煤礦地質學4地質構造-2褶皺構造

1、12一、褶皺的基本類型一、褶皺的基本類型褶皺褶皺 面狀構造（層面、面理）的彎面狀構造（層面、面理）的彎曲變形曲變形1.1.在地層層序（新老關系）不清的情在地層層序（新老關系）不清的情況下分，況下分，背形背形：褶皺面向上彎曲；：褶皺面向上彎曲；向形向形：褶皺面向下彎曲；：褶皺面向下彎曲；2.2.在地層層序（新老關系）已知的情在地層層序（新老關系）已知的情況下分，況下分，背斜背斜：核部為：核部為老地層老地層，翼，翼部對稱式的出現(xiàn)部對稱式的出現(xiàn)新地層新地層；向斜向斜：核：核部為部為新地層新地層，翼部對稱式的出現(xiàn)，翼部對稱式的出現(xiàn)老老地層地層。3二、褶皺要素二、褶皺要素 1. 核：褶皺的中心部分（最新

2、或最老）核：褶皺的中心部分（最新或最老）地層地層 2. 翼：核部兩側對稱出現(xiàn)的地層翼：核部兩側對稱出現(xiàn)的地層 3. 樞紐：同一褶皺面上最大彎曲點的樞紐：同一褶皺面上最大彎曲點的連線連線 4. 軸面：褶皺各層樞紐連成的面軸面：褶皺各層樞紐連成的面(假想假想的面的面) 5. 轉折端：褶皺面從一翼過渡到另一轉折端：褶皺面從一翼過渡到另一翼的彎曲部分翼的彎曲部分 6. 翼間角：正交剖面上兩翼間的內夾翼間角：正交剖面上兩翼間的內夾角角 7. 脊線：同一褶皺面上最高點的連線脊線：同一褶皺面上最高點的連線 槽線：同一褶皺面上最低點的連線槽線：同一褶皺面上最低點的連線8. 8. 拐點：由向形向背形轉折拐點：由

3、向形向背形轉折過渡過渡( (公共翼上公共翼上) )的幾何點的幾何點45（橫截面）（橫截面）第二節(jié)第二節(jié) 褶皺的描述褶皺的描述67(1) (1) 平緩褶皺：平緩褶皺：180180120120(2) (2) 開啟褶皺：開啟褶皺：1201207070(3) (3) 中常褶皺：中常褶皺：70703030 (4) (4) 緊閉褶皺：緊閉褶皺：30305 5(5) (5) 等斜褶皺：等斜褶皺：5 50 02. 2. 按翼間角大小分類按翼間角大小分類83. 3. 按軸面產(chǎn)狀分類按軸面產(chǎn)狀分類 (1) (1) 直立褶皺：軸面近直立，兩直立褶皺：軸面近直立，兩翼傾向相反，傾角近相等翼傾向相反，傾角近相等 (2)

4、 (2) 斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼傾向相反，傾角不相等傾向相反，傾角不相等 (3) (3) 倒轉褶皺：軸面傾斜，兩翼倒轉褶皺：軸面傾斜，兩翼傾向相同，其中一翼地層倒轉傾向相同，其中一翼地層倒轉 (4) (4) 平臥褶皺：軸面近水平，其平臥褶皺：軸面近水平，其中一翼地層倒轉中一翼地層倒轉 (5) (5) 反卷褶皺：軸面彎曲的平臥反卷褶皺：軸面彎曲的平臥褶皺褶皺 91011下，當兩硬層夾一下，當兩硬層夾一軟弱巖層時，則在上下硬巖層滑軟弱巖層時，則在上下硬巖層滑動的力偶作用下，使薄層軟弱動的力偶作用下，使薄層軟弱（韌性）層產(chǎn)層間小褶皺可幫助（韌性）層產(chǎn)層間小褶皺可幫助我們確定

5、層序倒轉與否及背、向我們確定層序倒轉與否及背、向斜的位置。斜的位置。方法是：新巖層總是向背斜方法是：新巖層總是向背斜轉端滑動，老巖層則向反方向滑轉端滑動，老巖層則向反方向滑動，先畫出小褶皺的軸面，與主動，先畫出小褶皺的軸面，與主褶皺面所交銳角尖指示相鄰居層褶皺面所交銳角尖指示相鄰居層相對滑方向，滑動方向一旦確定，相對滑方向，滑動方向一旦確定，根據(jù)上述原理就可推測背、向斜根據(jù)上述原理就可推測背、向斜的位置，也就知道了巖層正常與的位置，也就知道了巖層正常與否。否。12 二、平行樞紐方向的褶皺形態(tài)二、平行樞紐方向的褶皺形態(tài) 1、樞紐產(chǎn)狀：、樞紐產(chǎn)狀： （1）水平褶皺：樞紐近水平，）水平褶皺：樞紐近水

