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褶皺構(gòu)造
巖石受力發(fā)生的彎曲
褶皺構(gòu)造是組織成地殼的巖層，受構(gòu)造力的強(qiáng)烈作用，使巖層形成一系列彎曲且未喪失連續(xù)性的構(gòu)造。簡(jiǎn)言之，巖石受力發(fā)生的彎曲就稱為褶皺。
基本信息
| 中文名 | 褶皺構(gòu)造 |
| 外文名 | Pleated structure |
| 定義 | 巖石受力發(fā)生的彎曲就稱為褶皺 |
| 特點(diǎn) | 在層狀巖層中表現(xiàn)的最為明顯 |
| 基本類型 | 背斜：向上彎曲；向斜：向下彎曲 |
簡(jiǎn)介
巖層的彎曲現(xiàn)象稱為褶皺。巖層在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下或者說(shuō)在地應(yīng)力作用下，會(huì)改變巖層的原始產(chǎn)狀，不僅會(huì)使巖層發(fā)生傾斜而且大多數(shù)會(huì)形成各式各樣的彎曲。褶皺是巖層塑性變形的結(jié)果，是地殼中廣泛發(fā)育的地質(zhì)構(gòu)造的基本形態(tài)之一。褶皺的規(guī)模可以長(zhǎng)達(dá)幾十到幾百千米，也可以小到在手標(biāo)本上出現(xiàn)。褶皺構(gòu)造通常指一系列彎曲的巖層，其中一個(gè)彎曲稱為褶曲。褶皺主要由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成，大多數(shù)是在切向運(yùn)動(dòng)下受到擠壓而形成的且縮短了巖層的水平距離，當(dāng)然升降運(yùn)動(dòng)也可使巖層向上拱起和向下拗曲。褶曲形態(tài)多種多樣但基本形式只有背斜和向斜兩種，背斜是巖層向上突出的彎曲(兩翼巖層從中心向外傾斜)，向斜是巖層向下突出的彎曲(兩翼巖層白兩側(cè)向中心傾斜)。褶曲核部是老巖層、兩翼是新巖層就是背斜，褶曲核部是新巖層、兩翼是老巖層就是向斜。
人們提供褶曲要素對(duì)褶曲進(jìn)行分類和描述，褶曲要素是指褶曲的各個(gè)組成部分和確定其幾何形態(tài)的要素，包括核、翼、軸面、樞紐、軸、轉(zhuǎn)折端。“核”是褶曲的中心部分，通常指褶曲兩側(cè)同一巖層之間的部分。但也往往只把褶曲出露地表最中心部分的巖層叫核。“翼”指褶曲核部?jī)蓚?cè)的巖層，一個(gè)褶曲具有兩個(gè)翼，兩翼巖層與水平面的夾角叫翼角。“軸面”是指平分褶曲兩翼的假想的對(duì)稱面，可為簡(jiǎn)單平面，也可是復(fù)雜曲面。其產(chǎn)狀可直立、傾斜或水平。軸面形態(tài)和產(chǎn)狀可反映褶曲橫剖面的形態(tài)。褶曲巖層的同一層面與軸面相交的線叫樞紐，樞紐可以是水平的、傾斜的或波狀起伏的。它表示褶曲在其延長(zhǎng)方向上產(chǎn)狀的變化。“軸”是指軸面與水平面的交線，軸永遠(yuǎn)是水平的。可以是水平的直線或水平的曲線。軸向代表褶曲延伸方向，軸長(zhǎng)反映褶曲模。“轉(zhuǎn)折端”是褶曲兩翼會(huì)合的部分，即從褶曲的一翼轉(zhuǎn)到另一翼的過(guò)渡部分。可以是一點(diǎn)，也可以是一段曲線。
特征
褶皺構(gòu)造在層狀巖層中表現(xiàn)的最為明顯；是地殼上最常見(jiàn)的一種地質(zhì)構(gòu)造形式；規(guī)模差別很大，手標(biāo)本-幾百公里。
褶皺構(gòu)造
意義
類型
褶曲是褶皺構(gòu)造中的一個(gè)彎曲。它是褶皺構(gòu)造的組成單位。褶曲的基本類型有背斜和向斜兩種。
