构造地质学 04章-褶皱

构造地质学第四章褶皱第4章褶皱内容：1.褶皱和褶皱要素2.褶皱的几何形态及褶皱的描述3.褶皱的类型及褶皱的组合型式4.褶皱的形成机制5.褶皱构造的观察和研究要点：1.褶皱的几何要素。2.褶皱轴面和枢纽产状的赤平投影方法求取3.褶皱几何形态的兰姆赛分类4.褶皱产状的里卡德分类5.褶皱的纵弯和横弯形成机制6.褶皱形成时代的确定第4章褶皱内容：1.褶皱和褶皱要素2.褶皱的几何形态及褶皱的描述3.褶皱的类型及褶皱的组合型式4.褶皱的形成机制5.褶皱构造的观察和研究要点：1.褶皱的几何要素。2.褶皱轴面和枢纽产状的赤平投影方法求取3.褶皱几何形态的兰姆赛分类4.褶皱产状的里卡德分类5.褶皱的纵弯和横弯形成机制6.褶皱形成时代的确定2008-4-3《构造地质学》-李强4概念回顾向斜（形）、背斜（形）2008-4-3《构造地质学》-李强5卫星照片上的褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强6航空照片上的褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强7露头照片上的褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强8地震剖面上的褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强9显微镜下的褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强10研究褶皱的意义研究褶皱构造的形态、规模、分布、组合特征以及褶皱构造的形成方式和时代,对揭示一个地区地质构造的形成规律和发展历史具有重要意义,许多矿产在成因上与褶皱有关,矿体的产状和空间分布也与褶皱构造密切相关,有的矿体本身就是褶皱层。褶皱构造还对工程地质和水文地质有着不同程度地影响。因此,研究褶皱构造具有重要的理论意义和实践意义。第4章褶皱内容：1.褶皱和褶皱要素2.褶皱的几何形态及褶皱的描述3.褶皱的类型及褶皱的组合型式4.褶皱的形成机制5.褶皱构造的观察和研究要点：1.褶皱的几何要素2.褶皱轴面和枢纽产状的赤平投影方法求取3.褶皱几何形态的兰姆赛分类4.褶皱产状的里卡德分类5.褶皱的纵弯和横弯形成机制6.褶皱形成时代的确定2008-4-3《构造地质学》-李强12褶皱形态的基本形式:褶皱的形态多种多样,但主要的基本形式为背斜和向斜,另外还有其它形态的一些褶皱:1.背斜:岩层变形向上弯曲,其核心部位的岩层时代较老,两侧岩层的时代依次变新。2.向斜:岩层变形向下弯曲,其核心部位的岩层时代较新,两侧岩层时代依次变老。2008-4-3《构造地质学》-李强13背斜向斜2008-4-3《构造地质学》-李强14Ｓ向斜背斜2008-4-3《构造地质学》-李强15背斜2008-4-3《构造地质学》-李强16向斜2008-4-3《构造地质学》-李强173.背形:岩层变形向上弯曲,但是岩层的新老层序不明或者褶皱的面不是沉积岩岩层面而是其它的构造面。4.向形:岩层变形向下弯曲,但是岩层的新老层序不明,或者褶皱的面不是沉积岩岩层面而是其它的构造面2008-4-3《构造地质学》-李强181.核部-指褶皱中心部位的岩层，简称核2.翼部-指褶皱核部两侧的地层,简称翼3.枢纽-褶皱的横剖面上同一层面上最大弯曲点的连线。一、褶皱几何要素2008-4-3《构造地质学》-李强19核部翼翼轴面轴迹2008-4-3《构造地质学》-李强20一、褶皱几何要素4.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。轴面是一个假象的面,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2008-4-3《构造地质学》-李强21核翼翼轴面岩层面枢纽轴面2008-4-3《构造地质学》-李强222008-4-3《构造地质学》-李强23一、褶皱几何要素5.轴迹:褶皱轴面与地面的交线6.转折端:褶皱一翼向另一翼过渡的部分7.脊、脊线、脊面:背斜或背形的同一褶皱面的各横剖面上的最高点称为脊;它们地连线称为脊线;若干相邻褶皱面上地脊线联成的面称为脊面。2008-4-3《构造地质学》-李强24一、褶皱几何要素8.