于巖石力

學(xué)性質(zhì)較為一致的強(qiáng)硬巖層和

地殼較淺部的構(gòu)造層次中。4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:1.平行褶皺和相似褶皺

(1).平行褶皺:(2).相似褶皺:

①褶皺中各巖層彎曲的形態(tài)相似,

各巖層的曲率基本不變。

②褶皺沒(méi)有共同的曲率中心。

③同一巖層的真厚度在翼部變薄,

在轉(zhuǎn)折端變厚;在平行褶皺軸

面量度的巖層厚度在褶皺各部

位大致相等。

④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(gòu)造層次中。4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:1.平行褶皺和相似褶皺

2.蘭姆賽的褶皺幾何分類:

蘭姆賽根據(jù)褶皺層的相對(duì)曲率,提出一套形態(tài)分類,被廣泛采用。

(1)分類依據(jù):

該分類是依據(jù)褶皺橫截面(垂直于樞紐的褶皺剖面)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起來(lái)關(guān)系。

(2)等傾斜線的概念:

是指褶皺層的上、下褶皺面傾角相等的切點(diǎn)的連線，就是等傾斜線。4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:2.蘭姆賽的褶皺幾何分類:

(3)等傾斜線的作法:

★

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(zhǔn)確的畫出軸面和實(shí)

地的水平線。

★在繪好的褶皺橫截面圖上,以標(biāo)出的水平線為基準(zhǔn),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(diǎn)的切線。

★用直線將上、下層面上等傾角的切點(diǎn)連接起來(lái),就是等傾斜線。4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:2.蘭姆賽的褶皺幾何分類:(1)分類依據(jù):(2)等傾斜線的概念:(3)等傾斜線的作法:(4)蘭姆賽褶皺分類:

蘭姆賽根據(jù)上述原則將褶皺分為三類五型:

I類:這類褶皺的等傾斜線向內(nèi)弧呈收斂狀,內(nèi)弧曲率總是比外弧大,故外弧傾斜度也總是小于內(nèi)弧,根據(jù)等傾斜線的收斂程度,可細(xì)分為三個(gè)亞型:4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:2.蘭姆賽的褶皺幾何分類:

(4)蘭姆賽褶皺分類:I類:IA型:

等傾斜線向內(nèi)弧呈強(qiáng)烈

收斂,各線長(zhǎng)短差別極

大,內(nèi)弧曲率遠(yuǎn)比外弧

大,屬于典型的頂薄褶皺。4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:2.蘭姆賽的褶皺幾何分類:

(4)蘭姆賽褶皺分類:I類:IB型:

等傾斜線也向內(nèi)弧收斂,并與褶皺面垂直,各線長(zhǎng)短大致相等,褶皺層真厚度不變,內(nèi)弧曲率仍大于外弧,為典型的平行褶皺。4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:2.蘭姆賽的褶皺幾何分類:

(4)蘭姆賽褶皺分類:IC型:

等傾斜線向內(nèi)弧輕微收

斂,轉(zhuǎn)折端等傾斜線比兩

翼附近的略長(zhǎng),反映兩翼

厚度有變薄的趨勢(shì),內(nèi)弧

曲率略大于外弧,這是平

行褶皺向II類相似褶皺過(guò)

渡的型式。

4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:2.蘭姆賽的褶皺幾何分類:

(4)蘭姆賽褶皺分類:II類:

等傾斜線互相平行且

等長(zhǎng),褶皺層的內(nèi)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。

4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:2.蘭姆賽的褶皺幾何分類:

(4)蘭姆賽褶皺分類:III類:

等傾斜線向外弧收斂,

向內(nèi)弧撒開呈倒扇狀,

即外弧曲率大于內(nèi)弧,

為典型的頂厚褶皺。

4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:4.3.3同沉積褶皺:

絕大多數(shù)褶皺是在巖層形成后受力變形而形成的。但是,也有一些褶皺是在巖層沉積的同時(shí)受力逐漸變形而形成的,這類褶皺稱為同沉積褶皺。同沉積褶皺具有以下特點(diǎn):1.褶皺兩翼的的傾角一般是上部平緩,往下逐漸變陡,褶皺總的形態(tài)多為開闊褶皺。

2.在背斜頂部巖層變薄(有的層位甚至缺失),而兩翼巖層厚度卻有逐漸加大的趨勢(shì);如果是向斜,其中心部位的巖層厚度往往最大。

3.巖層的要素結(jié)構(gòu)構(gòu)造明顯受褶皺構(gòu)造控制,背斜頂部常沉積淺水的粗粒物質(zhì),而向斜的中心則沉積細(xì)粒位置。

4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:4.3.3同沉積褶皺:

4褶皺隆起前的沉積隆起時(shí)的沉積停止隆起后的沉積4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:4.3.3同沉積褶皺:4.3.4底辟構(gòu)造和鹽丘:

底辟構(gòu)造是地下高韌性的巖體,如巖鹽、石膏、粘土或煤層等,在構(gòu)造力的作用下,或者由于巖石物質(zhì)之間密度的差異引起的浮力的作用下,向上流動(dòng)并擠入上覆巖層之中而形成的一種構(gòu)造。

