第5章 韧性变形(1)-褶皱概述

1、第五章第五章 韧性变形韧性变形褶皱概述褶皱概述韧性变形和塑性变形区别韧性变形和塑性变形区别l岩石的脆性：岩石的脆性：在断裂之前塑性变形量（）小于5材料的性能。l岩石的韧性：岩石的韧性：在断裂之前塑性变形量（）超过10材料的性能，反映宏观均质变形特征，而不涉及变形的微观机制。l岩石的塑性：岩石的塑性：是材料或岩石受力作用之后产生的永久变形、不可逆变形，它主要涉及变形的微观机制。l韧性和塑性的区别：韧性和塑性的区别：l韧性（延性）韧性（延性）是用来描述可允许的大应变，以宏观均质变形为特征，而不管其变形微观机制和流动性质。l塑性塑性意味着微观变形机制涉及到晶体的位错运动和物质扩散。 n 褶皱（褶皱（

2、fold）n 劈理（劈理（cleavage）n 线理（线理（lineation）n 韧性剪切带（韧性剪切带（ductile shear） 韧性变形韧性变形 n 褶皱的基本类型褶皱的基本类型n 褶皱的要素褶皱的要素n 褶皱的描述褶皱的描述褶皱概述褶皱概述 褶皱是地壳中最基本的构造型式, 是地壳中最引人注目的地质构造。褶皱是由岩石中原来近于平直的各种面状构造(例如层理面)发生弯曲而显示的变形。 形成褶皱的变形面绝大多数是沉积岩的层理面, 变质岩中的劈理、片理、片麻理以及岩浆岩中的原生流面也可变形褶皱弯曲。但褶皱构造在变质岩和沉积岩层中是最为发育的, 它形象地反映了岩石曾经发生过连续的连续的韧性变形

3、韧性变形。褶皱的概念褶皱的概念 褶皱的形态多种多样, 但主要的基本形式为背斜（背形）背斜（背形）和向斜（向形）和向斜（向形）: 背形背形: : 岩层变形向上弯曲,但岩层的新老层序不明, 或者褶皱面不是沉积岩层理面而是其它的构造面。 向形向形: : 岩层变形向下弯曲,但岩层的新老层序不明, 或者褶皱面不是沉积岩层理面而是其它的构造面。褶皱的基本类型（褶皱的基本类型（1）背斜背斜向斜向斜褶皱的基本类型（褶皱的基本类型（2）天然大型褶皱景观天然大型褶皱景观背斜和向斜在平面上和剖面上的图示背斜和向斜在平面上和剖面上的图示特征线特征线p 枢纽枢纽p 轴迹轴迹(褶皱轴褶皱轴)特征点特征点p 脊脊(顶顶)p

4、 拐点拐点p 槽槽褶皱要素褶皱要素特征点和特征线特征点和特征线p 褶皱面褶皱面p 轴面轴面p 脊面脊面p 槽面槽面褶皱要素褶皱要素特征面特征面 波长波长W、波幅、波幅AWA褶皱要素特征值褶皱要素特征值褶皱要素褶皱要素 正确地描述和研究褶皱，首先要了解褶皱的基本组成要素以及各要素的相互关系，褶皱的主要要素有: 1.1.核部：核部：指褶皱中心部位的岩层，简称核。 2.2.翼部：翼部：指褶皱核部两侧的地层，简称翼。核部核部翼翼翼翼 3. 3.枢纽：枢纽：在褶皱的横剖面上，同一褶皱面(如岩层面)各最大弯曲点的连线称为枢纽。枢纽可以是一条直线，也可以是一条曲线，可以是水平的，也可是倾斜的。 4.4.轴面

5、：轴面：指褶皱内各相邻褶皱面枢纽连成的面，它是大致平分褶皱两翼的对称面。轴面是一个假想面，它可以是平面，也可以是曲面；轴面为面状构造要素，可用走向、倾向、倾角来确定。 核核翼翼翼翼轴面轴面岩层面岩层面枢纽枢纽轴面轴面5.5.轴迹轴迹( (即褶皱轴即褶皱轴):): 褶皱轴面与地面的交线。6.6.转折端转折端: : 褶皱一翼向另一翼过渡的的部分。核部核部翼翼翼翼轴迹或褶皱轴轴迹或褶皱轴轴面轴面 6. 6.脊、脊线、脊面脊、脊线、脊面: :背斜或背形同一褶皱面的各横剖面上的最高点最高点称为脊; 它们的连线称为脊线; 若干相邻褶皱面上的脊线联成的面称为脊面。 7.7.槽、槽线、槽面槽、槽线、槽面: :

