ecit 构造地质学课件pptNo4-3 第4章 褶皱3

（一）纵弯褶皱作用纵弯褶皱作用是指岩层受到顺层挤压力的作用而发生褶皱。力学上亦称之屈曲。一般假定岩层在褶皱前处于原始的水平状态，所以，纵弯褶皱作用被认为是地壳水平运动的结果。第六节褶皱的形成机制一、褶皱形成机制的基本类型1.调节岩层弯曲有两种方式在纵弯褶皱过程中，岩层间力学性质的差异，起着重要的作用，可导致岩层弯曲方式的差异：A.单层或彼此很紧密地粘结成为整体的一套岩层，在纵弯褶皱过程中通过外侧伸长、内侧压缩而发生弯曲，内外侧之间有一个既无拉伸也无压缩的中和面。这种褶皱作用称为中和面褶皱作用。B.彼此粘结不很紧密的一套岩层，在纵弯褶皱过程中通过层面之间的滑动而发生弯曲，这种纵弯褶皱作用称为弯滑褶皱作用。其中，不仅层面之间发生滑动，而且在某些岩层的内部还出现物质流动现象的，则称为弯流褶皱作用。弯滑褶皱作用弯流褶皱作用1)同一褶皱层各处厚度相同，褶皱形态呈IB型等厚褶皱。2.中和面褶皱作用的一般特点外侧因拉伸变薄，常产生顺层劈理内侧因受挤压增厚，常产生正扇形劈理2)韧性变形外侧因拉伸常形成垂直层面的张裂内侧因顺层挤压常形成平行层面的张裂3)脆性变形外侧常形成正断层式的共轭剪节理，进一步发展则形成地堑内侧常形成逆断层式的共轭剪节理，进一步发展则成逆断层变形是围绕褶皱轴的弯曲，所以褶皱是平面应变，枢纽平行δ2。垂直层面的厚度保持不变，形成IB型平行褶皱（等厚褶皱）。3.弯滑褶皱作用的特点岩层发生顺层的剪切滑移，总是从凹侧向着凸侧运动，所以常形成次级伴生构造：A.垂直褶皱枢纽的擦痕；B.牵引褶皱;C.层间剪节理，发育紧密时成为层间破劈理。垂直褶皱枢纽的擦痕牵引褶皱和层间剪节理D.在层内有时发育与层面以45º左右相交的张节理。E.在较脆性的岩石中，两翼上可以形成层间破碎带。F.在韧性较大的岩层中，两翼上常发育反扇形劈理。（二）剪切褶皱作用剪切褶皱作用又称滑褶皱作用，它是岩层沿着一系列与层面不平行的密集的剪切面发生差异运动而形成“褶皱”的作用。原始层面在这种褶皱作用中已不起控制作用，只是反映滑动结果的标志，故又称被动褶皱作用。（三）横弯褶皱作用岩层受到与层面垂直的作用力而发生弯曲形成褶皱，这种褶皱作用称作横弯褶皱作用。横弯褶皱作用可以是基底的断块升降引起盖层弯曲,也可以是密度倒置引起重力上浮的岩浆或岩盐的底辟作用引起的核上构造岩层的弯曲。２、一般特点1)横弯褶皱作用使岩层整体处于拉伸状态，没有中和面。2)岩层受到拉薄，褶皱形态呈“IA型”顶薄褶皱。3）背斜顶部甚至拉伸断裂而形成地堑；如果是穹状隆起，则可形成放射状或环状正断层。4）如果基底的差异性升降与盖层的沉积作用同时进行，这样形成的褶皱称为同沉积褶皱。同沉积褶皱的同一沉积层的岩相及厚度是变化的。同沉积褶皱特点：A背斜顶薄且颗粒粗，向斜槽厚且颗粒细；B新时代越新产状越缓。（四）柔流褶皱作用定义：高韧性和低粘度的岩石受到力的作用，发生类似粘性流体的粘滞性流动变形，从而形成复杂多变的褶皱。柔流褶皱作用是一种固态流变条件下的褶皱作用。如盐丘构造中底辟核的褶皱就是一种典型的柔流褶皱。冰川中冰层褶皱则是一种地表条件下的柔流褶皱变质岩或混合岩化岩体中有些长英质脉岩流变成不规则的柔流褶皱。由于物质持续的粘性流动，不仅有层流亦有紊流，因而造成十分复杂的褶皱形态。在紊流条件下所形成的复杂褶皱，已很难再造其运动学图象。因此，对区域应变场和应力场的分析已无实际意义，但仍可用以说明其生成时所处的条件（高温高压）。岩层在顺层挤压作用下，平行主压应力的方向缩短，垂直主压应力的方向伸长，即压扁作用。压扁作用越强烈，应变椭球体越扁，褶皱就越紧闭。在纵弯褶皱形成中，因压扁作用产生如下现象：1.脆性岩层与韧性岩层相间组成，岩层尚未发生整体褶皱时的顺层挤压，使强硬岩层先形成一系列小褶皱。2.使岩层厚度发生变化：翼部变薄，转折端变厚。二、纵弯褶皱形成中的压扁作用3.层内已不存在中和面，各点的应变椭球体的压扁面与轴面接近平行。岩层中的鲕粒、砾石、化石等在平行轴面方向被压扁。4.脆性岩层与韧性岩层相间组合时，褶皱翼部脆性岩层往往拉伸成石香肠、构造透镜体。韧性岩层发生强烈的塑性流动产生顺层流劈理,乃至平行轴面的挤压片理，而强硬岩层的褶皱翼部被拉断形成无根钩状褶皱。三、影响褶皱形成中的主要因素1.层理因素层理或成层构造使岩石具有不均一性，可以通过层间滑动或层内的物质塑性流动而弯曲形成褶皱。因此，层理或成层构造是岩石发生褶皱的必要条件。2.岩层厚度和力学性质因素在同等应力条件下，厚岩层或强岩层易形成平缓开阔的褶皱，薄岩层或弱岩层易形成紧闭的褶皱。强、弱不同的岩层相间组合一起形成褶皱时，强岩层形成等厚褶皱（平行褶皱），转折端产生正扇形张节理；弱岩层形成顶厚褶皱（相似褶皱），转折端产生反扇形流辟理。3.岩层埋藏深度和应变速率因素1）埋藏深度在地表附近的常温常压下，岩石普遍表现为脆性，以断裂变形为主，难以形成褶皱。在地下较浅处，温度、围压增大，岩石的韧性增高，岩层易于弯曲，以弯滑褶皱作用为主。在深部，岩石的韧性约高，逐渐变为弯流褶皱作用和剪切褶皱作用，以至柔流褶皱作用为主。2）应变速率如果作用力大，应变速率很大，即使在地下一定深处，岩层也会呈弹性弯曲或断裂；反之，即使在地表条件下，也会发生蠕变而形成褶皱。4.基底构造因素基底构造特别是基底断裂构造，对盖层的褶皱形态和组合型式具有较大的影响，如一些雁行褶皱、穹隆构造、不对称褶皱等常是受基底构造控制（详见徐开礼版P93图）。复习题什么是纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用？中和面褶皱作用形成的褶皱,有哪些主要特点？弯滑褶皱作用形成的褶皱,有哪些主要特点？横弯褶皱作用形成的褶皱,有哪些主要特点？什么是同沉积褶皱作用及其特点？岩层厚度和力学性质、岩层埋藏深度分别如何影响褶皱的形成？在纵弯褶皱形成中，如果脆性岩层与韧性岩层相间组合，在褶皱翼部可分别形成哪些构造现象？