6、平，兩翼地層走向平行兩翼地層走向平行 （2）傾伏褶皺：樞紐傾伏，出）傾伏褶皺：樞紐傾伏，出現(xiàn)轉折端現(xiàn)轉折端 背斜：傾伏端，一般樞紐傾背斜：傾伏端，一般樞紐傾向封閉端，內部老地層向封閉端，內部老地層 向斜：揚起端，一般樞紐傾向斜：揚起端，一般樞紐傾向撒開端，內部新地層向撒開端，內部新地層 （3）傾豎褶皺：樞紐直立）傾豎褶皺：樞紐直立13傾伏褶皺傾伏褶皺( (北美北美) )142、褶軸：、褶軸：圓柱狀褶皺：一軸線平行自身移動形成的彎曲面。圓柱狀褶皺：一軸線平行自身移動形成的彎曲面。非圓柱狀褶皺：凡不屬于上述特征的褶皺，其中有一特非圓柱狀褶皺：凡不屬于上述特征的褶皺，其中有一特殊類型即圓錐狀褶皺。它

7、是由一軸線一端固定，以某一角度殊類型即圓錐狀褶皺。它是由一軸線一端固定，以某一角度繞旋轉軸進行旋轉而成。繞旋轉軸進行旋轉而成。15 三、褶皺的平面形三、褶皺的平面形態(tài)態(tài) 1. 1. 等軸褶皺：等軸褶皺：長：寬長：寬 = 1= 1：1 1（穹隆、構造盆地）（穹隆、構造盆地） 2. 2. 短軸褶皺：短軸褶皺：長：寬長：寬 = 3= 3：1 1 3. 3. 線狀褶皺：線狀褶皺：長度遠大于寬度的長度遠大于寬度的褶皺褶皺16 3 3 褶皺的類型及褶皺的組合型式褶皺的類型及褶皺的組合型式一、褶皺的位態(tài)分類一、褶皺的位態(tài)分類（M. J. Rickard , 1971） Reckard分類，根據(jù)分類，根據(jù)軸軸

8、面傾角面傾角和和樞紐傾伏角樞紐傾伏角兩兩個要素，將褶皺分為七個要素，將褶皺分為七類。類。17Rickard Rickard 分類表分類表樞紐傾伏角樞紐傾伏角軸面傾角軸面傾角水水 平平（0-10）傾傾 伏（伏（10-80）近直立（近直立（80-90）近直立（近直立（80-90） 直立水直立水平褶皺平褶皺 直立傾伏褶直立傾伏褶皺皺 傾豎褶皺傾豎褶皺傾傾 斜（斜（10-90） 斜歪水斜歪水平褶皺平褶皺 斜歪傾伏褶斜歪傾伏褶皺皺 斜臥褶皺斜臥褶皺近水平（近水平（0-10） 平臥褶平臥褶皺皺181920二、褶皺的形態(tài)分類二、褶皺的形態(tài)分類 1、幾何學分類：、幾何學分類： （1）平行褶皺（等厚褶皺、同）平

9、行褶皺（等厚褶皺、同心褶皺）：心褶皺）： 各褶皺面有同一曲率中心各褶皺面有同一曲率中心 （2）相似褶皺：各褶皺面具有）相似褶皺：各褶皺面具有相同的曲率相同的曲率 （3）底辟構造）底辟構造： A、高塑體膨脹、上升而成高塑體膨脹、上升而成 B、地表為穹隆或短軸背斜，、地表為穹隆或短軸背斜，發(fā)育放射狀、同心圓狀斷層發(fā)育放射狀、同心圓狀斷層 C、高塑體為巖鹽類時，、高塑體為巖鹽類時，稱鹽丘構造稱鹽丘構造21三、蘭姆賽的褶皺幾何分類三、蘭姆賽的褶皺幾何分類(J. G. Ramsay, 1967)分類依據(jù)是根據(jù)褶皺橫截分類依據(jù)是根據(jù)褶皺橫截面（面（）上褶皺層的等傾斜）上褶皺層的等傾斜線型式和厚度變化參數(shù)所

10、反映線型式和厚度變化參數(shù)所反映的相鄰褶皺面的曲率關系。的相鄰褶皺面的曲率關系。等傾斜線的繪制：等傾斜線的繪制：在在的照片或橫剖面圖上，以的照片或橫剖面圖上，以實際水平線為基準；實際水平線為基準；以基準以基準線，按一定角度間隔（線，按一定角度間隔（1010，2020）作相鄰褶皺的切線；）作相鄰褶皺的切線；連接等斜切點即為等傾斜線。連接等斜切點即為等傾斜線。22蘭姆賽的三類五型褶皺蘭姆賽的三類五型褶皺類：類： A A 頂薄，等傾斜線強烈頂薄，等傾斜線強烈向內收斂，不等長向內收斂，不等長 B B 等厚，等傾斜線向內等厚，等傾斜線向內弧收斂，等長弧收斂，等長 C C 頂厚，等傾斜線向內頂厚，等傾斜線向