6、向斜或向形同一褶皱面的各横剖面上的最低点最低点称为槽; 它们的连线称为槽线; 若干相邻褶皱面上地槽线联成的面称为槽面。 8.8.脊迹和槽迹脊迹和槽迹: : 脊面和槽面与地面的交线。 褶皱的褶皱的波长波长和和波幅波幅是度量褶皱大小的要素是度量褶皱大小的要素, , 其定义如下其定义如下: : 褶皱包络面褶皱包络面: : 是指与是指与连续褶皱某一褶皱层面相切的面连续褶皱某一褶皱层面相切的面(S(S0 0) )。 拐点拐点: : 连续周期性波状曲线，其上凸和下凹部分的分界点连续周期性波状曲线，其上凸和下凹部分的分界点(i)(i)。 褶皱中间面褶皱中间面: : 两相邻包络面正中连接各个褶皱拐点的连线两相

7、邻包络面正中连接各个褶皱拐点的连线(m)(m)。对于对称褶皱对于对称褶皱来说来说: :波长波长: : 两个相两个相同相位拐点的同相位拐点的距离距离(W) (W) 。波幅波幅: : 相邻两相邻两个个包络面包络面之间之间垂直距离的一垂直距离的一半半(A)(A)。褶皱的大小（对称）褶皱的大小（对称） 不对称波形的褶皱波长和波幅的量度与对称不对称波形的褶皱波长和波幅的量度与对称褶皱的量度方法一致。褶皱的量度方法一致。 褶皱的描述褶皱的描述正交剖面褶皱的形态正交剖面褶皱的形态 1 1、转折端形态、转折端形态 2 2、翼间角大小、翼间角大小 3 3、轴面产状、轴面产状 4 4、褶皱的对称性、褶皱的对称性平

8、行褶皱枢纽方向褶皱的形态平行褶皱枢纽方向褶皱的形态褶皱的平面轮廓褶皱的平面轮廓直立剖面直立剖面水平剖面水平剖面正交剖面（垂直枢正交剖面（垂直枢纽方向）纽方向）不同方向剖面的褶皱形态不同方向剖面的褶皱形态褶皱转折端形态褶皱转折端形态尖棱褶皱尖棱褶皱箱状褶皱箱状褶皱挠曲挠曲圆弧褶皱圆弧褶皱圆弧褶皱圆弧褶皱尖棱褶皱尖棱褶皱褶皱的翼间角褶皱的翼间角 翼间角翼间角 平缓褶皱平缓褶皱 开阔褶皱开阔褶皱 中常褶皱中常褶皱 紧闭褶皱紧闭褶皱 等斜褶皱等斜褶皱平缓褶皱平缓褶皱开阔褶皱开阔褶皱中常褶皱中常褶皱紧闭褶皱紧闭褶皱等斜褶皱等斜褶皱褶皱在平面的轮廓褶皱在平面的轮廓穹隆和构造盆地穹隆和构造盆地褶皱立体图景观

9、和平面图像褶皱立体图景观和平面图像褶皱的分类褶皱的分类褶皱位态分类：褶皱位态分类：根据轴面轴面和枢纽枢纽产状不同褶皱形态分类：褶皱形态分类：根据褶皱层厚度褶皱层厚度和褶皱层形褶皱层形态态变化不同； 1 1、褶皱层厚度分类、褶皱层厚度分类 2 2、兰姆赛的褶皱层形态分类、兰姆赛的褶皱层形态分类褶褶皱皱位位态态分分类类直立水平褶皱直立水平褶皱倾竖褶皱倾竖褶皱平卧褶皱平卧褶皱斜歪倾伏褶皱斜歪倾伏褶皱直立倾伏褶皱直立倾伏褶皱斜歪水平褶皱斜歪水平褶皱斜卧褶皱斜卧褶皱类类 型型轴面倾角轴面倾角枢纽倾伏角枢纽倾伏角直立水平褶皱直立水平褶皱80 90 0 10 直立倾伏褶皱直立倾伏褶皱80 90 10 70 倾竖褶皱倾竖褶皱80 90 70 90 斜歪水平褶皱斜歪水平褶皱20 80 0 10 斜歪倾伏褶皱斜歪倾伏褶皱20 80 10 7