槽、槽线、槽面-向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点称为槽;它们地连线称为槽线;若干相邻褶皱面上地槽线联成的面称为槽面。9.脊迹和槽迹-脊面和槽面与地面的交线2008-4-3《构造地质学》-李强25二、褶皱轴面和枢纽产状的测定1.小型褶皱：可在野外露头上直接测量。2.大型褶皱：间接测量结合赤平投影方法求解。–1）轴面产状的赤平投影方法的确定：对称褶皱：两翼产状的平分面。非对称褶皱：两个互不平行露头面上轴迹构成的平面。2008-4-3《构造地质学》-李强262008-4-3《构造地质学》-李强27枢纽产状的赤平投影方法确定两翼岩层面的交线β圆法π圆法2008-4-3《构造地质学》-李强28线状构造的产状要素褶皱枢纽是一条线属于线状构造，在构造地质学中线状构造统称为线理。面状构造有其产状要素即走向、倾向、倾角；线状构造也有其产状要素；线状构造的产状包括线理的倾伏产状和线理的侧伏产状。线状构造的研究和测量总是与面状构造密切相关的,例如,褶皱枢纽就是同一褶皱面上最大弯曲点的连线,在构造地质学中线理多是在面状构造上进行定义和测量的。侧伏向侧伏产状侧伏角线理产状要素倾伏向倾伏产状倾伏角线状构造的产状要素:2008-4-3《构造地质学》-李强30线状构造的产状要素倾角-α倾伏角-γ倾伏向-BF’侧伏角-θ侧伏向-BAsinγ=sinθsinα2008-4-3《构造地质学》-李强31倾伏向、倾伏角（γ）、侧伏角（θ）65°(SE)2008-4-3《构造地质学》-李强32三、褶皱的波长、波幅直立剖面水平剖面正交剖面（垂直枢纽方向）横截面(正交剖面)：垂直于枢纽的截面以下涉及褶皱的剖面形态皆指在该截面上。2008-4-3《构造地质学》-李强33波长：相间拐点之间的距离（W）。波幅：包络面之间垂直距离的一半（A）。褶皱不对称时，还可以在垂直轴面方向上取波长Wa和在平行轴面方向上取波幅Aa。褶皱的波长和波幅是量度褶皱大小的要素第4章褶皱内容：1.褶皱和褶皱要素2.褶皱的几何形态及褶皱的描述3.褶皱的类型及褶皱的组合型式4.褶皱的形成机制5.褶皱构造的观察和研究要点：1.褶皱的几何要素2.褶皱轴面和枢纽产状的赤平投影方法求取3.褶皱几何形态的兰姆赛分类4.褶皱产状的里卡德分类5.褶皱的纵弯和横弯形成机制6.褶皱形成时代的确定2008-4-3《构造地质学》-李强35圆柱状褶轴：褶皱面可由一条直线-褶轴的平动描绘通常把非圆柱状褶皱分割成若干段，按照圆柱状褶皱处理一、圆柱状褶皱和非圆柱状褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强36非圆柱状褶皱:褶皱轴线和枢纽不平行且呈非直线延伸2008-4-3《构造地质学》-李强37严格来讲，地壳中的褶皱都是非圆柱状褶皱，因为褶皱在延伸一定的距离后终究会消失，也可能会发生形态和方位的变化，这些变化都会引起轴线和枢纽的不平行和弯曲。但为了研究褶皱，可以将一个有一定延伸长度的非圆柱状褶皱分解成若干段,每个分段中，褶皱具有相同的形态，在某些区段内，褶皱可能显示为圆柱状褶皱，而另外一些区段内则为非圆柱状褶皱形态。2008-4-3《构造地质学》-李强38二、褶皱形态的描述1.横剖面上的描述根据轴面和两翼岩层产状：1.根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状,将褶皱描述为:直立褶皱:褶皱轴面直立或近于直立，两翼岩层产状倾向相反，倾角相等或近于相等。斜歪褶皱:褶皱轴面倾斜，两翼岩层倾向相反但倾角不等，一翼稍陡，另一翼稍缓。直立褶皱斜歪褶皱倒转褶皱:褶皱轴面倾斜,两翼岩层向同一方向倾斜,一翼岩层正常,另一翼岩层倒转。平卧褶皱:褶皱轴面水平或近于水平,一翼岩层正常,另一翼岩层倒转。翻卷褶皱:轴面弯曲的平卧褶皱。直立褶皱斜歪褶皱倒转褶皱平卧褶皱4.2褶皱的几何形态及褶皱的描述4.2.2褶皱形态的描述:4.2.2.1横剖面上褶皱形态的描述:1.根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状,褶皱可以描述为:直立褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强42斜歪褶皱倒转褶皱平卧褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强452008-4-3《构造地质学》-李强46Recumbentfold2008-4-3《构造地质学》-李强472008-4-3《构造地质学》-李强48注意：二者区分不可仅依据个别露头面!2.