褶皺構(gòu)造、形成機制以及 褶皺構(gòu)造的觀察和研究

1、第四章第四章 褶褶 皺皺第一節(jié)第一節(jié) 褶皺構(gòu)造幾何學褶皺構(gòu)造幾何學第二節(jié)第二節(jié) 褶皺的形成機制褶皺的形成機制第四節(jié)第四節(jié) 褶皺構(gòu)造的觀察和研究褶皺構(gòu)造的觀察和研究第一節(jié)第一節(jié) 褶皺構(gòu)造幾何學褶皺構(gòu)造幾何學 巖層受力發(fā)生彎曲變形稱為巖層受力發(fā)生彎曲變形稱為褶皺。褶皺。 褶皺的褶皺的規(guī)模差別很規(guī)模差別很大，形態(tài)千大，形態(tài)千姿百態(tài)，復(fù)姿百態(tài)，復(fù)雜多變。雜多變。 一、褶皺的基本類型一、褶皺的基本類型 背斜：背斜：是指核部為老地層，兩翼為新地層是指核部為老地層，兩翼為新地層的褶皺。的褶皺。 向斜：向斜：是指核部為新地層，兩翼為老地層是指核部為新地層，兩翼為老地層的褶皺。的褶皺。 如果地層新老關(guān)系不清，可

2、先用如果地層新老關(guān)系不清，可先用背形和向背形和向形描述。形描述。 二、褶皺的基本要素二、褶皺的基本要素 1 1核部核部：泛指褶皺中心部位的巖層。：泛指褶皺中心部位的巖層。 2 2翼部翼部：泛指褶皺兩側(cè)部位的巖層。：泛指褶皺兩側(cè)部位的巖層。 3. 3. 轉(zhuǎn)折端轉(zhuǎn)折端: : 指褶皺面從一翼過渡到另一翼指褶皺面從一翼過渡到另一翼的彎曲部分。的彎曲部分。 褶軸褶軸圓柱狀褶皺圓柱狀褶皺 4 4、褶軸：、褶軸：又稱褶皺軸線或軸。對圓柱狀又稱褶皺軸線或軸。對圓柱狀褶皺而言，是指一條平行自身移動能描繪出褶皺而言，是指一條平行自身移動能描繪出褶皺面彎曲形態(tài)的直線，該直線稱為褶軸。褶皺面彎曲形態(tài)的直線，該直線稱為

3、褶軸。 5.5.樞紐樞紐：指同一：指同一褶皺面上彎曲最大點褶皺面上彎曲最大點的聯(lián)線。的聯(lián)線。 6.6.軸面軸面：各相鄰：各相鄰褶皺面的樞紐連成的褶皺面的樞紐連成的面稱為軸面。面稱為軸面。 7 7、軸跡：、軸跡：軸面軸面與地面或其它任何面與地面或其它任何面的交線稱為軸跡。的交線稱為軸跡。 8 8、翼間角：、翼間角：正正交剖面上兩翼的內(nèi)夾交剖面上兩翼的內(nèi)夾角。角。 軸軸跡跡軸軸跡跡樞紐樞紐軸面軸面 9.9.脊、脊線、脊面脊、脊線、脊面和糟、槽線、槽面和糟、槽線、槽面：背斜的同一褶皺面上的背斜的同一褶皺面上的最高點為脊，它們的連最高點為脊，它們的連線為脊線；向斜的同一線為脊線；向斜的同一褶皺面上的最

4、低點為槽，褶皺面上的最低點為槽，它們的連線為槽線。若它們的連線為槽線。若干相鄰褶皺面上的脊線干相鄰褶皺面上的脊線或槽線聯(lián)成的面，分別或槽線聯(lián)成的面，分別稱為脊面和槽面。稱為脊面和槽面。 1010、脊跡和槽跡：、脊跡和槽跡：脊面或槽面與地面或脊面或槽面與地面或任意平面的交線。任意平面的交線。 最大彎曲點最大彎曲點最高點：脊最高點：脊最低點：槽最低點：槽三、褶皺軸面和樞紐產(chǎn)狀的測定三、褶皺軸面和樞紐產(chǎn)狀的測定 褶皺樞紐褶皺樞紐和和軸面產(chǎn)狀軸面產(chǎn)狀是研究褶皺產(chǎn)狀是研究褶皺產(chǎn)狀和形態(tài)的基本要素。和形態(tài)的基本要素。 基本概念：基本概念：r 在赤平圖上用各褶皺面法線產(chǎn)狀表在赤平圖上用各褶皺面法線產(chǎn)狀表示褶

5、皺彎曲面的這種圖稱示褶皺彎曲面的這種圖稱圖。圖。 用赤平投影方法求樞紐及軸面產(chǎn)狀：用赤平投影方法求樞紐及軸面產(chǎn)狀： 前提：前提：已知褶皺兩翼的產(chǎn)狀。已知褶皺兩翼的產(chǎn)狀。 樞紐產(chǎn)狀：樞紐產(chǎn)狀： 1 1、為兩翼投影大、為兩翼投影大圓弧的交線產(chǎn)狀。圓弧的交線產(chǎn)狀。 2 2、利用、利用圖投影圖投影法求樞紐產(chǎn)狀。法求樞紐產(chǎn)狀。 樞紐產(chǎn)狀可用傾伏樞紐產(chǎn)狀可用傾伏和側(cè)伏表示。和側(cè)伏表示。 軸面產(chǎn)狀：軸面產(chǎn)狀：為樞紐為樞紐及兩翼銳及兩翼銳( (鈍）夾角平分鈍）夾角平分線共圓后的大圓弧產(chǎn)狀。線共圓后的大圓弧產(chǎn)狀。 四、褶皺的波長和波幅四、褶皺的波長和波幅 褶皺波長和波幅可以從兩個包絡(luò)面之間褶皺波長和波幅可以從兩

6、個包絡(luò)面之間褶皺層周期性波形上進行量度。褶皺層周期性波形上進行量度。 褶皺波長（褶皺波長（W W）：）：是指一個周期波的長是指一個周期波的長度，即等于兩個相間拐點之間的距離。度，即等于兩個相間拐點之間的距離。 波幅（波幅（A A）：）：是指中間線（在正交剖面是指中間線（在正交剖面上連接各褶皺面拐點的線）與樞紐點之間的上連接各褶皺面拐點的線）與樞紐點之間的距離。距離。 波長和波幅是描述褶皺波長和波幅是描述褶皺大小的參數(shù)之一。在正交剖面大小的參數(shù)之一。在正交剖面上才能較準確地測量出波長和上才能較準確地測量出波長和波幅的大小波幅的大小。對稱波形對稱波形波長：波長：W W波幅：波幅：A A不對稱波形不

7、對稱波形 方法方法1 1 波長波長W W 波幅波幅A A 方法方法2 2 波長波長WmWm 波幅波幅AmAmWm 五、褶皺形態(tài)的描述及分類五、褶皺形態(tài)的描述及分類 ( (一一) )橫剖面上褶皺形態(tài)的描述橫剖面上褶皺形態(tài)的描述1 1、根據(jù)軸面產(chǎn)狀和兩翼產(chǎn)狀：、根據(jù)軸面產(chǎn)狀和兩翼產(chǎn)狀： (1)(1)直立褶皺直立褶皺(A)(A) (2) (2)斜歪褶皺斜歪褶皺(B)(B) (3) (3)倒轉(zhuǎn)褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺(C)(C) (4) (4)平臥褶皺平臥褶皺(D)(D) (5) (5)翻卷褶皺翻卷褶皺(E)(E)平臥褶皺平臥褶皺 2 2、根據(jù)褶皺、根據(jù)褶皺的對稱性：的對稱性： (1)(1)對稱褶皺：軸對稱褶皺：

