1、构 造 地 质 学 总学时：总学时：56学时学时 讲课：讲课：40学时学时 实验：实验：16学时学时 宋宋 传传 中中第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 概概 述述一、构造地质学一、构造地质学 构造地质学构造地质学是地质学的基础学科之一，是地质学的基础学科之一，研究研究对象对象是组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中是组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中力的作用下变形形成的各种现象（构造）；力的作用下变形形成的各种现象（构造）；研究研究内容内容是这些构造的几何学、组合形式、形成机制是这些构造的几何学、组合形式、形成机制和演化过程，探讨产生这些构造的作用力的方向、和演化过程，探讨产生这些构造的作
2、用力的方向、方式和性质。方式和性质。二、构造尺度二、构造尺度 大至全球性，小至纳米级大至全球性，小至纳米级 本教材分六级本教材分六级：1.巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。如喜马拉雅山造山带、秦岭如喜马拉雅山造山带、秦岭大别造山带大别造山带 2.大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元 如背斜、向斜、大型断裂等如背斜、向斜、大型断裂等 3.中型构造中型构造：一个地段上的褶皱、断层；：一个地段上的褶皱、断层；(1：5万比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点万比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点)4.小型构造小
3、型构造：露头上、手标本上的构造：露头上、手标本上的构造 (小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点)5.微型构造（显微构造）微型构造（显微构造）：手标本、显微镜下可见的构造：手标本、显微镜下可见的构造 6.超显微构造：电子显微镜下研究的构造超显微构造：电子显微镜下研究的构造 （位错）（位错）一般分三级：一般分三级：1.大构造大构造-区域构造、大地构造区域构造、大地构造 (1：20万比例尺图幅的范围万比例尺图幅的范围)2.小构造：露头上、手标本上的构造小构造：露头上、手标本上的构造3.显微构造：显微镜下可见的构造显微构造：显微镜下可见的构造
4、 构造尺度不同，研究目的不同，手段与方法构造尺度不同，研究目的不同，手段与方法不同，侧重的内容不同，解决的问题不同。不同，侧重的内容不同，解决的问题不同。三、构造变形场三、构造变形场 1.构造应力场：构造应力场：物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和 (挤压应力场、拉张应立场、剪切应立场挤压应力场、拉张应立场、剪切应立场)2.构造变形场：构造变形场：主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域 （1）伸展构造：）伸展构造：水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力
5、 下形成的构造。下形成的构造。（裂谷、盆地、地堑（裂谷、盆地、地堑-地垒、盆地垒、盆-岭构造等）岭构造等）（2）压缩构造：）压缩构造：水平挤压应力下形成的构造水平挤压应力下形成的构造 (褶皱、逆冲断层褶皱、逆冲断层)（3）升降构造：）升降构造：岩石圈地幔垂向运动，导致地壳的上升和下岩石圈地幔垂向运动，导致地壳的上升和下 降，区域性的隆起和坳陷降，区域性的隆起和坳陷(山系、高原、盆地山系、高原、盆地)（4）走滑构造：）走滑构造：顺直立剪切面水平方向（走向）滑动或位移顺直立剪切面水平方向（走向）滑动或位移 形成的构造形成的构造（5）滑动构造：重力滑动构造）滑动构造：重力滑动构造（6）旋转构造：陆块
