岩层的厚度在褶皱各部位不变；
在脆性岩层之间的塑性层内，
形成层间小褶皱和反扇形劈理；
在褶皱正交剖面上，最大应变
轴方向从两翼向转折端收敛呈 反扇形排列。应变强度与翼间 角大小有关，拐点处应变最强。
纵弯褶皱作用应变分析

多层岩石的纵弯褶皱作用
伴生构造
三、横弯褶皱作用

横弯褶皱作用:
岩层受到与岩层

单层纵弯褶皱作用—主波长理论
岩层受力后，将发生弯曲； 有两个力来阻止它发生弯曲：刚性层自身的内聚力； 围限介质的阻力。
二、纵弯褶皱作用
（一）单层纵弯褶皱作用

单层纵弯褶皱作用—主波长理论
两个阻力限定褶皱波长向不同方向发展
二、纵弯褶皱作用
（一）单层纵弯褶皱作用

单层纵弯褶皱作用—主波长理论
主波长：岩层将按照最小功原理，达到1）做功最小；
六、压扁作用

同褶皱压扁作用
褶皱岩层内部各点的应变椭圆长轴方位逐渐旋转到
与轴面平行的方向上。
随着压扁作用的的增强，形成新的轴面叶理、使整
个褶皱从等厚向顶厚褶皱发展。
六、压扁作用

后褶皱压扁作用
岩层不再发生进一步
的弯曲，出现平行轴 面的新的面状构造 （轴面叶理）和低韧 性岩层（较刚性岩层） 被拉断形成石香肠构 造（或构造透镜体） 和无根钩状褶皱。
单层纵弯褶皱作用和多层纵弯褶皱作用的特征及其伴 生构造。 说明横弯褶皱作用、剪切褶皱作用的形成机制。 剪切褶皱作用的主要变形特征，形成剪切褶皱需要什 么条件？为什么自然界较少见到剪切褶皱？ 压扁作用及其在不同褶皱阶段的表现特征。


膝折的类型及形成条件。
实习四 在地形地质图上求倾斜岩层产状、 厚度及埋深 （P253）
第四节

叠加褶皱
叠加褶皱的基本型式：
第二型：新月形、蘑菇形：第一期为平卧褶皱，第二期滑
褶皱轴向与第一期褶皱轴垂直。
第四节

叠加褶皱
叠加褶皱的基本型式：
第三型：共轴叠加；第二期滑褶皱“共轴”叠加于第一
期斜卧褶皱之上，第一期褶皱轴未发生波状弯曲，只是 两翼被再次褶皱成波状弯曲。所以在平行褶皱轴剖面上 难以见到叠加现象。但是在横剖面上，则出现明显两次 转折图形。
底辟作用 褶皱构造的观察与研究
一、影响褶皱作用的主要因素
1、力学性质
2、厚度
3、岩石结构（层理、叶理）及其均匀性
层理发育程度与褶皱波长 岩性变化与褶皱的协调性
4、温度、压力和应变速率
5、力的作用方式
1、岩层力学性质的影响
当厚度相同岩性不同的地层受到相同的平行层 的挤压力时：
• • • 能干层形成曲率小、波长大的平缓、开阔褶皱，非能 干层形成曲率大、波长小的紧闭褶皱。 能干层形成弯滑褶皱，非能干层形成弯流褶皱。 能干层形成平行、等厚褶皱，非能干层形成相似、顶 厚褶皱。 在褶皱的转折端，能干层形成楔形扇状节理，非能干 层形成反扇型劈理。
六、压扁作用
岩层在顺层挤压作用下，在压应力方向
上岩层均匀缩短及垂直应力方向上岩层 均匀加厚的效应称压扁作用。
六、压扁作用
压扁作用贯穿于整个褶皱作用过程中，
按褶皱发育的不同阶段可分为前褶皱压 扁作用、同褶皱压扁作用和后阶段压扁 作用。
前褶皱压扁作用
岩层间的韧性差较小而平均韧性较大
时，前褶皱压扁作用显著，反之不显 著。
影响褶皱作用的主要因素 叠加褶皱 褶皱成因

纵弯褶皱作用

单层纵弯褶皱作用 多层岩石的纵弯褶皱作用
横弯褶皱作用、滑褶皱作用、柔流褶皱 作用、膝折作用、压扁作用、底辟作用
思考、讨论题

简述叠加褶皱的类型及其特征。 褶皱岩层的厚度与岩层粘度——褶皱波长关系。


纵弯褶皱作用的基本特点，弯滑与弯流。
七、膝折与膝折作用
膝折：褶皱两翼平直，且转折端呈
尖棱状的褶皱。
不对称膝折 对称膝折 共轭膝折
膝折形成的条件：
多发育在弹性或粘弹性材料中； 岩性均一、岩石的成层性发育； 岩层间的粘性较差，单层内部粘性较强； 层面上具有初始不规则。
膝折的形成
膝折是通过围绕两翼交线（枢纽）的旋转和
平面应变
中和面
线理产状 伴生构造
纵弯褶皱作用应变分析

多层岩石的纵弯褶皱作用

弯滑和弯流褶皱作用是多层岩石在纵弯褶皱作用 下，在不同力学性质的岩层中的两种反应，但它 们都是顺层剪切应变下变形的结果。
平 面 应 变
纵弯褶皱作用应变分析

弯滑褶皱作用
各单层虽有中和面，但整个
褶皱没有统一的中和面；
（一）单层纵弯褶皱作用

单层纵弯褶皱作用—主波长理论
单层主波长与厚度的关系
厚 度
d
二、纵弯褶皱作用
（一）单层纵弯褶皱作用
单层纵弯褶皱作用—主波长理论
单层主波长与粘度比的关系
粘度比值>50
d d
二、纵弯褶皱作用
（一）单层纵弯褶皱作用