4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.2褶皺橫截面的幾何類型:4.3.3同沉積褶皺:4.3.4底辟構(gòu)造和鹽丘:

當(dāng)巖漿上升,侵入圍巖,使上覆巖層發(fā)生拱曲時(shí),則可形成巖漿底辟。4褶皺4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.4底辟構(gòu)造和鹽丘:

鹽丘是由于巖鹽和石膏向上流動(dòng)并擠入圍巖,使上覆巖層發(fā)生拱曲隆起而形成的一種構(gòu)造。鹽丘構(gòu)造是一種具有重要意義的底辟構(gòu)造,巖核內(nèi)巖鹽變形為復(fù)雜多樣、大小各異的褶皺,其中多為傾豎褶皺或疊加褶皺,這與巖鹽多次上升流動(dòng)有關(guān);鹽核之上的上覆巖層往往形成穹隆或短軸背斜,鹽核與圍壓常為陡傾的斷層接觸,圍壓傾角也變陡。4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.4底辟構(gòu)造和鹽丘:

鹽丘構(gòu)造具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,鹽核常形成重要的鹽類或硫磺礦床,鹽核上部及其周緣圍巖中常常富含石油或天然氣。4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.4底辟構(gòu)造和鹽丘:4.3.5褶皺的組合型式及其分布

在地殼的一定范圍內(nèi),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(jí)次以一定的組合型式展布。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,稱為褶皺的組合型式。研究褶皺的組合型式對(duì)探討和研究褶皺發(fā)育地殼的大地構(gòu)造屬性、褶皺的形成機(jī)制、區(qū)域應(yīng)變狀況、地殼運(yùn)動(dòng)性質(zhì)具有重要意義。

1.日爾曼式褶皺(German-typefolds):

又稱斷續(xù)褶皺;這類構(gòu)造發(fā)育于構(gòu)造變形較微弱的地臺(tái)蓋層中,以卵圓形的穹隆構(gòu)造、構(gòu)造盆地褶皺群體分布為特征。穹隆構(gòu)造和構(gòu)造盆地的翼部巖層產(chǎn)狀較緩,但規(guī)模可以較大,在空間展布常無(wú)一定的方向性。4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

1.日爾曼式褶皺

(German-typefolds):

又稱斷續(xù)褶皺;這類

構(gòu)造發(fā)育于構(gòu)造變形較

微弱的地臺(tái)蓋層中，以

卵圓形的穹隆構(gòu)造、構(gòu)

造盆地褶皺群體分布為

特征。穹隆構(gòu)造和構(gòu)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(wú)一定的方向性。4褶皺穹隆構(gòu)造及構(gòu)造盆地4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

1.日爾曼式褶皺

(German-typefolds):

在這一類的褶皺中,

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,其中較為

典型的是雁列狀展布的

褶皺群，這些褶皺呈首

尾錯(cuò)落重疊的雁行定向

排列。4褶皺雁行狀排列的短軸褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

1.日爾曼式褶皺(German-typefolds):

2.侏羅山式褶皺(Jura-typefolds):

又稱過(guò)渡型褶皺;侏羅山式褶皺的代表性構(gòu)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(gòu)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(gè)背斜之間的向斜則

平緩開闊;中國(guó)四川東部的

北北東向褶皺就是這類褶

皺的典型實(shí)例。4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

2.侏羅山式褶皺(Jura-typefolds):。

隔槽式褶皺由一系列平行排列的背斜和向斜構(gòu)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(gè)向斜之間

的背斜則平緩開闊,剖面

形態(tài)常呈箱狀,中國(guó)黔北

－湘西一帶的北北東向

褶皺就是這類褶皺的典

型實(shí)例。4褶皺隔槽式褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

2.侏羅山式褶皺(Jura-typefolds):

隔檔式和隔槽式這兩類組合型式的褶皺的共同特點(diǎn)是,背斜和向斜的變形強(qiáng)度不同,較緊閉的褶皺和較開闊的褶皺相間平行排列。這種類型的褶皺因其在歐洲的侏羅山發(fā)育完美而稱其侏羅山式褶皺。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。

4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

1.日爾曼式褶皺(German-typefolds):

2.侏羅山式褶皺(Jura-typefolds):

3.阿爾卑斯型褶皺(Alpino-typefolds):

又稱全形褶皺;其基本特點(diǎn)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(gòu)造帶的延伸方向一致,在整個(gè)帶內(nèi),背斜和向斜呈連續(xù)波狀,同等發(fā)育,布滿全區(qū),不同級(jí)別的褶皺往往組合成巨大的復(fù)背斜和復(fù)向斜。

4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

3.阿爾卑斯型褶皺(Alpino-typefolds):

又稱全形褶皺;其基本特點(diǎn)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(gòu)造帶的延伸方向一致,在整個(gè)帶內(nèi),背斜和向斜呈連續(xù)波狀,同等發(fā)育,布滿全區(qū),不同級(jí)別的褶皺往往組合成巨大的復(fù)背斜和復(fù)向斜。

4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

3.阿爾卑斯型褶皺(Alpino-typefolds):

