地质学褶皱

城市与环境科学院㊣黄昆地质学基础第四章：构造运动和构造变动城市与环境科学院㊣黄昆第三节：褶皱构造及褶皱构造地貌褶皱的概念及褶曲要素褶曲的形态分类褶曲在地质图上的表现褶皱的组合类型如何在野外认识褶皱构造研究褶皱构造的意义褶皱构造地貌城市与环境科学院㊣黄昆一、褶皱的概念及褶曲要素褶皱构造：岩层的弯曲现象称为褶皱。褶皱是岩层塑性变形的结果，是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆褶皱构造通常指一系列弯曲的岩层；而把其中一个弯曲称为褶曲。岩层的连续完整性末遭到破坏。一、褶皱的概念及褶曲要素城市与环境科学院㊣黄昆褶曲形成过程城市与环境科学院㊣黄昆褶曲的形态是多种多样的，但基本形式只有背斜和向斜两种。背斜：褶曲的核部是老岩层，而两翼的新岩层，就是背斜；向斜：褶曲核部是新岩层，而两翼是老岩层，就是向斜。一、褶皱的概念及褶曲要素城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆背斜向斜城市与环境科学院㊣黄昆褶曲要素：褶曲要素是指褶曲的各个组成部分和确定其几何形态的要素。1、核；2、翼；3、轴面；4、枢纽；5、轴；6、转折端；一、褶皱的概念及褶曲要素城市与环境科学院㊣黄昆轴面的形态枢纽的形态水平枢纽倾斜枢纽波状枢纽一、褶皱的概念及褶曲要素城市与环境科学院㊣黄昆轴面轴核翼翼转折端城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆二、褶曲的形态分类褶皱的两翼产状根据轴面产状并结合两翼特点分类：直立褶曲：轴面直立，两翼向不同方向倾斜，两翼倾角相等，两翼对称，故又叫对称褶曲。城市与环境科学院㊣黄昆倾斜褶曲：轴面倾斜，两翼向不同方向倾斜，两翼倾角不等，两翼不对称，故又叫不对称褶曲。二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆倒转褶曲：轴面倾角更小，两翼向同一方向倾斜，其中一翼岩层发生倒转，两翼角相等或不等。二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆平卧褶曲：也叫横卧褶曲，轴面水平或近于水平，两翼岩层的产状也近于水平；一翼层位是正常的，另一翼层位发生倒转。二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆翻卷褶曲：轴面翻转向下弯曲，此种褶曲在外观上是向(背)斜，实际上是背(向)斜，通常由平卧褶曲转折端部分翻卷而成。二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆根据转折端形状及两翼特点分类：圆弧褶皱尖棱褶皱箱状褶皱扇状褶皱圆弧褶皱尖棱褶皱箱状褶皱扇状褶皱二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆根据枢纽的产状分类：水平褶曲：枢纽近于水平的褶曲。倾伏褶曲：枢纽倾伏的褶曲。枢纽与其在水平面上投影的夹角，称为倾伏角。倾竖褶曲：枢纽近于直立的褶曲。二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆倾伏褶曲二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆按平面形态分类：线形褶曲：又称长褶曲，褶曲轴向一定方向延伸很远，从几十千米到数百千米或者更长与宽之比大于10：1。二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆长圆形褶曲：又称短轴褶曲，长与宽之比在10：1到3：1之间。若为背斜叫短背斜，若为向斜叫短向斜。它们在平面上的投影形态近似椭圆形。二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆浑圆形褶曲：长宽之比小于3：1，平面投影近似圆形。若为背斜叫穹隆，若为向斜叫构造盆地。二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆按翼间角分类：平缓褶皱：翼间角120º开阔褶皱：翼间角120º-70º中常（闭合）褶皱：翼间角70º-30º紧闭褶皱：翼间角30º平缓褶皱开阔褶皱中常褶皱紧闭褶皱二、褶曲的形态分类城市与环境科学院㊣黄昆三、褶曲在地质图上的表现不同形态的褶曲，在地质图上表现为不同的形式。在地质图上分析褶曲，首先要注意岩层的新老关系，其次要注意岩层的产状，第三要注意地形与岩层的关系。