第三章褶皱的几何分析.ppt

褶皱的形成过程 基本类型 根据褶皱面（层）的弯曲形态和地层变新之关系可分： 背斜－核部老地层、翼部新地层 向斜－核部新地层、翼部老地层 观测褶皱的几种剖面 褶皱面向 指在褶皱轴面上垂直于褶皱枢纽方向观察得到的岩层由老变新的方向。 当枢纽倾伏时，同一褶皱面的两翼在平面上汇合（见右图一Ｂ），汇合部称作倾伏端。背斜的倾伏端表现为褶皱面环绕倾伏端向外倾斜（见右图二Ａ）；向斜的倾伏端表现为内倾转折（见右图二Ｂ）。倾伏端处的平面轮廓一般反映转折端的形态。倾伏端处的岩层层序一般正常，即顺着枢纽的指向方向地层变新。 （二） 相似褶皱　　典型相似褶皱（右图）的几何特点是组成褶皱的各褶皱面作相似的弯曲。各面曲率相同，但没有共同的曲率中心。所以，褶皱的形态随着深度的变化保持不变。各褶皱层的厚度则发生有规律的变化，两翼变薄，转折端加厚；平行轴面的厚度在褶皱各部位保持一致。 几种典型的褶皱 五 根据组成 褶皱的各褶皱面之间的几何关系分类 （一） 协调褶皱　　各褶皱面弯曲的形态一致或作有规律的变化，其间没有明显不协调的突变现象。如相似褶皱和平行褶皱。 不协调褶皱 　　 组成复背斜或复向斜的次级褶皱大多是比较紧闭的，自复背斜核部趋向两翼常由直立褶皱变为斜歪、倒转，甚至平卧褶皱。所以，次级褶皱的轴面常呈有规律的排列。复背斜的次级褶皱轴面如果向核部收敛，则构成扇形复背斜（上图Ａ）；次级褶皱轴面如果向复背斜顶部收敛，则构成倒扇形复背斜（上图Ｂ）。复向斜中次级褶皱的轴面向核部收敛构成倒扇形复向斜，向槽部收敛则构成扇形复向斜。自然界中以扇形复背斜和倒扇形复向斜常见。这些次级褶皱的延伸方向与主褶皱一致，但枢纽时有起伏，并且会因次级褶皱的倾伏或扬起，出现次级褶皱的分叉和归并。　　复背斜和复向斜形成于地壳运动强烈地区，是造山带褶皱构造的主要样式，是垂直褶轴方向强烈挤压的结果。 　　这两类褶皱组合的共同特点是背斜和向斜的变形强度不同，较紧闭的褶皱和较开阔的褶皱相间并列。这两类褶皱尤其是隔档式褶皱在欧洲侏罗山非常发育，研究较早，故称侏罗山式褶皱（右图下）。关于其成因，现在多数人认为是沉积盖层沿刚性基底上的软弱层滑脱变形或薄皮式滑脱的结果。这类构造主要产出于造山带前陆。 叠加褶皱 背、向斜的核部往往构造应力很大，在工程中一旦遇到，应加强应力和变形测试，减少构造应力对工程的危害。 采矿巷道及地下隧道宜布置在背斜的核部，而尽量避免布置在向斜的轴部。因为布置在背斜的核部的巷道或其它地下洞室能有效利用顶板岩体的自然成拱作用，增加洞室的稳定性。而布置在向斜的核部的巷道或其它地下洞室，一旦两帮岩石下滑，造成顶部岩石冒落事故，洞室顶部将很难进行进一步维护。 褶皱构造对地下洞室稳定性的影响 。 实习一 读褶皱区地质图并绘制 褶皱地区剖面图 一、目的要求 1、初步掌握阅读褶皱地区地质图的方法步骤； 2、学习从地质图上认识和分析褶皱的形态，组合特征及形成时代； 3、学会在褶皱区地质图上绘制图切剖面图。 二、读褶皱区地质图 首先了解地层层序，接触关系，概略地认识图区新老地层的分布和延展情况，了解其地貌特征，并结合比例尺分析露头形态和出露宽度的影响。 从地质图上认识褶皱。先看地层分布是否对称重复出现，并结合新老关系确定背、向斜；其次根据两翼产状，轴面产状，枢纽产状，分析褶皱的形态特征和组合特征。 （一）褶皱形态的分析 2、确定两翼产状； ①图上标出的产状：正常 38° 倒转 35° ②在大比例尺上，根据露头形态“V”字形法则； ③倒转翼的确定：符号、新老岩层的位置； 5、轴迹和平面轮廓的确定①地形平坦，两翼产状两翼倾角变化不时，取最大弯曲点的连线； ②轴面中等倾斜或缓倾斜，或地形起伏情况，在大、中比例尺地质图上，褶皱岩层弯曲转折端点的联线既不代表枢纽倾伏方向，也不一定是轴迹，须根据赤平投影方法或几何作图法确定的枢纽和轴面产状是可靠的方法。  二、绘制褶皱地区剖面图 选择剖面线 标出剖面线所经过的褶皱位置 绘制地形剖面 绘制褶皱形态 选择题 1.倾伏圆柱状褶皱的枢纽与（　　　）相平行。 A 褶轴 B 轴面走向线 C 翼部层面走向线 2.隔槽式褶皱在横剖面上的组合型式（　　　） A 向斜紧闭，背斜开阔 B 背斜紧闭，向斜开阔 C 背斜向斜紧闭开阔程度一样 3.轴面倾斜，枢纽水平的褶皱，其轴面倾斜线与枢纽（　　　） A平行 B 斜交　 C 垂直 4.同一褶皱中，褶皱枢纽倾伏角，可以（　　　）褶皱轴面倾角 A 等于或小于 B 等于或大于 C 大于或小于 5.斜歪倾伏褶皱的倾伏向是指（　　　）