根据对称性对称：轴面与包络面垂直，两翼长度和厚度基本相等不对称：轴面与包络面斜交，两翼长度和厚度不相等2008-4-3《构造地质学》-李强49翼间角的概念:构成褶皱两翼的同一褶皱面的拐点的切线的夹角称为翼间角。根据褶皱翼间角的大小不同,可将褶皱描述为:平缓褶皱:翼间角120°开阔褶皱:翼间角70°～120°闭合褶皱：翼间角30°～70°紧闭褶皱：翼间角0°～30°等斜褶皱：翼间角近于0°两翼岩层产状近于平行3.根据翼间角：2008-4-3《构造地质学》-李强50褶皱的翼间角2008-4-3《构造地质学》-李强512008-4-3《构造地质学》-李强52平缓褶皱(背斜)平缓褶皱(背斜)紧闭褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强564.根据褶皱面弯曲形态：圆弧褶皱:褶皱面呈圆弧形弯曲。尖棱褶皱:两翼褶皱面平直相交,转折端呈尖角状,且两翼等长;两翼不等长的尖棱褶皱叫膝褶褶皱。箱状褶皱:褶皱两翼陡,转折端平直,呈箱状,常具一对共轭轴面。扇状褶皱:两翼岩层均倒转,褶皱面呈扇状弯曲。挠曲:缓倾斜岩层中一段突然变陡,呈台阶状弯曲。2008-4-3《构造地质学》-李强574.根据褶皱面弯曲形态：2008-4-3《构造地质学》-李强584.根据褶皱面弯曲形态：2008-4-3《构造地质学》-李强594.根据褶皱面弯曲形态：2008-4-3《构造地质学》-李强604.根据褶皱面弯曲形态：2008-4-3《构造地质学》-李强61Boxfold2008-4-3《构造地质学》-李强622008-4-3《构造地质学》-李强63Stepfold2008-4-3《构造地质学》-李强642008-4-3《构造地质学》-李强655.根据褶皱中各层弯曲形态的相互关系协调褶皱:褶皱中各岩层弯曲形态保持一致或作有规律的渐变过渡关系。不协调褶皱:褶皱各岩层弯曲的形态明显不同,呈现褶皱大小、形态各异,致使各层的褶皱型式出现突变或不具几何规律。若岩层之间岩石力学性质相差较大,或是褶皱变形特别强烈的地区或变质岩地区比较容易形成不协调褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强665.根据褶皱中各层弯曲形态的相互关系2008-4-3《构造地质学》-李强67HarmonicFoldsDisharmonicFolds5.根据褶皱中各层弯曲形态的相互关系2008-4-3《构造地质学》-李强68协调褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强69不协调褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强70平面上褶皱形态的描述:根据褶皱的某一岩层面在平面上出露的纵向长度和横向长度之比，将褶皱描述为：线状褶皱:褶皱的纵向和横向长度之比为10:1,这是一种狭长形的褶皱。短轴褶皱:褶皱的纵横长度之比在3:1－10:1之间。穹隆构造:背斜构造的纵向和横向长度之比小于3:1。构造盆地:向斜构造的纵向和横向长度之比小于3:1,褶皱面从四周向中心倾斜。2008-4-3《构造地质学》-李强71卫星照片拍摄的线状褶皱卫星照片拍摄到的穹隆构造2008-4-3《构造地质学》-李强74第4章褶皱内容：1.褶皱和褶皱要素2.褶皱的几何形态及褶皱的描述3.褶皱的类型及褶皱的组合型式4.褶皱的形成机制5.褶皱构造的观察和研究要点：1.褶皱的几何要素2.褶皱轴面和枢纽产状的赤平投影方法求取3.褶皱几何形态的兰姆赛分类4.褶皱产状的里卡德分类5.褶皱的纵弯和横弯形成机制6.褶皱形成时代的确定2008-4-3《构造地质学》-李强76一、褶皱的产状类型1.根据褶皱轴面产状，结合两翼产状特点：a直立褶皱：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾角近于相等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，一翼地层层序倒转d平卧褶皱：轴面近于水平，一翼地层正常，一翼地层层序倒转e翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱2008-4-3《构造地质学》-李强772.根据