第八章褶皱的几何分析.ppt

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1、1,第八章 褶皱的几何分析,1 褶皱和褶皱要素一、褶皱的基本类型褶皱 面状构造（层面、面理）的弯曲变形1.在地层层序（新老关系）不清的情况下分，背形：褶皱面向上弯曲；向形：褶皱面向下弯曲；2.在地层层序（新老关系）已知的情况下分，背斜：核部为老地层，翼部对称式的出现新地层；向斜：核部为新地层，翼部对称式的出现老地层。,2,二、褶皱要素 1.核：褶皱的中心部分（最新或最老）地层 2.翼：核部两侧对称出现的地层 3.枢纽：同一褶皱面上最大弯曲点的连线 4.轴面：褶皱各层枢纽连成的面(假想的面)5.转折端：褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分 6.翼间角：正交剖面上两翼间的内夹角 7.脊线：同一褶皱面

2、上最高点的连线 槽线：同一褶皱面上最低点的连线,8.拐点：由向形向背形转折过渡(公共翼上)的几何点,3,一、正交剖面上褶皱的形态 正交剖面（横截面）垂直褶皱枢纽的剖面 1.按转折端的形态分类（1）圆弧褶皱（2）尖棱褶皱（3）箱状褶皱（4）挠曲（膝折）,第二节 褶皱的描述,4,新第三系红层中的大型箱状褶皱新疆库车克孜纳努尔,5,(1)平缓褶皱：180120(2)开启褶皱：12070(3)中常褶皱：7030(4)紧闭褶皱：305(5)等斜褶皱：50,2.按翼间角大小分类,6,3.按轴面产状分类,(1)直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等(2)斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不相等(

3、3)倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，其中一翼地层倒转(4)平卧褶皱：轴面近水平，其中一翼地层倒转(5)反卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱,7,A.大型平卧褶皱新疆中巴公路盖孜检查站B.大理岩中的倒转褶皱新疆喀什奥依塔格C.平卧褶皱北京西山,8,4.褶皱的对称性（1）对称褶皱：轴面与水平面或包络面垂直，两翼长度基本相同。（2）不对称褶皱：轴面与水平面或包络面斜交，两翼长度不相同。,9,弯滑作用下，当两硬层夹一软弱岩层时，则在上下硬岩层滑动的力偶作用下，使薄层软弱（韧性）层产层间小褶皱可帮助我们确定层序倒转与否及背、向斜的位置。方法是：新岩层总是向背斜转端滑动，老岩层则向反方向滑动，先画出小褶皱的轴面

4、，与主褶皱面所交锐角尖指示相邻居层相对滑方向，滑动方向一旦确定，根据上述原理就可推测背、向斜的位置，也就知道了岩层正常与否。,10,二、平行枢纽方向的褶皱形态 1、枢纽产状：（1）水平褶皱：枢纽近水平，两翼地层走向平行（2）倾伏褶皱：枢纽倾伏，出现转折端 背斜：倾伏端，一般枢纽倾向封闭端，内部老地层 向斜：扬起端，一般枢纽倾向撒开端，内部新地层（3）倾竖褶皱：枢纽直立,11,12,2、褶轴：圆柱状褶皱：一轴线平行自身移动形成的弯曲面。非圆柱状褶皱：凡不属于上述特征的褶皱，其中有一特殊类型即圆锥状褶皱。它是由一轴线一端固定，以某一角度绕旋转轴进行旋转而成。,13,三、褶皱的平面形态 1.等轴褶皱

5、：长：宽=1：1（穹隆、构造盆地）2.短轴褶皱：长：宽=3：1 3.线状褶皱：长度远大于宽度的褶皱四、褶皱的大小（正交剖面上）1.中间线：连接各褶皱面上拐点的线 2.波长：两个相间拐点之间的距离（一个周期波的长度）3.波幅：中间线与与枢纽点之间的距离。,14,3 褶皱的类型及褶皱的组合型式,一、褶皱的位态分类（M.J.Rickard,1971）Reckard分类，根据轴面倾角和枢纽倾伏角两个要素，将褶皱分为七类。,15,Rickard 分类表,上表只要抓住其命名原则，就不难记住。命名原则是：轴面产状枢纽产状褶皱褶皱名称,16,Rickard褶皱的分类特征正确地反映褶皱三维空间形态和产状特征，避