单层纵弯褶皱作用—主波长理论

单层主波长与粘度比的关系
第四节

叠加褶皱
叠加褶皱的识别：
重褶现象：
第四节

叠加褶皱
叠加褶皱的识别：
倾竖褶皱群的发育：
第四节

叠加褶皱
叠加褶皱的识别：
早期构造（线状、面状和褶皱）产状有规律地变化
第五节
褶皱作用
影响褶皱作用的主要因素
纵弯褶皱作用
剪切褶皱作用 横弯褶皱作用 柔流褶皱作用 压扁作用
膝折

粘度比值<10
粘 度 比 减 小
d
二、纵弯褶皱作用
（二）多层纵弯褶皱作用

接触应变带:在夹于软弱 岩层的强硬岩层发生褶 皱时，其周围弱岩层发 生不同的效应，接近硬 岩层受到硬岩层影响而 一起弯曲，远离硬岩层 时则弯曲变弱而消失的 范围称为接触应变带。
（三）纵弯褶皱作用应变分析

单层岩石的纵弯褶皱作用
剪切面平行于褶皱中每一点应变椭球的圆切面， 每一点的应变都是平面剪切应变。
四、剪切褶皱作用

切层剪切褶皱作用的主要变形特征包括：

厚度变化—相似褶皱（Ⅱ类褶皱）。 无中和面。任一剪切面上所有各点的应变都是相等的。
剪切面上剪切作用方向与岩层的关系：在褶皱枢纽线两 侧的剪切方向相反。
四、剪切褶皱作用
挤压盆地
第四节

叠加褶皱
叠加褶皱：也称为重褶皱，是指已经褶皱的岩层再次弯曲而形 成的褶皱。原来褶皱面或轴面叶理作为褶皱面。叠加褶皱是确 定岩石变形发生、发展先后顺序的重要依据，是查明岩石变形 历史的关键。
叠加褶皱的基本型式：
第一型—横跨叠加：第二期滑褶皱“横跨”叠加于第一期水

平直立褶皱上，其差异滑动方向与第一期的褶皱面平行。两 期褶皱轴近于直交。两期背形相叠加形成穹隆，两期向形叠 加处形成构造盆地。 穹盆构造

剪切褶皱作用（滑褶皱作用） 作为褶皱面的各种面状构造仅作为反映滑动结果的 被动标志，因此，又称之为被动褶皱作用。
四、剪切褶皱作用
切层剪切褶皱作用的主要变形特征包括：
不论剪切作用面与褶皱面斜交或垂直，形成的
一组透入性的面状构造（劈理、片理、片麻理 等）都构成褶皱的轴面叶理。
从理论模式看，切层剪切作用为简单剪切变形，
三、横弯褶皱作用
横弯褶皱作用的特点：
在横弯褶皱作用中，如果
岩层呈低韧性状态，在背 斜顶部形成地堑。如果是 穹形隆起，则可形成放射 状或环状正断层。
如果基底大规模发生隆起，
盖层形成大规模挠曲。
三、横弯褶皱作用
横弯褶皱作用的特点：
在横弯褶皱作用过程中的流动作用及伴生构造。
四、剪切褶皱作用
实习五
分析褶皱地区地质图 （P266）
带铅笔、直尺、量角器等用品。
褶皱的形成条件是：
密集简单剪切面； 不均匀简单剪切作用。
对于中浅变质岩区普遍发育的 具有轴面劈理的褶皱而言，滑 褶皱作用的贡献是很有限的。
五、柔流褶皱作用
高塑性岩层（高塑
性体）受力的作用 时，呈类似粘稠的 流体而发生变形， 形成形态复杂、褶 皱要素产状变化大、 不协调性普遍的流 动褶皱。
各岩层的厚度在垂直层面方
向上保持不变，呈平行关系；
由于层间滑动，往往在转折
端形成空隙——虚脱现象；
在层面上形成垂直于褶皱枢
纽的擦痕，在褶皱翼部产生 旋转剪节理和同心状剪节理、 层间劈理和破碎带。
纵弯褶皱作用应变分析

弯流褶皱作用
剪切方向或物质流动方向是外
弧部分相对于内弧部分向褶皱 的转折端流动；
5、外力作用方式
• 平行层的挤压：纵弯褶皱作用 • 垂直层的挤压：横弯褶皱作用
• 垂直或与层有较大角度的有规律的剪切： 剪切褶皱作用
二、纵弯褶皱作用
（一）单层纵弯褶皱作用

1. 纵弯褶皱作用：岩层受到顺层挤压力而形成褶皱的作用 称为纵弯褶皱作用。 2. 单层纵弯褶皱作用—主波长理论：

毕奥特（M.A.Biot，1957)和兰伯特（H.Ramberg，1960） 分别从理论上和实验上论述了纵弯褶皱用的形成机制，提出 主波长理论。J.G.Ramsay(1987)对褶皱发育的主波长与褶 皱层的厚度和粘度比的关系进行了理论分析。
2）抵消二者的阻抗，而发生弯曲。此时所形成的褶 皱的波长称为主波长（Wi）。岩层最易形成这种褶 皱。
二、纵弯褶皱作用
（一）单层纵弯褶皱作用

单层纵弯褶皱作用—主波长理论