上一讲思考、讨论题 简述叠加褶皱的类型及其特征。 接触应变带的概念。 褶皱岩层的厚度、岩层粘度与褶皱波长关系。 纵弯褶皱作用的基本特点，弯滑与弯流的异同。 单层纵弯褶皱作用和多层纵弯褶皱作用的特征 及其伴生构造。 第四章褶皱构造 褶皱几何学 褶皱分类 叠加褶皱 褶皱成因 主讲人：刘志宏 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院—刘志宏 内容提要 横弯褶皱作用 压扁作用 剪切褶皱作用 柔流褶皱作用 膝折作用 底辟作用 吉林大学地球科学学院—刘志宏 第五节褶皱作用 影响褶皱作用的主要因素 纵弯褶皱作用 横弯褶皱作用 压扁作用 剪切褶皱作用 柔流褶皱作用 膝折作用 底辟作用 吉林大学地球科学学院—刘志宏 三、横弯褶皱作用 横弯褶皱作用: z岩层受到与岩层 面垂直的作用力 所形成的褶皱。 z作用力方向一般是 垂向的。 z盐岩底辟 z地块差异升降 横弯褶皱作用1.avi 横弯褶皱作用2.avi 吉林大学地球科学学院—刘志宏 三、横弯褶皱作用 横弯褶皱作用的特点： z被褶皱的岩层整体处于拉伸状态，各层都没 有中和面。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 三、横弯褶皱作用 横弯褶皱作用的特点： z横弯褶皱作用往往形成顶薄褶皱。当物质 韧性较强时，因垂向挤压与侧向拉伸导致物 质由转折端向两翼流动。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 三、横弯褶皱作用 横弯褶皱作用的特点： z在横弯褶皱作用中，如果 岩层呈低韧性状态，在背 斜顶部形成地堑。如果是 穹形隆起，则可形成放射 状或环状正断层。 z如果基底大规模发生隆起， 盖层形成大规模挠曲。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 三、横弯褶皱作用 横弯褶皱作用的特点： z在横弯褶皱作用过程中的流动作用及伴生构造。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 四、剪切褶皱作用 剪切褶皱作用（滑褶皱作用）：指沿着一系列垂直 或斜交岩层层面的密集叶理或破裂面发生不均匀剪 切，使岩层层面错动弯曲而形成褶皱的一种作用。 作为褶皱面的各种面状构造仅作为反映滑动结果的 被动标志，因此，又称之为被动褶皱作用。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 四、剪切褶皱作用 切层剪切褶皱作用的主要变形特征包括： z不论剪切作用面与褶皱面斜交或垂直，形成 的一组透入性的面状构造（劈理、片理、片 麻理等）都构成褶皱的轴面叶理。 z从理论模式看，切层剪切作用为简单剪切变 形，剪切面平行于褶皱中每一点应变椭球的 圆切面，每一点的应变都是平面剪切应变。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 四、剪切褶皱作用 切层剪切褶皱作用的主要变形特征包括： ?厚度变化—相似褶皱或Ⅱ类褶皱。 ?无中和面。任一剪切面上所有各点的应变都是 相等的。 ?剪切面上剪切作用方向与岩层的关系：在褶皱 枢纽线两侧的剪切方向相反。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 四、剪切褶皱作用 褶皱的形成条件是： z密集简单剪切面； z不均匀简单剪切作用。 对于中浅变质岩区普遍发育的具有轴面劈 理的褶皱而言，滑褶皱作用的贡献是很有限 的。 五、柔流褶皱作用 吉林大学地球科学学院—刘志宏 高塑性岩层（高塑性 体）受力的作用时， 呈类似粘稠的流体而 发生变形，形成形态 复杂、褶皱要素产状 变化大、不协调性普 遍的流动褶皱。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 六、压扁作用 岩层在顺层挤压作用下，在压应力方向 上岩层均匀缩短及垂直应力方向上岩层 均匀加厚的效应称压扁作用。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 六、压扁作用 霍布斯等（1976）实验发现： z当岩层顺层压缩20%左右时，没有褶皱发育，在平 行挤压方向缩短，在垂直压应力方向增厚。 z当缩短20%～30%左右时，褶皱开始发育，岩层继 续缩短。 z当压扁量达到50%时，褶皱层内各点应变椭球的长 轴逐渐旋转到与轴面平行的方向上，应变椭球体压 扁面与褶皱轴面接近平行，褶皱翼部岩层变薄，转 折端加厚。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 六、压扁作用 压扁作用贯穿于整个褶皱作用过程中， 按褶皱发育的不同阶段可分为前褶皱压 扁作用、同褶皱压扁作用和后阶段压扁 作用。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 六、压扁作用 前褶皱压扁作用 z岩层间的韧性差较小而平均韧性较大时，前 褶皱压扁作用显著，反之不显著。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 六、压扁作用 同褶皱压扁作用 z褶皱岩层内部各点的应变椭圆长轴方位逐渐旋转到 与轴面平行的方向上。 z随着压扁作用的的增强，形成新的轴面叶理、使整 个褶皱从等厚向顶厚褶皱发展。 六、压扁作用 吉林大学地球科学学院—刘志宏 后褶皱压扁作用 z岩层不再发生进一步的 弯曲，出现平行轴面的 新的面状构造（轴面叶 理）和低韧性岩层（较 刚性岩层）被拉断形成 石香肠构造（或构造透 镜体）和无根钩状褶皱。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 七、膝折与膝折作用 膝折：褶皱两翼平直，且转折端呈尖棱 状的褶皱。 z不对称膝折 z对称膝折 z共轭膝折 吉林大学地球科学学院—刘志宏 膝折作用 膝折形成的条件： z多发育在弹性或粘弹性材料中； z岩性均一、岩石的成层性发育； z岩层间的粘性较差，单层内部粘性较强； z层面上具有初始不规则。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 膝折作用 膝折的形成 z通过围绕两翼交线（枢纽）的旋转和层间滑动形成的。 Johnson（1977）对膝折的形成进 行了理论分析，认为： ?对称共轭膝折形成的应力状态是 主压应力作用方向平行于层面； ?非对称共轭膝折形成的应力状态 是主压应力作用方向与层面斜交 10o； ?单斜膝折带形成的应力状态是主 压应力作用方向与层面斜交30o。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 八、底辟作用 形成的构造 z在低密度高塑性物质中形成复杂的流 褶皱； z在围岩中形成穹窿构造、刺穿构造。 在穹窿构造顶部出现环形和放射形张 断层。 底辟： 地下深处的高 塑性物质（岩盐、 石膏或岩浆等）在 重力差异作用下， 呈圆柱状向上流动 刺穿上覆岩层或使 上覆岩层拱起，形 成底辟构造。 吉林大学地球科学学院—刘志宏 八、底辟作用 吉林大学地球科学学院—刘志宏 本讲要点 褶皱成因 z横弯褶皱作用 z剪切褶皱作用 z膝折作用 z压扁作用 思考、讨论题 说明横弯褶皱作用、剪切褶皱作用的形成机制。 剪切褶皱作用的主要变形特征，形成剪切褶皱 需要什么条件？为什么自然界较少见到剪切褶 皱？ 压扁作用及其在不同褶皱阶段的表现特征。 膝折的类型及形成条件。 吉林大学地球科学学院—刘志宏