6、绕轴转动形成的构造）旋转构造：陆块绕轴转动形成的构造 第二节第二节 圈层结构和构造层圈层结构和构造层一、地壳一、地壳-岩石圈的层圈式结构岩石圈的层圈式结构 (物质组分不同导致岩石力学性质的分层性物质组分不同导致岩石力学性质的分层性)1.岩石圈：岩石圈：地壳地壳和和上地幔上地幔的总和；的总和；分分大陆岩石圈大陆岩石圈和大洋岩石圈和大洋岩石圈 (1)地壳地壳：上地壳上地壳沉积岩、火山岩、花岗岩、浅变质岩沉积岩、火山岩、花岗岩、浅变质岩 中地壳中地壳闪长岩类岩石、片岩、片麻岩闪长岩类岩石、片岩、片麻岩 下地壳下地壳玄武岩、辉长岩、深变质岩玄武岩、辉长岩、深变质岩 (2)上地幔：超基性岩类（莫霍面之下
7、）上地幔：超基性岩类（莫霍面之下）2.大陆岩石圈：垂向成层，横向不均一，厚度、大陆岩石圈：垂向成层，横向不均一，厚度、密度、强度、地壳物理状态，均有差异。密度、强度、地壳物理状态，均有差异。3.“三明治三明治”结构：结构：上地壳上地壳脆性（硬）脆性（硬）中地壳中地壳塑性（软流层、壳内软层）塑性（软流层、壳内软层）下地壳下地壳刚性（硬）刚性（硬）二、构造层次二、构造层次 温度递增引起岩石力学性质变化导致变形的分层性温度递增引起岩石力学性质变化导致变形的分层性 1.构造层次：构造层次：同一次构造活动，在不同的深度形成不同类型同一次构造活动，在不同的深度形成不同类型的构造变形的构造变形(物质与温度均
8、为变量时，变形的分层性物质与温度均为变量时，变形的分层性更复杂更复杂)。2.构造层次的划分：构造层次的划分：(1)表层构造：表层构造：1km的地表，剪切作用，脆性变形的地表，剪切作用，脆性变形(断层、褶皱断层、褶皱)(2)浅层构造：浅层构造：1-8km，褶皱作用，脆性变形，褶皱作用，脆性变形(褶皱、断层、节理褶皱、断层、节理)(3)中层构造：中层构造：8-15km，强褶皱作用，塑性变形，强褶皱作用，塑性变形 (紧密褶皱、韧性剪切带紧密褶皱、韧性剪切带)(4)深层构造：深层构造：15km，流变作用、熔融作用，流变作用、熔融作用 (柔流、韧性剪切带、混合岩化柔流、韧性剪切带、混合岩化)脆性破裂域脆
9、性破裂域 塑性流变域塑性流变域第二章第二章 地质体的基本产状地质体的基本产状及沉积岩层构造及沉积岩层构造第一节第一节 面状结构和线状结构的产状面状结构和线状结构的产状一、面状结构的产状要素一、面状结构的产状要素 1.走向：走向：(1)走向线：倾斜平面与水平面的交线走向线：倾斜平面与水平面的交线 (同一倾斜平面上有无数条，高程不同，相互平行同一倾斜平面上有无数条，高程不同，相互平行)(2)走向：走向：走向线两端所指的方向（相差走向线两端所指的方向（相差180）2.倾向：倾向：(1)倾斜线：倾斜平面上与走向线垂直的线倾斜线：倾斜平面上与走向线垂直的线 (2)倾向：倾斜线倾向：倾斜线(下端下端)在水
10、平面上的投影所指的方向在水平面上的投影所指的方向 3.倾角：倾角：倾斜线与水平面的交角（最大交角）倾斜线与水平面的交角（最大交角）表示方法表示方法：倾向：倾向倾角，倾角，如：如：66 50（常用）（常用）走向走向/倾向倾向倾角，如：倾角，如：156/66 50 方向定量方向定量：规定：规定N为为0（或（或360）；）；E为为90；S为为180；W为为270倾斜平面的产状要素倾斜平面的产状要素二、线状结构的产状要素二、线状结构的产状要素 1.倾伏向：某直线（下端）在水平面上的投影倾伏向：某直线（下端）在水平面上的投影 所指的方向所指的方向 2.倾伏角：某直线与水平面的交角（最大交角）倾伏角：某直