(1)背斜
背斜是巖層向上隆起的褶曲。中心部分為較老巖層，向兩側(cè)依次變新。
(2)向斜
向斜是巖層向下凹的褶曲。中心部分為較新巖層，向兩側(cè)依次變老。若巖石未經(jīng)剝蝕，則背斜成山，向斜成谷，地表僅見(jiàn)到時(shí)代最新的地層；若褶皺遭受風(fēng)化剝蝕，則背斜山被削平，整個(gè)地形變得比較平坦，甚至背斜遭受強(qiáng)烈剝蝕形成谷地，向斜反而成為山脊(圖1)。因此，不能夠完全以地形的起伏情況作為識(shí)別褶皺類型的主要標(biāo)志。
背斜和向斜遭受風(fēng)化剝蝕后，地表可見(jiàn)不同時(shí)代的地層出露。在平面上認(rèn)識(shí)背斜和向斜，是根據(jù)巖層的新老關(guān)系及其分布規(guī)律來(lái)確定的。若中間為老地層．兩側(cè)依次對(duì)稱出現(xiàn)老地層，則稱為向斜。
要素
褶皺要素
(1)核
核指褶皺的中心部分。如果褶皺巖層受風(fēng)化剝蝕后，出露在地面上的中心部分稱之為核。背斜核部為志留系(S)，向斜核部為二疊系(P)。核部出露的地層與巖層的剝蝕作用的強(qiáng)弱有關(guān)，背斜剝蝕越深，核部地層出露越老。對(duì)于同一個(gè)褶皺，由于不同地段的剝蝕深度上有差異，可以出露不同時(shí)代的地層，因此，褶皺的核與翼是相對(duì)概念。
(2)翼
翼指核部?jī)蓚?cè)對(duì)稱出露的巖層。當(dāng)背斜與向斜相連時(shí)，翼部是共有的。
(3)樞紐
(4)軸面
軸面即褶曲軸面，以褶曲頂平分兩翼的面，或者連接褶皺各層的樞紐構(gòu)成的面。軸面是為了標(biāo)定褶曲方位及產(chǎn)狀而劃定的一個(gè)假想面。它可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的平面，也可以是一個(gè)復(fù)雜的曲面。軸面可以是直立的、傾斜的或平臥的。
(5)軸
軸指褶曲軸面與水平面的交線。軸的方位即為褶曲的方位。軸的長(zhǎng)度表示褶曲延伸的規(guī)模。
(6)轉(zhuǎn)折端
轉(zhuǎn)折端指從褶曲一翼轉(zhuǎn)到另一翼的過(guò)渡彎曲部分，即兩翼的匯合部分。它的形態(tài)常為圓滑的弧形，也可以是尖棱或一段直線。
分類
背斜和向斜
（1）按照褶曲的軸面和兩翼的產(chǎn)狀分類
按照褶曲的軸面和兩翼的產(chǎn)狀分類可將褶皺分為以下五類。
①直立褶曲
②傾斜褶曲
③倒轉(zhuǎn)褶曲
軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，一翼巖層層位正常，另一翼老巖層覆蓋于新巖層之上，即巖層層位發(fā)生了倒轉(zhuǎn)。
④平臥褶曲
圖4：根據(jù)軸面和兩翼產(chǎn)狀對(duì)褶曲進(jìn)行分類
⑤翻卷褶皺
軸面彎曲的平臥褶皺，通常由平臥褶曲轉(zhuǎn)折端部分翻卷而成。平臥褶曲轉(zhuǎn)折端部位翻轉(zhuǎn)向下，則為地層層序不明的背斜構(gòu)造；如翻卷向上，則為地層層序不明的向斜構(gòu)造。
（2）按照褶曲縱剖面上樞紐的產(chǎn)狀分類
①水平褶曲
褶曲樞紐近于水平延伸，兩翼巖層走向大致平行并對(duì)稱分布(圖5-a，a')。
②傾伏褶皺
褶皺構(gòu)造
（3）按照褶曲巖層的彎曲形態(tài)分類
①圓弧褶皺
褶曲兩側(cè)巖層呈圓弧狀彎曲，一般褶曲轉(zhuǎn)折端較寬緩。
②尖棱褶皺
褶曲兩翼巖層平直相交，轉(zhuǎn)折端呈尖角狀，褶皺擠壓緊密，也稱緊密褶皺。
③箱形褶皺
褶曲兩翼巖層近直立，轉(zhuǎn)折端平直，整體形態(tài)似箱形，常有一對(duì)共軛軸面。
