知名大学构造地质学讲义第章褶皱几何

第八章

褶皱的几何分析徐海军地球科学学院如何学习“褶皱”？认识与描述形态（构造尺度、宏观表现、微观特征……）物质组成（岩层、岩石、矿物）如何描述（专业术语）分析与解释几何学分析（形态、产状、构造要素、几何关系）运动学分析（地质历史、形成和演化过程）动力学分析（形成机制、力学性质和过程）实际应用地质查研究矿产资源勘探与开发地质灾害褶皱和褶皱要素第一节1.1 褶皱的基本概念褶皱（zhězhòu）－fold定义：地质体中呈弯曲形态的构造现象，是岩石中的各种面（层理、面理等）发生弯曲而显示的变形。褶皱是地壳中最基本的构造型式，是最引人注目的地质构造，它形象地反映了岩石曾经发生过连续变形。1.2 褶皱的基本类型据褶皱面弯曲形态划分背形：褶皱面上凸式弯曲向形：褶皱面下凹式弯曲据褶皱面的弯曲形态和地层新老关系划分背斜：核部老、翼部新地层向斜：核部新、翼部老地层背斜和向斜在平面上和剖面上的示意图1.3 褶皱要素特征点顶（脊）、拐点、槽特征线枢纽、轴迹（褶轴）特征面褶皱面、轴面、背面槽面特征值波长、波幅、翼间角核部：褶皱中心部位的岩层，简称核。翼部：褶皱核部两侧的地层,简称翼。核部翼翼轴迹轴面枢纽：褶皱的横剖面上，同一褶皱岩层的各最大弯曲点的连线叫枢纽。枢纽是一条线，它可以是直线，也可是曲线，它可以是水平的，也可是倾斜的。轴面：一个褶皱内各相邻褶皱面上的枢纽连成的面，它是大致平分褶皱两翼的对称面。轴面是一个假想的面，它可以是平面，也可是曲面；轴面属于面状构造要素，可用走向、倾向、倾角来确定。核翼翼轴面岩层面枢纽轴面轴迹：褶皱轴面与地面的交线。转折端：褶皱一翼向另一翼过渡的部分。核部翼翼轴迹轴面转折端脊：背斜或背形的同一褶皱面的各横剖面上的最高点称为脊。脊线：脊的连线称为脊线。脊面：相邻褶皱面上地脊线联成的面称为脊面。脊迹：脊面与地面的交线。槽：向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点称为槽。槽线：槽的连线称为槽线。槽面：相邻褶皱面上地槽线联成的面称为槽面。槽迹：槽面与地面的交线。拐点：褶皱面相反凸向的转折点，如果翼平直，取中点作为拐点。WA波长W

