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    分門別類看褶皺
    2023-08-11 11:01:26

     

    褶皺

    相信是一個大家都不陌生的構造現象

    它是在任何巖石類型、構造背景和深度下都能形成的

    最引人注目且具有視覺吸引力的構造

    褶皺的形態千姿百態,復雜多樣

    褶皺的規模也是千差萬別

    小至手標本或顯微鏡下的

    大至區域衛星圖像上

    都可以觀察到這種構造現象

    看上去就是褶來褶去的褶皺

    實際上對于揭示一個地區的地質構造

    及其形成和發展具有重要的意義

    "

    十九世紀九十年代前后學者通過對阿爾卑斯地層及褶皺的研究

    提出了著名的推覆構造理論

     

     

    褶皺的形態雖然多種多樣

    但從單一褶皺面的彎曲看

    基本形態有兩種:背斜和向斜

    背斜是指褶皺面上凸式彎曲

    核部由老地層、翼部由新地層組成

    向斜是指褶皺面下凹式彎曲

    核部由新地層、翼部由老地層組成

    當然也有一些褶皺面

    既不上凸也不下凹

    而是凸向旁側

     

     

    所有褶皺都是由幾大要素組成的

    包括:

    核——褶皺的中心部分

    翼——褶皺中心兩側平弧狀的部分

    拐點——褶皺面相反凸向的轉折點

    翼間角——正交剖面上兩翼間的內夾角

    轉折端——褶皺面從一翼過渡到另一翼的彎曲部分

    樞紐——單一褶皺面上最大彎曲點的連線

    脊線——同一褶皺面上沿著背形最高點的連線

    槽線——沿向形最低點的連線

    軸面——各相鄰褶皺面的樞紐連成的面

     

     


     

    褶皺要素示意圖

     

     

    根據這些構造要素的不同特征

    構造地質學家們將褶皺進行了細分

    褶皺在空間的位態取決于軸面和樞紐的產狀

    以橫坐標表示軸面的傾角

    縱坐標表示樞紐傾伏角

    可將褶皺分成七種類型

     

     

    褶皺位態類型圖

     

     

    1、直立水平褶皺(Upright)

    軸面近于直立,樞紐近水平

     

    2、直立傾伏褶皺(Plunging upright)

    軸面近于直立,樞紐傾伏角為10-70°

     

    3、傾豎褶皺(Vertical)

    軸面近于直立,樞紐傾伏角為70-90°

     

    4、斜歪水平褶皺(Horizontal inclined)

    軸面傾角20-80°,樞紐近水平

     

    5、斜歪傾伏褶皺(Plunging inclined)

    軸面傾角為20-80°,樞紐傾伏角為10-70°

     

     

    6、平臥褶皺(Recumbent)

    樞紐傾伏角和軸面傾角均為0-20°

     

     

    7、斜臥褶皺(Reclined)

    樞紐和軸面兩者傾向及傾角基本一致

    軸面傾角為20-80°,樞紐在軸面上的側伏角為20-70°

     

     

    蘭姆賽根據褶皺層的相對曲率

    提出了一套形態分類

    等斜線是褶皺正交剖面上

    層的上、下界面的相同傾斜點的連線

     

    左圖為等斜線(tα)示意圖,右圖為按等斜線的褶皺分類

     

    Class 1A

    等斜線向內弧強烈收斂

    各線長短差別極大

    內弧曲率遠大于外弧曲率

    為典型的頂薄褶皺

     

     

    頂薄褶皺

     

    Class 1B

    等斜線與褶皺面垂直

    各線長短大致相等

    褶皺層真厚度不變

    為典型的平行褶皺

     

    平行褶皺

     

    Class 1C

    等斜線向內弧輕微收斂

    轉折端等斜線比兩翼要略長一些

    反映兩翼厚度有變薄的趨勢

    內弧曲率略大于外弧曲率

    這是平行褶皺向相似褶皺的過渡型式

     

    Class 2

    等斜線互相平行且等長

    褶皺層的內弧和外弧的曲率相等

    即相鄰褶皺面傾斜度基本一致

    為典型的相似褶皺

     

     

    相似褶皺

     

    Class 3

    等斜線向外弧收斂向內弧撒開

    呈倒扇狀

    即外弧曲率大于內弧曲率

    為典型的頂厚褶皺

     

    頂厚褶皺

     

    自然界中的多數褶皺都可歸屬上述基本類型之中

    但也存在著更為復雜的褶皺類型

    在地殼一定區域或一定大地構造單元里

    不同形態、不同規模和不同級次的褶皺

    常以一定的組合型式展布

    在同一構造運動時期和同一構造應力作用下

    在成因上有聯系的一系列背斜和向斜組成的

    具有一定幾何規律的褶皺總體樣式

    稱為褶皺的組合型式

    這些組合褶皺對進一步探討褶皺發育區的

    大地構造屬性、褶皺的形成機制、

    區域應變狀態及地殼運動性質等具有重要意義

     

