褶皱与节理

剖面形态 尾端变化 特征 应力状态
共轭节理
共轭节理
火 炬 状 节 理
一）观察点选定
1、露头良好，露头面积大于10m2，便于大量测量。
2、构造特征清楚，岩层产状稳定。
3、节理比较发育，组系及其相互关系比较明确。
4、观察点应在重要构造部位，并且在不同的构造层、 不同的岩系和不同的岩性中
I、利用小褶皱的轴面与其上、下相邻的褶皱面所夹锐角判断其 相邻岩层的滑动方向。 II、利用岩层滑动方向判断其是向斜或是背斜（各相邻层的上层 相对向背斜转折端滑动，下层则向相邻向斜的转折端滑动） III、利用背斜（核老翼新）及向斜（核新翼老）判断地层正常 或倒转
(2) 弯流褶皱作用：岩层弯曲变形时不仅发生层间滑动，而且某些岩 层的内部还出现物质流动现象，上下层面对褶皱层内物质的流动起 着控制作用。 张节理 弯流褶皱作用的特点及其产生 的小构造：①层内物质的流动 方向自受压的翼部流向转折端， 致使岩层在转折端部位不同程 顺层 度增厚，翼部相对减薄—相似 剪裂面 构造 褶皱或类顶厚褶皱；②当软岩 顺层 透镜体 层与硬岩层互层，硬岩层难以 剪裂面 发生流动，仍形成平行褶皱， 翼部 而软岩层易于流动，填充了由 顺层 剪节理 于层间滑动形成的虚脱空隙 — 流劈理 顶厚褶皱；③软岩层发生强烈 反扇形 层内流动，可产生线理、劈理 流劈理 或片理等小构造，如其间夹脆 性薄岩层，可形成构造透镜体。
3、剪切褶皱作用
4、柔流（流变）褶皱作用
嘉玉桥岩群中流变褶皱
六）褶皱观察和研究
褶 皱 及 面 理 置 换 现 象 ， 阳 山 地 区
1、了解区域总体的构造轮廓
2、查明地层层序和追索标志层
3、观察褶皱的几何形态
1）轴面和枢纽
2）褶皱层厚度变化
3）转折端形态
4）不同面的出露形态
5）绘制褶皱剖面
1、两期褶皱轴之间夹角
2、两期褶皱的形态
地 质 图 上 褶 皱 表 示 方 法
四、节理野外观察与研究
剪节理与张节理区别
特征 概念 产状 形态 切穿能力 组合特征 剪节理 岩石中受剪应力作用形成 产状稳定、延伸远 节理面较平整，面上有擦痕 在含砾砂岩中，节理一般切砾砂，平 整 单个剪裂面一般由很多羽裂组成，典 型剪节理常成共轭节理系，发育良好 成菱形块体，具等距性 无脉充填， 呈折尾、菱形结环、分叉，这些现象 总体呈共轭 最大主应力与剪节理方向呈一定角度 接触 张节理 张应力产生节理 产状不稳定，延伸不远 粗糙，无擦痕 绕砾而过，个别切而粗糙 成不规则网状，树枝状，如追踪 X 节理成锯齿状，有时成放射状 或同心环状 无充填，呈楔状，充填，呈脉梳 状 呈树枝分叉，杏仁结环状，不规 则网状状等 最大主应力平行张节理方向
S
N
七）叠加褶皱
叠加褶皱是指已经褶皱的岩层（包括具有面状构造的任何岩石）再 次受到褶皱变形的构造现象。叠加褶皱自然界非常普遍。
花岗片麻岩中两期褶皱
•J.G.Ramsay（1967）根据两组褶皱系之间的相对方位关系，把第 一期褶皱作为弯褶皱，第二期作为滑褶皱的模式
叠加褶皱 的三种基 本类型
根据两期 褶皱的轴 面和褶轴 的产状关 系分：
三、褶皱野外观察与研究
a) 3,5,2主成分的假彩色合成图像
b) 原图像
•褶皱的确定：地层对称重 复是确定褶皱存在的基础
通过主成分分析准确把握吐鲁番盆地台北拗陷山前构造带的地层分布
357 16
一）褶皱的描述
、拐点。
2、褶皱剖面形态
3、褶皱层厚度变化
水平挤压形成的平行褶皱
水平挤压形成的相似褶皱
•1型横跨褶皱：两期褶皱的轴面和褶轴成 大角度相交，形成穹隆和盆地相间的构造
• 2型：早期褶皱为斜卧或平卧褶皱，晚期
褶皱为近直立的褶皱，两期褶轴以大角 度相交，地质图上成新月形或蘑菇形
• 3型共轴褶皱：两期褶皱的轴互相 平行，早期褶皱的轴面被再褶皱
•根据野外实践、模拟实验和总结前人资料，认 为：两期褶皱干涉类似两组波浪相互干涉时共同 组成的三维几何形态。其产生的构造格架可以分 为十种基本类型。该分类考虑两种主要因素：
பைடு நூலகம்)节理组和节理系
•节理组是指在一次构造作用统一应力场中形 成的，产状基本一致和力学性质相同的一群 节理。 •节理系是指在一次构造作用的统一构造应力 场中形成两个或两个以上的节理组。
三) 节理的分期、配套
