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1、褶皱是岩层受力作用后呈现一系列的波状弯曲而未丧失其连续 完整性的地质构造。褶皱构造在地壳表层中广泛发育，它的形 态特征和排列，组合特点反映了区域应力场的特征，又是理想 的储油构造。研究褶皱的形态和形成机制，对揭示地质构造规 律具有重要意义。褶皱构造是构造地质学的重要内容之。 第一节 褶皱及其基本要素 第二节 褶皱的分类 第三节 褶皱的组合类型 第四节 褶皱形成的机制第五节 影响褶皱作用的主要因素第六节 褶皱构造的研究第七节 生长背斜第五章 褶皱构造 第一节 褶皱及其基本要素一、主要内容 褶皱的基本类型，褶皱的基本要素，褶皱轴面和枢纽产状 ，褶皱的波长、波幅与闭合要素。 二、基本要求 1、明确褶
2、曲的概念及其基本类型。 2、牢固掌握褶曲的主要要素。 3、掌握倾伏和侧伏的概念。4、明确波长和波幅的概念。 5、牢固掌握闭合度与闭合面积的含义。 6、了解闭合度的估算方法。A、B两图左侧为向斜、右侧为背斜一、褶皱的基本类型 褶皱的基本类型是背斜和向斜。 背斜的核部地层较老，两翼地层较新，其外部 形态为向上拱起的一个岩层弯曲，似桥形。在正 常情况下，两翼岩层相背倾斜。 向斜是岩层向下拗的一个弯曲，似船形，其核 部地层较新，两翼地层较老，在正常情况下，两 翼岩层相向倾斜。 二、褶皱要素 为了研究和描述褶皱，须给予其 各个部分一定的名称，即褶皱要素 。 核：出露在地表上的褶皱中心部 分的岩层。 翼：
3、褶皱核部两侧对称出露的岩 层。 翼角：两翼岩层的倾角。 顶：背斜中同一岩层面向上弯曲 的最高部位，常称为构造高点。脊：背斜中同一岩层面在横剖面 上的最高点。同一岩层面在各个横 剖面上脊的连线称为脊线。同一背 斜中各个岩层面的脊线构成脊面。 槽：向斜中同一岩层面 在横剖面上的最低点。相 应有槽线。 转折端：褶皱两翼相互 过渡的弯曲部分。背斜在 平面上的转折端也称为倾 伏端。 枢纽：褶皱的同一层面 上各最大弯曲点的联线。 轴面(枢纽面)：连接褶 皱各层的枢纽所构成的面 。 轴迹：轴面与任何平面( 包括地面)的交线。 （a）（b）为圆柱状褶皱；（c）（e）为非圆柱状褶皱 （d）（f）为圆锥状褶皱褶轴
4、：与枢纽平行的一条直线，该直线平行自身移动的 轨迹构成一个与褶皱层面完全一致的面。圆柱状褶皱有褶 轴，而非圆柱状褶皱不存在褶轴。三、倾伏与侧伏 线状构造的产状常用倾伏(倾伏角 和倾伏方向)和侧伏(侧伏角和侧伏 方向)来表示。在此，线状构造被看 成一条直线。 倾伏角：在铅直平面上，线状构 造与其水平投影线间的夹角， 倾伏方向：在铅直平面上，线状 构造的水平投影线指向该线状构造 向下一端的方位。 侧伏角：在线状构造所在的构造 面(即倾斜平面)上，该线状构造与 构造面的走向线之间的锐夹角。 侧伏方向：线状构造所在的构造 面的走向线指向该线状构造向下一 端的方位。 倾伏是以铅直平面为参考，侧伏 则是以
5、倾斜平面为参考。 褶皱的波长（W）和波幅（A） （a）对称褶皱波长（W）和波幅（A）；（b）不对称褶皱的波长（Wm、Wa）和波 幅（Am、Aa）；s0-包络面；mm-中间面；-轴面与中间面相交的余角四、褶皱的波长、波幅与闭合要素褶皱规模可用波长和波幅来表达。波长为一个周期波长度，即等 于两个相间拐点之间的距离；波幅则相等于两个包络线之间垂直距 离之半。至于不对称褶曲还可以在垂直轴面方向量度波长和顺轴面 方向量度波幅。 独山子油田构造图背斜枢纽向两端倾没形成闭合背斜，是一种闭合 构造。闭合度和闭合面积是定量描述构造圈闭的程 度和范围而引入的两个概念。 闭合构造的闭合高度与闭合面积闭合度：背斜顶到
6、溢 出点之间的高差。在构 造等高线图上，则是最 高等高线与最低的闭合 等高线之间的高差。 闭合面积：背斜已被 闭合部分所占的面积， 也就是闭合构造内最低 条完全闭合的构造等 高线所包围的面积。指 的是平面面积。 思考题 1、什么是褶皱、背斜、向斜?它们之间有 何关系? 2、褶皱有哪些基本要素?各表示什么? 3、线状构造的产状通常用什么来表示? 4、倾伏角、倾伏方向、侧伏角，侧伏方向 各指什么? 5、何为褶皱的波长和波幅? 2、何为闭合背斜?闭合度和闭合面积各指 什么? 3、怎样估算闭合构造的闭合度? 第二节 褶皱的分类一、主要内容褶皱的产状分类，褶皱的形态分类二、基本要求1、了解褶皱分类的原则
7、。 2、明确褶皱分类的依据、分类方案和具体分类 标准。褶皱的分类原则是：实用、简便、科学性，系 统性，有利于促进本学科的发展。 通常从横向上(垂直于褶皱的长轴方向)，纵向 上(平行于褶皱的长轴方向）和平面上三个方向 研究褶皱的形态特征。 一、褶皱的产状分类 褶皱的产状在此指褶皱的轴面产状和枢纽产状。 1、从横向上根据褶皱轴面产状，结合两翼产状特点 。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 翼向同一方向倾斜，一翼地 层倒转。 d. 平卧褶皱：轴面近水平 ，一翼地层正常，另一翼地 层倒转。 e.