11、线与水平面的交角（最大交角）表示方法表示方法：倾伏向：倾伏向倾伏角，如：倾伏角，如：45 51 3.侧伏角：直线在倾斜平面上时，该线与该平面侧伏角：直线在倾斜平面上时，该线与该平面 走向线的走向线的锐锐夹角夹角 4.侧伏向：锐夹角所在的走向线那一端的方向侧伏向：锐夹角所在的走向线那一端的方向 表示方法表示方法：侧伏角侧伏向，如：侧伏角侧伏向，如：15E线理的倾伏角与侧伏角线理的倾伏角与侧伏角 第二节第二节 水平岩层水平岩层 未经变动的新岩层未经变动的新岩层水平岩层的主要特征水平岩层的主要特征：1.岩层界线与等高线平行或重合岩层界线与等高线平行或重合2.老岩层在下老岩层在下(谷底），新岩层在上（
12、山顶）谷底），新岩层在上（山顶）3.岩层顶、底之间的高差为岩层的厚度岩层顶、底之间的高差为岩层的厚度4.出露宽度是顶、底面露头线的水平距离，取决出露宽度是顶、底面露头线的水平距离，取决于于 岩层厚度、地面坡度岩层厚度、地面坡度 倾斜岩层倾斜岩层 “V”形法则形法则1.岩层倾向与岩层倾向与 地面坡向相反：地面坡向相反：露头线与等高露头线与等高 线同向弯曲线同向弯曲 露头线曲率露头线曲率 等高线曲率等高线曲率 2.岩层倾向与岩层倾向与 地面坡向一致：地面坡向一致：(1)岩层倾角岩层倾角 地面坡角：地面坡角：露头线与等露头线与等 高线同向弯曲高线同向弯曲 露头线曲率露头线曲率 等高线曲率等高线曲率(
13、2)岩层倾角地面坡角：岩层倾角地面坡角：露头线与等高线反向弯曲露头线与等高线反向弯曲 第三节第三节 地层接触关系地层接触关系一、整合和不整合一、整合和不整合 1.整合整合接触：接触：（1）特点：两套地层产状一致，沉积连续，生物）特点：两套地层产状一致，沉积连续，生物 连续，无构造运动连续，无构造运动 （2）过程：下降、沉积）过程：下降、沉积再下降、再沉积再下降、再沉积 2.假整合假整合（平行不整合）接触：（平行不整合）接触：（1）特点：两套地层产状一致，地层缺失，生物）特点：两套地层产状一致，地层缺失，生物 间断，有升降运动，但不强烈间断，有升降运动，但不强烈 缺缺：无沉积，因地壳上升；：无沉
14、积，因地壳上升；失失：有沉积，被剥蚀：有沉积，被剥蚀 （2）过程：下降、沉积）过程：下降、沉积上升、沉积间断、上升、沉积间断、剥蚀剥蚀下降、沉积下降、沉积1.整合接触整合接触2.角度不整合接触角度不整合接触3.假整合接触假整合接触3.不整合不整合（角度不整合）接触：（角度不整合）接触：（1）特点：）特点：两套地层产状不一致，地层缺失，生物两套地层产状不一致，地层缺失，生物 间断，有强烈构造运动间断，有强烈构造运动 （褶皱、断层、变质、（褶皱、断层、变质、岩浆活动）岩浆活动）（2）过程：下降、沉积）过程：下降、沉积强烈构造运动强烈构造运动 下降、再沉积下降、再沉积角度不整合角度不整合二、不整合的
15、观察和研究二、不整合的观察和研究 1.研究意义：研究意义：（1）研究地质发展历史；）研究地质发展历史；（2）鉴定地壳运动特征；）鉴定地壳运动特征；（3）确定构造变形时期；）确定构造变形时期；（4）划分地层、构造单元；）划分地层、构造单元；（5）了解古地理特征和古构造状态；）了解古地理特征和古构造状态；（6）寻找沉积、热液性矿床和石油、天然气田）寻找沉积、热液性矿床和石油、天然气田 2.研究内容：研究内容：（1）确定不整合：（其标志）确定不整合：（其标志）古生物：上下两套地层中化石代表的时代古生物：上下两套地层中化石代表的时代 有大的间断有大的间断 沉积侵蚀：有古侵蚀面、古风化壳、古土壤、沉积侵
16、蚀：有古侵蚀面、古风化壳、古土壤、底砾岩、残积矿床（铁帽、铝土矿、底砾岩、残积矿床（铁帽、铝土矿、磷矿、沙金）等磷矿、沙金）等 构造变形：上下两套地层产状不同，构造线变化，构造变形：上下两套地层产状不同，构造线变化，褶皱样式、断层类型、变形程度差异，褶皱样式、断层类型、变形程度差异，下部地层中的断层被上覆地层截切下部地层中的断层被上覆地层截切 岩浆活动：上下两套地层中岩浆岩系列的成分、岩浆活动：上下两套地层中岩浆岩系列的成分、产状、规模、强度积热液矿床差异产状、规模、强度积热液矿床差异 变质程度：上下两套地层变质程度差异变质程度：上下两套地层变质程度差异（2）不整合时代的确定：）不整合时代的确
