【文章內容簡介】 老于兩側的次級褶皺的核部地層，次級褶皺的軸面構成“正扇形”，則褶皺帶為一復背斜；反之，中央地帶的次級褶皺核部地層新于兩側的次級褶皺的核部地層，次級褶皺的軸面構成“倒扇形”則為復向斜。褶皺的形成機制分為縱彎褶皺作用、橫彎褶皺作用、剪切褶皺作用和柔流褶皺作用。巖層收到順層擠壓力的作用而發(fā)生褶皺稱為縱彎褶皺作用。地殼水平運動是造成這種作用的地質條件。地殼中大多數(shù)褶皺是縱彎褶皺作用形成的。當一套層狀巖石受到順層擠壓時，層面在形成褶皺的過程中起著重要作用，以至巖層常通過兩種方式形成褶皺，彎滑作用和彎流作用。彎滑作用是指一系列巖層通過層間滑動而彎曲成褶皺的作用?？v彎褶皺作用引起彎滑作用的主要特點是：?各單層有各自的中和面，而整個褶皺沒有統(tǒng)一的中和面。各相鄰褶皺面保持平行關系，各巖層的真厚度在褶皺的各部位基本一致，故縱彎曲引起的彎滑作用往往產生平行褶皺；?縱彎褶皺作用引起的層間滑動是有規(guī)律的，一般背斜中各相鄰的上層相對向背斜轉折端滑動，各相鄰的下層則相對向相反方向，即向相鄰向斜的轉折端滑動。?當兩個強硬巖層之間夾有層理發(fā)育的韌性巖層的條件下，發(fā)生縱彎褶皺作用，則會在層間滑動的力偶作用下，使薄層韌性巖層發(fā)生層間小褶皺。彎流作用是指巖層彎曲變形時，不僅發(fā)生層間滑動，而且某些巖層內部還出現(xiàn)物質流動現(xiàn)象，上、下層面對褶皺層內物質的流動起著控制作用。縱彎褶皺的彎流作用的主要變形特征是：?層內物質的流動方向，自受壓的翼部流向轉折端，巖層在轉折端部位的不同程度地增厚，翼部相對剪薄，從而形成相似褶皺或者頂厚褶皺；?當軟巖層與硬巖層互層，受到順層擠壓時，硬巖層難以發(fā)生流動，仍形成平行褶皺，而軟巖層易于流動，填充了由于層間滑動形成的虛脫空隙，從而形成與硬巖層褶皺形態(tài)不同的頂厚褶皺；?當硬巖層中夾有一大套層理發(fā)育相對易流動的韌性巖層時，物質的流動并不順其微層理發(fā)生層間差異流動，而是在主褶皺的翼部和轉折端形成從屬褶皺。這種從屬褶皺顯示了層內物質向轉折端流動的特征；?在側向擠壓下軟巖層發(fā)生強烈層內流動，可產生線理、劈理或片理（兼有變質作用）等小構造；如其間夾有脆性薄巖層，還可形成構造透鏡體和無根褶皺等。巖層受到和層面垂直的外力作用而發(fā)生的褶皺，稱為橫彎褶皺作用。地殼差異升降運動，巖漿或巖鹽的底辟作用以及同沉積褶皺作用所形成的褶皺都屬于橫彎褶皺。橫彎褶皺作用也會引起彎滑作用和彎流作用，其特點如下：?橫彎褶皺的巖層整體處于拉伸狀態(tài)，一般不存在中和面；?橫彎褶皺作用往往形成頂薄褶皺；?橫彎褶皺作用引起的彎流作用使巖層物質從彎曲的頂部向翼部流動，易于形成頂薄褶皺。剪切褶皺作用又稱滑褶皺作用，這種作用使巖層沿著一系列與層面不平行的密集劈理面發(fā)生差異滑動而形成“褶皺”原始層面在這種褶皺作用中已不起控制作用，只是反應滑動結果的標志，故這種褶皺作用又被稱作為被動褶皺作用。剪切褶皺作用的主要特點是：?在橫剖面上平行軸面方向所量得的褶皺不同部位的層的“厚度”都基本相等，故剪切褶皺作用形成褶皺為典型的相似褶皺；?剪切褶皺作用所形成的褶皺并非層面真正發(fā)生了彎曲變形，而是層面沿密集的平行劈理或面理面發(fā)生差異滑動而出現(xiàn)明顯彎曲的外貌；?垂直軸面方向巖層的長度，在褶皺前與褶皺后保持不變；?剪切褶皺作用形成的褶皺是巖層沿剪切面差異滑動的結果，所以在褶皺軸面兩側的相對剪切方向是相反的柔流褶皺作用是指高韌性巖石或巖石處于高溫高壓環(huán)境下變成高韌性體，受到外力的作用，而發(fā)生類似于粘稠流體的流動變形，從而形成復雜多變的褶皺（因素、機理）?層面在褶皺形成中的作用層面使巖石具有不均一性，致使巖石受力發(fā)生變形時，可以通過層間滑動或層內物質塑性流動而彎曲成褶皺。