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1、第四章地質(zhì)構(gòu)造特征描述第一節(jié)褶皺描述第二節(jié)斷層描述第三節(jié)裂縫描述一、褶皺的基本類型背、向形和中性褶皺背斜、向斜翼樞紐與軸轉(zhuǎn)折端脊線與槽線拐點(diǎn)二、褶皺要素一、鉛直剖面上褶皺的形態(tài)描述直立褶皺斜歪褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺五、褶皺平面輪廓等軸(<3:1)、短軸(3:1—10:1)、線狀穹隆和構(gòu)造盆地褶皺的描述五、褶皺平面輪廓等軸短軸線狀(>10:1)相似褶皺調(diào)和褶皺不調(diào)和褶皺層內(nèi)褶皺和層內(nèi)無根褶皺疊加褶皺研究疊加褶皺的基本型式:第一型—橫跨疊加:穹盆構(gòu)造疊加褶皺的基本型式:第二型:新月形、蘑菇形疊加褶皺的基本型式:第三型:共軸疊加疊加褶皺的識別
2、:重褶現(xiàn)象:一、影響褶皺作用的主要因素物理與化學(xué)因素成分:能干層與非能干層巖石結(jié)構(gòu)(層理、頁理)與其均勻性層理發(fā)育程度與褶皺波長巖性變化與褶皺的協(xié)調(diào)性溫度、壓力和應(yīng)變速率:影響巖石的力學(xué)性質(zhì)力的作用方式非能干巖層是指黏性或剛性和屈服強(qiáng)度低于相鄰層的巖層。二、縱彎褶皺作用——單層縱彎褶皺作用縱彎褶皺作用與橫彎褶皺作用單層縱彎褶皺作用—主波長理論地殼淺部:剛性巖層(體)—與應(yīng)力有關(guān)地殼深部:粘性巖層(體)—巖石的粘度具有重要作用單層縱彎褶皺作用—主波長理論巖層受力后,將發(fā)生彎曲;有兩個(gè)力來阻止它發(fā)生彎曲:剛性層自身的內(nèi)聚力;圍限介質(zhì)的阻力
3、。二、縱彎褶皺作用——單層縱彎褶皺作用單層縱彎褶皺作用—主波長理論兩個(gè)阻力限定褶皺波長向不同方向發(fā)展二、縱彎褶皺作用——單層縱彎褶皺作用單層縱彎褶皺作用—主波長理論主波長:巖層將按照最小功原理,達(dá)到1)做功最小;2)抵消二者的阻抗,而發(fā)生彎曲。此時(shí)所形成的褶皺的波長稱為主波長(Wi)。巖層最易形成這種褶皺。二、縱彎褶皺作用——單層縱彎褶皺作用單層縱彎褶皺作用—主波長理論主波長公式:d二、縱彎褶皺作用——單層縱彎褶皺作用單層縱彎褶皺作用—主波長理論單層主波長與厚度的關(guān)系d厚度二、縱彎褶皺作用——單層縱彎褶皺作用單層縱彎褶皺作用—主波長理
4、論單層主波長與粘度比的關(guān)系粘度比值>50d二、縱彎褶皺作用——單層縱彎褶皺作用單層縱彎褶皺作用—主波長理論單層主波長與粘度比的關(guān)系粘度比值<10d粘度比減小二、縱彎褶皺作用——單層縱彎褶皺作用二、縱彎褶皺作用——多層縱彎褶皺作用接觸應(yīng)變帶縱彎褶皺作用應(yīng)變分析單層巖石的縱彎褶皺作用平面應(yīng)變平行褶皺中和面線理產(chǎn)狀伴生構(gòu)造多層巖石的縱彎褶皺作用彎滑褶皺作用彎流褶皺作用平面應(yīng)變單層巖石彎滑褶皺作用各單層雖有中和面,但整個(gè)褶皺沒有統(tǒng)一的中和面;各巖層的厚度在垂直層面方向上保持不變,呈平行關(guān)系;由于層間滑動(dòng),往往在轉(zhuǎn)折端形成空隙——虛脫現(xiàn)象;在層
