褶皺構(gòu)造

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(lèi)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(lèi)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(chēng)出現(xiàn)老地層，則稱(chēng)為向斜。

它在層狀巖層中表現(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。

褶皺是最重要的構(gòu)造現(xiàn)象，因而是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的重要內(nèi)容； 與礦產(chǎn)的關(guān)系：大向斜就是盆地，形成沉積礦床，虎睛形成于熱液充填礦床； 與石油：背斜圈閉，過(guò)去發(fā)現(xiàn)的石油絕大多數(shù)與此有關(guān)； 工程地質(zhì)，水文地質(zhì)。 旅游地質(zhì)； 構(gòu)造地質(zhì)。

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。

①當(dāng)?shù)貙映霈F(xiàn)對(duì)稱(chēng)、重復(fù)分布時(shí)，便可判斷存在褶皺構(gòu)造。如圖7所示，區(qū)內(nèi)巖層走向近東西方向，從南北方向觀察，有志留系及石炭系地層兩個(gè)對(duì)稱(chēng)中心，其兩側(cè)地層重復(fù)對(duì)稱(chēng)出現(xiàn)，所以該地區(qū)有兩個(gè)褶曲構(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(chēng)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。 2100433B

褶曲的幾何形態(tài)很多，其分類(lèi)也不盡相同，下面介紹幾種分類(lèi)方案。

（1）按照褶曲的軸面和兩翼的產(chǎn)狀分類(lèi)

按照褶曲的軸面和兩翼的產(chǎn)狀分類(lèi)可將褶皺分為以下五類(lèi)。

①直立褶曲

軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角基本相等。因橫剖面上兩翼對(duì)稱(chēng)，又稱(chēng)對(duì)稱(chēng)褶皺。

②傾斜褶曲

軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等。因橫剖面上兩翼不對(duì)稱(chēng)，又稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)褶皺或斜歪褶皺。

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

軸面水平或近于水平，兩翼巖層產(chǎn)狀也近于水平，一翼巖層層位正常，另一翼巖層發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

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(lèi)

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(chēng)分布(圖5-a，a')。

②傾伏褶皺

褶曲樞紐向一端傾伏，兩翼巖層的露頭線不平行延伸，發(fā)生弧形合圍，或呈“之”字形分布。在背斜的樞紐傾伏端和向斜的樞紐揚(yáng)起端，兩翼巖層逐漸轉(zhuǎn)折匯合(圖5-b，b')。

（3）按照褶曲巖層的彎曲形態(tài)分類(lèi)

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（圖6-a）。

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(chēng)緊密褶皺（圖6-b）

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。（圖6-c）

④扇形褶皺

褶曲兩翼巖層大致對(duì)稱(chēng)呈弧形彎曲，局部層位倒轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)折端平緩，整體呈扇形。（圖6-d）

⑤撓曲

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。（圖6-e）:

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(lèi)

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(chēng)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(chēng)為短背斜，若為向斜稱(chēng)為短向斜。

③穹隆與構(gòu)造盆地

褶曲的長(zhǎng)寬比小于3：1。若為背斜，稱(chēng)為穹?。蝗魹橄蛐?，則稱(chēng)為構(gòu)造盆地

（5）按照褶曲在橫剖面上的組合類(lèi)型分類(lèi)

①?gòu)?fù)背斜

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。

巖層的彎曲現(xiàn)象稱(chēng)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)?？梢蚤L(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(chēng)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(lèi)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?！昂恕笔邱耷闹行牟糠?，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?！耙怼敝格耷瞬?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?！拜S面”是指平分褶曲兩翼的假想的對(duì)稱(chēng)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?？梢允撬降闹本€或水平的曲線。軸向代表褶曲延伸方向，軸長(zhǎng)反映褶曲模?！稗D(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?？梢允且稽c(diǎn)，也可以是一段曲線。

對(duì)于各式各樣的褶皺進(jìn)行捕述和研究，認(rèn)識(shí)和區(qū)別不同形狀、不同特征的褶皺構(gòu)造，需要統(tǒng)一規(guī)定褶皺各部分的名稱(chēng)。褶曲要素是組成褶皺各個(gè)部分的單元，包括核部、翼部、軸面、軸、轉(zhuǎn)折端和樞紐等(圖2)。

(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(chēng)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(chēng)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

樞紐指褶曲在同一層面上各最大彎曲點(diǎn)的連線，或者褶曲中同一層面與軸面的交線：褶曲的樞紐有水平的，有傾斜的，也有波狀起伏的，其空間方位南測(cè)得的傾伏向和傾伏角確定。

(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。