《褶皱作用》PPT课件

第十一讲褶皱作用（二）（褶皱的成因分析）,褶皱作用的基本概念及其类型尚存问题：（）重力在褶皱形成中的作用；（）褶皱作用延续时间，等问题褶皱的形成方式与其受力状态、变形环境及岩层的变形行为密切相关。从褶皱过程中岩层的变形行为来看，可把褶皱分为主动褶皱和被动褶皱两类。,当各岩层的力学性质和层理积极地控制着褶皱的发育时，这种褶皱称为主动褶皱。,主动褶皱中浅构造层次(km),当各层岩石间的韧性差很小，层理在褶皱变形中不再具有力学上的不均一性，而只是被动地作为变形的标志，这种褶皱称为被动褶皱。,被动褶皱下构造层次(km),被动褶皱褶皱假象并没有真正发生过一般意义的弯曲如同,褶皱过程中物质的运动方式：流动物质的连续滑移滑动物质沿不连续面的滑移,褶皱作用的基本类型,纵弯褶皱作用横弯褶皱作用剪切褶皱作用柔流褶皱作用,纵弯褶皱作用平行于地质界面（岩层）的挤压而引起的弯曲作用。,单层纵弯褶皱作用单个能干层在不能干基质中的纵弯褶皱作用岩石能干性岩石抵抗塑性变形的能力。韧性岩石发生破裂前的塑性变形（应变）。,能干的（砂岩）,不能干的（页岩）,能干层发生褶皱作用的主波长理论,假设：能干岩层的厚度=h软弱层的粘度，且在褶皱作用过程中（图中P为平行层施加的作用力，K为基质（介质）的阻力），当能干层发生弯曲褶皱时，垂直于层面发生的位移为x，并假设发生褶皱的初始波长为Wi，其相应的位移为0。,主波长理论：,1/62,褶皱主波长与力的大小无关(?)，只与介质的力学性质有关。褶皱主波长与褶皱层厚度h呈正比。,主波长理论的构造物理学意义当岩性一定时，1/2比为常数，褶皱的波长Wi与层厚h成正比关系。当层厚一定时，h为常数，褶皱的波长Wi与层和介质之间的粘度比1/2非线性成正比关系.,当1=2时，只有顺层均匀缩短，而不会发生褶皱。,影响岩石能干性的主要因素物质组成结构构造温度压力流体作用时间等,影响褶皱波长发育的主要因素层厚h粘度比1/2温度、应力和应变速率对粘度的影响,实验表明：在应变速率=10-14S-1条件下，当o/m1，T550时，石英岩比大理岩更能干。当o/m1，T550时，大理岩比石英岩更能干。,当12时即岩石能干性差达最大，则分布在软弱基质中最能干的强硬层形成肠状褶皱。,当1/250时，形成肠状褶皱,肠状褶皱,当34时因两者之间能干性差最小，故形成尖园褶皱或肿缩式褶皱。,尖圆褶皱,当/010时，形成肿缩式褶皱,当2与4之间的能干性差居中，则形成平行褶皱或相似褶皱。,多层纵弯褶皱作用,假设四层岩石的粘度分别为：1234，那么有如下情况:,接触应变带,影响取决于强硬层之间的距离和接触应变带的宽度,纵弯褶皱的应变分布型式与小型构造,纵弯褶皱的应变分布型式可以归纳为两种模式：中和面褶皱作用和顺层剪切作用（弯流褶皱作用和弯滑褶皱作用）,强硬层间是弯滑褶皱作用,软弱层以弯流作用为主,弯流褶皱作用相似褶皱,中和面褶皱作用褶皱强硬层往往以此方式弯曲应变特征：是平面应变，褶皱轴为中间应变轴；形成IB型平行褶皱；层总体厚度不变，外弧伸长，内弧缩短,形成的小构造特点,岩石韧性很小时形成张裂。,岩石韧性中等时，形成剪裂,岩石韧性大时，形成劈理,压扁作用对纵弯褶皱的影响压扁与层的弯曲存在此消彼长的关系，可形成无根钩状褶皱,弯滑褶皱作用平行褶皱,平行褶皱,当各岩层厚度都比较小且粘度比较大时,各层应变相互影响,总体上形成不协调褶皱或S、M、Z褶皱。,强硬层间相对距离对褶皱形态的影响。,横弯褶皱作用作用力垂直于地质界面而引起的弯曲作用。,产生这种力的原因,地壳的差异升降运动岩浆的上拱作用膏盐层的“底辟”作用同沉积褶皱作用,横弯褶皱作用过程中因受到垂直于岩层面的力的作用导致岩层发生弯曲而形成褶皱，所以，褶皱岩层各部位在褶皱过程中一直处于拉伸状态而发生伸长应变。,横弯褶皱的一般特点,整体处于拉伸状态，无“中和面”易形成顶薄褶皱（A），顶部形成地堑横弯横弯褶皱的作用的引起的弯流物质向翼部流动次级褶皱的轴面向外倒,底辟构造,是一种特殊的褶皱是易流动的物质，在构造力或浮力的作用下向上流动，刺穿或部分刺穿上覆岩层，使之拱起形成的构造如：“盐丘”，等,产生底辟构造的原因,（）上覆岩层的厚度不等，重压不等（）盐层表面形态起伏不平（）水平挤压造成的局部上拱应力，甚至地幔局部上拱，等,同沉积褶皱是指在岩层沉积的同时边沉积边褶皱而形成的褶皱,特点：（）两翼上缓下陡，总体开阔（）顶薄翼厚，向斜中心厚度最大（）背顶浅水粗物质向心深水细物质（）两侧常伴生同沉积滑塌褶皱或断层滑向向斜,显然地理形态起着重要作用,同沉积褶皱,剪切褶皱作用与地质界面斜交的剪切力偶作用引起的弯曲。,剪切褶皱作用又称滑褶皱作用，是沿着一系列与层面交切的平行密集面（剪切面）发生不均匀剪切而形成的褶皱，所以称剪切褶皱，又称滑褶皱。被动褶皱,剪切褶皱作用,剪切褶皱的变形特点,（）剪切面应变椭球体的圆切面（）剪切面平行于褶皱的轴面（）型相似褶皱（）没有“中和面”（）在褶皱轴面两侧的相对剪切方向是相反的,柔流褶皱作用,是一种固态流变条件下的褶皱作用发生在具有高韧性和低粘度的岩石中不仅有层流，亦有紊流褶皱形态十分复杂,褶皱构造的观察与研究,褶皱形态研究褶皱形态在深部的变化研究褶皱内部伴生、派生的小构造研究褶皱形成时代的确定,还有一些褶皱