5、面上形成垂直于褶皺樞紐的擦痕,在褶皺翼部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)剪節(jié)理和同心狀剪節(jié)理、層間劈理和破碎帶??v彎褶皺作用應(yīng)變分析彎流褶皺作用剪切方向或物質(zhì)流動(dòng)方向是外弧部分相對于內(nèi)弧部分向褶皺的轉(zhuǎn)折端流動(dòng);巖層的厚度在褶皺各部位不變;在脆性巖層之間的塑性層內(nèi),形成層間小褶皺和反扇形劈理;在褶皺正交剖面上,最大應(yīng)變軸方向從兩翼向轉(zhuǎn)折端收斂呈反扇形排列。應(yīng)變強(qiáng)度與翼間角大小有關(guān),拐點(diǎn)處應(yīng)變最強(qiáng)??v彎褶皺作用應(yīng)變分析多層巖石的縱彎褶皺作用伴生構(gòu)造縱彎褶皺作用應(yīng)變分析三、橫彎褶皺作用與同沉積褶皺橫彎褶皺作用:巖層受到與巖層面垂直的作用力影響形成的褶皺。作用力方向
6、一般是垂向的。鹽巖底辟地塊差異升降橫彎褶皺作用的特點(diǎn):被褶皺的巖層整體處于拉伸狀態(tài),各層都沒有中和面。三、橫彎褶皺作用與同沉積褶皺橫彎褶皺作用的特點(diǎn):橫彎褶皺作用往往形成頂薄褶皺。當(dāng)物質(zhì)韌性較強(qiáng)時(shí),因垂向擠壓與側(cè)向拉伸導(dǎo)致物質(zhì)由轉(zhuǎn)折端向兩翼流動(dòng)。三、橫彎褶皺作用與同沉積褶皺橫彎褶皺作用的特點(diǎn):在橫彎褶皺作用中,如果巖層呈低韌性狀態(tài),在背斜頂部形成地塹。如果是穹形隆起,則可形成放射狀或環(huán)狀正斷層。如果基底大規(guī)模發(fā)生隆起,蓋層形成大規(guī)模撓曲。三、橫彎褶皺作用與同沉積褶皺橫彎褶皺作用的特點(diǎn):在橫彎褶皺作用過程中的流動(dòng)作用及伴生構(gòu)造。三、橫彎
7、褶皺作用與同沉積褶皺同沉積褶皺:在沉積作用的同時(shí),伴隨著地殼差異隆升而形成的褶皺。同沉積褶皺的基本特點(diǎn):平緩開闊褶皺,產(chǎn)狀有一定變化規(guī)律;巖層厚度變化與缺失;巖相與巖石結(jié)構(gòu)變化。三、橫彎褶皺作用與同沉積褶皺四、剪切褶皺作用剪切褶皺作用(滑褶皺作用)作為褶皺面的各種面狀構(gòu)造僅作為反映滑動(dòng)結(jié)果的被動(dòng)標(biāo)志,因此,又稱之為被動(dòng)褶皺作用。切層剪切褶皺作用的主要變形特征包括:不論剪切作用面與褶皺面斜交或垂直,形成的一組透入性的面狀構(gòu)造(劈理、片理、片麻理等)都構(gòu)成褶皺的軸面頁理。從理論模式看,切層剪切作用為簡單剪切變形,剪切面平行于褶皺中每一點(diǎn)應(yīng)
8、變橢球的圓切面,每一點(diǎn)的應(yīng)變都是平面剪切應(yīng)變。四、剪切褶皺作用切層剪切褶皺作用的主要變形特征包括:厚度變化—相似褶皺或Ⅱ類褶皺。無中和面。任一剪切面上所有各點(diǎn)的應(yīng)變都是相等的。剪切面上剪切作用方向與巖層的關(guān)系:在褶皺樞紐