8、 翻卷褶皱：轴面弯曲的平 卧褶皱。a-水平褶皱；b-倾伏褶皱；c-倾竖褶皱2、从纵向上根据褶皱枢纽的产状分类：3、里卡德位态分类：据 轴面倾角、枢纽倾伏角和 侧伏角三个变量绘出褶皱 位态三角网，以便对褶皱 位态作定量研究。三角网 图内平行直线为轴面等倾 角线，放射状直线为枢纽 等侧伏角线，曲线为枢纽 等倾伏角线。三角网图内 又用粗线分为七个区，代 表褶皱的七种类型：直立 水平褶皱、直立倾伏褶皱 ，倾竖褶皱，斜歪水平褶 皱、平卧褶皱、斜歪倾伏 褶皱、斜卧褶皱。各区范 围的大小，恰好反映出其 所代表的那类褶皱在自然 界出现的机率。 褶皱的里卡德分类及其赤平投影图赤平投影图：-褶皱枢纽；A-轴面投影
9、弧；-褶皱面的圆NNNNNNN轴面倾角枢纽倾伏角209090 80100700直立水平褶皱直立倾伏褶皱倾竖褶皱斜歪倾伏褶皱平卧褶皱斜歪水平褶皱斜卧褶皱穹隆二、褶皱的形态分类 1、平面上据长、短轴之比的分类：穹隆构造和 构造盆地，短轴褶皱，长轴褶皱、线状褶皱。 2短轴背斜25长轴背斜510褶皱翼间角的量取方法 a-从两翼向转折端作延长线，得夹角； b-从两翼拐点向转折端作切线，得夹角2、横剖面上的形态分类： (1)据翼间角 ： 1、平缓褶皱： 120翼间角180 2、开阔褶皱： 70翼间角120 3、中常褶皱： 30翼间角70 4、紧闭褶皱： 5翼间角30 5、等斜褶皱： 0翼间角5(2)据转折
10、端形状：根据转折端的形态，可将褶皱分为以下几类： a、圆弧褶皱：转折端呈圆弧形弯曲的褶皱。 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。如果 箱状褶皱由两个共轭的轴面组成,则称共轭褶皱. d、挠曲：在平缓岩层中，一段岩层突然变陡而表现出的褶皱面的 膝状弯曲。圆弧褶皱：转折端呈圆弧状弯曲的褶皱尖棱褶皱：转折端为尖顶状，常由平直的两翼相交而成。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。(3)据同一岩层厚度变化特点；等厚褶皱、顶厚褶皱和相似褶皱、顶薄褶皱。 (4)据各层弯曲形态的变化特征：协调褶皱、不协调
11、褶皱。 思考题 1，根据轴面产状和枢纽产状，通常将褶皱分 成哪些类型? 2，里卡德的分类有何特点？ 3、据形态，褶皱可分成哪些基本类型? 第三节 褶皱的组合类型 一、主要内容 褶皱在横剖面上的形态分类，褶皱在平面上的 形态分类。 二、基本要求 1、明确常见的褶皱类型的形态特征。 2、明确形成平行状褶皱、雁行状褶皱和帚状褶 皱构造的应力场性质。复背斜和复向斜：是两翼被一系列次一级褶皱 所复杂化了的巨大背斜和向斜。常出现在构造 运动强烈的地区。一、褶皱在横剖面上的形态类型 单斜挠曲和构造阶地：前者为缓倾斜岩层中一 段突然变陡的现象，后者为陡倾斜岩层中一段突然 变缓的现象。它们一般出现在褶皱微弱的地
12、区。 四川旺卷县的平行褶皱l平形状褶皱；一系列背斜和向斜相间平行排 列。由区域水平挤压应力场形成。 二、褶皱在平面上的形态类型 柴达木盆地红三旱地区雁行褶皱l 雁行状褶皱：一系列轴线错开呈斜列展布，形如“雁行”的背斜 和向斜组成。反映受区域水平力偶(扭应力)作用而形成。 1.潜三段末期发育的褶皱；2.潜江组沉积前发育的褶皱；3.漩涡；4、5.断层l 帚状褶皱：一系列相间排列的背斜和向斜，向一端收敛，向另 端撒开，形如扫帚。由区域水平旋扭应力场所形成。 柴达木盆地中的反“S”形褶皱l“S”或反“S”形褶皱：由一系列褶皱所组成的“S，或反S”形的褶皱 带。 l 背斜带：在一定的构造部位，由同一造运
