2019褶皱作用ppt课件.ppt

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1、第十一讲褶皱作用（二）（褶皱的成因分析）褶皱作用的基本概念及其类型尚存问题：（１）重力在褶皱形成中的作用；（２）褶皱作用延续时间，等问题褶皱的形成方式与其受力状态、变形环境及岩层的变形行为密切相关。从褶皱过程中岩层的变形行为来看，可把褶皱分为主动褶皱和被动褶皱两类。当各岩层的力学性质和层理积极地控制着褶皱的发育时，这种褶皱称为主动褶皱。主动褶皱－中浅构造层次(＜１０km)当各层岩石间的韧性差很小，层理在褶皱变形中不再具有力学上的不均一性，而只是被动地作为变形的标志，这种褶皱称为被动褶皱。被动褶皱－下构造层次(＞１０km)被动褶皱－褶皱假象并没有真正发生过一般意义的弯曲．如同－褶皱

2、过程中物质的运动方式：流动－物质的连续滑移滑动－物质沿不连续面的滑移褶皱作用的基本类型纵弯褶皱作用横弯褶皱作用剪切褶皱作用柔流褶皱作用纵弯褶皱作用平行于地质界面（岩层）的挤压而引起的弯曲作用。单层纵弯褶皱作用单个能干层在不能干基质中的纵弯褶皱作用岩石能干性岩石抵抗塑性变形的能力。韧性岩石发生破裂前的塑性变形（应变）。能干的（砂岩）不能干的（页岩）能干层发生褶皱作用的主波长理论假设：能干岩层的厚度=h软弱层的粘度１，２且１＞２在褶皱作用过程中（图中P为平行层施加的作用力，K为基质（介质）的阻力），当能干层发生弯曲褶皱时，垂直于层面发生的位移为x，并假设发生褶皱的初始波长为Wi

3、，其相应的位移为0。主波长理论：Wi=2h√1/62褶皱主波长与力的大小无关(?)，只与介质的力学性质有关。　褶皱主波长与褶皱层厚度h呈正比。主波长理论的构造物理学意义当岩性一定时，1/2比为常数，褶皱的波长Wi与层厚h成正比关系。当层厚一定时，h为常数，褶皱的波长Wi与层和介质之间的粘度比1/2非线性成正比关系.当1=2时，只有顺层均匀缩短，而不会发生褶皱。影响岩石能干性的主要因素物质组成结构构造温度压力流体作用时间等影响褶皱波长发育的主要因素层厚h粘度比1/2温度、应力和应变速率对粘度的影响实验表明：在应变速率=10-14S-1条件下，

4、当o/m1，T550℃时，石英岩比大理岩更能干。当o/m1，T550℃时，大理岩比石英岩更能干。当12时即岩石能干性差达最大，则分布在软弱基质中最能干的强硬层形成肠状褶皱。当1/250时，形成肠状褶皱肠状褶皱当34时因两者之间能干性差最小，故形成尖园褶皱或肿缩式褶皱。尖圆褶皱当/010时，形成肿缩式褶皱当2与4之间的能干性差居中，则形成平行褶皱或相似褶皱。多层纵弯褶皱作用假设四层岩石的粘度分别为：1234，那么有如下情况:接触应变带影响－取决于强硬层之间的距离和接触应　　　变带的宽度纵弯褶皱的应变分布型式与小型构造纵

5、弯褶皱的应变分布型式可以归纳为两种模式：中和面褶皱作用和顺层剪切作用（弯流褶皱作用和弯滑褶皱作用）强硬层间是弯滑褶皱作用软弱层以弯流作用为主弯流褶皱作用相似褶皱中和面褶皱作用褶皱强硬层往往以此方式弯曲　应变特征：是平面应变，褶皱轴为中间应变轴；形成　IB型平行褶皱；　　　　　　层总体厚度不变，外弧伸长，内弧缩短形成的小构造特点岩石韧性很小时形成张裂。岩石韧性中等时，形成剪裂岩石韧性大时，形成劈理压扁作用对纵弯褶皱的影响压扁与层的弯曲存在此消彼长的关系，可形成无根钩状褶皱弯滑褶皱作用平行褶皱平行褶皱当各岩层厚度都比较小且粘度比较大时,各层应变相互影响,总体上形成不协调褶皱或S

6、、M、Z褶皱。强硬层间相对距离对褶皱形态的影响。横弯褶皱作用作用力垂直于地质界面而引起的弯曲作用。产生这种力的原因１．地壳的差异升降运动２．岩浆的上拱作用３．膏盐层的“底辟”作用４．同沉积褶皱作用横弯褶皱作用过程中因受到垂直于岩层面的力的作用导致岩层发生弯曲而形成褶皱，所以，褶皱岩层各部位在褶皱过程中一直处于拉伸状态而发生伸长应变。横弯褶皱的一般特点１．整体处于拉伸状态，无“中和面”２．易形成顶薄褶皱（ＩA），顶部形成地堑３．横弯横弯褶皱的作用的引起的弯流－物质向翼部流动４．次级褶皱的轴面向外倒底辟构造是一种特殊的褶皱．是易流动的物质，在构造力或浮力的作用下向上流动，刺穿或部分刺穿

7、上覆岩层，使之拱起形成的构造．如：“盐丘”，等产生底辟构造的原因（１）上覆岩层的厚度不等，重压不等（２）盐层表面形态起伏不平（３）水平挤压造成的局部上拱应力，甚至地幔局部上拱，等同沉积褶皱－是指在岩层沉积的同时　　边沉积边褶皱而形成的褶皱．特点：（１）两翼上缓下陡，总体开阔（２）顶薄翼厚，向斜中心厚度最大（３）背顶－浅水－粗物质向心－深水－细物质（４）两侧常伴生同沉积滑塌褶皱或断层－滑向向斜显然－地理形态起着重要作用同沉积褶皱剪切褶皱作用与地质界面斜交的剪切力偶作用引