8、軸面面褶皺包絡(luò)面，褶皺包絡(luò)面，兩翼長度和厚度基兩翼長度和厚度基本相等。本相等。 (2)(2)不對稱褶皺：不對稱褶皺：軸面與包絡(luò)面斜交，軸面與包絡(luò)面斜交，兩翼長度和厚度不兩翼長度和厚度不等。等。 3 3、根據(jù)翼間角大小：、根據(jù)翼間角大?。?(1)(1)平緩褶皺：翼間角平緩褶皺：翼間角1801800 0，大于，大于1201200 0 (2)(2)開闊褶皺：翼間角開闊褶皺：翼間角70700 01201200 0(3)(3)閉合褶皺：翼間角閉合褶皺：翼間角30300 070700 0(4)(4)緊閉褶皺：翼間角緊閉褶皺：翼間角30300 0(5)(5)等斜褶皺：翼間角近于等斜褶皺：翼間角近于0 00

9、0，兩翼近平行，兩翼近平行 4 4、根據(jù)褶皺面、根據(jù)褶皺面 彎曲形態(tài)：彎曲形態(tài)： (1)(1)圓弧褶皺圓弧褶皺(a)(a)(2)(2)尖棱褶皺尖棱褶皺(b)(b)(3)(3)箱狀褶皺箱狀褶皺(c)(c)(4)(4)扇狀褶皺扇狀褶皺(d)(d)(5)(5)撓曲撓曲(e)(e)Cabe圓弧褶皺圓弧褶皺尖棱褶皺尖棱褶皺箱狀褶皺箱狀褶皺 線狀褶皺：線狀褶皺：長寬比長寬比大于大于10101 1，是一種是一種狹長褶皺。狹長褶皺。 短軸褶皺：短軸褶皺：其長寬比介于其長寬比介于3 31 110101 1之間的褶皺。之間的褶皺。 穹隆構(gòu)造：穹隆構(gòu)造：長寬比小于長寬比小于3 31 1的背斜構(gòu)的背斜構(gòu)造。褶皺面從中

10、心向周緣傾斜，常無法確造。褶皺面從中心向周緣傾斜，常無法確定樞紐。定樞紐。 構(gòu)造盆地：構(gòu)造盆地：長寬比小于長寬比小于3 31 1的向斜構(gòu)的向斜構(gòu)造。褶皺面從周緣向中心傾斜。造。褶皺面從周緣向中心傾斜。 ( (二二) )褶皺在平面上的露頭形態(tài)褶皺在平面上的露頭形態(tài)（A A）短軸褶皺）短軸褶皺（B B）線狀褶皺；）線狀褶皺；a a、b b、chch等代表地層層序等代表地層層序線狀褶皺線狀褶皺穹隆構(gòu)造穹隆構(gòu)造 （三）褶皺的產(chǎn)狀分類（三）褶皺的產(chǎn)狀分類 理卡德（理卡德（M.J.RickardM.J.Rickard) )根據(jù)根據(jù)褶皺軸面傾褶皺軸面傾角、樞紐傾伏角和側(cè)伏角角、樞紐傾伏角和側(cè)伏角這三個變量的

11、關(guān)系，這三個變量的關(guān)系，繪制了一個三角網(wǎng)圖，據(jù)此把褶皺分為七種繪制了一個三角網(wǎng)圖，據(jù)此把褶皺分為七種主要類型。主要類型。 圖中圖中ABAB邊與邊與BCBC邊等度數(shù)邊等度數(shù)相聯(lián)的線代表軸面等傾角線；相聯(lián)的線代表軸面等傾角線；ACAC邊各度數(shù)與邊各度數(shù)與B B點的聯(lián)線為樞點的聯(lián)線為樞紐在軸面上的等側(cè)伏角線；紐在軸面上的等側(cè)伏角線；ACAC、BCBC等度數(shù)結(jié)合軸面產(chǎn)狀等度數(shù)結(jié)合軸面產(chǎn)狀關(guān)系相聯(lián)的曲線為樞紐等傾關(guān)系相聯(lián)的曲線為樞紐等傾伏角線。伏角線。：=80=800 0-90-900 0 =0=00 0-10-100 0：=80=800 0-90-900 0 =10=100 0-80-800 0：=8

12、0=800 0-90-900 0 =80=800 0-90-900 0：=10=100 0-80-800 0 =0=00 0-10-100 0：=0=00 0-10-100 0 =0=00 0-10-100 0：=10=100 0-80-800 0 =10=100 0-80-800 0： =10=100 0-80-800 0;=10=100 0-80-800 0;=10=100 0-80-800 0() )() )() )直立水平褶皺直立水平褶皺直立傾伏褶皺直立傾伏褶皺 傾豎褶皺傾豎褶皺 ( (豎直褶皺）豎直褶皺）斜歪水平褶皺斜歪水平褶皺平臥褶皺平臥褶皺斜歪傾斜歪傾伏褶皺伏褶皺 斜臥褶皺斜臥褶

13、皺（重斜褶皺）（重斜褶皺） ( (四四) ) 褶皺的剖面形態(tài)分類褶皺的剖面形態(tài)分類剖面（剖面（橫截面）橫截面）: :是是褶皺樞紐方向的剖面。褶皺樞紐方向的剖面。（1 1）根據(jù)各層厚度變化分類：）根據(jù)各層厚度變化分類： 平行（同心）褶皺和相似褶皺平行（同心）褶皺和相似褶皺鉛直剖面鉛直剖面正交剖面（橫截面）正交剖面（橫截面）水平剖面水平剖面褶皺褶皺平行褶皺平行褶皺相似褶皺相似褶皺特征特征平行平行( (同心同心) )褶皺褶皺厚度厚度相等相等平行軸面測平行軸面測的視厚度的視厚度不相等不相等曲率中心曲率中心有共同的有共同的曲率中心曲率中心曲率曲率向外弧方向變小，向向外弧方向變小，向內(nèi)弧方向變大內(nèi)弧方向變

14、大褶皺形態(tài)褶皺形態(tài)平緩尖棱平緩平緩尖棱平緩深處消失深處消失構(gòu)造層次構(gòu)造層次發(fā)育在巖性均一的強發(fā)育在巖性均一的強巖層中，位于地殼的巖層中，位于地殼的淺層次構(gòu)造中淺層次構(gòu)造中平行平行( (同心同心) )褶皺特征褶皺特征特征特征相似褶皺相似褶皺厚度厚度頂厚翼薄頂厚翼薄平行軸面測平行軸面測的視厚度的視厚度相等相等曲率中心曲率中心沒有共同的沒有共同的曲率中心曲率中心曲率曲率基本不變基本不變褶皺形態(tài)褶皺形態(tài)隨深度保持不變隨深度保持不變構(gòu)造層次構(gòu)造層次發(fā)育在較弱巖層中，發(fā)育在較弱巖層中，位于地殼的中及較位于地殼的中及較深層次構(gòu)造中深層次構(gòu)造中相似褶皺特征相似褶皺特征 （2 2）根據(jù)褶皺中各層彎曲的相互協(xié)調(diào)性

15、：）根據(jù)褶皺中各層彎曲的相互協(xié)調(diào)性： 1)1)協(xié)調(diào)褶皺：協(xié)調(diào)褶皺：各層彎曲形態(tài)一致或呈有各層彎曲形態(tài)一致或呈有規(guī)律的過渡關(guān)系。規(guī)律的過渡關(guān)系。 2)2)不協(xié)調(diào)褶皺：不協(xié)調(diào)褶皺：各層彎曲形態(tài)明顯不同。各層彎曲形態(tài)明顯不同。不協(xié)調(diào)褶皺不協(xié)調(diào)褶皺不協(xié)調(diào)褶皺不協(xié)調(diào)褶皺 ( (五五) ) 蘭姆賽的褶皺幾何分類蘭姆賽的褶皺幾何分類 依據(jù)褶皺橫截面上褶皺層等傾斜線型式和依據(jù)褶皺橫截面上褶皺層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(guān)系厚度變化參數(shù)所反映的相鄰褶皺面的曲率關(guān)系將褶皺劃分為三類五型。將褶皺劃分為三類五型。等傾斜線：等傾斜線：褶皺層上、下面上傾角相等切褶皺層上、下面上傾角相等切點的聯(lián)線。