13、动形成的，一系列方 向大致相同的背斜所组成的正向构造。 长垣：是一个 长条形的隆起 ，其上由一系 列平缓宽大的 背斜沿其轴向 的方向排列而 成。 大庆长垣构造思考题 1、褶皱构造有哪些基本的形态类型? 2、形成平行状褶皱、雁行状褶皱、帚状褶皱的 构造应力场各具有何种性质?第四节 褶皱形成的机制 一、主要内容 褶皱形成机制的基本类型，褶皱形成中的压扁作用 。 二、基本要求 1、牢固掌握纵弯褶皱作用和横弯褶皱作用的基本 特点及两者之间的不同。 2、明确弯滑褶皱作用与弯流褶皱作用的主要特征 。 3、明确滑褶皱作用、柔流褶皱作用以及膝折作用 的概念。 4、明确褶皱形成中的压扁作用。一、褶皱形成机制的基
14、本类型1、纵弯褶皱作用 2、横弯褶皱作用 3、滑褶皱作用(剪切褶皱作用) 4、柔流褶皱作用 5、膝折作用 单层纵歪曲的应变特征1、纵弯褶皱作用 岩层受到顺层挤压(即侧向挤压)力的作用而发生 褶皱，称为纵弯褶皱作用。其基本特征是： (1)当单一岩层(或一 套粘结很牢的岩层) 受纵弯褶皱作用时， 外凸一侧处于顺层拉 伸状态，内凹一侧则 处于顺层挤压状态， 两者之间有一个既不 拉伸也不压缩的中和 面。岩层越弯曲，中 和面的位置就越向核 部移动。 纵弯褶皱中的应力迹线（a）-主应力迹线：1-断画线； 3-点线；（b）-剪应力迹线单层纵弯曲的应变状态及内部小构造(2)随着岩层褶皱的加剧，弯曲凸侧转折端附
15、 近岩层变薄并发生与层正交，呈扇形排列的楔 形张节理。凹侧若岩层为脆性，则因挤压往往 产生逆断层，若岩层为塑性，则厚度变大。 (3)若岩层中夹有塑性岩层，可以形成次级小 褶皱。 拉伸 压缩变薄变厚纵弯曲的应变状态韧性层的变形脆性层的断裂变形上部断裂下部褶皱纵弯褶皱的弯滑作用层状岩石受力发生弯曲，是通过两种物质运动方式 来完成，即弯滑褶皱作用和弯流褶皱作用。1)弯滑褶皱作用 指一系列岩层通过层间滑动而弯曲形成褶皱。纵弯 褶皱作用引起的弯滑褶皱作用有如下主要特点： (1)各单层虽然有中和 面，但整个褶曲没有 统一的中和面，各弯 曲岩层面仍保持平行 关系，多数为等厚褶 皱。 弯滑褶皱中的层间滑动及层
16、面擦痕(2)纵弯褶皱作用引起的层间滑 动规律是：各相邻的上层相对 向背斜转折端滑动，各相邻下 层则相对向向斜转折端滑动。 层间滑动作用会形成层间破碎 带、层面擦痕以及脆性岩层中 的虚脱现象。如果褶皱岩层为塑性层和脆性 层的互层，则厚层脆性岩层发 生弯滑，而其间的塑性层(特别 是薄层)发生弯流，而被推向转 折端，从而形成顶厚褶曲和等 厚褶曲相互更叠的现象。 褶皱转折端的虚脱现象擦痕纵歪褶皱的弯滑作用形成的层间小褶皱利用纵歪褶皱中间层小褶皱确定岩层产状 正常或倒转及背斜、向斜的位置示意图(3)硬岩层之间的薄层塑性层，在弯 滑作用下，往往形成层间小褶皱。位于主褶曲翼部的层间小褶皱多为 不对称褶皱。这种层间小褶皱的轴面与其上，下 相邻的主褶曲的层面所夹的锐角指 向相邻岩层相对滑动方向。 2)弯流褶皱作用 当岩层弯曲变形时，岩层内部 出现物质流动现象，称为弯流褶 皱作用。其主要特征是： (1)大都发生于脆性厚岩层之间的 塑性层内。 (2)纵弯引起