17、定：缺失地层的年代缺失地层的年代 下伏最新地层之后；上覆最老地层之前下伏最新地层之后；上覆最老地层之前 侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后 被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前 古风化壳的年代古风化壳的年代（3）不整合的空间展布和变化）不整合的空间展布和变化 不同地段、不同部位强度、性质均有变化，不同地段、不同部位强度、性质均有变化，综合考虑区域多种因素综合考虑区域多种因素 第三章第三章 应力分析基础应力分析基础 一、面力和体力一、面力和体力 1.力：力：物体相互间的一种机械作用物体相互间的一种机械作用
18、2.接触力：接触力：物体与物体间的作用力物体与物体间的作用力 3.面力：面力：作用在物体表面的接触力作用在物体表面的接触力 4.应力集中：接触面积与物体边界面积比量级很小时，应力集中：接触面积与物体边界面积比量级很小时，即集中即集中 5.体力：体力：非接触力作用在物体内部每一支点上时，非接触力作用在物体内部每一支点上时，为体力为体力二、外力和内力二、外力和内力 1.外力：外界物体向研究物体施加的作用力外力：外界物体向研究物体施加的作用力 2.内力：外力作用引起的物体内部各点之间的相互作用力内力：外力作用引起的物体内部各点之间的相互作用力三、截面上的应力、正应力、剪应力三、截面上的应力、正应力、
19、剪应力 1.应力：在外力作用下，物体内任一截面单位面积应力：在外力作用下，物体内任一截面单位面积 上的受力大小上的受力大小 2.正应力：垂直截面的应力，以正应力：垂直截面的应力，以表示表示 3.剪应力：平行截面的应力，以剪应力：平行截面的应力，以表示表示四、主应力、主方向、主平面四、主应力、主方向、主平面 1.主应力：某一截面上只有正应力，没有剪应力时主应力：某一截面上只有正应力，没有剪应力时 的正应力的正应力 2.主方向：主应力的方向主方向：主应力的方向 3.主平面：垂直于主应力的平面主平面：垂直于主应力的平面五、应力椭球体和应变椭球体五、应力椭球体和应变椭球体 1.应力椭球体：应力椭球体：
20、1 最大压（最小拉）应力轴；最大压（最小拉）应力轴；2 中间应力轴；中间应力轴；3 最小压（最小拉）应力轴最小压（最小拉）应力轴 故：故：1 2 3 2.应变椭球体：应变椭球体：A(X)最大应变轴；最大应变轴；B(Y)中间应变轴；中间应变轴；C(Z)最小应变轴。最小应变轴。应力椭球体应力椭球体六、应力分析简介六、应力分析简介 1.常见的应力状态：常见的应力状态：单轴应力状态：单轴应力状态：一个主应力不为零，其余两个均为零一个主应力不为零，其余两个均为零 双轴应力状态：双轴应力状态：一个主应力为零，其余两个均不为零一个主应力为零，其余两个均不为零 三轴应力状态：三轴应力状态：三个主应力均不为零，
21、且三个主应力均不为零，且123 2.二维应力状态分析（平面应力状态分析）二维应力状态分析（平面应力状态分析）若：有两轴主应力若：有两轴主应力(1，2)作用在斜截面作用在斜截面(AB)上，且上，且 1 2，3=0；求分析斜面；求分析斜面(AB 面面)上的应上的应力状态。力状态。规定：规定：AB法线与法线与1的夹角的夹角 AB线线AB 面的截线，单位长度面的截线，单位长度(=1)AB=1，OA=sin,OB=cos 又又 =P/A,P=A 在在 OA 面上的正应力面上的正应力 P2=2 OA=2 sin,在在 OB 面上的正应力面上的正应力 P1=1 OB=1 cos（1）在垂直）在垂直AB面上的
