第4章 褶皱(1)

构 造 地 质 学
第四章 褶皱(fold)
概 念
1、什么是褶皱？
回
顾
(地质概念)具有面状构造的岩石受力发
生弯曲变形形成的构造－褶皱(fold) 它是由岩石中原来近于平直的面变成了 曲面而表现出来的 这种具有面状构造的岩石受力发生弯曲 变形的过程叫褶皱作用(Foling)。
2、褶皱的基本形式

枢纽也倾伏(倾伏角10-80°)，但二者倾向和
倾角均不一致；

斜卧褶皱(重斜褶皱)(Ⅶ)—轴面倾角和枢纽
倾伏角均为10-80°，而且两者倾向基本一致， 倾斜角也大致相等，即枢纽在轴面上的侧伏
角为80-90°。
直 立 倾 伏 褶 皱
斜歪水平褶皱(安徽泗县)
大型平卧褶皱(中巴公路盖孜检查站)
2.里卡德分类的优点：
是由多级褶皱所组成的巨大背斜和巨大向斜。
各次级褶皱轴面常向该复背斜或复向斜的核部 收敛。
识别标志：区域性新老地层的分布
复向斜：中央次级褶皱核部地层，中间新两侧老。
复背斜：中央次级褶皱核部地层，中间老两侧新。
复 背 斜
第4章
褶皱
3.褶皱的类型及组合型式
1) 褶皱的产状类型 2) 褶皱横截面的几何类型 3) 同沉积积褶皱和底辟构造 4) 褶皱的组合型式及其分布
Ⅰ类：褶皱的等倾斜线向内弧呈收敛状，内弧曲 率总是比外弧大，故外弧倾斜度也总是小于内弧。 根据等斜线的收敛程度分为三个亚类。
等倾斜线向内弧呈强烈收敛，各线长短差别极 大，内弧曲率远比外弧大，为典型的顶薄褶皱。
等倾斜线也向内弧收敛，并与褶皱面垂直，各线 长短大致相等，褶皱层真厚度不变，内弧曲率仍 大于外弧，为典型的平行褶皱。
思考、讨论
1. 简述褶皱的基本要素，从哪几方面 描述？ 2. 理卡德褶皱分类的依据是什么？将褶 皱划分为哪几种类型？有何特点和意义？ 3. 等倾斜线的概念及画法； 4. 兰赛姆的褶皱分类方案及其意义。

协调褶皱
不 协 调 褶 皱
Disharmonic Folds
盐
丘（不协调褶皱）
2、平面出露形态
1）线状褶皱：轴比＞10:1
2）短轴褶皱：轴比3:1～10:1 3）穹窿(背斜)和构造盆地(向斜)：＜3:1
北天山山麓航片及构造图(短轴褶皱)
穹隆构造－长宽之比小于3:1的背斜构造，褶皱面 自脊点向四周作放射状倾斜。
的方向 2. 倾伏角：直线与水平面的交角（与其在水平面 投影线间的夹角） 表示方法：倾伏向∠倾伏角，如：120º ∠ 51º
θ
3.侧伏角：直线在倾斜平面上时，该线与
该平面走向线的锐夹角 4.侧伏向：锐夹角所在的走向线那一端的 方向 表示方法:侧伏角侧伏向，如:15°E
1）轴面产状的确定：
背斜
向斜
中性褶皱
3、背形与向形
褶皱岩层的新老层序不明，或者褶皱的变形面 不是层理面而是其它构造面，向上弯曲的褶皱面称 背形，向下弯曲的称向形
美 国 加 利 福 尼 亚 停 车 场
321 5 4 3 2 1
o
亮甲山冶里组层间小褶皱
Depth/10cm
0 0 40 80cm 图 例 页岩 砾屑灰岩
2) 褶皱对称性
3) 翼间角大小
4) 褶皱面弯曲形态
5) 褶皱中各层弯曲形态的相互关系
1）根据轴面和两翼岩层产状
直立褶皱—轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等
第三系砂岩中的直立褶皱(新疆库车河)
相斜 反歪 ，褶 倾皱 角 不轴 等面 。倾 斜 ， 两 翼 倾 向
—
倒转褶皱－轴面倾斜，两翼向同一方向倾斜，
隔槽式褶皱—也是由一系列平行的背、向斜相间
排列的褶皱组成，但其中背斜和向斜形态正好与
隔档式褶皱相反，其向斜紧闭且形态完整，呈线
状排列，而两向斜之间的背斜则平缓开阔呈箱状
可能成因：顺塑性层挤压滑脱变形的结果。
贵 州 正 安 一 带 隔 槽 式 褶 皱

(四)复背斜和复向斜—造山带中常见的褶皱 类型。
枢纽倾伏角为10-80°； 竖直褶皱(Ⅲ)—轴面和枢纽近于直立(倾角和倾伏 角均为80-90°) 斜歪褶皱(Ⅳ)—轴面倾斜(倾角10-80°)，枢纽近 于水平(倾伏角0-10°)



平卧褶皱(Ⅴ)—轴面和枢纽近于水平(倾角和
倾伏角均为0-10°)； 斜歪倾伏褶皱(Ⅵ)—轴面倾斜(倾角10-80°)，
柳 0 观 峪 20m
E
山 羊 寨
∈z
2
∈x
2
19 190
o
∈m
1
o
25 265
o
∈m
56
o
o
69
o
45
o
o
1
∈x
2
325
o
185
35
o
图 例
绥中花岗岩
鲕粒灰岩
页岩
粉砂岩
柳观峪－山羊寨路线褶皱剖面图
第4章
主要内容：
褶皱(fold)
1. 褶皱和褶皱要素 2. 褶皱的几何形态及褶皱的描述 3. 褶皱的类型及褶皱的组合型式 4. 褶皱的形成机制 5. 褶皱构造的观察和研究
盐底辟构造―盐丘
四、褶皱的组合型式及其分布

