04地质构造-产状褶皱
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第二节褶皱构造一、褶皱的基本概念(一)褶皱的定义岩层或岩体在地应力长期作用下形成的波状弯曲称为褶皱,褶皱在地壳中分布广泛,形态各异,规模大小相差悬殊,大者延伸几十至几百公里,小者可在手标本上见到,甚至表现为显微构造。
褶皱岩层中的一个弯曲称为褶曲,它是褶皱构造的基本单位(图4-8)。
(二)褶曲的基本形式褶曲的基本形式可分为两种,即背斜和向斜。
1.背斜背斜是岩层向上弯拱的褶曲,核部是老岩层,两侧是新岩层,且对称重复出现,两翼岩层一般相反倾斜(图4-9a)。
2.向斜向斜是岩层向下弯拱的褶曲,核部是新岩层,两侧是老岩层,且对称重复出现,两翼岩层一般相对倾斜(图4-9b)。
(三)褶曲要素为了描述褶曲在空间的形态和特征,将它的各个部位分别规定了一个名称。
总起来称为褶曲要素。
或者说褶曲要素是褶曲的基本组成部分及其相互关系的几何要素(图4-10)。
褶曲要素主要有下列几种:1.核部褶曲的中心部位为核部。
背斜核部是老岩层,向斜核部为新岩层。
2.翼部褶曲核部两侧的岩层为翼部。
背斜两翼较核部岩层新;向斜两翼较核部岩层老。
相邻背斜和向斜之间的一个翼为二者所共有。
3.翼角褶曲两翼岩层与水平面的夹角,即翼部岩层的倾角。
4.转折端褶曲从一翼过度到另一翼的转折部位称为转折端。
5.轴面通过褶曲核部,平分褶曲两翼的假想面称为轴面,轴面可以是平面或曲面,也可以是直立的、倾斜的、甚至是水平的。
6.轴线和轴迹褶曲轴面与水平面的交线,称为轴线。
轴线的方向表示褶曲的延伸方向。
轴线的长度表示褶曲的延伸长度。
轴面与地表面的交线称为轴迹。
只有在轴面直立和地面水平的情况下,轴迹和轴线重合为一条线。
7.枢纽枢纽指褶曲中同一岩层面与轴面的交线。
其产状可以是水平的、倾斜的,也可是波状起伏的,甚至是直立的,枢纽主要是用来表示褶曲在延伸方向上产状的变化。
8.高点及鞍部背斜隆起的最高部位称为高点。
有的背斜可以有几个高点,同一背斜相邻两高点之间的相对低洼部分称为鞍部(图4-11)。
常见地质构造类型分类,识别和描述:
地质构造是指地球表面和地球内部的各种地形和地貌,反映了地球内部和外部的力学和化学过程。
常见的地质构造类型包括以下几种:
1.水平构造:这种构造的原始产状是水平的,表现为先沉积的老岩层在下,后沉积的
新岩层在上,岩层层面在较大范围内保持水平或近似水平的状态。
2.单斜构造:这是指原来水平的岩层在受到地壳运动的影响后,产状发生变动,形成
单一倾斜的状态。
3.倾斜构造:这是指岩层层面在较大范围内向同一个方向倾斜,表现为顺倾斜方向岩
层逐渐变新。
4.褶皱构造:这是指岩层在受到地壳运动的影响后,发生弯曲变形的现象,包括背斜
和向斜两种基本类型。
5.断层构造:这是指岩层在受到地壳运动的影响后,发生断裂错动的现象,包括正断
层、逆断层、平移断层等类型。
识别和描述地质构造需要注意以下几个方面:
1.观察岩层的产状,即岩层的走向、倾向和倾角,以及岩层的变形特征。
2.分析岩层的层序和相对年代关系,了解岩层的形成顺序和地壳运动的过程。
3.注意观察岩层的颜色、矿物成分、结构和构造等特征,以便更好地了解岩层的形成
环境和过程。
4.结合地质图、地层柱状图、剖面图等资料,全面了解地质构造的特征和发展过程。
第四节褶皱构造一、褶皱的概念岩层的弯曲现象称为褶皱。
岩层在构造运动作用下,或者说在地应力作用下,改变了岩层的原始产状,不仅使岩层发生倾斜,而且大多数形成各式各样的弯曲。
褶皱是岩层塑性变形的结果,是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。
