2019年巖土工程師答疑:褶曲的形態(tài)分類有哪些?

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問題：

褶曲的形態(tài)分類有哪些?

答疑：

褶曲的形態(tài)分類是描述和研究褶曲的基礎(chǔ)，它不僅在一定程度上反映褶曲形成的力學(xué)背景，而且對地質(zhì)測量、找礦和地貌研究等都具有實際的意義。褶曲要素是褶曲形態(tài)分類的重要根據(jù)。

(一)褶曲的橫剖面形態(tài)

1.根據(jù)軸面產(chǎn)狀并結(jié)合兩翼特點分類

(1)直立褶曲軸面直立，兩翼向不同方向傾斜，兩翼傾角相等，兩翼對稱，故又叫對稱褶曲。

(2)傾斜褶曲軸面傾斜，兩翼向不同方向傾斜，兩翼傾角不等，兩翼不對稱，故又叫不對稱褶曲。

(3)倒轉(zhuǎn)褶曲軸面傾角更小，兩翼向同一方向傾斜，其中一翼巖層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，兩翼角相等或不等。

(4)平臥褶曲也叫橫臥褶曲，軸面水平或近于水平，兩翼巖層的產(chǎn)狀也近于水平;一翼層位是正常的，另一翼層位發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

(5)翻卷褶曲軸面翻轉(zhuǎn)向下彎曲，此種褶曲在外觀上是向(背)斜，實際上是背(向)斜，通常由平臥褶曲轉(zhuǎn)折端部分翻卷而成。

上述五種褶曲，基本上反映了褶曲變形程度從輕微到強烈、從簡單到復(fù)雜的過程以及水平擠壓力的不同強度。但不能絕對化，有時與巖性和構(gòu)造條件等有關(guān)。

2.根據(jù)轉(zhuǎn)折端形狀及兩翼特點分類

(1)圓弧褶曲轉(zhuǎn)折端呈圓滑弧形。

(2)箱形褶曲轉(zhuǎn)折端平直而兩翼陡峭，在兩翼轉(zhuǎn)折處呈膝狀彎曲，形似箱狀。大型箱形褶曲的一翼可稱撓曲，即巖層成一面傾斜的臺階狀或膝狀褶曲。

(3)鋸齒狀褶曲也叫尖棱褶曲，轉(zhuǎn)折端是一點，呈鋸齒狀。這種褶曲常發(fā)生在巖性較堅硬且脆的巖層中。

(4)扇形褶曲轉(zhuǎn)折端平緩而兩翼巖層均倒轉(zhuǎn)，在背斜中兩翼巖層向軸面傾斜;在向斜中則自軸面向外傾斜。此種褶曲反映了兩翼受到兩側(cè)壓力較大逐漸向軸面運動的情況。

(二)褶曲的縱剖面形態(tài)

1.根據(jù)樞紐的產(chǎn)狀分為：

(1)水平褶曲樞紐近于水平的褶曲。

(2)傾伏褶曲樞紐傾伏的褶曲。樞紐與其在水平面上投影的夾角，稱為傾伏角。

(3)傾豎褶曲樞紐近于直立的褶曲。

嚴格地說，自然界褶曲的樞紐很少是水平的，大多數(shù)都是傾伏的;大規(guī)模的褶曲，其樞紐往往是有起伏的。傾豎褶曲比較少見，但在巖層陡立地區(qū)，如密云溪翁莊地區(qū)，即出現(xiàn)樞紐向東南傾伏近80°的一個兩翼開闊的傾豎向斜構(gòu)造。

2.根據(jù)軸面產(chǎn)狀和樞紐產(chǎn)狀綜合分類

上述褶曲的橫剖面和縱剖面形態(tài)分類，都各自反映了兩度空間的褶曲特征，這對描述褶曲的形態(tài)特點，分析褶曲的延伸情況和研究褶曲的變形強度及所受力的背景，都是有用的。如果把上述二者(軸面產(chǎn)狀和樞紐產(chǎn)狀)結(jié)合起來進行分類，則可獲得褶曲在三度空間的形態(tài)。據(jù)此，可把褶曲分為7種主要類型：

(1)直立水平褶曲軸面近于直立(傾角80—90°)，而樞紐近于水平(傾伏角0—10°)。

(2)直立傾伏褶曲軸面近于直立，而樞紐傾斜(傾伏角10—80°)。

(3)傾豎褶曲軸面和樞紐均近于直立(80—90°)。

(4)傾斜水平褶曲軸面傾斜(10—80°)，而樞紐近于水平(0—10°)。

(5)平臥褶曲軸面近于水平(0—10°)，樞紐也近于水平(0—10°)。

(6)傾斜傾伏褶曲軸面傾斜(10—80°)，樞紐也傾伏(10—80°)，但二者的傾向和傾斜程度不一致。

(7)斜臥褶曲軸面傾斜(10—80°)，樞紐也傾伏(10—80°)，但二者的傾向基本平行，傾角也大致相等。

上述的傾斜傾伏褶曲是在自然界分布最普遍的一類。

(三)褶曲的平面形態(tài)

不同類型的褶曲，其平面形態(tài)也不一樣。

1.線形褶曲 又稱長褶曲，褶曲軸向一定方向延伸很遠，從幾十千米到數(shù)百千米或者更遠。長與寬之比大于10∶1。

2.長圓形褶曲 又稱短軸褶曲，長與寬之比在10∶1到3∶1之間。若為背斜叫短背斜，若為向斜叫短向斜。它們在平面上的投影形態(tài)近似橢圓形。

3.渾圓形褶曲 長寬之比小于3∶1，平面投影近似圓形。若為背斜叫穹窿，若為向斜叫構(gòu)造盆地。還有一種穹窿構(gòu)造，其核部為很厚的巖鹽層，并刺穿上覆巖層，此種穹窿稱為鹽丘。一般認為巖鹽層為高塑性巖石，在差異重力作用或擠壓作用下，鹽層向核部塑性流動加厚，向上拱起并刺穿上覆巖層，這種構(gòu)造又叫底劈構(gòu)造或擠入構(gòu)造。

上述短背斜、短向斜、穹窿、構(gòu)造盆地等，常常獨立存在。其中短背斜、穹窿、鹽丘等是最理想的儲油構(gòu)造，是石油地質(zhì)工作的重要勘探對象之一。

以上所講的褶曲形態(tài)，是從三度空間的不同剖面(橫剖面、縱剖面、水平面)上分類的，其任一名稱都不能反映褶曲的整體輪廓。正確識別褶曲，必須從三度空間進行全面觀察才能獲得其完整的立體輪廓。

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