波幅A褶皱的翼间角褶皱的形态描述第二节观测淹褶皱伴的几臭种剖面褶皱堪的分焦类描忘述褶皱让转折摩端的蛇形态刚（正洒交剖甜面）骄分类翼间且角大计小分柔类轴面挑和两委翼产存状分革类褶皱的神位态分佳类1、褶畜皱转岩折端低的形脖态（怒正交圈剖面躲）尖棱褶皱箱状褶皱挠曲圆弧褶皱圆弧熄褶皱尖棱褶取皱尖棱褶抬皱箱状屡褶皱挠勒曲2、翼间出角大小平缓脚褶皱开启资褶皱中常褶沈皱紧闭角褶皱等斜藏褶皱3、轴隙面和旨两翼维产状肠分类褶皱涛包络丹面:某一绕褶皱秘面的纷同级阅褶皱季枢纽饲的切恶线面(S0)，包络狠面能表滋示褶皱续的总形抛态和总赠方位。刻如复式紫褶皱中,次级褶盾皱的包独络面反帐映了其谱高一级珠褶皱的致形态。对于污对称氏褶皱撒来说:波长:两个鸭同相贝位拐却点的敏距离(W悲)。波幅:相邻裙两个包络面之间垂窑直距离侵的一半(A)。4.褶皱纤的对筛称与外大小中间线:在正交拍剖面上眉，连接泉各褶皱绪面拐点泉的连线地。对称福褶皱健：褶谋皱的遍轴面弓与褶红皱包殃络面旅垂直练，两土翼的驾长度肉基本瓣相等薯。不对称化的褶皱湾：褶皱穿的轴面叫与褶皱膝包络面煮斜交，淋两翼的锅长度不纸相等。5.平行褶犁皱枢纽投方向褶内皱的形恨态圆柱村状褶眠皱的绵褶轴褶皱的平面图像轮廓褶皱绸的分凭类第三歇节类型轴面倾角枢纽倾伏角直立水平褶皱80—900—10直立倾伏褶皱80—9010—70倾竖褶皱80—9070—90斜歪水平褶皱20—800—10斜歪倾伏褶皱20—8010—70斜卧褶皱20—8020—80平卧褶皱0—100—10一、听位态乏分类羽表3.锅1褶皱的志位态分筝类直立商水平咳褶皱直立倾手伏褶皱倾竖量褶皱斜歪倾亡伏褶皱斜歪水香平褶皱斜卧貌褶皱平卧揭褶皱直立水扩平褶皱直立倾气伏褶皱斜歪汗水平翅褶皱斜卧绢褶皱平卧倍褶皱倾竖褶粮皱斜歪倾蚂伏褶皱（一）星按褶皱隆各岩层节的厚度满及几何帮关系的任分类1.平行（柔等厚）浙褶皱2.相似（骆顶厚）泉褶皱3.顶薄褶秋皱3.2褶皱遭的形筹态分测类平行饿（等魔厚）索褶皱平行褶贪皱又称同心筒褶皱。几何远特征：1）各岩旱层平行克弯曲；2）具乞有一耕个共怪同曲蠢率中快心；3）上下苍形态有撕变化。产出背挥景：地壳豆浅部漫、岩割石力无学性贤质一柿致的逐坚硬史岩层辈中。平行朋褶皱相似（布顶厚）地褶皱几何特捡征：1）相似剃弯曲；2）没扮有共装同曲主率中挎心；3）同一赔褶皱层薯的厚度窝两翼变薄黄，转尖折端危加厚弱。产出背苹景：在地抄壳深收部软缝弱岩挨层中（二）珍兰姆赛膊（Ra传ms捎ay）褶皱巾形态分啄类原理兰姆赛脖根据褶扁皱层相贫对曲率坚（等斜停线法）瞎，提出念一套形姻态分类惰，目前泊已被广挤泛采用柳。基本掘方法历：1）画出奔轴迹或糠实地水袄平线；2）画露出按辉一定述角度焰间隔震（10º或5º）的渠两褶衡皱面披的切谊线；3）连接今上下层沾面等倾辽角的切点，即曲为等斜限线。（二）悟按褶皱壶各岩层练的等倾掉斜线特殃征分类服（J.绑G.碌Ra竿ms缝ay命,1亲96偿7）Ⅰ类：盾等倾竿斜线大向内腰弧收耻敛顶薄查褶皱廉；平宪行褶穷皱（传等厚醉褶皱歪）很；过靠渡型Ⅱ类：等倾爪斜线袄相互平平行委等长谷，褶伴皱层被内弧陆与外消弧曲蝴率相疼等相似挤褶皱Ⅲ类：等倾腔斜线恋向外衬弧收烫敛，捞内弧引散开接，褶馋皱层漂内弧阶曲率味小于其外弧.顶厚褶量皱褶皱的裕组合型起式第四节褶皱尺的组疾合形它式褶皱忍的组木合形饼式：是指凤在同迁一构镜造运固动时辣期和顷同一阻构造胳应力窜场作父用下会，在殿成因诵上有翠联系筒的一舞系列破背斜阶和向露斜组扔成的兆具有厅一定亚几何抹规律删的褶句皱总宽体样胞式。褶皱捡组合略形式垦的类跨型：1）阿尔种卑斯式叙褶皱（Al侵pi越no赚ty政pe士f乱ol迈ds）；2）侏崇罗山摘式褶哭皱（Ju轧ra炸-t榴yp帽e湖fo谷ld丧s）；3）日尔咐曼式褶鸟皱（Ger臭man领oty顺pe醉fol奏ds）。褶皱估的组葱合型盲式1．阿尔卑环斯式褶焰皱：一系挽列线状崇褶皱分筐布，背渴斜和向取斜同等固发育，相喝间排列睬。2．侏罗堵山式斑褶皱：背床斜和锁向斜构发育统程度障不一纤致。犹又分扯为隔裳档式和隔篮槽式饱。3．日尔曼界式褶皱：背斜俩一般比她向斜发欲育，常御常是一兄系列短固轴背斜雁好行式咸排列同。叠加褶比皱（Ref职old残ed孟fol痰ds）叠加意褶皱寺的涵修义：是指已惩经褶皱平的岩层斯再一次饰弯曲而蜡形成褶劈燕皱，又挂称重褶脚皱。叠加愧褶皱层特征羞：1）褶氧皱面圈可以亦是层者理面眠（S0），或拜其它面慕理（S1,S2,…面…）；2）几何搏形态变亩化复杂退；3）可词以是厚两个比或两扯个以莫上构帅造旋能迴的奖褶皱纸叠加列，也维可以归是同趴一构测造旋碍迴不删同构袄造阶目段（饱幕）树的褶捏皱叠筹加而叼成。五、倍褶皱趣的叠偷加型占式叠加佩褶皱袖：已柴经褶李皱的震岩层扁再次依发生病弯曲驶变形态形成懒的褶豪皱。1．横党跨叠于加褶母皱（缝穹窿—盆地型乘）：两集期褶皱篇的枢纽输大角度穴甚至直锹角相交端。2．斜跨首叠加褶陈皱：两斗期褶皱芒枢纽斜庸交形成富，平面迫上呈穹袭窿、新终月或蘑禾菇状。3．共曾轴叠犯加褶璃皱：叹两期叮褶皱窗枢纽贤平行膊，出嗓项双锋重转淋折和徒钩状祖闭合闷。底劈构虾造平行褶录皱和相池似褶皱割中各褶置皱面弯庆曲形态贝大体一井致或作品有规律全变化，牙统称为协调究褶皱；不协于调褶蹦皱：唯各褶堵皱面丝式弯曲怕形态谣变化俘多端召，无牺几何元规律什可循圆的褶辫皱，闹称为不协调厕褶皱；底劈构垂