16、點的聯(lián)線。ABC 類：類：這類褶皺巖層的等傾斜線從核部向這類褶皺巖層的等傾斜線從核部向外側(cè)呈扇形撒開，根據(jù)撒開程度不同，細分為外側(cè)呈扇形撒開，根據(jù)撒開程度不同，細分為三個亞型：三個亞型： A A型：型：等傾斜線強烈向外呈扇形撒開，等傾斜線強烈向外呈扇形撒開，各線長短差別很大，為典型頂薄褶皺。各線長短差別很大，為典型頂薄褶皺。 B B型：型：等傾斜線從核部向外均勻撒開，并等傾斜線從核部向外均勻撒開，并和層面正交，各線長度大致相等，為典型的等和層面正交，各線長度大致相等，為典型的等厚褶皺。厚褶皺。 C C型：型：等傾斜線從核部向外略呈扇形撒開，等傾斜線從核部向外略呈扇形撒開，轉(zhuǎn)折端附近的傾斜線比兩

17、翼附近的要略長一些，轉(zhuǎn)折端附近的傾斜線比兩翼附近的要略長一些，反映出兩翼厚度變薄的趨勢，這是等厚褶皺向反映出兩翼厚度變薄的趨勢，這是等厚褶皺向頂厚頂厚- -相似褶皺過渡的類型。相似褶皺過渡的類型。BC 類：類：等傾斜線互等傾斜線互相平行且等長，為典型相平行且等長，為典型的相似褶皺。的相似褶皺。 類：類：等傾斜線呈等傾斜線呈反扇形排列，形成明顯反扇形排列，形成明顯的頂厚褶皺。的頂厚褶皺。 （六）同沉積褶皺和底辟構(gòu)造（六）同沉積褶皺和底辟構(gòu)造(1)(1)同沉積褶皺同沉積褶皺(synsidimentary(synsidimentary fold) fold)： 同沉積褶皺同沉積褶皺是在盆地普遍沉陷的

18、背景上，是在盆地普遍沉陷的背景上，局部地區(qū)發(fā)生一邊沉積、一邊褶皺的構(gòu)造。局部地區(qū)發(fā)生一邊沉積、一邊褶皺的構(gòu)造。背斜基本特征背斜基本特征 頂薄翼厚頂薄翼厚上緩下陡上緩下陡 頂粗翼細頂粗翼細 高點偏移高點偏移 背斜基本特征背斜基本特征 1 1、頂薄翼厚、頂薄翼厚: :巖層厚巖層厚度有軸部向兩翼變厚，頂度有軸部向兩翼變厚，頂部多見局部不整合。部多見局部不整合。 2 2、上緩下陡：、上緩下陡：褶皺兩褶皺兩翼的傾角上緩下陡。翼的傾角上緩下陡。 3 3、頂粗翼細：、頂粗翼細：同一層的巖性由頂部向同一層的巖性由頂部向兩翼逐漸變細。兩翼逐漸變細。 4 4、高點偏移：、高點偏移：上部構(gòu)造與下部構(gòu)造的上部構(gòu)造與下

19、部構(gòu)造的形態(tài)常常不吻合，上下部的構(gòu)造高點發(fā)形態(tài)常常不吻合，上下部的構(gòu)造高點發(fā)生明顯的位移。生明顯的位移。 (2)(2)底辟構(gòu)造和鹽丘底辟構(gòu)造和鹽丘底辟構(gòu)造是地下高韌性巖體如：巖鹽、底辟構(gòu)造是地下高韌性巖體如：巖鹽、石膏、粘土或煤層等，在石膏、粘土或煤層等，在構(gòu)造力構(gòu)造力或由于或由于巖巖石物質(zhì)間密度的差異所引起的浮力石物質(zhì)間密度的差異所引起的浮力作用下，作用下，向上流動并擠入上覆巖層之中而形成的一向上流動并擠入上覆巖層之中而形成的一種構(gòu)造。種構(gòu)造。鹽丘鹽丘(salt dome)(salt dome)是由于巖鹽和石膏是由于巖鹽和石膏向上流動并擠入圍巖，使上覆巖層發(fā)生拱向上流動并擠入圍巖，使上覆巖層

20、發(fā)生拱曲隆起而形成的一種構(gòu)造。曲隆起而形成的一種構(gòu)造。 鹽丘構(gòu)造：鹽丘構(gòu)造：鹽核：鹽核：變形復(fù)雜多樣，多為豎直褶皺或疊變形復(fù)雜多樣，多為豎直褶皺或疊加褶皺加褶皺( (與巖鹽體多次上升流動有關(guān)與巖鹽體多次上升流動有關(guān)) )。圍巖構(gòu)造：圍巖構(gòu)造：頂部形成穹隆構(gòu)造或短軸背斜，頂部形成穹隆構(gòu)造或短軸背斜，產(chǎn)生放射狀、環(huán)狀斷層；周邊為陡傾正斷層；產(chǎn)生放射狀、環(huán)狀斷層；周邊為陡傾正斷層；圍巖形成環(huán)形的周緣向斜。圍巖形成環(huán)形的周緣向斜。 （七）褶皺的組合型式及其分布（七）褶皺的組合型式及其分布 ( (一一) )穹隆和構(gòu)造盆地：穹隆和構(gòu)造盆地：穹?。厚仿。菏菐r層褶皺的脊向四周作放射是巖層褶皺的脊向四周作放射狀

21、傾斜的背斜。狀傾斜的背斜。構(gòu)造盆地：構(gòu)造盆地：是巖層從四周向中心的槽是巖層從四周向中心的槽部傾斜的向斜。部傾斜的向斜。（1 1）雁行褶皺）雁行褶皺 （斜列式褶皺）（斜列式褶皺） 由一系列平行斜列由一系列平行斜列的短軸背、向斜組成。的短軸背、向斜組成。一般認為是水平力偶作一般認為是水平力偶作用形成的。用形成的。（七）褶皺的組合型式及其分布（七）褶皺的組合型式及其分布(2)(2)隔檔式褶皺和隔槽式褶皺隔檔式褶皺和隔槽式褶皺 隔檔式褶皺：隔檔式褶皺：是由一系列平行的是由一系列平行的窄而緊閉的背斜和窄而緊閉的背斜和開闊平緩的向斜相開闊平緩的向斜相間排列組成。間排列組成。 隔槽式褶皺：隔槽式褶皺：是由一

22、系列平行的是由一系列平行的緊閉向斜和平緩開緊閉向斜和平緩開闊成箱狀的背斜相闊成箱狀的背斜相間排列組成。間排列組成。四川盆地東部隔檔式褶皺四川盆地東部隔檔式褶皺 形成機理：形成機理：主要是蓋層在基主要是蓋層在基底上剪切滑動形底上剪切滑動形成的滑脫構(gòu)造。成的滑脫構(gòu)造。(3)(3)復(fù)背斜和復(fù)向斜復(fù)背斜和復(fù)向斜 是由許多次級褶皺所組是由許多次級褶皺所組成的巨大背斜或巨大向斜。成的巨大背斜或巨大向斜。 發(fā)育于發(fā)育于水平擠壓的構(gòu)造水平擠壓的構(gòu)造活動帶?；顒訋?。 認識復(fù)背斜和復(fù)向斜：認識復(fù)背斜和復(fù)向斜：根據(jù)中央地帶的次級褶皺的根據(jù)中央地帶的次級褶皺的核部地層的新老關(guān)系，核部核部地層的新老關(guān)系，核部地層老于兩

