构造地质学六

本章要点:

单层及多层岩系中褶皱的发育；褶皱成因分类；纵弯褶皱作用的基本概念；中和面褶皱作用、弯滑及弯流褶皱作用的变形特征；横弯褶皱作用；剪切褶皱作用；柔流褶皱作用的变形特征。第四章（二）褶皱的成因分析7/12/20231褶皱的成因分析在于了解:各种褶皱控制因素，如侧压力、重力、岩石的力学性质、褶皱层的组合关系等在褶皱形成中的作用;褶皱的发育过程;褶皱内部应变特征及其与其他构造的内在联系。从而了解褶皱与地壳运动的关系，以及褶皱对矿产控制的规律。7/12/20232多纳斯等(和，1964)在《褶皱和褶皱作用》一书中，详细地讨论了褶皱的运动学特征。兰姆赛(J.G.Ramsay,1967)在《岩石的褶皱作用和断裂作用》及兰姆赛等在《现代构造地质学方法，卷2》中，对褶皱作用及其内部应变特征作了详细分析。毕奥特(，1961)和兰伯格(H.Ramberg，1960)分别从理论上和实验中详细论述了褶皱的发育规律，其后又有许多地质学家从事这方面的研究，提出了许多颇有见解的理论或假设,但目前仍有许多问题有待解决，尤其是重力在褶皱形成中的作用及褶皱作用延续的时间等问题仍是难以用实验来模拟的难题。7/12/20233

褶皱的形成方式与其受力状态、变形环境及岩层的变形行为密切相关。从褶皱过程中岩层的变形行为来看，可把褶皱分为主动褶皱和被动褶皱两类。当受褶皱的层状岩系，各层之间岩石的韧性差比较显著，即层的力学性质和层理积极地控制着褶皱的发育时，这种褶皱称为主动褶皱。多纳斯等称其为弯曲褶皱。它们通常形成于地壳的中浅构造层次(约10km以内)。7/12/20234在南地学壳甩的票下配构漏造马层仪次妨，旧由嘴于嫂温苍度锤和学围香压虫的帐增肠高堤，戒各倡层稻岩尘石潮均倍显妇示爹很首大厅的春韧争性赵。浸如久果窜岩没石姥间钟的某韧侨性幅差摘趋辉于暂均端一牌，尊则啊层涨理梯在汤褶览皱美变衔形湿中南不醋再猜具遵有剪力饰学耕上辛的剖不蛙均注一盐性睬，捆只弄是础被替动循地底作沫为眼变企形肯的日标喉志物，扎这雾种取褶听皱眼称榴为豪被冲动胁褶杯皱禽;其岁实吊，溉是键岩浴层总褶灭皱树的繁假道像钞，旗岩添层钓虽连然角呈橡现农出鹊褶柜皱速的铅形绸式挠，爽但应并混没模有恼真调正丸发辜生得过请一牌般材意持义屡的摧弯狭曲胸。耗许案多别被浮动常褶年皱录是绘由妻沿型平古行峰剪灰切忠面宣的受不盲均州匀的剪棒切休而磁形者成御的眯，坝所叮以说亦川称湖剪礼切应褶肯皱眯。7/袋8/签20氏235从褶旺皱过绑程中物质波的运箭动方卫式，可乐以把彻其分验为流尚动和滑校动两种塑机制霜。从笛小型次(或鸣肉眼仙)尺嗓度上虑看，滑爪动演是沙物惯质悦沿训许令多棍一源定弄间修隔躲的圈不动连劳续席面商的两滑论移婶，躲而供流误动搭是辉物名质幸的昏连映续丙滑司移(厘图皂9并-驰1驴)洽。扶但醒从归显颤微从或扇超毒微躬的牺尺录度俘来距观道察牲，般流钻动米只酒是截一皆种攻晶羽粒只尺鬼度神或河晶截格涂尺代度茫的棕微博小勾滑兽动牺。速同蚕样桑，齿小填型养尺楚度旬上弟的稀滑扩动役，副如旦沿鼓劈叮理洒面灾的谣连拍续川滑遥动热或带一疲叠惯卡棒片染的件滑桨动猜，烫在们大置型升尺币度食上际也允可谱以肾看巨作景是基一承种尘流赤动挽。7/归8/彼20店236图鲁9碎-译1愁宏稿观策上投的伶流置动贝(撤A各)扔与盆滑耳动业(闷B港)芹示钞意僵图(F雅.A幸.D较an腹at辞h和控R.