22、力：面上的力：为为 P1和和 P2的分力之和：的分力之和：即即：Pn=P1n+P2n=P1cos+P2sin AB面上的正应力：面上的正应力：=P1cos+P2sin =1cos cos+2sin sin =1cos2+2sin2 =(1)（2）在平行）在平行AB面上的力：面上的力：Pt=P1sin+P2cos AB面上的剪应力：面上的剪应力：=1 cos sin+2 sin cos =(2)cos2222121sin2221讨论讨论：由由(1)：当：当=0 时，时，cos 2=1；=1（最大）；（最大）；2 不起作用不起作用 说明：说明：垂直该面的应力对该面作用最大垂直该面的应力对该面作用最
23、大 平行该面的应力对该面无作用平行该面的应力对该面无作用 由由(2)：当：当=0 时，时，=0 当当=90时，时，=0（2 =180）当当=45时，时，达最大值达最大值（2=90）即：即：说明：说明：与主应力呈与主应力呈45的面上剪应力最大的面上剪应力最大 易产生剪切面易产生剪切面sin2221第四章第四章 应变分析基础应变分析基础一、变形与变位一、变形与变位 1.变形（变形（strain）：）：岩石体受到应力作用后，其内部各质点经受了岩石体受到应力作用后，其内部各质点经受了一系列的位移，使岩石体的初始形状、方位或位置一系列的位移，使岩石体的初始形状、方位或位置发生了改变。发生了改变。2.位移
24、：位移：物体内各质点的位置在变形前后的相对变化。物体内各质点的位置在变形前后的相对变化。（平移、旋转、体变、形变）（平移、旋转、体变、形变）平移、旋转平移、旋转：改变坐标，不改变形态：改变坐标，不改变形态 （内部各质点相对位置不变）（内部各质点相对位置不变）体变、形变体变、形变：改变形态和体积：改变形态和体积 （内部各质点相对位置改变）（内部各质点相对位置改变）A.平移；平移；B.旋转；旋转；C.形变；形变；D.体变体变二、应变的度量二、应变的度量（应变测量）（应变测量）应力状态：某一瞬间作用于物体上的应力情况应力状态：某一瞬间作用于物体上的应力情况 应变状态：物体变形后的状态应变状态：物体变
25、形后的状态1.线应变：线应变：（1）定义：）定义：变形前后线段长度的变化（变形前后线段长度的变化（）（2）应变量计算：）应变量计算：A.单位长度比：单位长度比：式中：式中：线应变量；线应变量；l 0、l 1变形前、后同一变形前、后同一 线段的长度比（伸长为正；缩短为负）线段的长度比（伸长为正；缩短为负）B.平方长度比：平方长度比：式中：式中：变形前、后同一线段的长度比的平方变形前、后同一线段的长度比的平方001lll22011/ll 2.剪应变：剪应变：（1）定义：）定义：角应变：变形前相互垂直的两条直线，角应变：变形前相互垂直的两条直线，变形后其夹角偏离直角的量（变形后其夹角偏离直角的量（）
26、剪应变：角应变的正切（剪应变：角应变的正切（）（2）应变量计算：）应变量计算：=tg （右偏为正；左偏为负）（右偏为正；左偏为负）三、皱纹线理三、皱纹线理 1.先存面理微细褶皱的枢纽平行排列而成先存面理微细褶皱的枢纽平行排列而成 2.与区域性褶皱的枢纽方向一致与区域性褶皱的枢纽方向一致 3.B型线理型线理四、交面线理四、交面线理 1.面理与面理或面理与层理交切而成的线理面理与面理或面理与层理交切而成的线理 2.与区域性褶皱的枢纽方向一致与区域性褶皱的枢纽方向一致 3.B型线理型线理褶皱石香肠（新疆卡拉库力湖）褶皱石香肠（新疆卡拉库力湖）第二节第二节 大型线理大型线理一、石香肠构造一、石香肠构造
27、 1.平行排列的长条状块段、裂隙、楔入充填物的平行排列的长条状块段、裂隙、楔入充填物的 构造组合构造组合 2.互层岩系受到垂直层面挤压力，软弱岩层向两互层岩系受到垂直层面挤压力，软弱岩层向两 侧流动而成侧流动而成 3.B型线理，但常见到的是横断面（型线理，但常见到的是横断面（A、C 轴）轴）二、窗棂构造二、窗棂构造 1.平行排列的半圆柱状的大型线理平行排列的半圆柱状的大型线理 2.强硬岩层组成，软岩层嵌入其间强硬岩层组成，软岩层嵌入其间 3.顺层顺层缩短缩短而成而成 4.B型线理型线理三、杆状构造三、杆状构造 1.由石英等单矿物形成的细长的杆状体由石英等单矿物形成的细长的杆状体 2.变质岩褶皱