23、側(cè)者為復(fù)背斜，地層老于兩側(cè)者為復(fù)背斜，新于兩側(cè)者為復(fù)向斜。新于兩側(cè)者為復(fù)向斜。湖北湯池峽復(fù)背斜剖面圖湖北湯池峽復(fù)背斜剖面圖 河南嵩山五指嶺復(fù)向斜剖面圖河南嵩山五指嶺復(fù)向斜剖面圖 （八）疊加褶皺（八）疊加褶皺疊加褶皺又稱重褶皺疊加褶皺又稱重褶皺，是指已經(jīng)褶，是指已經(jīng)褶皺的巖層再次彎曲變形而形成的褶皺。皺的巖層再次彎曲變形而形成的褶皺。沉積巖區(qū)的疊加褶皺可分為六種類型：沉積巖區(qū)的疊加褶皺可分為六種類型：1、跨褶型、跨褶型 2、移褶型、移褶型3、重褶型、重褶型 4、限褶型、限褶型5、彎褶型、彎褶型 6、加強型、加強型第二節(jié)褶皺形成機制第二節(jié)褶皺形成機制 一、褶皺形成機制的基本類型一、褶皺形成機制的基

24、本類型 二、褶皺形成中的壓扁作用二、褶皺形成中的壓扁作用 三、影響褶皺形成的主要因素三、影響褶皺形成的主要因素 一、褶皺形成的基本類型一、褶皺形成的基本類型 ( (一一) )縱彎褶皺作用縱彎褶皺作用(buckle folding)(buckle folding)： 巖層受到順層擠壓力而產(chǎn)生褶皺的作用，巖層受到順層擠壓力而產(chǎn)生褶皺的作用，稱為縱彎褶皺作用。稱為縱彎褶皺作用。 單層彎曲應(yīng)力、應(yīng)變分布特點：單層彎曲應(yīng)力、應(yīng)變分布特點：在結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)均一的單層板狀材料的側(cè)面上畫上幾排小圓，均一的單層板狀材料的側(cè)面上畫上幾排小圓，平板發(fā)生縱彎曲變形后小圓形態(tài)的變化反映平板發(fā)生縱彎曲變形后小圓形態(tài)的變化反映

25、了褶皺內(nèi)部應(yīng)變情況。了褶皺內(nèi)部應(yīng)變情況。 P P外凸側(cè)：外凸側(cè)： 應(yīng)力：應(yīng)力：3 3水平并水平并樞紐樞紐 1 1直立直立層面層面 2 2平行樞紐平行樞紐 應(yīng)變：垂直樞紐方向水平拉伸。應(yīng)變：垂直樞紐方向水平拉伸。內(nèi)凹側(cè)：內(nèi)凹側(cè)： 應(yīng)力：應(yīng)力：1 1 樞紐樞紐 3 3直立直立層面層面 2 2平行樞紐平行樞紐 應(yīng)變：垂直樞紐方向水平壓縮。應(yīng)變：垂直樞紐方向水平壓縮。中和面：中和面：無應(yīng)變，隨彎曲加劇中和面向無應(yīng)變，隨彎曲加劇中和面向 核部遷移。核部遷移。 單層或彼此粘結(jié)很牢的一套巖層在縱彎褶單層或彼此粘結(jié)很牢的一套巖層在縱彎褶皺作用下的變形規(guī)律：皺作用下的變形規(guī)律： 巖層韌性較高巖層韌性較高：外凸側(cè)

26、會因拉伸而變薄，：外凸側(cè)會因拉伸而變薄，內(nèi)凹側(cè)則因壓縮而變厚。內(nèi)凹側(cè)則因壓縮而變厚。 脆性的巖層脆性的巖層：在外凸側(cè)常產(chǎn)生與層面正交、：在外凸側(cè)常產(chǎn)生與層面正交、呈扇狀排列的楔形張節(jié)理或小型正斷層，而在呈扇狀排列的楔形張節(jié)理或小型正斷層，而在內(nèi)凹側(cè)因壓縮而產(chǎn)生逆斷層。內(nèi)凹側(cè)因壓縮而產(chǎn)生逆斷層。 當一套層狀巖石受到順層擠壓時，層理當一套層狀巖石受到順層擠壓時，層理在形成褶皺的過程中起著重要的作用，巖層在形成褶皺的過程中起著重要的作用，巖層的彎曲可以通過兩種運動方式來完成，的彎曲可以通過兩種運動方式來完成，一是一是彎滑褶皺作用，二是彎流褶皺作用彎滑褶皺作用，二是彎流褶皺作用。彎滑褶皺作用彎滑褶皺作

27、用彎流褶皺作用彎流褶皺作用 1 1、彎滑褶皺作用：、彎滑褶皺作用：巖層通過層間滑動而巖層通過層間滑動而彎曲形成的褶皺。主要特征是：彎曲形成的褶皺。主要特征是： （1 1）各單層有各自的中和面，整個褶皺沒）各單層有各自的中和面，整個褶皺沒有統(tǒng)一的中和面有統(tǒng)一的中和面。相鄰褶皺面平行，各巖層的。相鄰褶皺面平行，各巖層的真厚度在褶皺的各部位基本一致，往往產(chǎn)生平真厚度在褶皺的各部位基本一致，往往產(chǎn)生平行褶皺行褶皺“B B型型”。 （2 2）層間滑動規(guī)律及產(chǎn)生的小構(gòu)造）層間滑動規(guī)律及產(chǎn)生的小構(gòu)造： 規(guī)律：規(guī)律：背斜中各相鄰的上層相對向背斜轉(zhuǎn)背斜中各相鄰的上層相對向背斜轉(zhuǎn)折端方向滑動。折端方向滑動。 小構(gòu)

28、造：小構(gòu)造：見旋轉(zhuǎn)剪節(jié)理、同心剪節(jié)理、擦見旋轉(zhuǎn)剪節(jié)理、同心剪節(jié)理、擦痕、虛脫等現(xiàn)象。痕、虛脫等現(xiàn)象。 （3 3）當兩個強硬巖層之間夾有層理發(fā)育）當兩個強硬巖層之間夾有層理發(fā)育的韌性巖層時：的韌性巖層時：發(fā)生縱彎褶皺作用，則會在發(fā)生縱彎褶皺作用，則會在層間滑動的力偶作用下，使薄層韌性巖層發(fā)層間滑動的力偶作用下，使薄層韌性巖層發(fā)生層間小褶皺。生層間小褶皺。 可以利用可以利用翼部不對稱層翼部不對稱層間小褶皺判斷間小褶皺判斷上下層面及背、上下層面及背、向斜位置。向斜位置。 2 2、彎流褶皺作用：、彎流褶皺作用：巖層彎曲變形巖層彎曲變形時，不僅發(fā)生層間滑動，而且某些巖時，不僅發(fā)生層間滑動，而且某些巖層的

