褶皱构造 ######################################## 褶皱是岩石中各种 ``面状构造`` 的弯曲变形，它是岩层 ``塑性变形`` 的结果 褶皱要素 **************************************** 褶皱的各个 ``组成部分`` 和 ``确定其形态的几何要素`` 就是 ``褶皱要素`` 如图： .. image:: assets/褶皱要素.png :scale: 80 .. csv-table:: :header: 褶皱要素, 解释 核 ,背斜或向斜的中心部位 翼 ,核部两侧的地层 拐点 ,褶皱的最高点，即褶皱翼部曲率为零的点。 翼间角 ,指构成两翼的同一褶皱面的拐点的切线的夹角，亦指两翼间的最小夹角。 转折端 ,指褶皱从一翼过渡到另一翼的弯曲部分 枢纽 ,褶皱每层最大弯曲点的连线，可以是曲线 轴面 ,枢纽构成的曲面 [#]_ 脊线 ,同一背形褶皱面上最高点的连线 [#]_ 槽线 ,同一向形褶皱面的最低点的连线 [#]_ .. note:: - 枢纽反映褶皱的延伸方向，轴面反映褶皱的倾斜方向 向斜和背斜 **************************************** 褶皱的基本形态只有两种：``向斜`` 和 ``背斜`` [#]_ - 背斜：是褶皱构造的向上拱起的部分。中间老，两边新 - 向斜：是褶皱构造向下弯曲拗陷的部分。中间新，两边老 如图： .. image:: assets/背斜向斜.png :scale: 50 .. note:: - 背斜不一定是高地，向斜也不一定是低谷 - 背斜与向斜的几何学要素中除脊线与槽线不同外，其余要素是相同的。 褶皱形态 **************************************** 同一褶皱在不同的剖面上具有不同的形态特征： .. image:: assets/褶皱剖面.png :scale: 50 - 根据 ``转折端`` 褶皱有以下几种形态： .. image:: assets/褶皱转折端形态.png :scale: 50 - 根据 ``轴面`` 褶皱有以下几种形态 .. image:: assets/褶皱轴面形态.png :scale: 50 - 根据 ``对称性`` 褶皱有以下几种形态： .. image:: assets/褶皱对称性形态.png :scale: 80 枢纽分类 **************************************** - 根据褶皱的轴面和枢纽的产状可以对褶皱进行以下分类： .. image:: assets/褶皱分类.png :scale: 70 - 根据各褶皱地层弯曲形态的相互关系分类： - 协调褶皱 - 不协调褶皱 - 根据褶皱层的厚度变化及各层之间的几何关系分类： .. image:: assets/褶皱厚度分类.png :scale: 50 .. important:: 平行褶皱和相似褶皱的区别： - 平行褶皱各褶皱面作平行弯曲，同一褶皱层真厚度不变 - 相似褶皱面只是相似的弯曲，厚度不一定保持不变 同沉积褶皱和底辟构造 **************************************** #. 同沉积褶皱（生长褶皱）：在岩层沉积的同时形成褶皱 #. 底辟构造：由于岩石密度差异，导致低密度岩石被挤向上覆岩层形成的穹隆或蘑菇状构造。常见的为盐丘和岩浆底辟 褶皱的组合形式 **************************************** #. 侏罗山式褶皱 [#]_ - 代表性构造为隔档式与隔槽式褶皱 - 隔档式褶皱由一系列平行褶皱组成，其特征是背斜紧闭，发育完整，而向斜则平缓开阔 - 隔槽式褶皱特征是向斜紧闭且发育完整，而背斜则平缓开阔，常呈箱状 .. image:: assets/侏罗山式褶皱.png :scale: 70 #. 雁行褶皱 - 一系列呈平行斜列(雁行状) 的短轴背斜或向斜，可以由不同规模和级次的背斜或向斜所组成 [#]_ #. 阿尔卑斯式褶皱 - 一系列线状褶皱成带状展布，所有褶皱的走向基本上与构造带的延伸方向一致；在整个带内的背斜和向斜呈连续波状，同等发育，布满全区；不同级别的褶皱往往组合成巨大的复背斜和复向斜。 为强烈地质作用轴向水平挤压的后果 - 典型结构为复背斜和复向斜：两翼被一系列次级褶皱复杂化的大型褶皱构造 .. image:: assets/复式褶皱.png 褶皱的形成机制 **************************************** .. image:: assets/褶皱的形成机制.png :scale: 70 纵弯褶皱作用 ======================================== 又分为弯滑褶皱作用和弯流褶皱作用： #. 弯滑褶皱作用：一系列岩层通过层间滑动而弯曲成为褶皱的过程 .. image:: assets/弯滑褶皱作用.png 特点如下： - 背斜上部拉伸，下部挤压；向斜上部挤压，下部拉伸； - 在挤压面和拉伸面中间存在 ``应力中和面`` ，其未发生应变 - 上层相对向背斜转折端滑动，下层向相邻向斜的转折端滑动 - 层面上形成垂直于枢纽的擦痕 - 在转折端形成空隙，造成虚脱现象 .. image:: assets/擦痕.png .. image:: assets/虚脱.png .. important:: 通过层间小褶皱判断层序： 弯滑褶皱的褶皱上下褶皱层间的塑形层可以形成层间小褶皱。层间小褶皱的轴面与其相邻褶皱层所夹锐角指向相邻岩层的滑动方向。 如图： .. image:: assets/层间小褶皱.png #. 弯流褶皱作用 岩层弯曲变形时不仅发生层间滑动，而且某些岩层的内部还出现物质流动现象，上下层面对褶皱层内物质的流动起着控制作用。 - 往往呈相似褶皱或类顶厚褶皱 - 翼部和转折端的塑性层内往往形成从属褶皱，显示层内物质向转折端流动的特征 .. image:: assets/弯流褶皱作用.png 横弯褶皱作用 ======================================== 岩层受到与层面垂直的外力作用而形成褶皱的过程。 典型构造为 ``底辟构造`` 剪切褶皱作用 ======================================== 岩层沿着一系列与层面交切的密集面发生不均匀的剪切滑动而形成的褶皱 [#]_ - 被动褶皱作用 - 褶皱层中发生平面应变，同一剪切面上各处的应变值相等 - 相似褶皱 .. image:: assets/剪切褶皱作用.png :scale: 80 柔流褶皱作用 ======================================== 发生在具有高韧性和低粘度的岩石中，岩石通过类似于粘性流体发生粘滞性流动形成的褶皱 [#]_ .. image:: assets/柔流褶皱作用.png :scale: 80 叠加褶皱 **************************************** 同一岩层受到不同方向褶皱作用改造的现象 .. image:: assets/叠加褶皱.png .. [#] `轴面 `_ .. [#] `褶皱脊线 `_ .. [#] `褶皱槽线 `_ .. [#] `背斜向斜 `_ .. [#] `侏罗山式褶皱 `_ .. [#] `雁行式褶皱 `_ .. [#] `阿尔卑斯式褶皱 `_ .. [#] `剪切褶皱作用 `_ .. [#] `柔流褶皱作用 `_