水平褶曲在地质图上的表现在地质图上其特点是：两翼对称重复，并与走向平行。然后进一步分析，。若核部为新岩层，两翼为老岩层，则必为向斜；核部为老岩层，两翼为新岩层，所以为背斜。城市与环境科学院㊣黄昆三、褶曲在地质图上的表现倾伏褶曲在地质图上的表现在地质图上其特点是：两翼岩层对称重复，但彼此不平行而逐渐转折汇合。若一套倾伏背斜和倾伏向斜连续出现时，则其地质界线呈“之”字形弯曲。城市与环境科学院㊣黄昆三、褶曲在地质图上的表现城市与环境科学院㊣黄昆三、褶曲在地质图上的表现城市与环境科学院㊣黄昆三、褶曲在地质图上的表现城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆四、褶皱的组合类型从横剖面看褶皱的组合类型：复背斜和复向斜：复背斜（复向斜）是规模巨大的翼部为次一级甚至更次一级褶曲所复杂化的背斜（向斜）构造。这些大规模褶皱的次一级褶曲轴走向大体一致，从平面上看多呈紧密相邻同等发育的线形褶曲；从横剖面看，复背斜的褶曲轴面多向下形成扇状收敛；而复向斜的褶曲轴面多向上形成倒扇状收敛。城市与环境科学院㊣黄昆同斜褶皱和等斜褶皱：由一系列褶曲轴面和两翼岩层向同一方向倾斜的倒转褶．曲所组成的褶皱，称为同斜褶皱。如果一系列相连的倒转褶曲轴面和两翼岩层，不仅向同一方向倾斜，而且其倾角几乎相等，这样的褶皱称为等斜褶皱。四、褶皱的组合类型城市与环境科学院㊣黄昆隔档式和隔槽式褶皱：由宽阔平缓的向斜和狭窄紧闭的背斜交互组成，称隔档式褶皱；有的由宽阔平缓的背斜和狭窄紧闭的向斜组成，称隔槽式褶皱。四、褶皱的组合类型城市与环境科学院㊣黄昆四、褶皱的组合类型从平面上看褶皱的组合类型：平行状褶皱：一系列背斜向斜相间平行排列(图片)，相当于前面所讲的由线形褶曲组合而成的褶皱。它反映在一个应力场中以压应力为主所形成的褶皱。分枝状褶皱：指一个褶曲沿其延伸方向分叉，形成若干个褶曲，犹如树枝状。如川东华蓥山（王保长）背斜向SSW方向分成若干个背斜和向斜。城市与环境科学院㊣黄昆帚状褶皱：指若干个褶曲相间排列，一端收敛而另一端散开，形如帚状。如广西马巴帚状构造。弧形褶皱：指一系列(或单个)褶曲呈明显弧状的褶皱。雁行式褶皱：在区域性水平力偶(水平扭力)作用下，往往形成一组短轴背斜向斜相间斜列的褶皱构造。四、褶皱的组合类型城市与环境科学院㊣黄昆地貌方法：水平岩层往往是大型褶皱的转折部分（或构造盆地的底）；单斜岩层往往是大型褶曲的翼或构造盆地的边缘五、如何在野外认识褶皱构造城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆水平褶皱常形成互相平行的山脊、山谷；倾伏褶皱常形成“之”字形山脊和山谷；五、如何在野外认识褶皱构造城市与环境科学院㊣黄昆背斜谷，向斜山五、如何在野外认识褶皱构造城市与环境科学院㊣黄昆城市与环境科学院㊣黄昆柔流作用剪错作用弯滑作用城市与环境科学院㊣黄昆五、如何在野外认识褶皱构造城市与环境科学院㊣黄昆五、如何在野外认识褶皱构造地质方法：岩层新老对称重复的特点必须对一个地区的岩层顺序、岩性、厚度、各露头产状等进行测量或基本搞清楚，才能正确地分析和判断褶曲是否存在。然后根据新老岩层对称重复出现的特点判断是背斜还是向斜；再根据轴面产状、两翼产状以及枢纽产状等判断褶曲的形态(包括横剖面、纵剖面和水平面)。城市与环境科学院㊣黄昆穿越法结合追索法。采取穿越法，即垂直岩层走向进行观察，以便穿越所有岩层并了解岩层的顺序、产状、出露宽度及新老岩层的分布特征。采取追索法，即沿着某一标志层(即厚度比较稳定、岩性比较固定鲜明、在地貌上的反映比较突出的岩层)的延伸方向进行观察，以便了解两翼是平行延伸还是逐渐汇合等情况。这两种方法可以交叉使用，或以穿越法为主，追索法为辅，以便获知褶曲构造在三维空间的形态轮廓。五、如何在野外认识褶皱构造城市与环境科学院㊣黄昆褶皱与矿产许多赋存于褶皱的沉积岩层中的矿产，必须搞清楚构造形态、规模，才能探明矿床的分布、大小、产状等情况。根据褶皱两翼对称重复的规律，在褶皱的一侧发现沉积型矿层时，可预测在另一侧也可能有相应的矿层存在；在背斜顶部常发育一组张裂隙，提供矿液的侵入通道，在此部位容易形成脉状矿体。六、研究褶皱构造的意义城市与环境科学院㊣黄昆褶皱与地貌褶皱构造与地貌的关系至为密切，它几乎控制了大中型地貌的基本形态。由褶皱构造形成的山地称为褶皱山脉（系）。褶皱构造与地球发展历史褶皱的发育过程、特征及褶皱时代等往往代表一个地区的构造运动性质及地壳发展历史。通常利用角度不整合的时代来确定褶皱的时代。六、研究褶皱构造的意义