29、內(nèi)部還出現(xiàn)物質(zhì)流動現(xiàn)象。層的內(nèi)部還出現(xiàn)物質(zhì)流動現(xiàn)象。主要主要特征特征是：是： （1 1）層內(nèi)物質(zhì)的流動方向）層內(nèi)物質(zhì)的流動方向，自翼部，自翼部流向轉(zhuǎn)折端，致使轉(zhuǎn)折端部位增厚，流向轉(zhuǎn)折端，致使轉(zhuǎn)折端部位增厚，翼部相對減薄，從而形成翼部相對減薄，從而形成相似褶皺或相似褶皺或頂厚褶皺頂厚褶皺。 （2 2）當軟巖層與硬巖層互層時）當軟巖層與硬巖層互層時，受到，受到順層擠壓，硬巖層形成平行褶皺，而順層擠壓，硬巖層形成平行褶皺，而軟巖層易于流動，填充了由于層間滑軟巖層易于流動，填充了由于層間滑動形成的虛脫空隙，從而形成與硬巖動形成的虛脫空隙，從而形成與硬巖層褶皺形態(tài)不同的層褶皺形態(tài)不同的頂厚褶皺頂厚褶皺。

30、 (3)(3)當硬巖層中夾有一大層層理發(fā)當硬巖層中夾有一大層層理發(fā)育相對容易流動的韌性巖層時，育相對容易流動的韌性巖層時，可在可在主褶皺的翼部和轉(zhuǎn)折端形成主褶皺的翼部和轉(zhuǎn)折端形成從屬褶皺從屬褶皺。 （4 4）在側(cè)向擠壓下軟巖層發(fā)生強烈層內(nèi)流）在側(cè)向擠壓下軟巖層發(fā)生強烈層內(nèi)流動，可產(chǎn)生動，可產(chǎn)生線理、劈理或片理線理、劈理或片理等小構(gòu)造；如其等小構(gòu)造；如其間夾有脆性薄巖層，還可形成間夾有脆性薄巖層，還可形成構(gòu)造透鏡體構(gòu)造透鏡體。厚層硅質(zhì)石灰?guī)r厚層硅質(zhì)石灰?guī)r炭質(zhì)板巖夾薄層硅炭質(zhì)板巖夾薄層硅 質(zhì)石灰?guī)r質(zhì)石灰?guī)r順層流劈理順層流劈理順層剪裂面順層剪裂面張節(jié)理張節(jié)理由硅質(zhì)石灰?guī)r形成由硅質(zhì)石灰?guī)r形成 的構(gòu)造透

31、鏡體的構(gòu)造透鏡體翼部剪節(jié)理翼部剪節(jié)理反扇形流劈理反扇形流劈理（二）橫彎褶皺作用（二）橫彎褶皺作用(bending folding)(bending folding) 橫彎褶皺作用橫彎褶皺作用：巖層受到和層面垂巖層受到和層面垂直的外力作用而發(fā)直的外力作用而發(fā)生的褶皺，稱為橫生的褶皺，稱為橫彎褶皺作用。彎褶皺作用。 地殼差異升降地殼差異升降運動，巖漿或巖鹽運動，巖漿或巖鹽的底辟作用以及同的底辟作用以及同沉積褶皺作用所形沉積褶皺作用所形成的褶皺都屬于橫成的褶皺都屬于橫彎褶皺。彎褶皺。 特點：特點： （1 1）橫彎褶皺的巖層整體處于拉伸狀態(tài)，）橫彎褶皺的巖層整體處于拉伸狀態(tài)，一般不存在中和面。一般不存

32、在中和面。 （2 2）橫彎褶皺作用往往形成頂薄褶皺。頂）橫彎褶皺作用往往形成頂薄褶皺。頂部可出現(xiàn)放射狀或同心圓狀斷裂。部可出現(xiàn)放射狀或同心圓狀斷裂。 （3 3）由于垂直運動，物質(zhì)由頂部向翼部流）由于垂直運動，物質(zhì)由頂部向翼部流動，韌性巖層在翼部形成軸面向外傾斜的小褶動，韌性巖層在翼部形成軸面向外傾斜的小褶皺。皺。 在強烈的水平擠壓下，地下深處巖層在強烈的水平擠壓下，地下深處巖層在高韌性條件下，首先形成平行密集的破在高韌性條件下，首先形成平行密集的破裂面（劈理面、片理面），后在力的繼續(xù)裂面（劈理面、片理面），后在力的繼續(xù)作用下，沿著破裂面發(fā)生相對的、有規(guī)律作用下，沿著破裂面發(fā)生相對的、有規(guī)律的差

33、異滑動，而形成的差異滑動，而形成類似于褶皺的彎曲形類似于褶皺的彎曲形態(tài)態(tài)。 剪切褶皺并不是巖層真正褶皺，只是剪切褶皺并不是巖層真正褶皺，只是沿每一滑片作差異滑動，層面（標志面）沿每一滑片作差異滑動，層面（標志面）被錯開，故剪切褶皺作用過程中，被錯開，故剪切褶皺作用過程中，原始層原始層面不起任何控制作用面不起任何控制作用，它只是反映滑動結(jié)，它只是反映滑動結(jié)果的一種標志。果的一種標志。 （三）剪切褶皺作用（三）剪切褶皺作用(shear folding)(shear folding) 層面層面劈理面劈理面片理面片理面 剪切褶皺的主要特點：剪切褶皺的主要特點： （1 1）是典型的相似褶皺。）是典型的相

34、似褶皺。 （2 2）巖層并未發(fā)生真正的彎曲。）巖層并未發(fā)生真正的彎曲。 （3 3）形成的背、向斜規(guī)模小，有時）形成的背、向斜規(guī)模小，有時只造成層面鋸齒狀參差不齊的外貌。只造成層面鋸齒狀參差不齊的外貌。（四）柔流褶皺作用（四）柔流褶皺作用 柔流褶皺作用柔流褶皺作用: :是一種固態(tài)流變狀態(tài)下是一種固態(tài)流變狀態(tài)下的褶皺作用。的褶皺作用。 形成形成：高溫高壓下的巖石或富水的高韌：高溫高壓下的巖石或富水的高韌性低粘度的巖層在外力作用下發(fā)生類似粘稠性低粘度的巖層在外力作用下發(fā)生類似粘稠的流體那樣的變形，從而形成一種形態(tài)復(fù)雜、的流體那樣的變形，從而形成一種形態(tài)復(fù)雜、紊亂多變的流動褶皺。紊亂多變的流動褶皺。

35、特點特點： 1 1、形成形態(tài)復(fù)雜，產(chǎn)、形成形態(tài)復(fù)雜，產(chǎn) 狀無一定規(guī)律的流褶皺。狀無一定規(guī)律的流褶皺。 2 2、物質(zhì)流動突破層面限制。、物質(zhì)流動突破層面限制。 3 3、厚度變化大。、厚度變化大。長英質(zhì)脈長英質(zhì)脈腸狀褶皺腸狀褶皺 多納斯（多納斯（DonathDonath）和帕克）和帕克（ParkerParker）提出了一個關(guān)于褶皺形成）提出了一個關(guān)于褶皺形成機制的分類：機制的分類： 根據(jù)：根據(jù)： 褶皺巖系平均韌性褶皺巖系平均韌性 巖層之間的韌性差巖層之間的韌性差 層理在形成褶皺中的作用層理在形成褶皺中的作用將褶皺劃分為將褶皺劃分為：彎曲褶皺、被動褶皺、彎曲褶皺、被動褶皺、準準- -彎曲褶皺彎曲褶皺

36、補充補充彎曲褶皺彎曲褶皺平均韌性：平均韌性：低低彎曲滑動彎曲滑動褶皺褶皺中中彎曲流動彎曲流動褶皺褶皺韌性差：韌性差：影響影響不大不大層理：層理：積極控積極控制了褶皺變形制了褶皺變形被動褶皺被動褶皺平均韌性：平均韌性：高高韌性差：韌性差：較小較小層理：層理：不起積極控不起積極控制作用，物質(zhì)滑動制作用，物質(zhì)滑動和流動不受層理限和流動不受層理限制，只作為外貌彎制，只作為外貌彎曲的標志。曲的標志。準一彎曲褶皺：準一彎曲褶皺：是一種過渡類型的褶皺。是一種過渡類型的褶皺。是中、高韌性巖石特有的一種褶皺類型。是中、高韌性巖石特有的一種褶皺類型。從整個巖系看，有被動褶皺的特征。其中從整個巖系看，有被動褶皺的特