系B.骆pa缠rk求er鸟，1俯96议4)7惕/素8叮/翼2传0凡2栽37根穴据刻引君起齿褶材皱熟的作用魔力的械作用府方式，可谅以把立褶皱汁形成睬机制词分为纵们弯做褶搁皱惭作河用与横弯会褶皱作用纷。纵弯坑褶皱堵作用事是指嫩引起灯褶皱研的作阿用力长平行井于岩宁层挤送压，思使岩华层失肠稳而斑弯曲半，力末学上馅亦称鸣屈曲游。一般奶假定故岩层限在褶袄皱前艘处于枪原始塌的水象平状订态，丧所以厦，纵恰弯睛褶倚皱络作紫用即是测地匀壳卧水爽平急挤互压斩的苗结霉果舰。横弯联褶皱爆作用是指糟作用配力垂毁直于冲岩层尼而使担岩层方发生每弯曲涌的褶章皱作停用，部在岩胃层水秒平的结情况亮下，旋是由肆垂向弱力引饼起的免。7/妈8/僻20投238第一替节肠纵弯帮褶皱篇作用纵弯变褶皱源作用拌是指柱岩层饶受到顺层烘挤压力的世作用爬而形湖成的月褶皱南。这时淹，岩寺层间萌力学禽性质既的差侦异在忠褶皱给形成珍中起饼着主娇导的鸟作用普。如餐果铺岩笑石尼是口各唱向牌同放性洗的煌均匹质浴岩承石诊，须如萝块替状瞧花乏岗纽奉岩托体浩及惨高劫温少高抬压物条蝴件至下船使箱层彩理赴失曲去移力取学恒上华各久向地异再性芹的敲变仆质捎沉献积臭岩梢系鸟:圆则不水贿平披挤目压模只顶能订引狗起帅岩绣层厕或鹊岩伯体短的均匀肺压扁，脸在躁平背行弄挤掌压疑方泳向交上咐缩民短犹和吴平门行施最牧大喇拉灾伸箩方开向挣上滔伸澡长低，澡并乐可丈发毫育旺垂肺直牺于边缩劝短旁方湿向填的谨透肺入属性饲面额理党。如漠果康岩蚊系搜中突各屋层举的牛力织学仙性油质详不怠一纽奉致般，匆则碰在暂顺筝层方挤脉压同下堂，例强娃硬偏层页(坛能饼干本层套)悠就绘会灾因饶失唯稳膏而应发妙生凡正乔弦讽曲嫁线拖状门的芬弯惹曲软，摘形服成饮褶攻皱竞;认相宵对密软少弱杜层坟(街非衬能苹干阀层岭)修作掘为鹊介余质跌在聚发仿生辱均钢匀锁压慈扁担的否同贫时呼，拨被熊动棍地诉调朴整掌和征适旧应剑由狸强隆硬绣层常引予起峡的殊弯腊曲谅形祝态艇。拌如乖果急两既者霸的芹韧教性脸差滑较优小奇，迹则烧在龄褶腾皱跨时狸要内共府同捕地扣受秤到味总恋体化的否压栏扁剃。7接/翅8彻/葡2幸0完2勉39毕奥通特等时(萍,著19罚61修)对侮在顺艳层挤煤压下窃层的念失稳辽而形察成的羽褶皱郑作了听数学臭计算六与实弱验，庸提出叹了褶霞皱发词育的主波地长理胞论。阐崇明了凯褶皱祥初始符发育糠的主瓶波长甚与褶量皱层童的厚博度和究粘度四差的爷定量馋关系判。这同一理钻论较明好地客解释补了自曲然界训中一都些褶典皱的该形态练及其材内部柿构造富特征掉，可掠以作食为讨株论纵谋弯褶夸皱作仪用的岛基础7/掩8/晕20处231跃0一私、到纵川弯羽褶贺皱叹的楼发胡育卵机祖制(一店)单耐层褶摔皱的决发育班机制在建艇立褶滑皱发彼育的绑几何兆模式捕之前功，首蹈先必晴须考遮虑岩怒层的赢变形肉行为际。岩瓶石在遣地表由条件龙下的川变形亡基本再上是擦弹性晃的，因即应力样与应趁变成溉正比。可真以把池岩层开作为边弹性给板来陵考虑楚，其庆形成坡的褶郊皱波饶长与蚊作用晓应力吴的大漂小有撤关。但滤在抱地鉴下平较会高连的蹲温启压慨条滔件像下看，成在田小路应叨力症的窗长烫期端作甲用予下牛，疗不枕同糖的称岩耐石模可岁以弯看菌作晌是拦粘诞度斧各克异纷的穴粘扇性剪固牲体亩而昏变杆形培的罚，誉可源以歉简自单妇化秀地即用乖牛割顿没体顾的康变江形舰来洒表质达菜，岩女石填的脾粘战度份在煌变网形摆中名起她着齐主音导标作们用。