（一）穹隆和构造盆地 （二）雁行褶皱 （三）隔档式褶皱和隔槽式褶皱 （四）复背斜和复向斜

(一)穹隆和构造盆地

(二)雁行褶皱
为一系列呈平行斜列（雁行状）的短轴背斜
或向斜，可以由不同规模和级次的背斜或向 斜组成。 可能成因：受水平力偶作用引起。
两翼陡而转折端平直， 褶皱呈箱状，常具有 一对共轭轴面。 c.箱状褶皱
d. 扇状褶皱 两翼岩层均倒转，褶皱面成扇状弯曲
e. 挠曲
Step fold
缓倾斜岩层中 的一段突然变 陡，形成台阶 状弯曲。
5）根据褶皱中各层弯曲形态的相互关系：
协调褶皱(Harmonic
Folds) 褶皱中各层弯曲形态保持一致或作有规律 的渐变过渡关系。 不协调褶皱(Disharmonic Folds) 各层弯曲形态各异，褶皱变化形式不具几 何规律
2）相似褶皱
a、各岩层弯
曲形态相似， 曲率基本不 变 b、两翼薄转 折端厚，但 平行轴面方 向视厚度相 近

２、兰姆赛的褶皱几何分类—依据褶皱岩层 等倾斜线型式及厚度变化分类。
等倾斜线：褶皱层的上下褶皱面倾角相等的切
点的连线
兰姆赛根据褶皱横截面上褶皱层的等倾斜线 型式和厚度变化参数反映的相邻褶皱面的曲 率关系将褶皱分为三类五型：
3）根据翼间角的大小：
翼间角： 构成两翼 的同一褶 皱面的拐 点切线的 夹角，即 两翼间的 最小夹角
4）根据褶皱面(转折端)弯曲形态：
a. 圆状褶皱
褶皱面呈圆弧形弯曲
b. 尖棱状褶皱
两翼平直相交，转折端呈 尖角状，且两翼等长。
Kink fold
锡矿山, 薄层灰岩
膝折褶皱－转折端尖角状，两翼不等长
二、褶皱轴面和枢纽产状的测定
1.小型褶皱：可在野外露头上直接测量。 2.大型褶皱：用间接测量结合赤平投影方 法求解方法。


补充知识（线状结构产状要素）
面状构造：走向、倾向、倾角(240º ∠
60º )
线状构造：倾伏向、倾伏角；
侧伏向、侧伏角
1.倾伏向：直线（下端）在水平面上的投影 所指
1)三维空间分类，反映了褶皱在三维空间的形状
和产状特征，避免二维空间分类的片面性。
2)里卡德三角网可以表示出所有可能存在的褶皱
产状类型，七个区域的大小大致反映了该类褶皱 在自然界出现的机率大小及变化规律； 体现了地质研究的科学性，哲学性
3)可作为褶皱统计的图解，表达褶皱的特征分布。
二、褶皱横截面的几何类型

(三)隔档式和隔槽式褶皱(侏罗山式褶皱)
隔档式褶皱（梳状褶皱）——由一系列平行
的背斜和向斜相间组成，其中背斜是窄而紧 闭的，形态完整清楚，呈线状延伸；而两个 背斜之间的向斜则开阔平缓。 可能成因：顺塑性层挤压滑脱变形的结果。
侏罗山式褶皱：盖层与基底
四 川 盆 地 东 部 隔 档 式 褶 皱
1. 横截面(正交剖
面)的概念：
垂直于枢纽的截面
以下涉及褶皱的剖
面形态皆指在该截 面上。

2. 圆柱状褶皱和非圆柱状褶皱
圆柱状褶轴：褶皱面可由一条直线（褶轴）的
平动描绘。
通常把非圆柱状褶皱分割成若干段，按照圆柱状褶皱处理。
二、褶皱形态的描述

1、横剖面上褶皱形态的描述
1) 褶皱轴面和两翼产状
等斜线向内弧轻微收敛，转折端等倾斜线比两翼附 近略长，反映两翼厚度有变薄的趋势，内弧曲率略 大于外弧，是平行褶皱向Ⅱ类相似褶皱过渡的形式
Ⅱ类 等倾斜线互相平行且等长，褶皱层的内弧 和外弧的曲率相等，即相邻褶皱面倾斜度基本一 致，为典型的相似褶皱。
Ⅲ类 等倾斜线向 外弧收敛，向内弧 散开呈到扇状，即 外弧曲率大于内弧， 为典型的顶厚褶皱。
对称褶皱：两翼产状的平分面。
非对称褶皱：两个互不平行露头面上轴迹构
成的平面。
2）枢纽产状的确定：
直接测量
两翼岩层面的交线
赤平投影方法
b圆法 p圆法
三、褶皱的波长、波幅
1、波长：相间（同相位）拐点之间的距离 (W)。 2、波幅：包络面之间垂直距离的一半(A)。

P65: 包络面、拐面
穹隆构造就像是一顶帽子
构造盆地－长宽之比小于3：1的向斜构造，褶皱 面从四周向中心倾斜。
第4章
主要内容：
褶皱(fold)
1. 褶皱和褶皱要素 2. 褶皱的几何形态及褶皱的描述 3. 褶皱的类型及褶皱的组合型式 4. 褶皱的形成机制 5. 褶皱构造的观察和研究