第四章：褶皱

这是一篇关于第四章：褶皱的思维导图，包括第一节褶皱与褶皱要素、、第二节褶皱的形态描述、第三节褶皱的分类、第四节叠加褶皱、第五节褶皱作用。

第四章：褶皱

• 第一节褶皱与褶皱要素
  • 褶皱的基本类型
    • 向斜
      • 核部新，翼部老，凹
    • 背斜
      • 核部老，翼部新，凸
  • 褶皱要素
    • 核、翼、转折端、褶轴
    • 拐点
      • 该点曲率为零，为曲率正负改变的点
    • 翼间角
      • 两翼间内夹角，圆弧形为两翼两个拐点切线的夹角
    • 枢纽
      • 同一褶皱面上最大弯曲点的连线
    • 轴面
      • 各相邻褶皱面的枢纽连成的面
    • 轴迹
      • 轴面与任何一个面的交线都称为轴迹
    • 脊、脊线，槽、槽线
  • 褶皱的产状
    • 走向、倾向、倾角
  • 褶皱的波长与波幅
• 第二节褶皱的形态描述
  • 正交剖面上褶皱的形态
    • 转折端的形态
      • 圆弧褶皱
      • 尖棱褶皱
      • 箱状褶皱
      • 挠曲（单斜褶皱）
      • 尖圆褶皱
        • 褶皱层面指向硬岩的转折端为尖形 指向软岩的转折端为圆弧形
    • 翼间角的大小
      • 180 平缓 120 开阔 70 闭合 30 紧闭 0
    • 轴面的产状
      • 直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱
    • 褶皱的对称性
      • 对称褶皱
      • 不对称褶皱
      • 分为四种
  • 褶皱内部量值关系及变化
    • S型 应力为逆时针 Z型 应力为顺时针
  • 褶皱枢纽的产状
    • 水平褶皱
    • 倾伏褶皱
    • 倾竖褶皱
  • 褶皱在平面上的形态
    • 等轴褶皱、短轴褶皱、线状褶皱
  • 褶皱的组合形式
    • 褶皱在平面上的组合形式
      • 平行型褶皱
      • 斜列型褶皱
      • 弧形褶皱
    • 褶皱在剖面上的组合形式
      • 复向斜 复背斜
      • 隔挡式褶皱 向斜宽，背斜窄
      • 隔槽式褶皱 向斜窄，背斜宽
• 第三节褶皱的分类
  • 褶皱的位态分布
    • 里卡德褶皱分类
      • 直立水平褶皱
      • 直立倾伏褶皱
      • 倾竖褶皱
      • 斜歪水平褶皱
      • 平卧褶皱
      • 斜歪倾伏褶皱
      • 斜卧褶皱
  • 褶皱的等倾斜线型式分类
    • 一类褶皱 等倾斜线向内弧呈收敛状，内弧曲率大于外弧曲率
      • 一类A型（顶薄褶皱）
        • 内弧曲率远大于外弧曲率
      • 一类B型（平行褶皱）
        • 内弧曲率大于等于外弧曲率
      • 一类C型（过渡类型）
    • 二类褶皱 等倾斜线相互平行且等长，褶皱岩层内外弧曲率相等（相似褶皱）
    • 三类褶皱 等倾斜线向外弧收敛，向内弧撒开（顶厚褶皱）
• 第四节叠加褶皱
  • 叠加褶皱中的三种基本干扰型式
    • 第一种干扰型
      • 第二期剪切褶皱“横跨”叠加于第一期直立水平褶皱上，其差异滑动方向与第一期褶皱轴面平行 第二期剪切褶皱轴向与早期褶皱轴呈较大角度相交或垂直
    • 第二种干扰型
      • 第一期为平卧褶皱，第二期剪切褶皱向与第一期褶皱轴向呈大角度斜交或垂直，第二期剪切褶皱的运动方向与第一期褶皱轴面垂直
    • 第三种干扰型
      • 第一期为斜卧褶皱，第二期剪切褶皱呈共轴式叠加于第一期褶皱之上
    • 影响叠加褶皱露头形态的主要因素主要有
      • 早期褶皱的产状
      • 晚期褶皱的叠加方向
      • 卷入叠加的褶皱几何学特征、规模
      • 参与叠加的褶皱形成方式
      • 褶皱叠加的次数以及叠加褶皱的剥蚀深度和地面起伏形态
  • 叠加褶皱的识别
    • 重褶现象
    • 早期构造的规律性变化
    • 两种不同类型、不同方位的面理和或线理呈明显角度相交，并且一组面理被另一组面理错位的现象
    • 陡倾伏或倾竖褶皱广泛发育
    • 褶皱的叠加现象在大褶皱的转折端显示的最明显
• 第五节褶皱作用
  • 纵弯褶皱作用：岩层收到顺层挤压力而形成褶皱的作用
    • 纵弯褶皱作用的形成机制
      • 单层纵弯褶皱作用
        • 岩石能干性：岩石抵抗塑形变形的程度
          • 能干层/强硬层具有高粘度
          • 软弱层具有低粘度
        • 褶皱波长影响因素
          • 与强、弱岩层粘度比相关：软弱层的阻力
            • 高粘度比：大波幅褶皱
            • 粘度比小：小波幅褶皱
            • 粘度相同；顺层缩短，不发生褶皱
          • 与厚度正相关：强硬层内部阻力
          • 与外部力的大小无关
        • 初始主波长理论
          • 软弱介质中的单一强硬岩层，给定不同波长的初始微小扰动，发生纵弯褶皱时，有一个初始波长最容易发育形成褶皱，称为初始主波长理论
      • 多层纵弯褶皱
        • 影响因素
          • 强硬层间距
            • 较大时，形成不协调褶皱