結構均一的塊狀巖體受力變形時，巖體被壓縮，可能在與主壓應力垂直方向上發(fā)育有劈理或片理的擠壓帶或其他方向的斷裂，而不形成褶皺。層面或成層構造是產生褶皺的一個必要條件。?巖層厚度和力學性質對褶皺形態(tài)的影響I．巖層厚度對褶皺形態(tài)的影響巖層厚薄對褶皺的形態(tài)和大小也有顯著影響。當巖性相似而厚度不同的巖層施加同樣的水平擠壓力時，則厚巖層往往形成曲率小、波長大的平緩開闊褶皺，而薄巖層則形成曲率大、波長小的緊閉褶皺。II．巖石力學性質對褶皺形態(tài)的影響巖石的力學性質直接影響褶皺的形態(tài)和類型，當巖性不同的兩組巖層一起褶皺時，可以發(fā)現(xiàn)：其中一組巖層的厚度不變，以彎滑褶皺方式形成平行褶皺，另一組巖層在轉折端顯著加厚形成相似褶皺；或者其中一組巖層形成平緩開闊褶皺，另一組巖層則成為緊閉褶皺。在褶皺轉折端一組巖層產生扇狀楔形張節(jié)理，另一組巖層形成反扇形流劈理等。?巖層埋藏深度對褶皺形成的影響地殼中不同深度的巖層，由于所受圍壓和溫度的不同而具有不同的力學性質。因而處于地殼不同深度的巖層發(fā)生褶皺時，褶皺作用機制和褶皺形態(tài)各有其特點。在地表附近的常溫、常壓下巖石表現(xiàn)為脆性，以斷裂變形為主，難以形成褶皺；在地表以下隨著溫度、圍壓的增大，巖石的韌性也隨之增高。在較淺處，巖石可能表現(xiàn)為彈性性狀，層理鎖顯示的物質不均一性明顯，巖層褶皺以彎滑褶皺作用為主，常形成平行褶皺；愈向深處，巖石韌性愈高，其性狀漸接近理想的粘彈性體，不均一性逐漸消失，褶皺作用也逐漸以彎流作用和剪切作用為主，進而變?yōu)槿崃黢薨欁饔脼橹鳌?應變速率對褶皺形成的影響變形作用力的大小和應變速率，對巖石的力學性狀也有較大的影響。如果作用力大，應變速率很大，巖石并不表現(xiàn)為粘性，而表現(xiàn)為彈性，這是即使在地下一定深處，巖層也會呈現(xiàn)彈性彎曲或斷裂；在緩慢變形中，即使在近地表條件下，這是即使壓應力很小，但持續(xù)時間很長，巖層也會發(fā)生蠕變而形成褶皺，甚至韌性低的巖層發(fā)生強烈褶皺。?基底構造對蓋層褶皺的影響基底或者深層構造特別是基底斷裂構造對蓋層或淺層的褶皺形態(tài)和組合分布具有較大影響。有些雁行褶皺就是由基底中平移斷層的水平剪切作用所引起的蓋層褶皺。褶皺形態(tài)的研究?了解區(qū)域性總體構造輪廓；?查明地層層序和追索標志層；?觀察褶皺的幾何形態(tài)I．測定褶皺軸面和樞紐的產狀II．根據(jù)同一剖面上不同層位及不同高度的巖層傾角的變化，結合同一巖層厚度在褶皺不同部位的變化，分析褶皺各層的幾何關系，判斷是平行褶皺還是相似褶皺，或是頂薄褶皺；III．轉折端處的巖層產狀在研究褶皺形態(tài)方面有重要意義；IV．觀察褶皺的出露形態(tài)和平面圖像；V．繪制褶皺剖面圖及褶皺橫截面圖；VI．認真研究褶皺的縱剖面，了解其縱向變化規(guī)律。確定褶皺的形成時代?角度不整合分析法大多數(shù)褶皺成巖后，或主要是成巖后形成的，它們的形成時代也主要是根據(jù)區(qū)域性角度不整合時代來定。?巖性厚度分析法對于在較長地史時期內逐漸變形而形成的褶皺，可以通過褶皺地層的巖性和厚度分析確定其形成時代。第五章節(jié)理（力學分類、幾何分類）幾何關系分類根據(jù)節(jié)理產狀與所在巖層的產狀關系可將節(jié)理分為：走向節(jié)理、傾向節(jié)理、斜向節(jié)理、順層節(jié)理。根據(jù)節(jié)理產狀與褶皺軸向關系可將節(jié)理分為：縱節(jié)理、橫節(jié)理、斜節(jié)理。