褶皱构造的岩层分布特征ppt

3.3　褶皱构造

3.3.1　褶皱现象

地壳中的岩层在褶皱运动作用下，发生一系列向上和向下的波状弯曲，并保持其连续完整性的变形，称为褶皱构造，简称褶皱。褶皱规模大小相差悬殊，巨大的褶皱可延伸达数十至数百公里，而小的褶皱可在手标本上见到。

褶曲是褶皱中的一个弯曲，即褶皱的基本单位，由一系列的褶曲组成褶皱。褶曲有两种基本形态。

（1）背斜

组成背斜的岩层向上弯曲，其中心部位由相对较老地层组成，两侧由较新地层组成，两翼岩层倾向相背，故称背斜。背斜经风化剥蚀后，组成背斜的地层在地面的分布规律是：从中心至两侧地层由老至新呈对称重复出现。

（2）向斜

组成向斜岩层向下弯曲，其中心部位由相对较新地层组成，两侧由较老地层组成，两翼岩层倾向相向，故称向斜。向斜经风化剥蚀后，组成向斜的地层在地面的分布规律是：从中心至两侧，地层由新至老呈对称重复出现。

地质剖面图上显示的背斜与向斜如图3－4所示。

图3－4　地质剖面图上的背斜与向斜

图3－5　褶曲要素示意图

3.3.2　褶曲要素

为了表示和描述褶曲的空间形态，习惯上把褶曲的各个组成部分称为褶曲要素（见图3－5）。

核部：指褶曲的中心部分，有时也称轴部。

翼部：指核部两侧的岩层。

轴面：平分褶曲为两部分的一个假想面，称轴面。它可以是平面，也可以是曲面，其产状随褶曲的形态而变化，可以是直立的、倾斜的或平卧的。

轴：轴面与水平面的交线，称为褶曲的轴。轴总是一条水平线，它表示褶曲纵向延伸方向。当轴面是平面时，轴为水平直线；轴面为曲面时，轴为一水平曲线。

枢纽：是指轴面与岩层层面的交线。枢纽可以是直线或曲线；其产状有水平的、倾斜的、直立的、也有波状起伏的。

3.3.3　褶曲的形态分类

褶曲具有各种不同的形态，通常是根据褶曲要素的变化，从不同的侧面对褶曲形态进行分类。最常见的是以褶曲的轴面和枢纽的产状变化进行分类。

1）按轴面的产状分类

（1）直立褶曲

直立褶曲的轴面直立，两翼岩层倾向相反倾角大致相等，为典型对称褶曲见〔图3－6（a）〕。

（2）倾斜褶曲

倾斜褶曲轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾角不等〔见图3－6（b）〕。

（3）倒转褶曲

倒转褶曲轴面倾斜，两翼岩层倾向相同，其中一翼岩层的层序正常，另一翼岩层的层序倒转〔见图3－6（c）〕。

（4）平卧褶曲

平卧褶曲又称横卧褶曲，褶曲轴面近于水平。一翼伏于另一翼之上，故有上下翼之分，下翼岩层的层序倒转〔见图3－6（d）〕。

图3－6　按轴面产状划分的褶曲类型

（a）直立背斜；（b）倾斜背斜；（c）倒转背斜；（d）平卧褶曲P代表轴面

2）按枢纽产状分类

（1）水平褶曲

褶曲枢纽水平，两翼岩层的走向平行，呈不封闭状态〔见图3－7（a）〕。

图3－7　水平褶曲和倾伏褶曲示意图

（a）水平褶曲；（b）倾伏褶曲

（2）倾伏褶曲

褶曲枢纽倾斜，两翼岩层的走向不平行，并逐渐汇合形成弧形转折端〔见图3－7（b）〕。倾伏背斜的轴自弧形开口端向封闭端倾伏，而形成外倾转折；倾伏向斜的轴自封闭端向弧形开口端倾伏，形成内倾转折。

图3－8　某地褶皱构造立体示意

1—石炭系；2—泥盆系；3—志留系；4—岩层产状；5—岩层界线；6—地形等高线

3.3.4　褶皱构造的野外识别

由于遭受地面风化剥蚀的破坏，现存的褶皱其外观会发生很大变化，往往残缺不全，再加上浮土层的覆盖，在野外识别褶皱会有一定的困难。为识别褶皱的构造形态，一般是对地层分布规律、地层层序、岩性及露头产状特征，进行系统测量、分析，最终得出其全貌。

首先可采用路线穿越法观察全区的地层出露规律，在垂直岩层走向方向上进行观察，了解岩层产状变化和新老地层的分布特征。若地层呈现有规律的对称重复，则说明该区必有褶皱。例如某地地质构造立体示意图（见图3－8），区内岩层走向近东西方向，从南往北进行观察，发现以志留系（S）和石炭系（C）地层为两个对称中线，两侧地层分别呈对称重复出现，故该地区内有两个褶曲。

在确定有褶曲后，可进一步观察新老地层分布规律。该区南部以志留系地层为中心，两侧依次为泥盆系（D）和石炭系地层，故为背斜。该区北部以石炭系地层为中心，两侧依次为泥盆系和志留系地层，故为向斜。根据路线剖面观察中所测得的岩层产状，结合各类褶曲的基本特征，可确定该向斜为直立水平向斜，前斜为倒转水平背斜。