28、转折端、断裂带低压带处，变质岩褶皱转折端、断裂带低压带处，3.变形过程中同构造变形过程中同构造分泌物分泌物或先期石英脉随或先期石英脉随 褶皱褶皱碾滚碾滚而成而成 4.B型线理型线理四、铅笔构造四、铅笔构造 1.浅变质岩中泥质、粉砂质岩劈成的长条状构造浅变质岩中泥质、粉砂质岩劈成的长条状构造 2.交面铅笔构：交面铅笔构：劈理与劈理或劈理与层理交切；劈理与劈理或劈理与层理交切；B型线理型线理 3.压实变形铅笔构造：压实变形铅笔构造：压实、劈开；压实、劈开；A型线理型线理五、压力影构造五、压力影构造 1.低变质岩中的矿物生长线理低变质岩中的矿物生长线理 2.中间中间早期早期的刚性物体的刚性物体 （黄
29、铁矿、磁铁矿、变斑晶、化石），（黄铁矿、磁铁矿、变斑晶、化石），两端两端同构造期同构造期的纤维状结晶矿物的纤维状结晶矿物 （石英、方解石、云母、绿泥石）（石英、方解石、云母、绿泥石）3.成因：应力作用成因：应力作用沿刚体表面基质被拉开沿刚体表面基质被拉开 形成低压形成低压引张引张区区基质中易溶物基质中易溶物 质被质被压溶压溶向低压区运移向低压区运移在低压场在低压场 所沿最大拉伸方向所沿最大拉伸方向生长生长纤维状矿物纤维状矿物菱铁矿压力影拉伸线理菱铁矿压力影拉伸线理(新藏公路新藏公路)第三节第三节 线理的观察和研究线理的观察和研究 1.区分原生线理与区分原生线理与次生线理次生线理 2.观察线理，
30、分析确定大构造的位置和类型观察线理，分析确定大构造的位置和类型 3.测量线理，判断物质运动方向，综合研究测量线理，判断物质运动方向，综合研究 区域应力场区域应力场 4.判断断层两盘的运动方向，判断断层性质判断断层两盘的运动方向，判断断层性质 5.几何学、运动学、动力学研究的主要标志几何学、运动学、动力学研究的主要标志 第八章第八章 褶皱的几何分析褶皱的几何分析 第一节第一节 褶皱（褶皱（folds）和褶皱要素）和褶皱要素 一、褶皱的基本类型一、褶皱的基本类型 褶皱面状构造（层面、面理）的弯曲变形褶皱面状构造（层面、面理）的弯曲变形 1.背形：褶皱面向上凸式弯曲背形：褶皱面向上凸式弯曲(不考虑地
31、层的新老关系不考虑地层的新老关系)向形：褶皱面向下凹式弯曲向形：褶皱面向下凹式弯曲(不考虑地层的新老关系不考虑地层的新老关系)2.背斜：核部为背斜：核部为老老地层，翼部依次为地层，翼部依次为新新地层地层(对称对称)组组 成的褶皱。成的褶皱。向斜：核部为向斜：核部为新新地层，翼部依次为地层，翼部依次为老老地层地层(对称对称)组组 成的褶皱。成的褶皱。褶皱（美国加利福尼亚褶皱（美国加利福尼亚）背斜背斜 向斜向斜二、褶皱要素二、褶皱要素 1.核：褶皱最中心的那一套地层核：褶皱最中心的那一套地层 2.翼：褶皱核部两侧对称出现的地层翼：褶皱核部两侧对称出现的地层 3.枢纽：同一褶皱面上最大弯曲点的连线枢
32、纽：同一褶皱面上最大弯曲点的连线(可直线，可曲线可直线，可曲线)4.轴面：褶皱枢纽连成的面轴面：褶皱枢纽连成的面(假想的面，可平面，可曲面假想的面，可平面，可曲面)5.转折端：褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分转折端：褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分 6.翼间角：正交剖面上两翼间的内夹角翼间角：正交剖面上两翼间的内夹角 7.脊线：同一褶皱面上最高点的连线脊线：同一褶皱面上最高点的连线 槽线：同一褶皱面上最低点的连线槽线：同一褶皱面上最低点的连线 8.拐点：褶皱面上相反凸向的转折点拐点：褶皱面上相反凸向的转折点(公共翼上公共翼上)第二节第二节 褶皱的描述褶皱的描述一、正交剖面上褶皱的形态一、正
