构造地质学16-褶皱的成因分析教学课件（合肥工大）

第九章褶皱的成因分析

第一节纵弯褶皱作用一、纵弯褶皱的发育机制纵弯褶皱作用：顺层挤压形成的褶皱

1、单层褶皱的发育机制在粘性介质中粘性较大的粘性板的褶皱的初始主波长Wi

为：

式中：d—强岩层的厚度；

μ1、μ2—强岩层、弱岩层（介质）的粘度

（μ1＞μ2）由此可见：（1）褶皱的主波长与所受作用力的大小无关与强岩层的厚度及其层与介质的粘度有关。（2）褶皱的主波长与褶皱层的原始厚度d成正比

当岩层与介质比（μ1/μ2）为常数时，厚度大的岩层波长大，数量少；厚度小的岩层波长小，数量多而紧闭。不同能干性岩层的褶皱形态(μ1＞μ2＞μ3＞μ4＞μ5)（3）褶皱的主波长与强岩层和介质的粘度比的立方根成正比

A、强岩层与介质能干差大时，宽缓褶皱—顶角变小—香肠构造

B、强岩层与介质能干差小时，顺层缩短—岩层加厚—圆弧褶皱—压扁褶皱2、多层岩层的褶皱发育机制

（1）接触应变带：强硬岩层发生褶皱时，软岩层会发生不同的构造反映，形成的变形带。

（2）硬岩层间距对褶皱形态的影响：

A.相隔很远，互不影响各自波长，形成不协调褶皱

B.间距较小，均在接触应变带之内，相互影响二、纵弯褶皱的应变分布型式与小型构造

1.中和面褶皱作用

(1)

中和面：褶皱面中部的无应变面

(2)平行与褶皱轴的方向无拉伸作用

(3)褶皱各处垂直层面的厚度不变，平行褶皱

(4)外弧深长，内弧压缩，应变量大小与离中和面的距离成正比

(5)应变椭球体在外侧平行层面排列，内侧垂直层面呈扇型排列

(6)形成不同类型的小构造：

A.外侧岩层变薄，形成平行层理的劈理，垂直层面、扇型排列的楔形张裂隙

B.内侧岩层加厚，形成扇型劈理，小褶皱，逆冲小断层

(7)继续挤压，中和面向外侧迁移，直至不存在

2.顺层剪切作用（1）褶皱轴是中间应变轴：绕褶皱轴的弯曲，褶皱面上垂直褶皱轴的滑动（2）岩层原始厚度保持不变：简单剪切，层内无中和面（3）直线线理在变形后与褶轴的交角不变（4）在正交剖面上，最大应变轴的方向在顶部收敛，转折端处无应变，拐点处应变最强（5）常形成层间小褶皱，可据此判断大构造的位置（6）弯滑褶皱作用：剪切面集中在层面之间的褶皱作用（7）弯流褶皱作用：宏观上没有明显滑动面的褶皱作用3.压扁作用的影响（1）平均韧性大，弯曲之前发生，一直延续到变形后（2）韧性差大，弯曲前可以不发生顺层压扁，形成香肠状褶皱（3）褶皱前的顺层压扁，岩层缩短加厚，压扁面垂直于层理（4）褶皱后的压扁作用，压扁面向轴面旋转，形成轴面劈理4.纵弯褶皱中发育的劈理形式（1）高韧性差：

A.远离强岩层处，形成与褶皱轴面平行的劈理

B.在强岩层附近，围绕强岩层形成劈理

C.在强岩层内部，外侧受顺层拉伸，形成顺层劈理、垂直层理的张裂隙张裂隙内侧受压缩，形成正扇形劈理、轴面劈理（2）低韧性差：

A.褶皱前，顺层缩短而加厚

B.褶皱幅度小时，压扁面垂直层面

C.变形继续，强岩层中正扇形劈理；软岩层中反扇形劈理

D.变形再继续，发育轴面劈理

第二节横弯褶皱作用

特点：

1.垂直层面的外力作用，形成的褶皱

2.岩层处于拉伸状态，无中和面

3.顶薄褶皱，背斜顶部形成地堑；穹隆顶部有放射状或同心圆状断层

4.背斜顶部岩层变薄，向两侧流动，岩层变厚底辟作用：地下岩盐、石膏、粘土、岩浆等低粘性、易流动的物质，在浮力的作用下向上流动，部分刺穿上部岩层，使上覆岩层拱起而形成的构造（岩丘、岩浆底辟）同沉积褶皱：

1.边沉积边形成的褶皱

2.褶皱上平，两翼逐渐变陡，开阔褶皱

3.顶薄，两翼增厚，向斜核部厚度最大

4.顶部颗粒粗，两翼颗粒细

5.两翼常有同沉积滑塌构造、滑塌褶皱第三节剪切褶皱作用其特征为：

1.剪切面是无应变面