警粘炮度杠较楼大某的销岩促层怒在抓褶栗皱胀发绣育泰中撤起存着伴骨础干鲁作旋用逮，拆这笨种淘岩资层亿称驴为能翅干摇层或强硬芹层。7拌/朽8并/葬2剧0勉2宪31床1设茂想符有贿一勉厚搅度份为没d民的启高浓粘车度祖(休μ1)痒强都硬歼层彼夹燥于氧低哪粘草度胁(蹦μ2)的没软弱赏岩层蜜中，否使其迟受侧片向顺北层挤抚压而摔发生草纵弯性作用布(章图9位-2般)。喊此时狐，要序使强缝硬层教发生象纵弯摊曲存翁在着户两种嘉阻力告:一拖种阻叶力来奥自强桥硬层市的内鸟部，搭因为岩成层伸弯聪曲套时悼，例必奋须冈使殖外脉弧披受袄拉予伸捞和雾内健弧趁受微压亩缩。因恰此，店层要茫弯曲若必须维克服哗这种萍内部恰的阻埋抗。序这时刻，岩层匆弯曲岩的波私长愈投大，运则形吉成的享弧形毒愈宽谦缓，瓶其外低弧拉饲伸和胡内弧尸压缩疗的变唯形愈优小，内谢部筑阻疏抗概亦缓愈滤小释。影所环以梅，奖如馅果痒没征有已周扰围这介带质葵的迫包量围原，道它场就刺趋恋向企于拣形督成房诚最立大夜的犯可哀能己波勤长慨(横图书9损-乡丰3栋A攻)感。7/坦8/犹20难2312另一乱种阻滔力来语自强乖硬层谣上下慰的软允弱层梦。强涛硬层始弯曲君时，市必然贤要推保开其训上下日的软洽弱层兄，从甘而软愁弱层墓的反偶作用点力企擦图阻给止强伴硬层椅的弯疯曲。风这种外部两阻抗饶的大析小与软强硬脱层的惜波长刃成正还比，换也与鸭其波壁幅成节正比恒。波醒长及精波幅刷愈小命，外贩部阻梦抗也猾愈小鹊。所以络，外惑部祝阻率抗炒的驴存送在洲要罗求亏褶承皱袭的生波紫长蒙尽厘可遭能异小(图羞9-帽3B责)。7班/罪8个/食2哀0裳2弄313图流9邻-爆2勺单踏层裁厚纸度晒为城d磁,奴粘火度屯为循μl的恨强感硬以层参夹司于胶粘悉度溪为敬μ2的基纺质中决的纵柳弯曲碑模型(据昨等，害19所87磨)平夏行鸭层发的董缩总矩仰ex使强坡硬层免形成列褶皱宜，Wi为其科初始注主波叼长，弃小箭往头表上示层啦内外释的阻挺抗。他图中耕ex及褶裂皱的货幅度悠是夸汁大表石示的7/根8/闻20渴231勒4图9疑-3汽可部能的膀初始偏波长胡模式(委据害等午。弹1糖9该8席7拣)A.弃强劫硬层思内部匆阻力衫要求热形成誉大波备长;慨B.绝基质航要求钳形成多小波粗长7壳/抗8经/炼2恭0穷2抚31皮5按照毒最小呀做功拳原理蹲，岩灿层将法选择详做功跃最小观而又缎能抵馆消这飞两种刃阻抗球，使劫某一丸调和代的中舱间值矛作为党最易朗褶皱糟的初辟始主拆波长贩Wi，即壁这种啄波长身的褶谢皱最胖易发仇育，匠因此作，成释为岩翁层弯龄曲的雹主导迎波长竭。根届据毕跟奥特墨的推挤算，演在粘扮性介支质中杏粘性挠较大拿的粘此性板为的褶款皱的剖初始套主波泳长Wi为:式中紫:d升－强欺硬层艇的厚妙度，μ1、μ2强寸硬脆层民、乡丰软启弱惧层点的证粘鞭度济，μ1＞μ2。7康/夫8恼/斜2缠0遵2腔316从黑(乞9声-犯1舞)桶式泉中间可跃以另获美得晨如剖下泻认权识沾:(奴1偿)田褶以皱东的扛主赞波醒长兴与佛所卷受掩作窑用教力兄的桌大厉小搏没屿有忠直萄接殿关云系往，吼而菊与饰强垮岩忘层书的灰厚礼度泄及驾层骂与下介茂质丛粘爷度宽比岭有渴关字。(2脾)褶吐皱主末波长评与褶夕皱层抹的原鲜始厚岩度d销成正懒比。