④扇形褶皺
褶曲兩翼巖層大致對(duì)稱呈弧形彎曲，局部層位倒轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)折端平緩，整體呈扇形。
⑤撓曲
按巖層變曲形態(tài)劃分褶皺類型
水平或緩傾巖層中的一段突然變?yōu)檩^陡的傾斜，形成臺(tái)階狀。
a.圓弧褶皺（b）尖棱褶皺（c）箱形褶皺（d）扇形褶皺（e）撓曲
(4)按照褶曲在平面上的形態(tài)分類
①線形褶皺
褶曲沿一定方向延伸很遠(yuǎn)，延伸的長(zhǎng)度大而分布寬度小，褶皺長(zhǎng)寬比大于10：1稱為線性褶皺。
②短軸褶皺
褶曲兩端延伸不遠(yuǎn)即傾伏，長(zhǎng)寬比介于(10：1)一(3：1)之間．呈長(zhǎng)橢圓形。若為背斜稱為短背斜，若為向斜稱為短向斜。
③穹隆與構(gòu)造盆地
褶皺構(gòu)造
（5）按照褶曲在橫剖面上的組合類型分類
復(fù)背斜是一個(gè)巨大的背斜，兩翼為與軸面延伸近一致的次一級(jí)褶皺所復(fù)雜化。
②復(fù)向斜
復(fù)向斜是一個(gè)巨大的向斜，兩翼亦為與軸面延伸近一致的次一級(jí)褶皺所復(fù)雜化。
褶皺野外識(shí)別
在野外識(shí)別褶皺時(shí)，首先判斷褶皺的基本形態(tài)是背斜還是向斜，然后確定其他形態(tài)特征。一般情況下，可認(rèn)為背斜成山、向斜為谷，但實(shí)際情況要復(fù)雜得多。因?yàn)楸承痹馐荛L(zhǎng)期袖部裂隙發(fā)育，巖層較破碎且地形突出，剝蝕作用進(jìn)行得較快，背斜山被夷為平地，甚至成為谷地，成為背斜谷；與此相反，向斜軸部巖層較為完整，并有剝蝕產(chǎn)物在此堆積，故其剝蝕速度較慢，最終導(dǎo)致向斜地形較相鄰背斜高，形成向斜山。因此，不能完全以地形的起伏情況作為識(shí)別褶皺構(gòu)造的主要標(biāo)志。
褶皺的規(guī)模有大有小，小的褶皺可以在小范圍內(nèi)通過(guò)幾個(gè)出露在地面的露頭進(jìn)行觀察；大的褶皺，由于分布范圍廣，又常受到地形的影響，不可能通過(guò)幾個(gè)露頭窺其全貌。所以，在野外識(shí)別褶皺時(shí)，常采用下面方法進(jìn)行判別。
（1）穿越法
穿越法即沿垂直于巖層走向的方向進(jìn)行觀察。
褶皺構(gòu)造
(2)分析地層新老組成關(guān)系：左側(cè)褶曲構(gòu)造，中間是新地層C，兩側(cè)依次為老地層D和S，故為向斜；右側(cè)褶曲構(gòu)造，中間是老地層s，兩側(cè)依次為新地層D和C，故為背斜。
②觀察軸面產(chǎn)狀和兩翼情況，圖7中左側(cè)向斜褶曲中軸面直立，兩翼巖層傾向相反、傾角近似相等，應(yīng)為直立向斜；而右側(cè)背斜軸面傾斜，兩翼巖層傾向均向北傾斜，一翼層序正常，另一翼發(fā)生倒轉(zhuǎn)，故為倒轉(zhuǎn)背斜。
（2）追索法
追索法即沿平行于巖層的走向(沿褶曲軸延伸方向)進(jìn)行平面分析，了解褶曲軸的起伏及其平面形態(tài)的變化。若褶曲軸呈水平、直線狀，或者在地質(zhì)圖上兩翼巖層對(duì)稱重復(fù)，但彼此不平行，且逐漸轉(zhuǎn)折匯合，呈S形，則為傾伏褶曲。
在野外識(shí)別褶皺時(shí)，往往以穿越法為主，以追索法為輔，根據(jù)不同情況穿插進(jìn)行兩種方法。穿越法和追索法不僅是野外觀察、識(shí)別褶曲的主要方法，也是野外觀察和研究其他地質(zhì)構(gòu)造的基本方法。
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