33、交剖面上褶皱的形态 正交剖面正交剖面（横截面）：垂直褶皱枢纽的剖面（横截面）：垂直褶皱枢纽的剖面 1.按转折端的形态分类按转折端的形态分类 （1）圆弧褶皱：转折端呈圆弧状弯曲的褶皱）圆弧褶皱：转折端呈圆弧状弯曲的褶皱 （2）尖棱褶皱：转折端呈尖状弯折的褶皱）尖棱褶皱：转折端呈尖状弯折的褶皱 （3）箱状褶皱：转折端宽平，两翼产状直立，轴面共轭）箱状褶皱：转折端宽平，两翼产状直立，轴面共轭 （4）挠曲（膝折）：膝状弯曲）挠曲（膝折）：膝状弯曲尖棱褶皱尖棱褶皱圆弧褶皱圆弧褶皱箱状褶皱箱状褶皱膝褶膝褶圆弧褶皱圆弧褶皱(新疆库车河新疆库车河)尖棱褶皱尖棱褶皱(新疆塔什库尔干新疆塔什库尔干)大型箱状褶皱（
34、新疆库车克孜纳努尔）大型箱状褶皱（新疆库车克孜纳努尔）翼部翼部翼部翼部核部核部2.按翼间角大小分类按翼间角大小分类 (1)平缓褶皱：平缓褶皱：180120 (2)开启褶皱：开启褶皱：12070 (3)中常褶皱：中常褶皱：7030 (4)紧闭褶皱：紧闭褶皱：305 (5)等斜褶皱：等斜褶皱：503.按轴面产状分类按轴面产状分类 (1)直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等 (2)斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不相等斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不相等 (3)倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，其中一翼地层倒转倒转褶皱：轴面倾斜，
35、两翼倾向相同，其中一翼地层倒转 (4)平卧褶皱：轴面近水平，其中一翼地层倒转平卧褶皱：轴面近水平，其中一翼地层倒转 (5)反卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱反卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱 褶皱分类褶皱分类A.对称褶皱对称褶皱(直立直立)B.等斜褶皱等斜褶皱(直立直立)C.不对称褶皱不对称褶皱(斜歪斜歪)D.倾伏褶皱倾伏褶皱(斜歪或倒转斜歪或倒转)E.平卧褶皱平卧褶皱第三系砂岩中的直立水平褶皱第三系砂岩中的直立水平褶皱(新疆库车河新疆库车河)平卧褶皱平卧褶皱-江西井岗江西井岗平卧褶皱（纳米比亚）平卧褶皱（纳米比亚）4.按褶皱的对称性分类按褶皱的对称性分类（1）对称褶皱：褶皱轴面与褶皱包络面垂直，两翼长度
36、）对称褶皱：褶皱轴面与褶皱包络面垂直，两翼长度 基本相同。基本相同。（2）不对称褶皱：褶皱轴面与褶皱包络面斜交，两翼长度）不对称褶皱：褶皱轴面与褶皱包络面斜交，两翼长度 不相同。不相同。根据不对称褶皱判断大构造的位置，其步骤和原理：根据不对称褶皱判断大构造的位置，其步骤和原理：A、标出不对称小褶皱的轴面、标出不对称小褶皱的轴面 B、小轴面与包络面的锐夹角指向对盘运动方向、小轴面与包络面的锐夹角指向对盘运动方向 C、正常褶皱时上盘向上运动，下盘向下运动、正常褶皱时上盘向上运动，下盘向下运动 D、连出褶皱的转折端、连出褶皱的转折端A.对称褶皱；对称褶皱；B.不对称褶皱不对称褶皱A B 二、平行枢纽
37、方向的褶皱形态二、平行枢纽方向的褶皱形态 1、枢纽产状：、枢纽产状：（1）水平褶皱：枢纽近水平，两翼地层走向平行）水平褶皱：枢纽近水平，两翼地层走向平行 （2）倾伏褶皱：枢纽倾伏，出现转折端）倾伏褶皱：枢纽倾伏，出现转折端 背斜：倾伏端，一般枢纽倾向封闭端，内部老地层背斜：倾伏端，一般枢纽倾向封闭端，内部老地层 向斜：扬起端，一般枢纽倾向撒开端，内部新地层向斜：扬起端，一般枢纽倾向撒开端，内部新地层 （3）倾竖褶皱：枢纽直立）倾竖褶皱：枢纽直立 2、褶轴：、褶轴：（1）圆柱状褶皱：褶轴平行自身旋转构成的褶皱）圆柱状褶皱：褶轴平行自身旋转构成的褶皱 （2）非圆柱状褶皱：不具褶轴平行自身旋转构成的