37、征。其中個別個別低韌性夾層低韌性夾層又表現(xiàn)為彎曲褶皺的又表現(xiàn)為彎曲褶皺的特征。特征。幾何形態(tài)受低幾何形態(tài)受低韌性巖層控制韌性巖層控制，總體，總體上像彎曲褶皺，物質(zhì)上像彎曲褶皺，物質(zhì)流動的主要特點又像流動的主要特點又像被動褶皺被動褶皺 ( (不協(xié)調(diào)褶不協(xié)調(diào)褶皺皺) )?？偟囊?guī)律總的規(guī)律韌性差小：韌性差?。厚薨欘愋蜎Q定于巖系的韌性。褶皺類型決定于巖系的韌性。平均韌性：平均韌性：低低高高褶皺類型：褶皺類型：彎曲滑動褶皺彎曲滑動褶皺彎曲流動褶皺彎曲流動褶皺 被動褶皺被動褶皺韌性差大：韌性差大：平均韌性：平均韌性：低低高高褶皺類型：褶皺類型：彎曲滑動彎曲滑動褶皺褶皺彎曲流動褶皺彎曲流動褶皺準彎曲褶皺準彎

38、曲褶皺被動被動褶皺褶皺（五）膝折褶皺作用（五）膝折褶皺作用 膝折褶皺作用膝折褶皺作用：它是兼具剪切褶：它是兼具剪切褶皺作用和彎滑褶皺作用兩種特性的一皺作用和彎滑褶皺作用兩種特性的一種特殊褶皺作用。種特殊褶皺作用。產(chǎn)生膝折的產(chǎn)生膝折的巖性特征巖性特征：為巖性較均為巖性較均一的脆性薄一的脆性薄層巖層或片層巖層或片理化巖石。理化巖石。 形成：形成：巖層在一定的巖層在一定的圍壓限制圍壓限制下，受到下，受到 與層理或面理與層理或面理平行或稍微斜交的壓應(yīng)平行或稍微斜交的壓應(yīng)力作用力作用，使巖層發(fā)生層間滑動，但又，使巖層發(fā)生層間滑動，但又受到某種限制，常常使滑動面發(fā)生急受到某種限制，常常使滑動面發(fā)生急劇轉(zhuǎn)折

39、，即圍繞一個相當于軸面的膝劇轉(zhuǎn)折，即圍繞一個相當于軸面的膝折面轉(zhuǎn)折而成尖棱褶皺。折面轉(zhuǎn)折而成尖棱褶皺。不對稱膝折不對稱膝折對稱膝折對稱膝折共軛膝折共軛膝折類型類型膝折帶膝折帶膝折面膝折面二、褶皺形成中的壓扁作用二、褶皺形成中的壓扁作用 巖層在褶皺過程中，總要引起巖層在褶皺過程中，總要引起平行主壓應(yīng)力方向的壓縮和垂直于主平行主壓應(yīng)力方向的壓縮和垂直于主壓應(yīng)力方向的伸長，即稱為褶皺的壓壓應(yīng)力方向的伸長，即稱為褶皺的壓扁作用。扁作用。 壓扁作用在褶皺前和褶皺過程中壓扁作用在褶皺前和褶皺過程中都存在，具體分析如下：都存在，具體分析如下： 1、隨著壓扁作用的增強，應(yīng)變、隨著壓扁作用的增強，應(yīng)變橢球的長軸

40、逐漸轉(zhuǎn)到平行軸面的方橢球的長軸逐漸轉(zhuǎn)到平行軸面的方向。向。 2、褶皺巖層的厚度翼部變薄，、褶皺巖層的厚度翼部變薄，轉(zhuǎn)折端增厚，褶皺由平行褶皺向相轉(zhuǎn)折端增厚，褶皺由平行褶皺向相似褶皺發(fā)展。似褶皺發(fā)展。 3 3、具有對稱要素的鮞粒、化石、具有對稱要素的鮞粒、化石等的變形，可以推斷壓扁作用程度。等的變形，可以推斷壓扁作用程度。 4 4、壓扁作用是形成層間褶皺的、壓扁作用是形成層間褶皺的重要原因。重要原因。5 5、翼部脆性薄夾層拉伸成、翼部脆性薄夾層拉伸成石石香腸、透鏡體香腸、透鏡體；韌性巖層產(chǎn)生；韌性巖層產(chǎn)生軸軸面劈理面劈理。強硬巖層在壓扁作用中。強硬巖層在壓扁作用中形成形成“無根勾狀褶皺無根勾狀褶

41、皺”。三、影響褶皺形成的主要因素三、影響褶皺形成的主要因素( (一一) )層理在褶皺形成中的作用層理在褶皺形成中的作用： 層理或成層構(gòu)造使巖石不均一，致使巖層層理或成層構(gòu)造使巖石不均一，致使巖層受力變形時，可以通過層間滑動或?qū)觾?nèi)物質(zhì)流受力變形時，可以通過層間滑動或?qū)觾?nèi)物質(zhì)流動而彎曲形成褶皺。動而彎曲形成褶皺。分析試驗過程分析試驗過程 實驗表明：成層構(gòu)造是巖石產(chǎn)生褶皺的實驗表明：成層構(gòu)造是巖石產(chǎn)生褶皺的必必要條件要條件。臘和粘土受測向擠壓的變形試驗臘和粘土受測向擠壓的變形試驗三層蠟三層蠟塊狀粘土塊狀粘土粘土分層粘土分層 (二二)巖層厚度和力學性質(zhì)的影響巖層厚度和力學性質(zhì)的影響 巖層厚度巖層厚度對

42、褶皺的形態(tài)和大小有顯對褶皺的形態(tài)和大小有顯著影響。著影響。 巖層力學性質(zhì)巖層力學性質(zhì)直接影響褶皺的形態(tài)直接影響褶皺的形態(tài)和類型。和類型。 畢奧特等提出了主波長理論，用以說明畢奧特等提出了主波長理論，用以說明巖層厚度、巖性與褶皺形成的關(guān)系。巖層厚度、巖性與褶皺形成的關(guān)系。 為了研究巖層的厚度和力學性質(zhì)對褶皺為了研究巖層的厚度和力學性質(zhì)對褶皺形成的影響，我們首先介紹一下褶皺的主波形成的影響，我們首先介紹一下褶皺的主波長理論：長理論： 1 1、主波長理論：、主波長理論： 概念：概念：這一理論是畢奧特這一理論是畢奧特（M.A.BiotM.A.Biot）和蘭伯格（）和蘭伯格（RambergRamberg

43、）通過模擬實驗和理論計算建立起來通過模擬實驗和理論計算建立起來的的。 假定：在即將發(fā)生褶皺的巖層中，存在假定：在即將發(fā)生褶皺的巖層中，存在著一些著一些低幅度正弦曲線狀微小起伏低幅度正弦曲線狀微小起伏，這些微小起伏可能在巖層受力前已經(jīng)存在，這些微小起伏可能在巖層受力前已經(jīng)存在，或者是在受力初期因局部失穩(wěn)而引起的?；蛘呤窃谑芰Τ跗谝蚓植渴Х€(wěn)而引起的。 這一學說指出，這一學說指出，雖然這些不同波長雖然這些不同波長的起伏都有可能生長發(fā)育，但其中的起伏都有可能生長發(fā)育，但其中有些波長要比其它波長發(fā)育的快，有些波長要比其它波長發(fā)育的快，波幅增大也快，并最終控制褶皺形波幅增大也快，并最終控制褶皺形成的波長，

