第九章 褶皺的成因分析

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第九章褶皺的成因分析

褶皺的成因概述一、根據(jù)褶皺過程中巖層的變形行為，可以劃分為：主動褶皺(彎曲褶皺)、被動褶皺(剪切褶皺)

二、根據(jù)褶皺過程中物質(zhì)運動方式，可以劃分為：滑動褶皺作用、滾動褶皺作用

三、根據(jù)引起褶皺的作用力方式，可以劃分為：縱彎褶皺作用、橫彎褶皺作用

主動褶皺和被動褶皺主動褶皺：褶皺的形成是通過層的力學(xué)性質(zhì)和層理積極地控制著褶皺發(fā)育，又稱彎曲褶皺。形成條件：地殼中淺構(gòu)造層次(約10km以內(nèi))。被動褶皺：層理的力學(xué)不均一性在褶皺形成過程不起主導(dǎo)作用，只是被動作為變形標志，這種褶皺稱為被動褶皺，它的層理并沒有發(fā)生真正的彎曲，而褶皺是通過沿平行剪切面的不均勻剪切而形成的，這種褶皺又稱剪切褶皺。形成條件：地殼的下構(gòu)造層次，溫度和壓力增高，各層巖石均顯示很大韌性。巖石間的韌性差異很小，趨向于均一。

滾動褶皺和滑動褶皺滾動：是指物質(zhì)的

連續(xù)位移(A)?；瑒樱菏侵肝镔|(zhì)沿

著大量一定間隔的不連續(xù)面的位移(B)。

縱彎褶皺和橫彎褶皺縱彎褶皺：是在平行于巖層的水平擠壓作用下，巖層失穩(wěn)而彎曲，稱為縱彎褶皺。橫彎褶皺：是指在垂直于巖層的作用力的作用下使巖層發(fā)生彎曲，稱為橫彎褶皺。

縱彎褶皺

橫彎褶皺

第一節(jié)縱彎褶皺作用

1.縱彎褶皺作用的概念:原始水平狀態(tài)的巖層,在受到側(cè)向的順層擠壓力的作用后發(fā)生褶皺彎曲叫做縱彎褶皺作用。

2.單層巖層的縱彎褶皺作用:在結(jié)構(gòu)均一的單層板狀材料側(cè)面畫上幾排小圓,側(cè)向擠壓使板狀材料褶皺彎曲,其面的小圓有以下狀況:(1)彎曲層外凸的一側(cè)受到平行于彎曲面的引張而拉伸。(2)彎曲層內(nèi)凹的一側(cè)受到擠壓而壓縮。(3)二者之間的一排小圓表現(xiàn)為既無拉伸又無壓縮,為一中和面。

3.單層巖層縱彎褶皺中形成的小構(gòu)造:在單一巖層受側(cè)向擠壓形成縱彎褶皺時,在巖層的不同部位可形成一系列有規(guī)律分布的小構(gòu)造。假使巖層韌性較高,巖層外凸側(cè)因拉伸而變薄,內(nèi)凹側(cè)因擠壓壓縮而變厚，若內(nèi)凹側(cè)微層理發(fā)育,還可形成一系列小型褶皺;假使是較脆性的巖層,在褶皺巖層外凸側(cè)常形成與層面垂直呈扇形排列的楔形張節(jié)理或小型正斷層，而在褶皺巖層的內(nèi)凹側(cè)因壓縮而形成逆斷層。

內(nèi)部伴生的小構(gòu)造特點巖石韌性很小時，抗張強度差，發(fā)生脆性破碎，外側(cè)形成張節(jié)理呈正扇形分布；內(nèi)側(cè)形成順層張裂，為脈體充填時則形成順層張裂脈。

巖石韌性中等時，抗剪強度差，形成共軛剪裂。其內(nèi)側(cè)共軛剪裂可發(fā)展為逆沖斷層；外側(cè)共軛剪

裂可發(fā)展為頂部地塹。

巖石韌性大時，外側(cè)因拉伸而變薄形成平行層理的流劈理；內(nèi)側(cè)因擠壓而加厚，可形成正扇形劈理，也可形成次級小褶皺。

4.彎滑作用:沉積巖層是由大量單一巖層疊置組合而成的,

當一套層狀巖層受到側(cè)向擠壓而發(fā)生縱彎褶皺時,層面在形成褶皺的過程中起著重要的

作用,并以彎滑作用方式、彎流作用方式形成縱彎褶皺。

彎滑作用指一系列巖層在側(cè)向擠壓作用中通過層間滑動而發(fā)生彎曲成為褶皺的作用。

(1)縱彎引起的彎滑作用往往形成平行褶皺,也即IB型褶皺。

平行褶皺

(2)縱彎褶皺作用引起的層間滑動是有規(guī)律的,背斜中各相鄰的上層向背斜轉(zhuǎn)折端滑動,而各相鄰的下層則向相反方向-即向相鄰的向斜的轉(zhuǎn)折端滑動。

(3)由于層間滑動產(chǎn)生的上下巖層之間的摩擦,可在層面上形成層面擦痕,這些線狀擦痕的延伸方向與褶皺的樞紐延伸方向垂直。

樞紐

(4)由于兩翼巖層的層間相對滑動,往往在褶皺的轉(zhuǎn)折端形成空隙空間,造成虛脫現(xiàn)象,這些虛脫空間若后來被成礦物質(zhì)充填,則可以形成鞍狀的礦床或礦體。

(5)在兩個強硬巖層之間夾有層理發(fā)育的韌性巖層的條件下,巖層發(fā)生縱彎褶皺作用時,則會在層間滑動的剪切力偶的作用下,在韌性的薄巖層中產(chǎn)生層間小褶皺。位于主褶皺翼部的這些層間小褶皺為不對稱褶皺,層間小褶皺的軸面與它們上、下相鄰的強硬巖層面所夾銳角的方向,指示其相鄰巖層的相對滑動方向。

層間小褶皺的軸面與它們上、下相鄰的強硬巖層面所夾銳角的方向,指示其相鄰巖層的相對滑動方向。上述層間滑動規(guī)律可用來判斷巖層的頂面和底面,確定巖層層序是正常還是倒轉(zhuǎn);還可用來判斷背斜和向斜的位置。

5.彎流作用:是指縱彎褶皺作用使巖層發(fā)生彎曲變形時,巖層間不僅發(fā)生層間滑動,而且某些巖層的內(nèi)部還出現(xiàn)物質(zhì)滾動現(xiàn)象;上下巖層面對褶皺層內(nèi)物質(zhì)的滾動起著控制作用。

(1)層內(nèi)物