褶皱的规模可以长达几十到几百千米,也可以小到在手标本上出现。
褶皱构造通常指一系列弯曲的岩层;而把其中一个弯曲称为褶曲。
但褶皱和褶曲二个术语有时并无严格的区别,而且在许多外文中也只是同一术语。
从成因上讲,褶皱主要是由构造运动形成的,它可能是由升降运动使岩层向上拱起和向下拗曲,但大多数是在水平运动下受到挤压而形成的,而且缩短了岩层的水平距离。
在外力地质作用下如冰川、滑坡、流水等作用,也可以造成岩层的弯曲变形,但一般不包括在褶皱变动的范畴中。
褶曲的形态是多种多样的,但基本形式只有背斜和向斜两种。
从外形上看,背斜是岩层向上突出的弯曲,两翼岩层从中心向外倾斜;向斜是岩层向下突出的弯曲,两翼岩层自两侧向中心倾斜。
这种从形态上的划分,大多数情况下是对的。
但在有些情况下则是无法判断的,例如当褶曲是横卧时,或褶曲两翼平行而顶部被剥蚀掉时,或褶曲呈扇形弯曲而顶部亦被剥蚀,或褶曲呈翻卷状态时,等等,都无法利用形态区分是背斜或向斜。
从本质上讲,应该根据组成褶曲核部和两翼岩层的新老关系来区分,即褶曲的核部是老岩层,而两翼是新岩层,就是背斜;相反,褶曲核部是新岩层,而两翼是老岩层,就是向斜。
或者说,由核到翼,岩层越来越新,并在两翼呈对称出现,为背斜;由核到翼,岩层越来越老,并在两翼呈对称出现,为向斜。
二、褶曲要素为了便于对褶曲进行分类和描述褶曲的空间展布特征,首先应该了解褶曲要素。
褶曲要素是指褶曲的各个组成部分和确定其几何形态的要素。
褶曲具有以下各要素:(一)核褶曲的中心部分。
通常指褶曲两侧同一岩层之间的部分。
但也往往只把褶曲出露地表最中心部分的岩层叫核。
(二)翼指褶曲核部两侧的岩层。
一个褶曲具有两个翼。
构造地质学中的褶皱研究在构造地质学的广袤领域中,褶皱现象犹如大地的纹理,蕴含着地球内部力量作用的丰富信息。
褶皱,作为岩石变形的一种重要表现形式,不仅在地质研究中具有关键地位,也与矿产资源的分布、地质灾害的发生等密切相关。
褶皱,简单来说,就是岩石在受到挤压、拉伸等应力作用下发生的弯曲变形。
它就像是大地被一双无形的大手揉捏后的模样。
这种变形并非随机的,而是遵循着一定的规律和机制。
从形态上看,褶皱有多种类型。
最常见的是背斜和向斜。
背斜就像是一个向上拱起的拱形,其核心部位的岩层相对较老,而两翼的岩层则相对较新。
向斜则相反,它是向下凹陷的,核心部位岩层较新,两翼岩层较老。
这两种基本的褶皱形态在地质构造中常常相互组合、交织,形成更为复杂的褶皱组合,如复式褶皱等。
褶皱的形成与地球内部的构造运动息息相关。
在地壳运动的过程中,板块之间的碰撞、挤压,或者是地壳内部的热对流等力量,都会导致岩石承受巨大的应力。
当这些应力超过了岩石的承受能力时,岩石就会发生塑性变形,从而形成褶皱。
在褶皱的形成过程中,岩石的性质起着重要的作用。
不同类型的岩石,其强度、韧性和脆性等物理性质各不相同。
例如,一些软弱的岩石,如页岩、泥岩等,在较小的应力作用下就容易发生变形,形成较为明显的褶皱;而一些坚硬的岩石,如花岗岩、石灰岩等,则需要更大的应力才能发生褶皱变形。
此外,岩石的层理、节理等结构面也会影响褶皱的形态和规模。
褶皱的规模大小不一,小到可以在显微镜下观察到的微观褶皱,大到绵延数百甚至数千公里的巨型褶皱。
微观褶皱通常在岩石薄片中才能被发现,它们对于研究岩石的变形机制和岩石内部的微观结构具有重要意义。
而巨型褶皱则可以通过地质填图、遥感技术等手段进行研究,对于了解区域地质构造和大地构造格局具有重要的价值。
对于地质学家来说,研究褶皱具有多方面的重要意义。
首先,褶皱可以帮助我们了解地球内部的构造运动历史。
通过对褶皱的形态、规模、方向等特征的研究,可以推断出过去地质时期地壳所受到的应力方向和大小,从而重建地质演化的过程。