44、這就稱為主波長（成的波長，這就稱為主波長（W Wd d）。）。 方程：（方程：（1 1）如果粘度為如果粘度為1 1 的的層被夾在粘度為層被夾在粘度為2 2的低粘性層中，的低粘性層中，則推導出的主波長的方程為：則推導出的主波長的方程為： W Wd d=2=2TT 式中：式中：T-T-為主導層的厚度，即為主導層的厚度，即1 1層層厚厚1 1662 23122T T （2）當由厚度為當由厚度為T和粘度為和粘度為1的的n個單層組成的多層粘性層時，其主個單層組成的多層粘性層時，其主波長波長方程方程為：為： Wd=2T主波長受巖層層數(shù)影響主波長受巖層層數(shù)影響nn1 1662 23 從公式可知：主波長與壓力

45、從公式可知：主波長與壓力無關(guān)，無關(guān)，壓力只影響褶皺作用的速度壓力只影響褶皺作用的速度而不影響主波長。當然，如果作用而不影響主波長。當然，如果作用力很大，接近于巖石的抗壓強度，力很大，接近于巖石的抗壓強度，則巖石并不表現(xiàn)為粘性，而表現(xiàn)為則巖石并不表現(xiàn)為粘性，而表現(xiàn)為彈性，這時上式前提已不成立。彈性，這時上式前提已不成立。 Wd=2TWd=2Tnn1 1662 23 2 2、運用主波長理論解釋巖層厚度與巖石、運用主波長理論解釋巖層厚度與巖石力學性質(zhì)對褶皺形成的影響力學性質(zhì)對褶皺形成的影響 （1 1）主波長與層的厚度成正比）主波長與層的厚度成正比。當。當1 1/2 2一定時，巖性相似而厚度不同的巖層

46、，一定時，巖性相似而厚度不同的巖層，形成不同波長形成不同波長的褶皺。的褶皺。厚度小的厚度小的層層形成的褶皺波長形成的褶皺波長小、褶皺多、每個小、褶皺多、每個褶皺較緊閉；褶皺較緊閉；厚度厚度大的層大的層形成的褶皺形成的褶皺波長大、單個褶皺波長大、單個褶皺較開闊。較開闊。河南嵩山變質(zhì)巖石中的不協(xié)調(diào)褶皺河南嵩山變質(zhì)巖石中的不協(xié)調(diào)褶皺（2 2）主波長與）主波長與 成正比成正比：當：當“T”T”一定一定時：時： 1 1/2 2大時大時，形成波長大、平緩開闊的，形成波長大、平緩開闊的平行褶皺；平行褶皺； 1 1/2 2小時小時，形成波長小、緊閉的相似，形成波長小、緊閉的相似褶皺。褶皺。 但當?shù)? 1與與

47、2 2值接近時，主波長值接近值接近時，主波長值接近3.46T3.46T，這樣的褶皺很微弱，可認為只有壓縮，這樣的褶皺很微弱，可認為只有壓縮而無褶皺，而無褶皺，W Wd d公式失效。公式失效。 1 1662 2 3結(jié)結(jié) 論論 在同樣水平擠壓作用下，厚層形在同樣水平擠壓作用下，厚層形成曲率小，波長大的平緩開闊褶皺；成曲率小，波長大的平緩開闊褶皺；而薄層者則形成曲率大，波長小的緊而薄層者則形成曲率大，波長小的緊閉褶皺。閉褶皺。同樣厚度的巖石，在同樣的水平同樣厚度的巖石，在同樣的水平擠壓作用下，擠壓作用下，強巖層強巖層常以彎滑作用為常以彎滑作用為主形成平行褶皺；主形成平行褶皺；弱巖層弱巖層則通過層內(nèi)則

48、通過層內(nèi)流動形成相似和頂厚褶皺。流動形成相似和頂厚褶皺。( (三三) )巖層埋藏深度及應(yīng)變速率對巖層埋藏深度及應(yīng)變速率對褶皺形成的影響褶皺形成的影響 1 1、埋藏深度：、埋藏深度：因為埋藏深度不因為埋藏深度不同，溫、壓不同，巖石力學性質(zhì)不同。同，溫、壓不同，巖石力學性質(zhì)不同。所以，所以， 地表地表以彎滑褶皺作用為主。以彎滑褶皺作用為主。 較深較深以彎流褶皺作用為主。以彎流褶皺作用為主。 更深更深以柔流和剪切褶皺作用為以柔流和剪切褶皺作用為主。主。 2、應(yīng)變速率影響：、應(yīng)變速率影響：影響巖石力學影響巖石力學性質(zhì)。性質(zhì)。 應(yīng)變速率大：應(yīng)變速率大：韌性層可出現(xiàn)彈韌性層可出現(xiàn)彈性變形和脆性斷裂，較深地

49、下也一性變形和脆性斷裂，較深地下也一樣。樣。 應(yīng)變速率?。簯?yīng)變速率?。毫﹂L時間作用，力長時間作用，巖層因蠕變而褶皺，在地表條件下巖層因蠕變而褶皺，在地表條件下也一樣。也一樣。 ( (四四) )基底構(gòu)造對蓋層褶皺的影響基底構(gòu)造對蓋層褶皺的影響 蓋層構(gòu)造常受基底構(gòu)造控制，控蓋層構(gòu)造常受基底構(gòu)造控制，控制形式多種多樣，下邊介紹幾種主要制形式多種多樣，下邊介紹幾種主要的形式：的形式： 1 1、古地貌或古地形古地貌或古地形對上覆蓋層對上覆蓋層形變的控制作用：形變的控制作用： （1）形成反轉(zhuǎn)構(gòu)造：）形成反轉(zhuǎn)構(gòu)造： 試驗證明，波狀不整合面可成為試驗證明，波狀不整合面可成為蓋層的滑脫面。當古地形是凹陷時，蓋層

50、的滑脫面。當古地形是凹陷時，凹陷區(qū)內(nèi)所覆蓋的水平疊層，在側(cè)向凹陷區(qū)內(nèi)所覆蓋的水平疊層，在側(cè)向擠壓下，先在擠壓下，先在凹陷中心的頂部層產(chǎn)生凹陷中心的頂部層產(chǎn)生小褶皺小褶皺，并逐漸向下延伸，隨壓力增，并逐漸向下延伸，隨壓力增大形成明顯的對稱背斜構(gòu)造。當古地大形成明顯的對稱背斜構(gòu)造。當古地形為隆起時，形為隆起時，隆起頂部的上覆疊層形隆起頂部的上覆疊層形成向斜構(gòu)造成向斜構(gòu)造。 （2 2）形成披覆構(gòu)造）形成披覆構(gòu)造：基底隆起其：基底隆起其上的蓋層形成大型穹窿構(gòu)造。上的蓋層形成大型穹窿構(gòu)造。 （3 3）形成同沉積褶皺）形成同沉積褶皺：邊隆起邊：邊隆起邊沉積。沉積。 2、深層斷裂對蓋層變形的影響：、深層斷裂

51、對蓋層變形的影響： 由于基底斷裂情況復(fù)雜，所以對蓋由于基底斷裂情況復(fù)雜，所以對蓋層變形的影響也很復(fù)雜。層變形的影響也很復(fù)雜。 （1）基底平移斷層）基底平移斷層蓋層產(chǎn)生蓋層產(chǎn)生雁行褶皺雁行褶皺 （2 2）基底斷裂）基底斷裂蓋層形成不對蓋層形成不對稱褶皺，軸面與斷面產(chǎn)狀一致。稱褶皺，軸面與斷面產(chǎn)狀一致。( (圖圖4-52b4-52b) ) （3 3）基底反向逆斷層組合）基底反向逆斷層組合蓋蓋層形成箱狀褶皺。（圖層形成箱狀褶皺。（圖4-52c4-52c) ) 第四節(jié)第四節(jié) 褶皺構(gòu)造的褶皺構(gòu)造的觀察和研究觀察和研究 褶皺構(gòu)造研究的基本任務(wù)是褶皺構(gòu)造研究的基本任務(wù)是，通通過野外觀察和填圖，結(jié)合各種地質(zhì)勘