    下面就帶大家了解一下幾種典型的褶皺組合型式

     

    阿爾卑斯造山帶地形圖

     

    阿爾卑斯式褶皺(Alpinotype folds)

    又稱全形褶皺

    其基本特點是

    一系列線狀褶皺呈帶狀展布

    所有褶皺的走向基本上

    與構造帶的延伸方向一致

    整個帶內的背斜和向斜呈連續波狀

    基本同等發育,布滿全區

    不同級別的褶皺往往組合成

    巨大的復背斜和復向斜

    并伴有疊瓦狀斷層

     

    阿爾卑斯整體構造格架

     

    復背斜和復向斜

    是一個兩翼被一系列次級褶皺所復雜化的

    大型褶皺構造

    在平面上觀察

    如其中央部位的次級褶皺的組成地層

    老于兩側次級褶皺的地層,則為復背斜

    反之

    如其中央部位的次級褶皺組成的地層

    新于兩側次級褶皺組成的地層,則為復向斜

     

     

     

    扇形復背斜(A)和扇形復向斜(B)示意圖

     

    組成復背斜或復向斜的

    次級褶皺大多是比較緊閉的

    自復背斜核部趨向兩翼常由直立褶皺變為

    斜歪、倒轉褶皺甚至為平臥褶皺

    所以,次級褶皺的軸面常呈有規律的排列

    復背斜的次級褶皺軸面如果向核部收斂

    則構成扇形復背斜

    復向斜中次級褶皺的軸面向核部收斂

    則構成倒扇形復向斜

    自然界中以扇形復背斜和倒扇形復向斜最為常見

     

    阿爾卑斯山

     

    這些次級褶皺的

    延伸方向與主體褶皺一致

    但樞紐時有起伏

    并且會因次級褶皺的傾伏或揚起

    岀現次級褶皺的分叉和歸并現象

    褶皺轉折端處的次級褶皺多為

    對稱的“M”型或“W”型

    若兩翼常發育次級從屬褶皺

    由一翼長一翼短的不對稱褶皺組成

    則褶皺的形態從長翼至短翼的變化

    呈現出“S” 型 或 “Z” 型

     

     

    復背斜和復向斜形成于地殼運動強烈地區

    是造山帶褶皺構造的主要樣式

    一般認為是垂直褶皺方向強烈擠壓的結果

    在我國南昆侖、天山等造山帶中均有發育

     

    復背斜形成機制

     

    俯視侏羅山

     

    侏羅山式褶皺(Jura-type folds)

    又稱過渡型褶皺

    侏羅山式褶皺的代表性構造是

    隔檔式與隔槽式褶皺

    隔檔式褶皺又稱梳狀褶皺

    由一系列平行褶皺組成

    其特征是背斜緊閉,發育完整

    而兩個背斜之間的向斜平緩開闊

    我國四川東部一系列NNE向的褶皺

    就是這類褶皺的典型實例

     

    四川盆地東部隔檔式褶皺

     

    隔槽式褶皺與前者相反

    特征是向斜緊閉且發育完整

    而兩個向斜之間的

    背斜平緩開闊,常呈箱狀

    我國黔北—湘西一帶發育了

    較典型的隔槽式褶皺

     

    貴州正安一帶隔槽式褶皺

     

    這兩類組合褶皺的共同特點是

    背斜和向斜應變積累差異導致變形程度不同

    較緊閉的褶皺和較開闊的褶皺相間并列

    這兩類褶皺尤其是隔檔式褶皺

    在歐洲侏羅山發育完善

    所以通稱侏羅山式褶皺

    關于其成因,現在一般認為是沉積蓋層

    沿剛性基底上的軟弱層滑脫變形

    或薄皮式滑脫的結果

    這類構造主要產出于造山帶前陸

     

     

    侏羅山構造剖面

     

    需要指出的是

    箱狀褶皺與隔檔式和隔槽式褶皺

    在組合上也可能為同一構造

    只不過是由于地表被剝蝕的程度不同

    而露出的部位不相同而已

     

    箱狀褶皺與隔檔式褶皺和隔槽式褶皺組合關系剖面示意圖

    在I、II、III不同的水平面上出露的構造類型不同

     

    當然,我們在野外觀測的褶皺型式

    遠遠不止如此

    許多先形成的褶皺

    還會受到后期構造作用的影響

    形成疊加褶皺

    而只有將這些褶皺現象與

    地層學、巖石學、年代學等

    多方面的證據相結合

    才能幫助我們更好地了解一個地區

    乃至全球尺度的構造運動過程




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