岩层或岩体,在各种应力长期作用下形成波状弯曲,但仍然保持着它们的连续完整性,称为褶皱构造。
褶皱形象地反映了地壳岩石发生了塑性变形。
褶皱的基本类型: 从单一褶皱面的弯曲来看,基本形态有两种:背形和向形。
背形是指两侧褶皱面相背倾斜的上凸弯曲。
向形是指两侧褶皱面相对倾斜的下凹弯曲。
中性褶皱:褶皱面既不上凸也不下凹,而是 凸向旁侧。
褶皱的两种基本类型:
背斜:核部由老地层,翼部由新地层组成的岩层,凸向地层变新方向的弯曲的褶皱。
向斜:核部由新地层,翼部由老地层组成的岩层凸向地层变老的方向弯曲的褶皱。
如果褶皱构造很复杂,地层发生了倒转,造成背形的核部是新地层,称为背形向斜;向形的核部是老地层,称为向形背斜。
褶皱要素
褶皱要素是褶皱的基本组成部分,主要有:
1、 核:褶皱中心部位的岩层。
2、 翼:泛指褶皱两侧比较平直的部分。
3、 拐点:相邻的背形和向形共用翼的褶皱面常呈“S”形弯曲,褶皱面不同凸向的转折点称为拐点。
4、翼间角:是指正交剖面上两翼间的夹角。
5、转折端:褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分。
6、枢纽:单一褶皱面上最大弯曲点的连线。
7、脊线和槽线:同一褶皱面上沿着背形最高点(脊点)的连线称为脊线;沿向形最低点(槽点)的连线称为槽线。
8、轴面:各相邻褶皱面的枢纽连成的面。
褶皱的剖面形态是表现褶皱形态的重要方式。
正交剖面是指与褶皱枢纽相垂直的剖面。褶皱在水平面、铅直剖面和正交剖面上的空间关系如下图所示。可见只有正交剖面才能表示出褶皱的真实形态。
翼间角
根据翼间角的大小将褶皱分为以下几类:
1、平缓褶皱:
120°<翼间角<180°
2、开阔褶皱:
70°<翼间角<120°
3、中常褶皱:
30°<翼间角<70°
4、紧闭褶皱:
5°<翼间角<30°
5、等斜褶皱:
0°<翼间角<5
枢纽
枢纽包括指向和倾伏角。
指向一般代表褶皱在空间延伸的方位。倾伏角可以从水平(0°)到直立(90°)。
枢纽的指向和倾伏角是描述褶皱位态的重要数据。
褶皱的位态分类
褶皱在空间的位态取决于轴面和枢纽产状。以横坐标表示轴面的倾角,纵坐标表示枢纽倾伏角,可将褶皱分为七种类型:
1、直立水平褶皱:轴面倾角90°~80°,枢纽近水平(倾伏角0°~10°)
2、直立倾伏褶皱:轴面倾角90°~80°,枢纽10°~70°
3、倾竖褶皱:轴面倾角90°~80°,枢纽70°~90°
4、斜歪水平褶皱:轴面倾角80°~20°,枢纽0°~10°
5、斜歪倾伏褶皱:轴面倾角80°~20°,枢纽10°~70°
6、平卧褶皱:轴面、枢纽0°~20°
7、斜卧褶皱:枢纽和轴面两者倾向及倾角基本一致,轴面倾角20°~80°,枢纽在轴面上的倾伏角70°~90°
褶皱的大小
褶皱的大小以褶皱的波长(ω)和波幅(A)来确定,在正交剖面上连接各褶皱面的拐点的线称作褶皱的中间线。
褶皱波长是指一个周期波的长度,即等于两个相间拐点之间的距离;波幅是指中间线与枢纽点之间的距离。
褶皱的对称性
两翼等长的褶皱称为对称褶皱,反之为不对称褶皱。
褶皱的平面轮廓
褶皱的平面轮廓可以根据褶皱中的同一褶皱面在平面上出露的纵向长度和横向宽度之比予以表达,可将褶皱分为:
1、 等轴褶皱:长与宽之比近于1:1;等轴背斜又称穹窿构造;等轴向斜又称构造盆地。
2、 短轴褶皱:长与宽之比约3:1的枢纽向两端倾伏的褶皱。
3、 线状褶皱:长度远大于宽度的各类狭长的褶皱(一般大于10:1)。