52、探手段過野外觀察和填圖，結(jié)合各種地質(zhì)勘探手段和航片、衛(wèi)片的圖象解譯等所取得的地質(zhì)資和航片、衛(wèi)片的圖象解譯等所取得的地質(zhì)資料的綜合研究，料的綜合研究，查明褶皺的形態(tài)，產(chǎn)狀查明褶皺的形態(tài)，產(chǎn)狀和組合分布特征，探討褶皺形成機和組合分布特征，探討褶皺形成機制和形成時代制和形成時代，為研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特為研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征、找礦及水文、工程地質(zhì)服務(wù)。征、找礦及水文、工程地質(zhì)服務(wù)。 （一）（一）了解區(qū)域的總的構(gòu)造輪廓了解區(qū)域的總的構(gòu)造輪廓 露頭區(qū)：首先露頭區(qū)：首先應(yīng)通過對包括研應(yīng)通過對包括研究區(qū)在內(nèi)的小比例尺地質(zhì)圖及航空究區(qū)在內(nèi)的小比例尺地質(zhì)圖及航空像片、衛(wèi)星像片進行判讀和解譯分像片、衛(wèi)星像片進行判讀和

53、解譯分析；析；一、褶皺形態(tài)的研究一、褶皺形態(tài)的研究 繼而繼而在露頭良好的地帶進行在露頭良好的地帶進行橫穿區(qū)域構(gòu)造線的路線觀察，了解橫穿區(qū)域構(gòu)造線的路線觀察，了解全區(qū)地層時代、層序全區(qū)地層時代、層序及及構(gòu)造總體的構(gòu)造總體的特征特征，如區(qū)域構(gòu)造線方向及其變化，如區(qū)域構(gòu)造線方向及其變化，背斜和向斜發(fā)育特點，背斜、向斜是背斜和向斜發(fā)育特點，背斜、向斜是否構(gòu)成更高一級的大型褶皺，褶皺樞否構(gòu)成更高一級的大型褶皺，褶皺樞紐的傾伏方向，全區(qū)構(gòu)造發(fā)育的強弱紐的傾伏方向，全區(qū)構(gòu)造發(fā)育的強弱變化情況等等。變化情況等等。 覆蓋區(qū)覆蓋區(qū)：要進行一定規(guī)模的：要進行一定規(guī)模的地震勘地震勘探探，并結(jié)合鉆井資料進行層序標定，并

54、結(jié)合鉆井資料進行層序標定和構(gòu)造解釋。和構(gòu)造解釋。（二）（二）查明地層層序和追索標志層查明地層層序和追索標志層 查明地層層序查明地層層序： 進行地層對比及地層劃進行地層對比及地層劃分，查明巖層的新老順序，進而確定背分，查明巖層的新老順序，進而確定背斜和向斜。斜和向斜。 填繪地質(zhì)圖填繪地質(zhì)圖： 是研究褶皺形態(tài)、規(guī)模和是研究褶皺形態(tài)、規(guī)模和分布特征的重要方法。分布特征的重要方法。 填圖內(nèi)容：地層單位界線、構(gòu)造線、填圖內(nèi)容：地層單位界線、構(gòu)造線、標志層。標志層。 標志層標志層： 是指層位穩(wěn)定、分布廣泛、巖是指層位穩(wěn)定、分布廣泛、巖性特殊及厚度不大的巖層性特殊及厚度不大的巖層。 四望山地質(zhì)圖四望山地質(zhì)圖

55、（三）（三）觀測褶皺的幾何形態(tài)觀測褶皺的幾何形態(tài)1 1、確定褶皺軸面和樞紐的產(chǎn)狀、確定褶皺軸面和樞紐的產(chǎn)狀： 露頭好的小褶皺露頭好的小褶皺可在野外直可在野外直接量取。接量取。 露頭不好的大褶皺露頭不好的大褶皺在系統(tǒng)測在系統(tǒng)測量兩翼同一巖層產(chǎn)狀的基礎(chǔ)上，運量兩翼同一巖層產(chǎn)狀的基礎(chǔ)上，運用赤平投影來確定。用赤平投影來確定。 2、分析各褶皺層的幾何關(guān)系：、分析各褶皺層的幾何關(guān)系：根根據(jù)同一剖面上不同層位及不同高度據(jù)同一剖面上不同層位及不同高度的的地層傾角地層傾角的變化，結(jié)合同一巖層的變化，結(jié)合同一巖層厚度厚度在褶皺不同部位的變化來確定。在褶皺不同部位的變化來確定。這些資料是判斷褶皺類型的重要依這些資

56、料是判斷褶皺類型的重要依據(jù)（平行褶皺、相似褶皺、頂薄褶據(jù)（平行褶皺、相似褶皺、頂薄褶皺等）。皺等）。 3、研究轉(zhuǎn)折端形態(tài)：、研究轉(zhuǎn)折端形態(tài)：通過測量轉(zhuǎn)通過測量轉(zhuǎn)折端處的巖層產(chǎn)狀確定。折端處的巖層產(chǎn)狀確定。4 4、觀察褶皺出露形態(tài)及其平面、觀察褶皺出露形態(tài)及其平面圖像圖像：當?shù)孛孑^平坦，褶皺軸面近當?shù)孛孑^平坦，褶皺軸面近直立，樞紐傾伏較緩時，地質(zhì)直立，樞紐傾伏較緩時，地質(zhì)圖上地層轉(zhuǎn)折端點的連線接近圖上地層轉(zhuǎn)折端點的連線接近于褶皺的軸跡，與樞紐傾伏方于褶皺的軸跡，與樞紐傾伏方向大致一致。向大致一致。 斜歪傾伏褶皺特別是斜臥褶皺，斜歪傾伏褶皺特別是斜臥褶皺，因褶皺因褶皺出露效應(yīng)和地形效應(yīng)出露效應(yīng)和地

57、形效應(yīng)的關(guān)系，的關(guān)系，褶皺的出露形態(tài)就變的復(fù)雜化了。褶皺的出露形態(tài)就變的復(fù)雜化了。只有在橫截面上才能真實反映褶皺只有在橫截面上才能真實反映褶皺的形態(tài)。的形態(tài)。5 5、繪制褶皺剖面圖和橫截圖：、繪制褶皺剖面圖和橫截圖：褶皺是一個復(fù)雜的立體形態(tài)褶皺是一個復(fù)雜的立體形態(tài)地質(zhì)體。除平面研究法外，還可地質(zhì)體。除平面研究法外，還可用剖面法進行研究。用剖面法進行研究。橫剖面通常用褶皺的鉛直剖橫剖面通常用褶皺的鉛直剖面。必要時編制褶皺橫截圖面。必要時編制褶皺橫截圖( (垂垂直樞紐的截面直樞紐的截面) )，樞紐起伏變化，樞紐起伏變化時，要分段作橫截面研究。時，要分段作橫截面研究。A6、研究褶皺的縱剖面剖面、研究褶皺的縱剖面剖面結(jié)合地質(zhì)圖、橫剖面圖和縱結(jié)合地質(zhì)圖、橫剖面圖和縱剖面進行綜合研究，就能了解褶剖面進行綜合研究，就能了解褶皺在三維空間的整體形態(tài)及在不皺在三維空間的整體形態(tài)及在不同區(qū)段內(nèi)形態(tài)的變化特征和變化同區(qū)段內(nèi)