褶皱与断层

四、皱褶构造褶皱：岩石中各种面状构造（层理、层面、面理）发生弯曲形成的变形构造（一）褶皱要素1.核：褶皱的中心部分2.翼：褶皱核部两侧的岩层3.转折端：褶皱从一翼到另一翼的弯曲部分。4.枢纽:单一褶皱面上曲率最大点的连线。5.轴面：各相邻褶皱面的枢纽连成的面。（二）褶皱的基本类型背形与向形：就单个褶皱层的形态而言，褶皱可分为背形和向形。背形指褶皱面上凸式弯曲；向形指褶皱面下凹式弯曲。背斜与向斜：根据褶皱的形态和组成褶皱的地层面向，将褶皱分为两种基本类型：背斜和向斜。背斜是核部由老地层、翼部由新地层组成的褶皱。向斜是核部由新地层、翼部由老地层组成的褶皱。背形向斜向斜背斜向形背斜1.按转折端形态的分类a.圆弧褶皱：转折端呈圆弧状弯曲的褶皱（三）褶皱的分类b.尖棱褶皱：转折端为尖顶状，常由平直的两翼相交而成。c.箱状褶皱：转折端宽阔平直，两翼产状较陡，形如箱状的褶皱。如果箱状由两个共轭的轴面组成，则称共轭褶皱。d.挠曲（膝折）：在平缓岩层中，一段岩层突然变陡而表现出褶皱面的膝状弯曲。2.按轴面及两翼岩层产状的分类a.直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等。b.斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等。c.倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，一翼地层转。d.平卧褶皱：轴面近水平，一翼地层倒转。e.翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱。3.按枢纽产状的分类a.水平褶皱：枢纽的倾伏角近于水平（0°）b.倾伏褶皱：枢纽倾斜c.倾竖褶皱：枢纽直立（90°）4.按平面形态的分类1.等轴褶皱：长宽比近于1：1；2.短轴褶皱：长宽比约3：1;3.线状褶皱：长度远大于宽度构造穹窿：等轴或短轴背斜构造盆地：等轴或短轴向斜（一）节理断层：破裂面两侧有明显位移裂隙：破裂面两侧无明显位移裂隙：无规则分布节理：规则分布断裂构造五、断裂构造岩石受力作用超过岩石的强度极限时，岩石就要破裂，形成断裂构造。断裂构造（fracture）包括节理（joint）和断层（fault）两类。根据节理形成的力学性质，可将节理分为剪节理和张节理两类。(1)产状稳定，延伸较远(2)平直光滑，有时具剪切滑动擦痕。未被矿物充填时是平直闭合缝，如被充填，脉宽较为均匀，脉壁较为平直。(3)发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪裂，一般穿切砾石和胶结物。剪节理(4)常常组成共轭“X”型共轭裂隙，锐角中分线指示主压应力方向。往往成等距排列。(5)主剪裂面由羽状微裂面组成。发育最广泛的节理为共轭剪节理张节理(1)产状不稳定，延伸不远。单条节理短而弯曲。(2)裂隙面粗糙不平，无擦痕。(3)在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中常常绕砾石或粗砂粒而过，如切穿砾石，破裂面也凹凸不平。(4)一般被矿脉充填。脉宽变化较大，脉壁不平直。(5)张节理有时呈不规则的树枝状，各种网络状，有时也追踪“X”型共轭剪节理形成锯齿状张节理、雁列式张节理，有时也呈放射状或同心圆状组合张剪裂隙追踪张裂隙按节理面产状与岩层产状之间的关系，节理可分为：1.走向节理；2.倾向节理；3.斜向节理；4.顺层节理按节理面与褶皱轴面的产状关系，节理可分为：a.纵节理；b.斜节理；c.横节理（二）断层构造1.断层要素断层面：切断岩石并使两侧岩石发生位移的面。常有檫痕和镜面。断层带：由一系列断层面或由较宽的破碎带组成的大型断层。带内岩石破碎，常发育断层角砾岩、断层泥、超碎裂岩和糜棱岩。断裂带一般宽几厘米到几十米，甚至几公里。断层线：断层与地面的交线。断层面或断层带断层产状：以断层面的产状表示，包括走向、倾向和倾角。断盘：断层面两侧发生位移的岩块。倾斜断层：断层面上侧（倾向一侧）岩块为上盘，下侧为下盘。直立断层：据断层走向将两盘分为东西盘、南北盘、北东、南西盘或北西、南东盘。根据断层的运动方式：相对向上运动的为上升盘，向下运动的为下降盘。断盘断距断层面两侧被错断的同一岩层的相对距离在垂直于被错断地层走向的剖面上地层断距：断层两盘被错断的对应层间的垂直距离（ho）铅直地层断距：对应层间的铅直距离（hg）水平断层断距：对应层间的水平距离（hf）2.断层的分类按断层与相关构造的几何关系分类1）断层与岩层走向关系走向断层倾向断层斜向断层顺层断层2）按断层走向与褶皱轴面走向关系纵断层横断层斜断层按断层两盘相对运动分类1）正断层：断层上盘相对下盘沿断层面向下滑动的断层一般为倾角大于45度的高角度正断层，但多数向下变缓，形成铲（犁）式断层。2）逆断层：断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。倾角大于45度为高角度逆断层，称为逆冲断层；倾角在45度以下的为低角度逆断层，称为逆掩断层；倾角小于25度的逆断层，称为辗掩断层。3）平移断层：两盘沿断层走向相对运动的断层断层面产状一般陡立断层的组合类型阶梯状断层断层的组合类型：正断层：阶梯状断层、地垒、地堑逆断层：叠瓦状断层根据断层力学成因分类压性断层：由压应力作用形成，断层面走向垂直于主压应力方向；张性断层：由张应力作用形成，断层面走向垂直于张应力方向；扭性断层：由剪应力作用形成，断层面走向与主压应力方向的交角小于45°；压扭性断层：兼具压性断层与扭性断层性质；张扭性断层：兼具张性断层与扭性断层性质。3.断层的识别1）地貌标志（1）断层崖（2）断层三角面（3）错断山脉（4）串珠、带状分布的湖泊和泉水（5）水系的变化2）构造标志（1）构造不连续性（2）断层面的存在（3）强变形带的出现如强烈劈理化带和强烈碎裂带4）断层构造岩断层两盘岩石在断层活动中被改造形成的变质岩石地壳浅部－脆性断层－脆性断层构造岩地壳深部－韧性剪切带－糜棱岩断层泥：岩石研磨后经水化作用形成的一种主要由泥质矿物（如伊利石、高岭石和蒙托石）组成的未固结的断层岩，一般平行于断层面呈不同颜色的条带3）地层标志（1）地层的重复与缺失（2）标志物的错断：包括岩层、岩脉、不整合面、先期断层和侵入体边界等。（1）牵引构造牵引褶皱－断层两盘紧邻断层面的岩层因断层运动拖曳发生弯曲形成的褶皱。4）伴生构造（2）擦痕断层两盘相对运动时在断层面上划下的刻痕。反映断层两盘的真实运动轨迹。钉头痕：由大而深的一端和小而浅的一端形成的擦痕，断层对盘由深的一端向浅的一端运动（3）阶步：断层活动中在断层面形成的与断层运动方向垂直的微小陡坎，在陡坎处常发育与擦痕平行的矿物生长纤维。正阶步反阶步