第九章褶皱的成因.ppt

第九章 褶皱的成因分析 本章主要内容 褶皱的形成机制 同沉积褶皱与底辟 构造 褶皱的动力学分析 一、褶皱的形成机制 1. 纵弯褶皱作用 又分为弯滑褶皱作用和弯流褶皱作用。 （1）弯滑褶皱作用 一系列岩层通过层间滑动而弯曲成为褶皱的过程。 弯滑褶皱作用的特点： 单层纵弯曲的应变状态及内部小构造 ②各相邻层的上层相对向背斜转折端滑动，下层则向相邻向斜的转折端滑动。一方面在层面上形成垂直于枢纽的擦痕，另一方面在转折端形成空隙，造成虚脱现象。 ③塑性层小褶皱的轴面与其上、下相邻的褶皱面所夹锐角指示其相邻岩层的滑动方向。 除平卧褶皱和翻卷褶皱外，可以根据上述层间滑动规律来判断岩层顶、底面，从而确定岩层层序是否正常，以及背斜与向斜的位置。 弯滑褶皱作用形成的层间小褶皱 可用于判断地层是否正常 （2） 弯流褶皱作用 岩层弯曲变形时不仅发生层间滑动，而且某些岩层的内部还出现物质流动现象，上下层面对褶皱层内物质的流动起着控制作用。 （3）纵弯褶皱中的劈理 在强硬层与软弱层相间的情况下，劈理将在不同的岩层中发生折射。 利用纵弯褶皱中轴面劈理与层面的夹角判断地层产状是否正常 劈理与层理所交的锐角一般指示相邻岩层的运动方向，如劈理位于纵弯褶皱的一翼，则其向上锐角指示相邻岩层向背斜转折端运动。 2. 横弯褶皱作用 岩层受到与层面垂直的外力作用而形成褶皱的过程。 底辟构造是一种典型的横弯褶皱作用。 横弯褶皱作用 横弯褶皱作用引起的弯流作用 请注意：层间小褶皱的轴面产状正好与弯滑褶皱作用引 起的层间小褶皱产状相反 3. 剪切褶皱作用 特点： （1）被动褶皱作用； （2）褶皱层中发生平面应变，同一剪切面上各处的应变值相等； （3）相似褶皱 4. 柔流褶皱作用 　　发生在具有高韧性和低粘滞度的岩石中，常用来说明其生成时的物理化学环境。 二、几种特殊的褶皱----同沉积褶皱和底辟构造 同沉积褶皱 又称生长褶皱，是在岩层沉积的同时逐渐变形而形成的褶皱。 2. 底辟构造 地下高韧性岩体在构造力的作用下，或由于岩石物质间密度差异所引起的浮力作用下向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造就是底辟构造，分为岩浆底辟和盐丘。 三、叠加褶皱 叠加褶皱三种基本干扰形式和特殊的干扰形式 四、褶皱作用的时间 　　形成于卷入褶皱的最新地层之后，覆盖褶皱的最老地层之前。 思考题 褶皱有哪些形成机制？ 纵弯褶皱有何特点？ 怎样识别同沉积褶皱？ * ----岩石圈中大量发育而又十分重要的地质构造之一 阿尔金恰什坎萨依硅质岩中的褶皱 主动褶皱作用：岩石的力学性质和层理积极地 控制着褶皱的发育 褶皱的成因分析 岩石的 变形行为 被动褶皱作用：层理在褶皱变形中不具有力学 上的不均一性，只是被动地作为变形的标志。 滑动褶皱作用：物质沿许多一定间隔的不连续面 滑移，从而形成褶皱。 流动褶皱作用：物质连续滑移从而形成褶皱。 实际上是晶粒尺度或晶格尺度的微小滑动。 物质的 运动方式 纵弯褶皱作用：岩层受到顺层挤压力的作用 而形成褶皱的过程 横弯褶皱作用：岩层受到与层面垂直的外力作用 而形成褶皱的过程。 剪切褶皱作用：岩层沿着一系列与层面不平行 的密集劈理面发生差异滑动而形成褶皱。 柔流褶皱作用：岩石发生类似粘稠流体那样的流动 从而形成复杂多变褶皱的过程。 力的作用方 式与物质运 动方式 单层弯滑褶皱作用中的应变分布型式 中和面 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 ①存在应力中和面：背斜上部拉伸，下部挤压；向斜上部挤压，下部拉伸。 弯曲前 弯曲后 弯滑褶皱作用 擦痕 弯滑褶皱中发育的层面擦痕 由弯滑褶皱作用在转折端形成的虚脱现象和鞍状矿体 同心状剪节理 旋转剪节理 弯滑褶皱中的节理 弯滑褶皱的内部构造 特点： ①往往呈相似褶皱或类顶厚褶皱； ②翼部和转折端的塑性层内往往形成从属褶皱，显示层内物质向转折端流动的特征。 强硬层 软弱层 高韧性差 的岩层组合 低韧性差和平均韧性大 的岩层组合 强烈压扁作用下近于平行的轴面劈理 低韧性差和平均韧性大 的岩层组合 横弯褶皱中的应力轨迹 主应力 ?1 ?3 剪应力 弧形隆起基底 泥质岩层 剪切褶皱作用模式 滑动方向垂直于褶皱层不均匀差异滑动形成的剪切褶皱 沿着与褶皱层斜交的滑动形成理想的相似褶皱 滑动方向 形成于下构造层次的柔流褶皱 Mz P