•节理分期是将一定地区不同时期形成的节理加以区 分，并按先后顺序组合成一定的系列。 •节理配套是将在一定构造期的统一应力场中形成的 各组节理组合成一定系列。
轴面产状：35∠25 162
3
枢纽产状：96∠10
110-120°线理被卷入石香肠中
线理
4
枢纽产状：96∠10
4
等斜平卧褶皱
3背斜3向斜，轴面由右向左 逐渐变陡，并向左下方收敛
枢纽产状82∠10
节理产状110∠89
O1m
4
节理产状120∠89
1）NWW—SEE向伸展（岩层走向方向）：韧性剪切带（钙质糜棱岩）、走向 （110-120）线理（线理年龄133-130Ma ）等； 2）NNE—SSW向挤压（岩层倾向方向）：等斜平卧褶皱、石香肠构造、缝合线、 倾向（20-30∠ 40-50）线理等形成； 3）NWW—SEE向挤压：NNE向断层、节理、褶皱等； 4）NNE—SSW伸展（岩层倾向方向）：正断层、雁列式张节理等。
③两个强硬岩层之 间夹有层理发育的 韧性岩层时，在层 间滑动的力偶作用 下，薄层韧性岩层 发生层间小褶皱。 塑性层小褶皱的轴 面与其上、下相邻 的褶皱面所夹锐角 指示其相邻岩层的 滑动方向。
纵弯褶皱的弯滑作用 形成的层间小褶皱
利用纵弯褶皱中的层间小褶皱判断岩层正常或倒转及背斜向斜位置
a
b c
a:直立 b:正常 c:倒转
二）褶皱的分类
2、G.J.Ramsay的分类 三类五型
I 型：等斜线收敛
II 型：等斜线平行
•等倾斜线:
褶皱正交剖面 上层的上、下 界面的相同倾 斜点的连线
III型：等斜线反收敛
三）褶皱与构造层次（tectonic level）
平行褶皱（同心褶皱、等 厚褶皱）出现为浅部构造 层次
中部层次
相似褶皱（顶厚褶皱）出 现为中部构造层次
褶皱内部伴生 的节理构造
褶皱内部伴生 的劈理构造
褶皱内部伴生 的小构造
思考题：如何解释黄院东山梁—金子沟一带构造样式？
2
3
4
1
NNE
239 285 281
SE
两翼产状：43.9∠34.7、69.4∠22.3
轴面产状：54.1∠27.9 枢纽产状：105.1∠18.5
1
30
220
2
轴面产状：41∠24 枢纽产状：95∠6 等斜平卧褶皱
4、褶皱转折端与翼间角
•观察褶皱的几何形态涉及内容 1、轴面和枢纽；2、不同剖面的出露形态；3、褶皱 层厚度变化；4、转折端形态；5、翼间角大小；
•Ⅰ直立水平褶皱 •Ⅱ直立倾伏褶皱 •Ⅲ倾竖褶皱 •Ⅳ斜歪水平褶皱 •Ⅴ平卧褶皱 •Ⅵ斜歪倾伏褶皱 •Ⅶ斜卧褶皱
1、轴面、枢 纽、翼部产状
褶皱的位态分类
4、节理发育程度观察
5、节理的延伸 6、节理组合形式观察 7、节理面观察 8、节理的含矿性和充填物的观察
五）节理的测量和记录
•将硬卡片插入节理内测量卡片面的产状
点号位 及置 地层时代、 层位和岩 性 岩层产状 和构造部 位 节理 产状 节理组系、 力 学性质 节理分期、 配套 节理 密度 节理面特 征及充填 备注
柔流褶皱出现在深部构造 层次
四）褶皱的组合型式
日耳曼式褶皱
阿尔卑斯褶皱—全形褶皱
侏罗山式褶皱——隔挡隔槽式褶皱
龙门山
Sichuan Basin
四川盆地
五）褶皱的成因
1 、 纵 弯 褶 皱 作 用
纵弯褶皱： 岩层受到顺层挤压力的作用而形成的褶皱。
又分为弯滑褶皱作用和弯流褶皱作用。
伴 随 小 构 造
•节理分期主要依据:一是根据节理组的交切关系， 其次为节理与有关地质体的关系。
1、节理的交切关系表现如下：错开、限制、互切，同时 形成、追踪，利用，改造。 2、借助其它地质体判别节理形成顺序：节理充填脉体成 分异样，说明先后、充填脉被无充填脉错开，后晚
四）观察内容
1、地质背景的观察：包括构造层、地层及产状、 褶皱及断层部位等 2、节理分类和组系划分 3、对节理进行分期、配套
弯流褶皱的内部构造
2、横弯褶皱作用
岩层受到与层面垂直的外力作用而形成褶皱的过程。
• 地壳差异升降运动 • 岩浆或岩盐的底辟作用 • 同沉积褶皱作用
•横弯褶皱作用特点：①岩层整体处于拉伸状态，一般 不存在中和面。② 使岩层物质从弯曲的顶部向翼部流 动—顶薄褶皱。
横弯褶皱作用引起的弯流作用
注意：层间小褶皱的轴面与主褶皱的上、下层面的锐夹角指 示上层顺倾向滑动，下层逆倾向滑动。其轴面产状正好与纵 弯褶皱作用引起的层间小褶皱产状相反。