当搅岩凉性械一煤定怒时危，甜即润层驱与刊介厕质很的牵粘混度风比μ1/μ2，为差常数茎时，村如果鲜强硬新层的龙厚度脑不同港，所少形成银褶皱啄的波遥长也粒不同师，厚佳度大博者波蝴长也居大。限因此招，一育套褶毙皱中紧的各督层可跟因其捡厚度慈差异反而形薯成紧启程度点不同梢的褶化皱。男层厚谷的岩更层形骄成的漠单个解褶皱修较宽刘缓，缺层薄沫的岩总层形慎成的瞎褶皱匆相对横紧闭层而量膜多。闭库尔早里等护，1医96悔2)管曾根廊据在呢野外为实际顶统计壮的褶速皱岩献层厚着度与足褶皱门波长缓对应便关系愚作出成图9技-4办，该炼图显鼻示了帆两者裂呈线讽性关左系。7/抚8/照20抽2317图谜9兴-择4丑纵造弯叮褶勾皱顺中安岩廉层享厚嘱度拜与炒褶堤皱庸波骨长陕的闸关舌系(联据抬等营，斥1岛9斜6艺2推)7/蹲8/邪20殊231染8(析3番)别褶威皱龙的分主任波呜长冷Wi与鞋强茶硬晌层算和讨介进质扁的劈燕粘丙度闻比拦(μ1/μ2)鸽的躁立肚方炊根觉成翼正垄比次。褶遗皱千岩寒层晃与光介起质平之商粘迎度影比座对吐褶煎皱沉的蹲发延育农及匀其委形旨态吃的吸影稻响瓦是筹很顿明岭显细的啊。牛可鬼以秋把臣强再硬盖层戴和须介耽质吧的劈燕粘用度狗比黄大掠致龙分译为充两植大鸡类拴:巴①壮粘达度潜比机很浩大公，锐反犁映说强违硬竞层夺与还介栋质吓的已能趋干垦性夕差浴很秧大跑;刻②目是祸粘查度系比嘱小配，定反荷映场强华硬磨层披与忠介价质才的禾能熄干梢性槐差堂小绵。荒这估两胡种杠类鼻型间的治层两形词成硬了挣不依同章的愈褶例皱收形搜态缎。7/代8/乎20央2319强硬定层与杯介质佛的能厌干性苹差大缎，如μ1/μ2＞吩5稿0(景图具9庙-搞5装A钳)扫。魂图博中片t0表誓示舞初牛始悦状野态趣。蚀在痰变落形糊初浙期碍t1时，朽强硬眯层失拴稳弯晌曲,渔形成碌了波堂长厚券度比例(Wi/ｄ纪）大灾的褶朴皱。轰褶皱担初始紫的扩狂幅速概率A竞很大胁，而琴强硬效层的丑顺层盐均匀佩缩短此，è尝小到址可以柳忽略元不计群，即缺初始迈波长核Wi与些褶纸皱疲后纽奉的鸦弧沉线煎波杏长够Wα近于惹相等嘴。随责着整蚊个系舞统的筐逐渐葵压扁略到tm时挪，五褶雁皱来向吊上两的除扩妙幅南速谋率守逐煮渐秆降颠低柔，贴代氧之慢以米两叉翼奴岩渣层肢的浓向扎轴谁面缓旋柏转躲且辰翼败间肤角庄变聪小知。屠当遭进牧一坚步解压鸭扁颈到销tn时，轰翼部配可能晴旋转镰超过久90崖°而喉相互弊压紧消，形黄成典糊型的柏肠状糟褶皱弯(校图9赴-6饶)。7/秩8/欲20问2320图帅9狮-吸5手单堪层狐强皮硬忍层误褶鸽皱张递薄进擦发乌育款模培式(据低等。晓19跪87佩)Wi初到始野主扇波图长咏;搜Wα沿橡弯症曲璃的室弧喝测氏量旁的爹波诞长丘;编ｄ凯.棒强誉硬紧层雾初粉始瓜厚泉度脉;光ｄ真′攀、垦ｄ堤″ｄ庸″花′茶变翻形坑后蕉的制厚赚度猴；年A起.房诚褶馋皱圾增至长防的晕扩星幅萄速抢率认;惨e毁.钓强后硬桃层叶加阴厚慎的眼应受变肤速斥率7坐/近8宁/记2奴0喇2当321强豆硬膨层敏与慌介猜质执的故能正干灿性寄差舍小革，脊如巡寿μ1/惧μ2＜镜1惧0(席图坑9锦-罢5司B疑)苹。匪图礼中凉表趁示杯在酸变民形葬的关初较期呼，偿强贝硬材层掩发靠育列的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