力學關系分類節(jié)理是力作用下的產物，根據(jù)其形成機制可將節(jié)理分為剪節(jié)理和張節(jié)理。剪節(jié)理是由于剪應力超過巖石抗剪強度而在巖體中產生的剪破裂面。具有以下主要特征：?剪節(jié)理產狀較穩(wěn)定，沿走向和傾向延伸較遠；?剪節(jié)理較平直光滑，有時具有因剪切滑動而留下的擦痕，當剪節(jié)理未被礦物質填充時是閉合的，被填充時，脈寬較為均勻，脈壁較為平直；?發(fā)育于礫巖和砂巖等巖石中的剪節(jié)理，一般都穿切礫石和沙礫等粒狀物體；?典型的剪節(jié)理常常組成共軛X型節(jié)理系，若一組節(jié)理發(fā)育而另一組不太發(fā)育時，則形成一組平行延伸的節(jié)理，無論是X型節(jié)理或一組平行節(jié)理，節(jié)理往往成等距排列；?主剪切面常常由羽狀微裂面組成；?各剪節(jié)理尾端變化或連接形式有三種：折尾、菱形結環(huán)和分叉。這三種形式均反映了兩組共軛剪節(jié)理的結合方式。張節(jié)理是由于張應力超過巖石抗張強度而在巖石中產生的張破裂面，具有以下主要特征：?張節(jié)理產狀不甚穩(wěn)定，延伸不遠，單條節(jié)理多短而曲折，一組節(jié)理有時呈側列產出；?張節(jié)理面粗糙不平，無擦痕；?在礫巖或砂巖中的張節(jié)理常常繞過礫石和粗砂礫，其破裂面凹凸不平；?張節(jié)理多開口，常被礦脈充填，脈寬變化較大，脈壁不平直；?張節(jié)理有時呈不規(guī)則的樹枝狀，各種網格狀，有時也構成一定幾何形態(tài)，如追蹤X型節(jié)理的鋸齒狀張節(jié)理，單列或共軛雁行式張節(jié)理，以及放射狀或同心圓狀的組合形式；?張節(jié)理尾端變化或連接形式有樹枝狀、多級分叉狀等。區(qū)別即為張節(jié)理和剪節(jié)理特征的對比。X型節(jié)理系是節(jié)理的最典型形式，兩組剪節(jié)理的夾角為共軛剪切角。兩組剪節(jié)理的交線代表σ2，兩組剪節(jié)理的夾角平分線代表σ1和σ3。X型節(jié)理與主應力軸的關系是對節(jié)理進行分期、配套、分析應力狀態(tài)和探求應力場的基礎和依據(jù)，這種關系分別適用于擠壓、引張和剪切狀態(tài)，共軛剪節(jié)理的共軛剪裂角常等于甚至大于90176。，即剪裂角可等于或大于45176。張節(jié)理是在平行于節(jié)理面的壓應力或垂直與節(jié)理面的張應力作用下形成的，因此張節(jié)理面的垂線方向代表σ3方向，張節(jié)理與應變橢球體的長軸A直交。在上拱作用下形成的張節(jié)理，總體常常排列成放射狀或者同心圓狀。在剪切作用下形成的張節(jié)理常成雁列狀。雁列節(jié)理是一組呈雁行式斜列的節(jié)理，這類節(jié)理常被充填形成雁列脈。雁列節(jié)理和雁列脈在構造意義上是相同的，雁列脈產出多于多種巖石里，在碳酸鹽巖中發(fā)育得更為廣泛。雁列脈的基本要素雁列帶：雁列脈呈帶狀展布的空間范圍即為雁列帶。雁列面：穿過各單脈中心而平分雁列帶的中心面。雁列軸：雁列面在雁列帶橫截面上的跡線稱為雁列軸。雁列角：單脈與雁列面的銳交角為雁列角。（概念、依據(jù)）節(jié)理配套主要依據(jù)共軛節(jié)理的組合關系，并輔之以節(jié)理發(fā)育的總體特征及其有關地質構造的關系。?根據(jù)共軛節(jié)理的組合關系進行節(jié)理配套I．由于同一期應力場中形成的共軛剪節(jié)理具有其特定的剪切滑動關系，因此可以利用剪節(jié)理面上的擦痕、節(jié)理的羽列和派生張節(jié)理來確定其共軛關系；II．利用剪節(jié)理的尾端變化，即折尾和菱形結環(huán)進行配套。折尾和菱形結環(huán)一般代表兩