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第八章 褶皱的几何分析
§ 1 褶皱和褶皱要素
一、褶皱的基本类型
褶皱 面状构造（层面、面理）
的弯曲变形
1.在地层层序（新老关系）不清
的情况下分,背形,褶皱面向上弯曲；
向形,褶皱面向下弯曲；
2.在地层层序（新老关系）已知
的情况下分,背斜,核部为 老地层,翼
部对称式的出现 新地层 ； 向斜,核部为
新地层,翼部对称式的出现 老地层 。
新疆库车河新第三系褶皱
美国加里福利亚州的褶皱
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二、褶皱要素
1,核：褶皱的中心部分（最新或最老）
地层
2,翼：核部两侧对称出现的地层
3,枢纽：同一褶皱面上最大弯曲点的
连线
4,轴面：褶皱各层枢纽连成的面 (假想
的面 )
5,转折端：褶皱面从一翼过渡到另一
翼的弯曲部分
6,翼间角：正交剖面上两翼间的内夹
角
7,脊线：同一褶皱面上最高点的连线
槽线：同一褶皱面上最低点的连线
8,拐点：由向形向背形转折
过渡 (公共翼上 )的几何点
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一、正交剖面上褶皱的形态
正交剖面 （横截面）－
垂直褶皱枢纽的剖面
1,按转折端的形态分类
（ 1）圆弧褶皱
（ 2）尖棱褶皱
（ 3）箱状褶皱
（ 4）挠曲（膝折）
第二节 褶皱的描述
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新第三系红层中的大型箱状褶皱
—— 新疆库车克孜纳努尔
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(1) 平缓褶皱,180° － 120°
(2) 开启褶皱,120° － 70°
(3) 中常褶皱,70° － 30°
(4) 紧闭褶皱,30° － 5°
(5) 等斜褶皱,5° － 0°
2,按翼间角大小分类
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3,按轴面产状分类
(1) 直立褶皱：轴面近直立，两
翼倾向相反，倾角近相等
(2) 斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼
倾向相反，倾角不相等
(3) 倒转褶皱：轴面倾斜，两翼
倾向相同，其中一翼地层倒转
(4) 平卧褶皱：轴面近水平，其
中一翼地层倒转
(5) 反卷褶皱：轴面弯曲的平卧
褶皱
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A.大型平卧褶皱 — 新疆中巴
公路盖孜检查站
B,大理岩中的倒转褶皱新疆
－喀什奥依塔格
C.平卧褶皱－北京西山
A B
C
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4,褶皱的对称性
（ 1）对称褶皱,轴面与
水平面或包络面垂直，
两翼长度基本相同。
（ 2）不对称褶皱,轴面
与水平面或包络面斜交，
两翼长度不相同。
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弯滑作用 下，当两硬层夹一
软弱岩层时，则在上下硬岩层滑
动的力偶作用下，使薄层软弱
（韧性）层产层间小褶皱可帮助
我们确定层序倒转与否及背、向
斜的位置。
方法是：新岩层总是向背斜
转端滑动，老岩层则向反方向滑
动，先画出小褶皱的轴面，与主
褶皱面所交锐角尖指示相邻居层
相对滑方向，滑动方向一旦确定，
根据上述原理就可推测背、向斜
的位置，也就知道了岩层正常与
否。
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二、平行枢纽方向的褶皱形态
1、枢纽产状：
（ 1）水平褶皱：枢纽近水平，
两翼地层走向平行
（ 2）倾伏褶皱：枢纽倾伏，出
现转折端
背斜：倾伏端，一般枢纽倾
向封闭端，内部老地层
向斜：扬起端，一般枢纽倾
向撒开端，内部新地层
（ 3）倾竖褶皱：枢纽直立
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倾伏褶皱 (北美 )
向斜的扬起端－新疆库车河
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2、褶轴：
圆柱状褶皱：一轴线平行自身移动形成的弯曲面。
非圆柱状褶皱：凡不属于上述特征的褶皱，其中有一特
殊类型即圆锥状褶皱。它是由一轴线一端固定，以某一角度
绕旋转轴进行旋转而成。
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三、褶皱的平面形态
1,等轴褶皱：长：宽 = 1,1
（穹隆、构造盆地）
2,短轴褶皱：长：宽 = 3,1
3,线状褶皱：长度远大于宽度
的褶皱
四、褶皱的大小（正交剖面上）
1,中间线：连接各褶皱面上拐
点的线
2,波长：两个相间拐点之间的
距离（一个周期波的长度）
3,波幅：中间线与与枢纽点之
间的距离。
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§ 3 褶皱的类型及褶皱的组合型式
一、褶皱的位态分类
（ M,J,Rickard,1971）
Reckard分类，根据 轴
面倾角 和 枢纽倾伏角 两
个要素，将褶皱分为七
类。
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Rickard 分类表
枢纽倾伏角 γ
轴面倾角 α
水 平
