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09 第九章 褶皱的成因分析.ppt

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本课件分析褶皱的形成机制:先区分主动与被动褶皱作用及滑动与流动两种方式,重点讲解纵弯褶皱作用中的弯滑与弯流特点、层间滑动与虚脱、轴面劈理折射,随后介绍横弯、剪切与柔流褶皱作用,最后讨论同沉积褶皱、底辟构造、叠加褶皱与褶皱形成时间。

第九章褶皱成因分析章首页,本章讲解褶皱形成机制、同沉积褶皱与底辟构造
第九章本章主要内容页,列出褶皱形成机制、同沉积褶皱与底辟构造及动力学分析
褶皱成因分析框图,按变形行为与力的作用方式划分主动被动、滑动流动及纵弯横弯等类型
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第1页:第九章 褶皱的成因分析

第九章 褶皱的成因分析

第2页:第九章本章主要内容

本章主要内容

  • 褶皱的形成机制
  • 同沉积褶皱与底辟构造
  • 褶皱的动力学分析阿尔金恰什坎萨依硅质岩中的褶皱

第3页:褶皱的形成机制分类

一、褶皱的形成机制

主动褶皱作用
岩石的力学性质和层理积极地控制着褶皱的发育。
被动褶皱作用
层理在褶皱变形中不具有力学上的不均一性,只是被动地作为变形的标志。

按物质的运动方式分为:滑动褶皱作用(物质沿许多一定间隔的不连续面滑移,从而形成褶皱)与流动褶皱作用(物质连续滑移从而形成褶皱,实际上是晶粒尺度或晶格尺度的微小滑动)。

按力的作用方式分为:纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、剪切褶皱作用、柔流褶皱作用。

第4页:弯滑褶皱作用与中和面

1.纵弯褶皱作用:又分为弯滑褶皱作用和弯流褶皱作用。

(1)弯滑褶皱作用:一系列岩层通过层间滑动而弯曲成为褶皱的过程。

图示:单层弯滑褶皱作用中的应变分布型式,标出中和面。

第5页:弯滑褶皱的应变特点

弯滑褶皱作用的特点

①存在应力中和面
背斜上部拉伸、下部挤压;向斜上部挤压、下部拉伸。

图示:单层纵弯曲的应变状态及内部小构造,显示韧性层的变形与脆性层的断裂变形(上部断裂、下部褶皱)。

第6页:层间滑动与虚脱现象

②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。一方面在层面上形成垂直于枢纽的擦痕,另一方面在转折端形成空隙,造成虚脱现象。

图示:弯滑褶皱中发育的层面擦痕、由弯滑褶皱作用在转折端形成的虚脱现象和鞍状矿体,以及同心状剪节理与旋转剪节理。

第7页:层间小褶皱判断层序

③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。除平卧褶皱和翻卷褶皱外,可以根据上述层间滑动规律来判断岩层顶、底面,从而确定岩层层序是否正常,以及背斜与向斜的位置。

图示:弯滑褶皱作用形成的层间小褶皱可用于判断地层是否正常。

第8页:弯流褶皱作用

(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。

弯流褶皱的内部构造特点:①往往呈相似褶皱或类顶厚褶皱;②翼部和转折端的塑性层内往往形成从属褶皱,显示层内物质向转折端流动的特征。

第9页:纵弯褶皱中的劈理折射

(3)纵弯褶皱中的劈理:在强硬层与软弱层相间的情况下,劈理将在不同的岩层中发生折射。

图示:高韧性差的岩层组合、低韧性差和平均韧性大的岩层组合,以及强烈压扁作用下近于平行的轴面劈理。

第10页:轴面劈理判断地层产状

利用纵弯褶皱中轴面劈理与层面的夹角判断地层产状是否正常:劈理与层理所交的锐角一般指示相邻岩层的运动方向,如劈理位于纵弯褶皱的一翼,则其向上锐角指示相邻岩层向背斜转折端运动。

第11页:横弯褶皱作用

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。底辟构造是一种典型的横弯褶皱作用。

图示:横弯褶皱中的应力轨迹,包括主应力σ1、σ3与剪应力。

第12页:横弯褶皱引起的弯流作用

横弯褶皱作用引起的弯流作用。

请注意:层间小褶皱的轴面产状正好与弯滑褶皱作用引起的层间小褶皱产状相反。

图示:弧形隆起基底之上的泥质岩层。

第13页:剪切褶皱作用特点

3.剪切褶皱作用特点:(1)被动褶皱作用;(2)褶皱层中发生平面应变,同一剪切面上各处的应变值相等;(3)形成相似褶皱。

图示:滑动方向垂直于褶皱层时由不均匀差异滑动形成的剪切褶皱,以及沿着与褶皱层斜交的滑动形成理想的相似褶皱。

第14页:柔流褶皱作用

4.柔流褶皱作用:发生在具有高韧性和低粘滞度的岩石中,常用来说明其生成时的物理化学环境。

图示:形成于下构造层次的柔流褶皱。

第15页:同沉积褶皱

二、几种特殊的褶皱——同沉积褶皱和底辟构造

构造1.同沉积褶皱又称生长褶皱,是在岩层沉积的同时逐渐变形而形成的褶皱。

第16页:底辟构造

2.底辟构造:地下高韧性岩体在构造力的作用下,或由于岩石物质间密度差异所引起的浮力作用下向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造,分为岩浆底辟和盐丘。

图示:塔里木盆地塔北隆起的岩浆底辟构造。

第17页:叠加褶皱

三、叠加褶皱:同一岩层受到不同方向褶皱作用改造的现象。

图示:叠加褶皱的三种基本干扰形式和特殊的干扰形式。

第18页:褶皱作用的时间

四、褶皱作用的时间:形成于卷入褶皱的最新地层之后,覆盖褶皱的最老地层之前。

图示:塔里木盆地塘北背斜地震剖面。

第19页:第九章思考题

思考题

  • 褶皱有哪些形成机制?
  • 纵弯褶皱有何特点?
  • 怎样识别同沉积褶皱?
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