組成復(fù)背斜和復(fù)向斜的次級(jí)褶皺大多是較緊閉的,從復(fù)背斜核部到兩翼,常由直立褶皺變?yōu)樾蓖狁薨櫋⒌罐D(zhuǎn)褶皺、甚至成平臥褶皺。所以,次級(jí)褶皺的軸面常常呈有規(guī)律的排列;如果復(fù)背斜的次級(jí)褶皺軸面向核部收斂,則形成扇形復(fù)背斜;復(fù)向斜中次級(jí)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。4褶皺

4.3褶皺的類型及褶皺的組合型式

4.3.5褶皺的組合型式及其分布

3.阿爾卑斯型褶皺

(Alpino-typefolds):

這一類型的褶皺多形成于沉積巖層巨厚的地區(qū),后遭地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈水平擠壓,巖層褶皺斷裂,隆升造山,形成一系列復(fù)式褶皺。

4褶皺4.4褶皺的形成機(jī)制

褶皺的形成經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)、復(fù)雜的變形過(guò)程,褶皺的形成與受力狀態(tài)、變形環(huán)境、以及巖層的巖石力學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。在不同的條件和環(huán)境下,形成的褶皺的類型、形態(tài)、樣式是不同的。

4.4.1縱彎褶皺作用:

(1)

縱彎褶皺作用的概念:

原始水平狀態(tài)的巖層,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。

4褶皺縱彎褶皺作用

彎曲層外凸的一側(cè)受到平行于彎曲面的引張而拉伸。

彎曲層內(nèi)凹的一側(cè)受到擠壓而壓縮。

二者之間的一排小圓表現(xiàn)為既無(wú)拉伸又無(wú)壓縮,為一中和面。

中和面以上的張應(yīng)力呈水平方向分布。

中和面以下的壓應(yīng)力也呈水平方向分布。4褶皺中和面壓縮拉伸單層的應(yīng)變分布(2)單層巖層的縱彎褶皺作用單層巖層縱彎褶皺中形成的小構(gòu)造:巖層外凸側(cè)因拉伸而變薄,內(nèi)凹側(cè)因擠壓壓縮而變厚(韌性巖層);

在褶皺巖層外凸側(cè)常形成扇形排列的楔形張節(jié)理或小型正斷層(脆性巖層);

在褶皺巖層的內(nèi)凹側(cè)形成逆斷層;若微層理發(fā)育,還可形成一系列小型褶皺。4褶皺當(dāng)一套層狀巖層受到側(cè)向擠壓而發(fā)生縱彎褶皺時(shí),層面在形成褶皺的過(guò)程中起著重要的作用,

并以彎滑作用方式、彎流作用方式形成褶皺。彎滑作用:指一系列巖層在側(cè)向擠壓作用中通過(guò)層間滑動(dòng)而發(fā)生彎曲成為褶皺的作用。彎流作用：是指巖層發(fā)生彎曲變形時(shí),巖層間不僅發(fā)生層間滑動(dòng),而且?guī)r層的內(nèi)部還出現(xiàn)物質(zhì)流動(dòng)現(xiàn)象。4褶皺(3)多層巖層的縱彎褶皺作用彎滑作用具有以下特點(diǎn):各層面保持平行關(guān)系,各單層的厚度相等（平行褶皺即IB型）。4褶皺由于層間的這種差異剪切滑動(dòng)作用,在強(qiáng)硬巖層的翼部可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)剪節(jié)理和同心節(jié)理。4褶皺由于層間滑動(dòng)產(chǎn)生的上下巖層之間的摩擦,可在層面上形成層面擦痕,這些線狀擦痕的延伸方向與褶皺的樞紐延伸方向垂直。

4褶皺樞紐在褶皺的轉(zhuǎn)折端形成空隙空間,造成虛脫現(xiàn)象,

被成礦物質(zhì)充填,則可以形成鞍狀礦體。

4褶皺形成層間小褶皺在兩個(gè)強(qiáng)硬巖層之間夾有層理發(fā)育的韌性巖層的條件下,巖層發(fā)生縱彎褶皺作用時(shí),則會(huì)在層間滑動(dòng)的剪切力偶的作用下,在韌性的薄巖層中會(huì)產(chǎn)生層間小褶皺。位于主褶皺翼部的這些層間小褶皺為部對(duì)稱褶皺,層間小褶皺的軸面與它們上、下相鄰的強(qiáng)硬巖層面所夾銳角的方向,指示其相鄰巖層的相對(duì)滑動(dòng)方向。4褶皺層間小褶皺的軸面與它們上、下相鄰的強(qiáng)硬巖層面所夾銳角的方向,指示其相鄰巖層的相對(duì)滑動(dòng)方向。

上述層間滑動(dòng)規(guī)律可用來(lái)判斷巖層的頂面和底面,確定巖層層序是正常還是倒轉(zhuǎn);還可用來(lái)判斷背斜和向斜的位置。

4褶皺形成相似褶皺層內(nèi)物質(zhì)的流動(dòng)方向,是從翼部流向轉(zhuǎn)折端,并導(dǎo)致在轉(zhuǎn)折端厚度增加,而翼部的巖層厚度則減薄,形成II類的相似褶皺或III類的頂厚褶皺。4褶皺相似褶皺彎流作用的主要變形特征是:

當(dāng)軟巖層與硬巖層互層,硬巖層形成平行褶皺;而軟巖層流動(dòng)并去充填由于層間滑動(dòng)形成的虛脫空間,從而形成與硬巖層褶皺形態(tài)不同的頂厚褶皺。4褶皺當(dāng)硬巖層中夾有一大層層理發(fā)育并相對(duì)容易流動(dòng)的韌性巖層時(shí),物質(zhì)的流動(dòng)并不順其微層理發(fā)生層間差異流動(dòng),而是在主褶皺的翼部和轉(zhuǎn)折端形成從屬褶皺,

這些從屬褶皺顯示了層內(nèi)物質(zhì)向轉(zhuǎn)折端流動(dòng)的特征。4褶皺在側(cè)向擠壓力作用下,軟巖層發(fā)生強(qiáng)烈層內(nèi)流動(dòng),可產(chǎn)生線理、劈理(兼有變質(zhì)作用)等小構(gòu)造;如果軟巖層中夾有脆性的薄層,還可形成構(gòu)造透鏡體。4褶皺4.4.2

橫彎褶皺作用:

（1）橫彎褶皺作用的概念:

巖層受到與層面垂直的外力作用而發(fā)生彎曲形成的褶皺叫做橫彎褶皺作用。這類褶皺主要是由于地殼的差異升降運(yùn)動(dòng)、巖漿及巖鹽底辟作用以及同沉積作用所造成的,與縱彎褶皺作用所形成的褶皺相比,橫彎褶皺作用所形成的褶皺是次要的。4褶皺

（2）橫彎褶皺作用的特點(diǎn):

應(yīng)力軌跡的特點(diǎn)：橫彎褶皺的巖層整體處于拉伸狀態(tài),一般不存在中和面。4褶皺4褶皺

橫彎褶皺作用引起的彎流作用是使巖層物質(zhì)從褶皺彎曲的頂部向翼部流動(dòng),與縱彎褶皺層間物質(zhì)從翼部流向轉(zhuǎn)折端的流動(dòng)方向是剛好相反。4褶皺橫彎褶皺作用往往形成IA型的頂薄褶皺,

還可能造成放射狀斷層或同心圓狀環(huán)形斷層;這些斷層若后來(lái)被成礦熱液充填,就會(huì)形成放射狀或同心圓狀礦體。4褶皺在翼部由于重力作用或?qū)娱g差異流動(dòng),在翼部可形成層間褶皺,

這些層間褶皺的軸面與主褶皺的銳夾角方向指向兩翼巖層的傾斜方向,表明巖層上層面相對(duì)于相鄰下層面向背離背斜轉(zhuǎn)折端的方向位移,這與縱彎褶皺中背斜內(nèi)層間褶皺指示主褶皺的各相鄰上層向背斜轉(zhuǎn)折端滑動(dòng)的滑動(dòng)方向剛好相反。4褶皺4.4.3剪切褶皺作用:

（1）剪切褶皺作用的概念:

巖層沿著一系列與巖層不平行的密集劈理面(破裂面)發(fā)生差異滑動(dòng)而形成褶皺的作用叫做剪切褶皺作用。剪切褶皺作用又稱滑褶皺作用。在這種褶皺作用中原始的巖層面已經(jīng)不起控制作用,而只是作為滑動(dòng)結(jié)果的標(biāo)志或參照系。

4褶皺（2）

剪切褶皺作用的主要特點(diǎn):

在橫剖面上平行軸面(也就是劈理面或滑動(dòng)面)方向所量得的褶皺不同部位的層的“厚度”基本是相等的,所以,剪切褶皺的典型型式是相似褶皺。

4褶皺巖層面滑動(dòng)面

剪切褶皺作用所形成的褶皺并非巖層面真正發(fā)生了彎曲變形,而是層面沿密集的平行劈理或片理面發(fā)生差異滑動(dòng)而顯現(xiàn)出彎曲的外貌。

4褶皺滑動(dòng)面巖層面在變質(zhì)巖中劈理和片理特別發(fā)育,因此,剪切褶皺作用多發(fā)生在變質(zhì)巖區(qū)

。剪切褶皺作用往往使層理或前期的劈理、片理錯(cuò)動(dòng)成鋸齒狀或其它形態(tài)的褶皺。4褶皺4.4.4柔流褶皺作用:

柔流褶皺作用是指高韌性巖石(如巖鹽、石膏、或煤層等)或者是巖石處于高溫高壓環(huán)境下變成高韌性體,受到外力的作用,發(fā)生類似粘稠的流體那樣的流動(dòng)變形,從而形成形態(tài)復(fù)雜多變的褶皺。例如,鹽丘構(gòu)造的底辟核的膏鹽層就是一種形態(tài)復(fù)雜的柔流褶皺、

4褶皺4褶皺4.4.4柔流褶皺作用:

在變質(zhì)巖或混合巖化的巖體中有些長(zhǎng)英質(zhì)脈巖受力作用而形成的腸狀褶皺就是一種柔流褶皺。這在太古代和其它深變質(zhì)巖中是較為普遍的一種構(gòu)造現(xiàn)象,這類腸狀褶皺或者是早期侵位的巖脈在圍巖發(fā)生變形和變質(zhì)過(guò)程中發(fā)生流變而形成;或者是在強(qiáng)烈變形時(shí)期,貫入到褶皺巖層中的脈巖,后來(lái)又與圍巖一起變形而成。