38、）非圆柱状褶皱：不具褶轴平行自身旋转构成的 褶皱的特点褶皱的特点 （3）锥状褶皱：轴线一端固定，旋转构成的褶皱）锥状褶皱：轴线一端固定，旋转构成的褶皱倾伏褶皱倾伏褶皱(北美北美)三、褶皱的平面形态三、褶皱的平面形态 1.等轴褶皱：长：宽等轴褶皱：长：宽=1：1（穹隆、构造盆地）（穹隆、构造盆地）2.短轴褶皱：长：宽短轴褶皱：长：宽=3：1 3.线状褶皱：长度远大于宽度的褶皱线状褶皱：长度远大于宽度的褶皱四、褶皱的大小（正交剖面上）四、褶皱的大小（正交剖面上）1.中间线：连接各褶皱面上拐点的线中间线：连接各褶皱面上拐点的线 2.波长：两个相间拐点之间的距离（一个周期波的长度）波长：两个相间拐点之
39、间的距离（一个周期波的长度）3.波幅：中间线与与枢纽点之间的距离波幅：中间线与与枢纽点之间的距离第三节第三节 褶皱的分类褶皱的分类一、褶皱的位态分类一、褶皱的位态分类 （Rekard分类）分类）根据根据轴面倾角轴面倾角和和枢纽倾伏角枢纽倾伏角两个要素，两个要素，将褶皱分为七类：将褶皱分为七类：规定：规定：水平为水平为010；倾斜（伏）为倾斜（伏）为1080；直立为直立为8090 1.直立水平褶皱：轴面直立，枢纽水平（弱变形）直立水平褶皱：轴面直立，枢纽水平（弱变形）2.直立倾伏褶皱：轴面直立，枢纽倾伏直立倾伏褶皱：轴面直立，枢纽倾伏 3.倾竖褶皱：倾竖褶皱：轴面直立，枢纽直立（强变形）轴面直立
40、，枢纽直立（强变形）4.斜歪水平褶皱：轴面倾斜，枢纽水平斜歪水平褶皱：轴面倾斜，枢纽水平 5.斜歪倾伏褶皱：轴面倾斜，枢纽倾伏，产状不同斜歪倾伏褶皱：轴面倾斜，枢纽倾伏，产状不同(最常见最常见)6.平卧褶皱：轴面、枢纽均水平（强变形）平卧褶皱：轴面、枢纽均水平（强变形）7.斜卧褶皱：轴面倾斜，枢纽倾伏，产状相同（强变形）斜卧褶皱：轴面倾斜，枢纽倾伏，产状相同（强变形）a.直立水平褶皱直立水平褶皱b,c.直立倾伏褶皱直立倾伏褶皱d.倾竖褶皱倾竖褶皱二、褶皱的形态分类二、褶皱的形态分类 1、几何学分类：、几何学分类：（1）平行褶皱（等厚褶皱、同心褶皱）：）平行褶皱（等厚褶皱、同心褶皱）：各褶皱面有
41、同一曲率中心各褶皱面有同一曲率中心 （2）相似褶皱：各褶皱面具有相同的曲率）相似褶皱：各褶皱面具有相同的曲率 （3）底辟构造）底辟构造：A、高塑体膨胀、上升而成高塑体膨胀、上升而成 B、地表为穹隆或短轴背斜，发育放射状、地表为穹隆或短轴背斜，发育放射状、同心圆状断层同心圆状断层 C、高塑体为岩盐类时，称盐丘构造、高塑体为岩盐类时，称盐丘构造平行褶皱平行褶皱 相似褶皱相似褶皱底辟构造底辟构造2、褶皱形态分类（、褶皱形态分类（Ramsay分类）分类）等倾斜线等倾斜线：褶皱正交剖面上，岩层上、下界面的相同倾斜点的连线。褶皱正交剖面上，岩层上、下界面的相同倾斜点的连线。根据等倾斜线的形式、厚度，将褶皱
42、分为三类五型：根据等倾斜线的形式、厚度，将褶皱分为三类五型：A 型型等倾斜线向内弧收敛，长度差别大，内弧曲率大，等倾斜线向内弧收敛，长度差别大，内弧曲率大，顶薄褶皱顶薄褶皱B 型型等倾斜线向内弧收敛，垂直层面，长度大致相等，等倾斜线向内弧收敛，垂直层面，长度大致相等，内弧曲率大，平行褶皱、等厚褶皱内弧曲率大，平行褶皱、等厚褶皱C 型型等倾斜线向内弧微收敛，长度差不大，内弧曲率等倾斜线向内弧微收敛，长度差不大，内弧曲率 稍大，过渡型褶皱稍大，过渡型褶皱型型等倾斜线平行且相等，内、外弧曲率相等，等倾斜线平行且相等，内、外弧曲率相等，相似褶皱相似褶皱型型等倾斜线向外弧微收敛，长度差不大，等倾斜线向外弧微收敛，长度差不大，外弧曲率稍大，顶厚褶皱外弧曲率稍大，顶厚褶皱BAC