11、內弧輕微收斂，不等長弧輕微收斂，不等長類：等傾斜線平行且相等，類：等傾斜線平行且相等，曲率相等，相似褶皺曲率相等，相似褶皺類：等傾斜線向外領、內類：等傾斜線向外領、內撒開、倒扇形、頂厚褶皺撒開、倒扇形、頂厚褶皺23頂厚褶皺頂厚褶皺( (北京西山北京西山) )24四、褶皺的組合型式和分布四、褶皺的組合型式和分布（一）阿爾卑斯式褶皺（一）阿爾卑斯式褶皺（AlpinotypeAlpinotype folds folds） 又稱全又稱全形褶皺，基本特點是：形褶皺，基本特點是：褶皺呈線狀成帶展布，走向褶皺呈線狀成帶展布，走向與構造帶一致；背向斜同等發(fā)育，與構造帶一致；背向斜同等發(fā)育，布滿全區(qū)。布滿全區(qū)。

12、不同級別的褶皺往往成復背不同級別的褶皺往往成復背斜和復向斜構造，是造山帶強烈斜和復向斜構造，是造山帶強烈地帶主要構造樣式。地帶主要構造樣式。復背斜和復向斜概念。復背斜和復向斜概念。25（二）侏羅山式褶皺（二）侏羅山式褶皺（Jura-type folds）又稱過度型褶皺，其代表性又稱過度型褶皺，其代表性構造是隔檔式與隔槽式褶皺，隔檔構造是隔檔式與隔槽式褶皺，隔檔式褶皺又稱梳狀褶皺。式褶皺又稱梳狀褶皺。其成因是沉積蓋層在剛性基其成因是沉積蓋層在剛性基底的軟弱層上滑脫變形或薄皮滑脫底的軟弱層上滑脫變形或薄皮滑脫的結果，屬于造山帶前陸的構造現(xiàn)的結果，屬于造山帶前陸的構造現(xiàn)象。象。我國湘、鄂西、黔北和川

13、東我國湘、鄂西、黔北和川東發(fā)育外，在湘贛一帶也廣泛發(fā)育。發(fā)育外，在湘贛一帶也廣泛發(fā)育。（示圖）（示圖）26扇形復背斜、倒扇形復背斜扇形復背斜、倒扇形復背斜27（三）日爾曼式褶皺（三）日爾曼式褶皺（German-tpye folds）又稱斷續(xù)式褶皺：主要發(fā)育于又稱斷續(xù)式褶皺：主要發(fā)育于構造變形輕微的地臺蓋層中，以卵圓構造變形輕微的地臺蓋層中，以卵圓形穹隆，拉長的短軸背斜或長垣為主。形穹隆，拉長的短軸背斜或長垣為主。褶皺翼部產(chǎn)狀很緩，甚至近水褶皺翼部產(chǎn)狀很緩，甚至近水平，但規(guī)模很大，延長數(shù)十公里以外，平，但規(guī)模很大，延長數(shù)十公里以外，可以弧零地產(chǎn)出于水平巖層中，背斜、可以弧零地產(chǎn)出于水平巖層中，背

14、斜、向斜發(fā)育不同等，展布無定向，有的向斜發(fā)育不同等，展布無定向，有的成群分布，呈雁行式排列。成群分布，呈雁行式排列。這類褶皺常產(chǎn)于北美地臺上，這類褶皺常產(chǎn)于北美地臺上，區(qū)域性巨大盆地中，在中國川中以及區(qū)域性巨大盆地中，在中國川中以及柴達木盆地之中也有類似褶皺。柴達木盆地之中也有類似褶皺。28五、疊加褶皺（五、疊加褶皺（Superimposed foldsSuperimposed folds）（一）疊加褶皺的三種基本型式（一）疊加褶皺的三種基本型式（蘭姆賽，（蘭姆賽，19671967） 示圖說明：示圖說明： 型：晚期褶皺最大應變軸（型：晚期褶皺最大應變軸（A A、X X、a1a1）或流動方向）或流動方向a2a2與早期褶皺的軸面與早期褶皺的軸面平行，兩期褶皺的樞紐（中間應變軸平行，兩期褶皺的樞紐（中間應變軸B B、Y Y、a2a2）方向不一致，一般呈大角度相交，）方向不一致，一般呈大角度相交，這種類型褶皺相當這種類型褶皺相當“橫跨橫跨”“”“斜跨斜跨”褶褶皺。皺。 F1F1的軸面變形影響不大，而的軸面變形影響不大，而11再再褶皺，呈有規(guī)律的起伏，表現(xiàn)為穹盆相褶皺，呈有規(guī)律的起伏，表現(xiàn)為穹盆相間的構造，類似兩個波疊加