6、免前述二维空间对褶皱观察描述的偏面性。七个区代表大类型变化范围，各区面积大小，代表自然界中出现的机率。定量化描述，便于统计分析易观察某地区褶皱的产状变化规律,17,18,二、褶皱的形态分类 1、几何学分类：（1）平行褶皱（等厚褶皱、同心褶皱）：各褶皱面有同一曲率中心（2）相似褶皱：各褶皱面具有相同的曲率（3）底辟构造：A、高塑体膨胀、上升而成 B、地表为穹隆或短轴背斜，发育放射状、同心圆状断层 C、高塑体为岩盐类时，称盐丘构造,19,三、兰姆赛的褶皱几何分类(J.G.Ramsay,1967),分类依据是根据褶皱横截面（）上褶皱层的等倾斜线型式和厚度变化参数所反映的相邻褶皱面的曲率关系。等倾斜线

7、的绘制：在的照片或横剖面图上，以实际水平线为基准；以基准线，按一定角度间隔（10，20）作相邻褶皱的切线；连接等斜切点即为等倾斜线。,20,兰姆赛的三类五型褶皱类：A 顶薄，等倾斜线强烈向内收敛，不等长 B 等厚，等倾斜线向内弧收敛，等长 C 顶厚，等倾斜线向内弧轻微收敛，不等长类：等倾斜线平行且相等，曲率相等，相似褶皱类：等倾斜线向外领、内撒开、倒扇形、顶厚褶皱,21,22,四、褶皱的组合型式和分布,（一）阿尔卑斯式褶皱（Alpinotype folds）又称全形褶皱，基本特点是：褶皱呈线状成带展布，走向与构造带一致；背向斜同等发育，布满全区。不同级别的褶皱往往成复背斜和复向斜构造，是造山带

8、强烈地带主要构造样式。复背斜和复向斜概念。,23,（二）侏罗山式褶皱（Jura-type folds）,又称过度型褶皱，其代表性构造是隔档式与隔槽式褶皱，隔档式褶皱又称梳状褶皱。其成因是沉积盖层在刚性基底的软弱层上滑脱变形或薄皮滑脱的结果，属于造山带前陆的构造现象。我国湘、鄂西、黔北和川东发育外，在湘赣一带也广泛发育。（示图）,24,扇形复背斜、倒扇形复背斜,正扇形复背斜倒扇形复背斜,25,（三）日尔曼式褶皱（German-tpye folds）,又称断续式褶皱：主要发育于构造变形轻微的地台盖层中，以卵圆形穹隆，拉长的短轴背斜或长垣为主。褶皱翼部产状很缓，甚至近水平，但规模很大，延长数十公里以

9、外，可以弧零地产出于水平岩层中，背斜、向斜发育不同等，展布无定向，有的成群分布，呈雁行式排列。这类褶皱常产于北美地台上，区域性巨大盆地中，在中国川中以及柴达木盆地之中也有类似褶皱。,26,五、叠加褶皱（Superimposed folds）,（一）叠加褶皱的三种基本型式（兰姆赛，1967）示图说明：型：晚期褶皱最大应变轴（A、X、a1）或流动方向a2与早期褶皱的轴面平行，两期褶皱的枢纽（中间应变轴B、Y、a2）方向不一致，一般呈大角度相交，这种类型褶皱相当“横跨”“斜跨”褶皱。F1的轴面变形影响不大，而1再褶皱，呈有规律的起伏，表现为穹盆相间的构造，类似两个波叠加，波峰+波峰=峰更高，波谷+波谷=谷更低，波峰+波谷=中和，相当一个鞍部。,27,型、a2s1（或大角相交）B1b2成中等或大角度相交F1常为紧闭或等斜的斜歪褶皱，平卧褶皱，S1与翼一起褶皱，B1也同时褶皱，形成平面上的新月型或蘑菇型褶皱。,28,型、共轴叠加褶皱，a2s1成大角度相交，但B1b2。F1之S1和两翼共同被褶皱，尤其在正交剖面上更为清楚，可出现双重褶皱或钩状闭合褶皱。,