4褶皺腸狀褶皺

4.4.4柔流褶皺作用:

柔流褶皺作用與前面所講述的受層理控制的縱彎褶皺作用中的彎流褶皺作用常有互相過(guò)渡的現(xiàn)象,例如有些煤層遭受強(qiáng)烈的彎流褶皺作用時(shí),相對(duì)較韌性的煤層會(huì)發(fā)生柔流并突破巖層的限制,在局部地段形成腸狀褶皺,造成煤層在一處變厚,在另一處變薄甚至尖滅的現(xiàn)象。

4褶皺4.4.5膝褶作用:

這類褶皺主要發(fā)生在巖性較均一的脆性薄巖層或面理化巖石中,脆性薄巖層在一定圍巖的限制下,受到與層理或面理平行或稍微斜交的壓應(yīng)力作用,使巖層發(fā)生層間滑動(dòng),但又受到某種限制,常常使滑動(dòng)面發(fā)生急劇轉(zhuǎn)折,即相當(dāng)于軸面的膝褶面折轉(zhuǎn)而成尖棱褶皺。

4褶皺4.4.5膝褶作用:

膝褶中的滑動(dòng)褶皺作用常集中發(fā)生在不對(duì)稱膝褶的短翼部分,形成剪切帶,稱為膝褶帶;膝褶帶兩側(cè)的界面為膝褶面。兩個(gè)相鄰膝褶帶可以互相平行,也可呈共軛相交,形成箱狀褶皺或稱為共軛褶皺。一系列兩翼等長(zhǎng)的對(duì)稱式尖棱褶皺常組成“人”字型,或手風(fēng)琴式褶皺。

4褶皺4.4.6褶皺形成中的壓扁作用:

巖層在側(cè)向順層擠壓力的作用下,會(huì)引起平行主壓應(yīng)力方向的縮短和垂直于主壓應(yīng)力方向的伸長(zhǎng),即壓扁作用。巖層在形成褶皺的整個(gè)發(fā)育過(guò)程中都有壓扁作用,壓扁作用對(duì)褶皺的形態(tài)及其內(nèi)部的應(yīng)變分布都有顯著的影響。4褶皺

(1)在壓扁作用下,褶皺巖層內(nèi)各點(diǎn)應(yīng)變狀態(tài)也隨之發(fā)生有規(guī)律的變化,例如,隨著縱彎褶皺作用增強(qiáng),壓扁作用也隨之增強(qiáng),褶皺層內(nèi)各點(diǎn)應(yīng)變橢球體的長(zhǎng)軸X逐漸旋轉(zhuǎn)到與褶皺軸面平行的方向上，壓扁作用越強(qiáng)烈,應(yīng)變橢球越扁,整個(gè)褶皺就越緊閉。4褶皺

(2)在褶皺形成過(guò)程中,因壓扁作用而使褶皺巖層的厚度也相應(yīng)發(fā)生變化,表現(xiàn)為翼部巖層變薄,轉(zhuǎn)折端巖層變厚,從而使整個(gè)褶皺由平行褶皺向相似褶皺發(fā)展。

(3)壓扁作用也使諸如巖石中的鮞粒、礫石以及具對(duì)稱要素的化石(如三葉蟲、腕足類、筆石、羊齒等,或礦物晶體如黃鐵礦、石榴子石等發(fā)生變形;對(duì)它們變形后的形狀與變形前的原始形狀進(jìn)行對(duì)比,可以推斷壓扁作用的程度。4褶皺

(4)在壓扁作用下,位于褶皺翼部的脆性薄巖層往往在垂直壓縮方向的拉伸下形成石香腸、構(gòu)造透鏡體;如若是韌性巖層褶皺并經(jīng)受強(qiáng)烈壓扁作用,則會(huì)形成與褶皺軸面平行的密集的軸面劈理,當(dāng)壓扁作用不均勻時(shí),則會(huì)沿劈理面發(fā)生差異滑動(dòng),形成以層面為標(biāo)志面的剪切褶皺。4褶皺

(5)當(dāng)褶皺是由脆性和韌性巖層相間組成時(shí),在經(jīng)受強(qiáng)烈持續(xù)的壓扁作用之后,韌性巖層就會(huì)產(chǎn)生劈理,強(qiáng)硬巖層則會(huì)因強(qiáng)烈壓扁形成“無(wú)根鉤狀褶皺”,這種變形現(xiàn)象在強(qiáng)烈褶皺的變質(zhì)巖區(qū)較為普遍。4褶皺

(6)在厚層韌性巖層(如泥巖)夾薄層強(qiáng)硬巖層(如石英砂巖)組成的巖系受到側(cè)向順層擠壓尚未發(fā)生褶皺時(shí),巖系先整體平行主壓應(yīng)力方向壓縮,垂直主壓應(yīng)力方向伸長(zhǎng)使厚度略增;在持續(xù)擠壓下,韌性厚巖層繼續(xù)壓縮,而其間的薄層強(qiáng)巖層則形成一系列小褶皺以適應(yīng)壓縮;隨著整個(gè)巖系在縱彎褶皺作用下形成大型主褶皺,這時(shí)強(qiáng)硬薄巖層中的小褶皺整體地也隨主褶皺而彎曲,這些小褶皺在樞紐部位仍保持對(duì)稱式(M型),在兩翼則變?yōu)椴粚?duì)稱褶皺(左翼為Z型,右翼為S型)。這一理論較為圓滿地解釋了層間小褶皺不僅發(fā)育于大褶皺翼部,也發(fā)育在大褶皺的樞紐部位)這一現(xiàn)象。4褶皺4.4.7影響褶皺形成的主要因素:

褶皺的形態(tài)、規(guī)模和分布特點(diǎn)不僅與褶皺作用力的方式和方向有密切關(guān)系,而且要受許多其它的因素的影響,例如層理的發(fā)育情況、巖層的厚度、巖石的力學(xué)性質(zhì)巖層的埋藏深度以及基底構(gòu)造等等。4褶皺（1）層理在褶皺形成中的作用:

巖石中的層理或成層構(gòu)造使巖石具不均一性(各向異性),當(dāng)層狀巖石受到力的作用時(shí),可以通過(guò)層間滑動(dòng)或?qū)觾?nèi)物質(zhì)的塑性流動(dòng)而彎曲褶皺。4褶皺而各向同性、結(jié)構(gòu)均一、無(wú)層理構(gòu)造的巖體(例如巖漿巖體)在受力變形時(shí),巖體被壓縮,有時(shí)在與主壓應(yīng)力垂直的方向上形成由劈理或片理構(gòu)成的擠壓帶,或者是形成一些其它方向的斷裂構(gòu)造,就是不會(huì)產(chǎn)生褶皺。因此,層理或成層構(gòu)造是巖石產(chǎn)生褶皺的一個(gè)必要條件。4褶皺（2）巖層厚度對(duì)褶皺形成的影響:

巖層的厚薄對(duì)褶皺的狀態(tài)和大小也有顯著的影響,當(dāng)巖性相同或相似而厚度不同的巖層施加同樣的水平擠壓力時(shí),則厚巖層往往形成曲率小、波長(zhǎng)大的平緩開闊褶皺;而薄巖層則形成曲率大、波長(zhǎng)小的緊閉褶皺。4褶皺（3）巖層組合及其力學(xué)性質(zhì)對(duì)褶皺形成的影響:

巖石的力學(xué)性質(zhì)直接影響褶皺的形態(tài)和類型,當(dāng)巖石力學(xué)性質(zhì)不同的強(qiáng)硬巖層和軟弱巖層相間疊置并一起受力發(fā)生褶皺時(shí),其中強(qiáng)硬巖層的巖層厚度不變,以彎滑褶皺作用方式形成平行褶皺,。而軟弱巖層則在轉(zhuǎn)折端顯著加厚,形成相似褶皺。或者是強(qiáng)硬巖層形成平緩開闊褶皺,軟弱巖層則形成緊閉褶皺。此外,強(qiáng)硬巖層在轉(zhuǎn)折端形成扇狀楔形張節(jié)理,而軟弱巖層在轉(zhuǎn)折端則形成反扇形流劈理。4褶皺（3）巖層組合及其力學(xué)性質(zhì)對(duì)褶皺形成的影響:

一般來(lái)說(shuō),強(qiáng)硬巖層在褶皺中表現(xiàn)為相對(duì)剛性層,軟弱巖層則顯示為相對(duì)韌性層。野外觀察和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,一套強(qiáng)硬、軟弱巖層成互層的巖系發(fā)生褶皺,強(qiáng)硬巖層常常以彎滑褶皺作用為主形成平行褶皺,并對(duì)整個(gè)褶皺的形態(tài)起控制作用,而軟弱巖層則被迫遷就強(qiáng)硬巖層形成的空間而變形,形成頂厚褶皺。4褶皺（3）巖層組合及其力學(xué)性質(zhì)對(duì)褶皺形成的影響:

巖層的“強(qiáng)硬”和“軟弱”是相對(duì)的,巖層的強(qiáng)弱除與巖層的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造有關(guān)外,還要受變形時(shí)的溫度、圍壓、溶液、應(yīng)變速率等因素的制約。在一個(gè)地區(qū)表

現(xiàn)為強(qiáng)硬的巖層,在另一個(gè)地區(qū)可能

表現(xiàn)為軟弱巖層。在一般情況下,砂

巖和頁(yè)巖互層時(shí)砂巖為強(qiáng)硬巖層,石

灰?guī)r與頁(yè)巖或泥灰?guī)r一起褶皺時(shí),石

灰?guī)r是強(qiáng)硬巖層,但石灰?guī)r與白云巖

或硅質(zhì)灰?guī)r互層時(shí),石灰?guī)r則表現(xiàn)為

軟弱巖層。同一種巖石,厚層的往往

表現(xiàn)為強(qiáng)硬巖層,薄層的則表現(xiàn)為軟

弱巖層。4褶皺（3）巖層組合及其力學(xué)性質(zhì)對(duì)褶皺形成的影響:

Biot等人通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)和野外實(shí)際,提出了側(cè)向擠壓力下縱彎褶皺作用發(fā)育機(jī)制中主導(dǎo)層的厚度及其有關(guān)巖石力學(xué)性質(zhì)控制著彎曲作用早期的褶皺波長(zhǎng)－即主波長(zhǎng)理論。該理論認(rèn)為,巖石在小應(yīng)力長(zhǎng)期的作用下,可以看作是具有不同粘度的粘性固體,發(fā)生均勻縮短和失穩(wěn)而形成褶皺。粘性較高的巖層(強(qiáng)硬巖層)在褶皺作用中起主導(dǎo)作用。當(dāng)粘度較高的巖層夾于粘度較低(軟弱巖層)的介質(zhì)層中,受到側(cè)向擠壓而發(fā)生褶皺時(shí),其初始主波長(zhǎng)(Wd)的公式為:

4褶皺褶皺初始主波長(zhǎng)(Wi)的公式為:d為主導(dǎo)層的厚度,μ1為主導(dǎo)層的粘度,μ2

為介質(zhì)層的粘度,μ1

>

μ2。褶皺主波長(zhǎng)與褶皺主導(dǎo)層厚度T成正比,與主導(dǎo)層和介質(zhì)層二者的粘度比(μ1/μ2)的立方根成正比。當(dāng)一定時(shí),即當(dāng)巖層性質(zhì)差異相同時(shí),不同厚度的巖層形成不同波長(zhǎng)的褶皺。厚度小的層形成的褶皺波長(zhǎng)小,褶皺數(shù)目多,每個(gè)褶皺較緊閉;厚度大的層形成的褶皺波長(zhǎng)長(zhǎng)而開闊。厚度相差很大的多層巖石組成的褶皺,不同厚度的巖層形成的褶皺波長(zhǎng)不同。形態(tài)各異,在剖面上表現(xiàn)為明顯的不協(xié)調(diào)褶皺。

4褶皺褶皺主波長(zhǎng)理論Biot

等根據(jù)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)提出把巖層視作彈性板d——巖層厚度；

1——強(qiáng)層粘度；

2——弱層（基質(zhì)）粘度主波長(zhǎng)理論表明：初始主波長(zhǎng)與強(qiáng)巖層的厚度和強(qiáng)巖層與介質(zhì)的粘度比有關(guān)，而與作用力無(wú)關(guān)褶皺主波長(zhǎng)理論褶皺主波長(zhǎng)與強(qiáng)巖層厚度成正比褶皺主波長(zhǎng)理論（

1/

2）褶皺主波長(zhǎng)與強(qiáng)巖層粘度(

1)與介質(zhì)粘度（

2

）的比值有關(guān)2種典型（極端）情況

1/

2>50——來(lái)自基質(zhì)的阻抗很小（設(shè)想為強(qiáng)巖層處于近于自由空間的環(huán)境中）

1/

2<10——來(lái)自基質(zhì)的阻抗很大（強(qiáng)巖層難以自由褶皺變形）褶皺主波長(zhǎng)理論（

1/

2>50）

1/

2>50——來(lái)自基質(zhì)的阻抗很小褶皺主波長(zhǎng)理論（

1/

2<10）

1/

2<10——來(lái)自基質(zhì)的阻抗很大；Wa<<Wi褶皺主波長(zhǎng)理論（不同的粘度比）

褶皺主波長(zhǎng)理論粘度比小，形成腸狀褶皺(4)巖層埋藏深度對(duì)褶皺形成的影響:

地殼中不同深度的巖層,由于所處的不同深度的溫度圍壓條件不同而具有不同的巖石力學(xué)性質(zhì)當(dāng)這些處于不同深度的巖層發(fā)生褶皺時(shí)，其褶皺機(jī)制和所形成的褶皺的形態(tài)也各不相同。在地表常溫常壓條件下的巖層表現(xiàn)為脆性,其變形以斷裂為主。在地表以下，隨著溫度、圍壓的增大,巖石的韌性隨之增高。

在地殼淺部，巖層表現(xiàn)為彈性且顯示層狀構(gòu)造的各向異性,巖層褶皺以彎滑褶皺作用為主，多形成平行褶皺(IB型)；越往地殼深處，巖石的韌性越高，其性狀接近理想的粘彈性體，巖石的不均一性減小甚至消失，褶皺作用也逐漸以彎流褶皺作用和剪切褶皺作用為主，進(jìn)而變?yōu)槿崃黢薨欁饔脼橹鳌?/p>

4褶皺斷裂平行褶皺(IB型)彎流褶皺作用和剪切褶皺柔流褶皺不同深度褶皺機(jī)制和所形成的褶皺的形態(tài)不相同（5）應(yīng)變速率對(duì)褶皺形成的影響:

在溫度和圍壓都較高的情況下,如果作用力很大,應(yīng)變速率很大,巖石并不表現(xiàn)為粘性,而表現(xiàn)為彈性,這時(shí)即使處于地下一定深度,巖層也呈彈性彎曲或斷裂。在應(yīng)變速率較慢的緩慢變形中,即使是在近地表的低溫低壓條件下,

這時(shí)即使壓應(yīng)力很小,但只要應(yīng)力作用持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng),巖層也會(huì)發(fā)生蠕變而形成褶皺,甚至使韌性低的巖層發(fā)生強(qiáng)烈褶皺。4褶皺（6）基底構(gòu)造對(duì)蓋層褶皺的影響:

基底構(gòu)造或埋深很大的深層構(gòu)造,尤其是基底斷裂構(gòu)造,對(duì)其上蓋層或淺層褶皺的形成、淺層褶皺的形態(tài)和組合分布具有較大的影響。例如:

4褶皺（6）基底構(gòu)造對(duì)蓋層褶皺的影響:雁行狀褶皺就是由于基底中的平移斷層的水平剪切作用而形成的。

4褶皺(6)基底構(gòu)造對(duì)蓋層褶皺的影響:

基底的隆起會(huì)引起其上的蓋層形成大型的穹隆構(gòu)造;

深層基底的斷裂上沖作用會(huì)造成蓋層的巖層形成褶皺軸面與深層斷裂傾向一致的不對(duì)稱褶皺(稱為斷褶作用),褶皺的陡翼通常反映了深層斷裂的部位;

4褶皺、穹窿與不對(duì)稱褶皺不對(duì)稱褶皺及褶皺消失箱狀褶皺基底滑動(dòng)及負(fù)背鈄正向斜

在兩條基底斷裂之間的斷塊部位常常形成箱狀褶皺。如果深層使波狀起伏的“硬化”基底,當(dāng)側(cè)向擠壓時(shí),波狀不整合面成為滑動(dòng)面,則可在深層的正向地形上面出現(xiàn)向斜構(gòu)造,負(fù)向地形上面出現(xiàn)背斜構(gòu)造。

4褶皺、4.5褶皺構(gòu)造的觀察和研究

褶皺構(gòu)造研究的基本任務(wù)是,通過(guò)野外觀察和填圖,并結(jié)合各種地質(zhì)勘探(如物探。鉆探、山地工程等)手段和應(yīng)用航空照片、衛(wèi)星照片的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)、產(chǎn)狀和組合分布特點(diǎn),探討褶皺形成機(jī)制和形成時(shí)代,為研究區(qū)的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征、褶皺與礦產(chǎn)、水文、工程地質(zhì)等關(guān)系提供基礎(chǔ)研究資料。4褶皺4.5.1褶皺形態(tài)的研究:

（1）了解研究區(qū)區(qū)域的總的構(gòu)造輪廓:收集和閱讀研究區(qū)小比例尺的地質(zhì)圖。收集和解譯研究區(qū)的航空照片和衛(wèi)星照片。在研究區(qū)選擇露頭良好的地帶進(jìn)行橫穿區(qū)域構(gòu)造線的路線地質(zhì)構(gòu)造觀察:

①了解研究區(qū)地層的時(shí)代、巖性組合、層序。②了解研究區(qū)地層的產(chǎn)狀特征,巖層的總體走向及其變化規(guī)律。③了解和確定地層中褶皺的發(fā)育部位、發(fā)育程度、褶皺的要素及其產(chǎn)狀。4褶皺4褶皺4褶皺航空照片拍攝到的褶皺構(gòu)造4褶皺航空照片拍攝到的穹隆褶皺構(gòu)造4褶皺衛(wèi)星照片拍攝到的褶皺構(gòu)造（2）查明研究區(qū)地層層序和追索標(biāo)志層:

查明地層層序是研究褶皺構(gòu)造的最基礎(chǔ)的工作:首先要認(rèn)識(shí)和識(shí)別層理,

并注意區(qū)分層理與其它次生的面狀構(gòu)造。進(jìn)行地層研究,根據(jù)巖石沉積特征、巖層組合特征、和古生物化石情況來(lái)查明地層的時(shí)代及其形成先后順序(層序)。要注意利用沉積巖的原生層面構(gòu)造(如斜層理、波痕、泥裂、沖刷構(gòu)造、粒序?qū)拥?和巖層中的次生小構(gòu)造(如層間小褶皺、層間劈理等)來(lái)判斷沉積巖層的頂面和底面,以此來(lái)查明巖層的產(chǎn)狀和巖層層序是正常還是倒轉(zhuǎn)

,并根據(jù)地層重復(fù)對(duì)稱分布的關(guān)系,確定背斜和向斜的存在和發(fā)育部位。4褶皺（3）追索標(biāo)志層:

所謂標(biāo)志層是指厚度不大、層位穩(wěn)定、分布廣泛,在巖石成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造或所含化石方面具有明顯的特征的巖層。在一些地區(qū),因褶皺規(guī)模較大,構(gòu)造比較復(fù)雜,層理和層序尚未弄清等原因,褶皺構(gòu)造的認(rèn)識(shí)和確定是困難的。此時(shí),若巖層中有符合上述條件的標(biāo)志層,則可追索和填繪標(biāo)志層的方法,沿著標(biāo)志層的走向追索其分布并系統(tǒng)測(cè)量其巖層產(chǎn)狀,便可填繪出褶皺的形態(tài),確定褶皺的類型和位置。4褶皺（4）觀測(cè)褶皺的幾何形態(tài):對(duì)確定的規(guī)模較小的褶皺構(gòu)造,要觀察其剖面形態(tài),了解核部和翼部的位置,系統(tǒng)測(cè)量?jī)梢韼r層的產(chǎn)狀,并測(cè)量褶皺軸面和樞紐的產(chǎn)狀。而對(duì)于規(guī)模較大的褶皺或出露不完整