（ 0° -10° ）
倾 伏（ 10° -
80° ） 近直立（ 80° -90° ）
近直立（ 80° -90° ） Ⅰ 直立水平褶皱 Ⅱ 直立倾伏褶皱 Ⅲ 倾竖褶皱
倾 斜（ 10° -90° ） Ⅳ 斜歪水平褶皱
Ⅵ 斜歪倾伏褶
皱
Ⅶ 斜卧褶皱
近水平（ 0° -10° ） Ⅴ 平卧褶皱
上表只要抓住其命名原则，就不难记住。
命名原则是,轴面产状＋枢纽产状＋褶皱＝褶皱名称
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Rickard褶皱的分类特征
①正确地反映褶皱三维空间形态和产状特征，避免前述
二维空间对褶皱观察描述的偏面性。
②七个区代表大类型变化范围，各区面积大小，代表自
然界中出现的机率。
③定量化描述，便于统计分析
④易观察某地区褶皱的产状变化规律
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斜歪水平褶皱 (安徽泗县 )
大型平卧褶皱－中巴
公路盖孜检查站
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二、褶皱的形态分类
1、几何学分类：
（ 1）平行褶皱（等厚褶皱、同
心褶皱）：
各褶皱面有同一曲率中心
（ 2）相似褶皱：各褶皱面具有
相同的曲率
（ 3）底辟构造,
A,高塑体膨胀、上升而成
B、地表为穹隆或短轴背斜，
发育放射状、同心圆状断层
C、高塑体为岩盐类时，
称盐丘构造
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三、兰姆赛的褶皱几何分类 (J,G,Ramsay,
1967)
分类依据是根据褶皱横截
面（ ⊥ β ）上褶皱层的等倾斜
线型式和厚度变化参数所反映
的相邻褶皱面的曲率关系。
等倾斜线的绘制：①在
⊥ β 的照片或横剖面图上，以
实际水平线为基准；②以基准
线，按一定角度间隔（ 10°,
20° ? ）作相邻褶皱的切线；
③连接等斜切点即为等倾斜线。
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兰姆赛的三类五型褶皱
Ⅰ 类：
ⅠA 顶薄，等倾斜线强烈
向内收敛，不等长
ⅠB 等厚，等倾斜线向内
弧收敛，等长
ⅠC 顶厚，等倾斜线向内
弧轻微收敛，不等长
Ⅱ 类：等倾斜线平行且相等，
曲率相等，相似褶皱
Ⅲ 类：等倾斜线向外领、内
撒开、倒扇形、顶厚褶皱
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顶厚褶皱 (北京西山 )
相似褶皱 (新疆塔什库尔干 )
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四、褶皱的组合型式和分布
（一）阿尔卑斯式褶皱
（ Alpinotype folds） 又称全
形褶皱，基本特点是：
褶皱呈线状成带展布，走向
与构造带一致；背向斜同等发育，
布满全区。
不同级别的褶皱往往成复背
斜和复向斜构造，是造山带强烈
地带主要构造样式。
复背斜和复向斜概念。
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（ 二）侏罗山式褶皱（ Jura-type folds）
又称过度型褶皱，其代表性
构造是隔档式与隔槽式褶皱，隔档
式褶皱又称梳状褶皱。
其成因是沉积盖层在刚性基
底的软弱层上滑脱变形或薄皮滑脱
的结果，属于造山带前陆的构造现
象。
我国湘、鄂西、黔北和川东
发育外，在湘赣一带也广泛发育。
（示图）
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扇形复背斜、倒扇形复背斜
正扇形复背斜
倒扇形复背斜
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（三）日尔曼式褶皱（ German-tpye folds）
又称断续式褶皱：主要发育于
构造变形轻微的地台盖层中，以卵圆
形穹隆，拉长的短轴背斜或长垣为主。
褶皱翼部产状很缓，甚至近水
平，但规模很大，延长数十公里以外，
可以弧零地产出于水平岩层中，背斜、
向斜发育不同等，展布无定向，有的
成群分布，呈雁行式排列。
这类褶皱常产于北美地台上，
区域性巨大盆地中，在中国川中以及
柴达木盆地之中也有类似褶皱。
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五、叠加褶皱（ Superimposed folds）
（一）叠加褶皱的三种基本型式
（兰姆赛,1967） 示图说明：
Ⅰ 型：晚期褶皱最大应变轴（ A、
X,a1）或流动方向 a2与早期褶皱的轴面
平行，两期褶皱的枢纽（中间应变轴 B、
Y,a2）方向不一致，一般呈大角度相交，
这种类型褶皱相当“横跨”“斜跨”褶
皱。
F1的轴面变形影响不大，而 β 1再
褶皱，呈有规律的起伏，表现为穹盆相
间的构造，类似两个波叠加，波峰 +波峰
=峰更高，波谷 +波谷 =谷更低，波峰 +波
谷 =中和，相当一个鞍部。
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Ⅱ 型,a2⊥s1 （或大角相交） B1∧b2 成中等或
大角度相交
F1常为紧闭或等斜的斜歪褶皱，平卧褶皱,S1与
翼一起褶皱,B1也同时褶皱，形成平面上的新月型或
蘑菇型褶皱。
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Ⅲ 型、共轴叠加褶皱,a2∧s1 成大角度相交，
但 B1‖b2 。
F1之 S1和两翼共同被褶皱，尤其在正交剖面
上更为清楚，可出现双重褶皱或钩状闭合褶皱。