            • 紧密时，形成协调褶皱
            • 较小时，形成协调褶皱
        • 接触应变带
          • 接近强硬岩层的软弱岩层，受到强硬岩层的影响而一起弯曲，远离强硬岩层时弯曲逐渐变弱而消失，这个范围称为接触应变带
    • 纵弯褶皱的应变分析及伴生的小型褶皱
      • 中和面褶皱作用
        • 在纵弯褶皱的作用下，相对能干的单一岩层，在弯曲变形中，弯曲的外弧处于拉伸状态，内弧处于压缩状态，拉伸和压缩之间存在一个无应变的面称为中和面
        • 中和面褶皱伴生小构造
          • 岩石脆性较大，外弧拉伸形成垂直层面的张裂 内弧顺层挤压形成平行层面的张裂
          • 岩石韧性较大时：外弧拉伸变薄，形成平行层面劈理， 内弧挤压变厚形成扇形劈理
      • 劈理
        • 一种将岩石按一定方向分割成平行密集排列的薄片或薄板的次生面状构造
        • 层间劈理：与岩层/层理斜交的劈理
        • 轴面劈理：平行于或大致平行于轴面的劈理
      • 多层纵弯褶皱作用
        • 顺层剪切应变
          • 弯滑褶皱作用
            • 剪切应变集中在层面之间，沿着层面剪切滑动而形成弯曲
            • 必要条件
              • 多层互层的强硬岩层，层间结合不牢固或层间夹有很薄的软弱层
            • 应变特征
              • 两翼应变最大，转折端最小
              • 各岩层层面相互平行，厚度大体相等，为平行褶皱
            • 伴生构造
              • 层内节理和顺层断裂
              • 层面擦痕
              • 虚脱现象
              • 层间小褶皱
                • 轴面与上下相邻层面所夹锐角指示相邻层的相对滑动方向
          • 弯流褶皱作用
            • 剪切应变分布在岩层中，宏观上没有明显的滑动面
            • 应变特征
              • 变形属于平行层面的简单剪切变形
              • 转折端处没有剪应变，拐点处剪应变最强
              • 褶皱岩层厚度保持不变
              • 软弱岩层在弯滑作用中形成顶厚褶皱
          • 压扁作用
            • 在顺层挤压力作用下，在应压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
            • 翼间角变小，褶皱变紧闭
            • 褶皱从等厚向顶厚褶皱发展
            • 轴面劈理
            • 褶皱发育后期压扁作用
              • 强硬岩层被拉断形成石香肠、无根沟状褶皱
  • 横弯褶皱作用：岩层受到与层面垂直的外力而发生褶皱的作用
    • 应变特征
      • 被褶皱的岩层整体处于拉伸状态，各层都没有中和面
      • 形成顶薄褶皱，对于高塑型物质，可能会形成放射状断裂或同心环状断裂
      • 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，形成不对称褶皱
    • 作用类型
      • 石香肠构造中软弱层的褶皱
      • 断弯褶皱：逆冲岩席在爬升断坡时形成的褶皱
      • 单斜褶皱：一翼明显比另一翼陡峭的不对称褶皱，多为基底升降引起
      • 底辟构造：岩浆或低密度粘性物质，在浮力的作用下，向上运动，刺穿上覆岩层，并使上覆岩层拱起，形成褶皱和破裂的构造
      • 生长背斜：由于局部隆起，同沉积过程中形成的背斜构造
  • 剪切褶皱作用：与层面不平行的、细密的剪切面有规律差异剪切滑动形成褶皱的作用
    • 应变特征
      • 剪切面为一组透入性的面状构造，构成褶皱的轴面劈理
      • 剪切变形为简单剪切
      • 褶皱类型为相似褶皱
      • 剪切方向在褶轴枢纽两侧的剪切方向相反
    • 剪切强度越大，翼部厚度越小
  • 断层与褶皱作用
    • 与挤压作用有关的断层相关褶皱
      • 逆冲推覆构造的上盘在沿阶梯状断层面滑动时发生弯曲形成的褶皱
      • 断层转折褶皱：逆冲岩席在沿台阶式断层面爬升断坪时被动弯曲形成的褶皱
      • 断层传播褶皱：正在向上扩展的逆断层前端上方地层由于吸收了下伏逆断层的位移量而形成褶皱的过程
      • 滑脱褶皱：在滑脱面（断坪）之上形成的收缩褶皱
    • 与伸展作用有关的断层相关褶皱
      • 拆离断层的上盘在下滑移过程中产生垮塌作用，在断层上盘形成的褶皱构造
• 第六节褶皱构造的观察与研究
  • 查明地层层序
    • 地层时代
    • 沉积构造判断顶、底
    • 层劈关系
  • 识别褶皱
  • 观察褶皱的几何学特征
  • 确定褶皱形成年代
• 褶皱研究的意义
  • 理论意义
    • 褶皱是构造地质学的重要内容之一。地壳中，褶皱的发育具有广泛性、普遍性
    • 褶皱的形态和形成机制，对揭示地质构造规律具有重要的意义
    • 褶皱是揭示古构造变形历史的重要途径。 几何学特征反映了一个地区的变形类型、运动特征、受力方式，反应区域构造背景
  • 实际意义
    • 褶皱是理想的储矿构造