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褶皱的成因分析


纵弯褶皱的成因机制
主导波长理论
设有一厚度为d的高粘度(μ1)强硬层夹于低粘 度(μ2)的软弱岩层中,使其受侧向挤压而发 生纵弯作用。
W 2d 3 1 62
式中:d-强硬层的厚度,μ1,μ2 -强硬层和软 弱层的粘度(μ1>μ2)。 褶皱主波长与力的大小无关,只与介质的力学 性质有关。 褶皱主波长与褶皱层厚度d成正比、与强硬层和 软弱层的粘度比的立方根成正比,厚度、粘度 比越大,褶皱的波长就越大。
形成条件:地壳的下构造层次,温度和压力增高,各层岩石均显示很大韧性。 岩石间的韧性差异很小,趋向于均一。
流动褶皱和滑动褶皱
流动:是指物质的连续 位移(A)。 滑动:是指物质沿着许 多一定间隔的不连续面 的位移(B)。
纵弯褶皱和横弯褶皱
纵弯褶皱:是在平行于岩层的水平挤压作用下,岩层失稳而 弯曲,称为纵弯褶皱。(左图) 横弯褶皱:是指在垂直于岩层的作用力的作用下使岩层发生 弯曲,称为横弯褶皱。 (右图)
纵弯褶皱作用
第一节
岩层在受到侧向的顺层挤压力的作用后发生褶皱弯曲 叫做纵弯褶皱作用
纵弯褶皱形成的前提:岩层层理 和岩层间力学性质的差异在褶皱 形成过程中起关键作用。
1. 如果岩石在力学性质上是均匀岩石, 则产生均匀压扁; 2. 如果岩石力学性质不一致,则:强硬 层(能干层)-正弦曲线状弯曲; 软弱层(非能干层)-均匀压扁。 3. 如果两层岩石力学性质(特别是韧性) 差异较小,则两层岩石受到总体压扁 作用。
褶皱的形成方式与其受力状态、变形环境及其 岩层的变形行为密切相关
根据褶皱过程中岩层的变形行为,可以划分为:
主动褶皱(弯曲褶皱)、被动褶皱(剪切褶皱)
根据褶皱过程中物质运动方式,可以划分为:
滑动褶皱作用、流动褶皱作用
根据引起褶皱的作用力方式,可以划分为:
纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用
主动褶皱和被动褶皱
主动褶皱:褶皱的形成是通过层的力学性质和层理积极地控制着褶皱发 育,又称弯曲褶皱。
形成条件:地壳中浅构造层次(约10km以内)。
被动褶皱:层理的力学不均一性在褶皱形成过程不起主导作用,只是被 动作为变形标志,这种褶皱称为被动褶皱,它的层理并没有发生真正的 弯曲,而褶皱是通过沿平行剪切面的不均匀剪切而形成的,这种褶皱又 称剪切褶皱。
褶皱成因分析-褶皱形成机制
褶皱的形成经历漫长、复杂的变形过程, 它们的形成与内在和外在因素 有关; 褶皱的形成方式与受力状态、变形环境以及岩层岩石力学性质有 着密切的关系。 在不同条件和环境下, 褶皱的类型、形态、样式是不同的。根据褶皱的 形成条件、褶皱类型及形态,可将褶皱的形成机制分为:纵弯褶皱作用、 横弯褶皱作用、剪切褶皱作用、柔流褶皱作用。
பைடு நூலகம்
单层褶皱的发育机制
当强硬层与介质的能干性差大时,形成肠状褶皱。 当强硬层与介质的能干性差小时,形成尖圆褶皱。
不同能干性差 的褶皱形态
褶皱层厚度变大, 波长和波幅变小, 褶皱越不明显。
纵弯褶皱的应变分布型式与小型构造
纵弯褶皱的应变分布型式可 以归纳为两种模式: 中和面褶皱作用 顺层剪切作用
弯流褶皱作用 弯滑褶皱作用
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