Ch4-3褶皱(褶皱形成机制与观察研究).ppt

褶皱构造研究的基本任务是,通过野外观察和填图,并结合各种地质勘探(如物探。钻探、山地工程等)手段和应用航空照片、卫星照片的图象解译等所取得的地质资料的综合研究,查明褶皱的形态、产状和组合分布特点,探讨褶皱形成机制和形成时代,为研究区的区域地质构造特征、褶皱与矿产、水文、工程地质等关系提供基础研究资料。 （一）褶皱形态的研究: 1.了解研究区区域的总的构造轮廓: (1)收集和阅读研究区小比例尺的地质图。 (2)收集和解译研究区的航空照片和卫星照片。 (3)在研究区选择露头良好的地带进行横穿区域构造线的路线地质构造观察: ①了解研究区地层的时代、岩性组合、层序。 ②了解研究区地层的产状特征,岩层的总体走向及其变化规律。 ③了解和确定地层中褶皱的发育部位、发育程度、褶皱的要素及其产状。 2.查明研究区地层层序: 查明地层层序是研究褶皱构造的最基础的工作: (1) 首先要认识和识别层理, 并注意区分层理与其它次生的面状构造。 (2) 进行地层研究,根据岩石沉积特征、岩层组合特征、和古生物化石情况来查明地层的时代及其形成先后顺序(层序) 。 (3) 要注意利用沉积岩的原生层面构造(如斜层理、波痕、泥裂、冲刷构造、粒序层等)和岩层中的次生小构造(如层间小褶皱、层间劈理等)来判断沉积岩层的顶面和底面, 以此来查明岩层的产状和岩层层序是正常还是倒转 ,并根据地层重复对称分布的关系,确定背斜和向斜的存在和发育部位。 3.追索标志层:是指厚度不大、层位稳定、分布广泛,在岩石成分和结构构造或所含化石方面具有明显的特征的岩层。 在一些地区,因褶皱规模较大,构造比较复杂,层理和层序尚未弄清等原因,褶皱构造的认识和确定是困难的。此时,若岩层中有符合上述条件的标志层,则可追索和填绘标志层的方法,沿着标志层的走向追索其分布并系统测量其岩层产状,便可填绘出褶皱的形态,确定褶皱的类型和位置。 4.观测褶皱的几何形态: (1)对确定的规模较小的褶皱构造,要观察其剖面形态,了解核部和翼部的位置,系统测量两翼岩层的产状,并测量褶皱轴面和枢纽的产状。 (2)根据同一剖面上不同层位及不同高度的岩层倾角的变化,结合同一岩层厚度在褶皱不同部位的变化,分析褶皱各层的几何关系,判断其是平行褶皱、相似褶皱还是顶薄褶皱。 (3)注意研究褶皱转折端的产状情况,除了平卧褶皱之外,其余类型的褶皱无论其两翼岩层层序是正常还是倒转,而在转折端处的岩层产状一般是正常的,根据此规律,可以帮助确定岩层的正常层序问题。 (4)观察褶皱的出露形态和平面图象: 褶皱的出露形态会受地表地形切割的影响,同一褶皱在地表不同方向切面上的形态是不相同的,褶皱在地表的出露形态只是褶皱在某个方向的地面出露效应,是褶皱不完整,甚至被歪曲了的形态。 因此,需通过对褶皱在不同位置、不同方向的出露形象进行综合分析, 揭示褶皱的真实形态和产状。 (5)绘制褶皱剖面图及褶皱横截面图: 要想全面完整地了解褶皱三度空间地几何形态,除了在平面地质图上标绘褶皱地形态之外,还需褶皱地剖面图从剖面地角度去观察了解褶皱构造。褶皱构造地剖面图分为横剖面图和横截面图两种。 横剖面图是垂直于地面地一种剖面图,又称铅直剖面图,可以通过在野外实际测量然后编绘而出,也可在地质图上通过作图切剖面而成。 （二）研究褶皱形态的纵深变化: 由于岩石类型的不同以及相应的岩石力学性质的差异,加上随着地壳深度的增加带来的温度和围压的升高, 造成岩层在不同深度的变形条件不同,变形机制也不同。从而也造成了褶皱形态在不同深度上的变化。 (1)从褶皱在地表的形态特征去推断它向地下延伸的变化。例如.地表若为顶薄褶皱,可以推断其两翼岩层产状向深部可能变厚变陡; 若地表是一平行褶皱, 则可推测褶皱曲率向深部将逐渐变大或变小,整个褶皱不可能延伸很深; 若地表所见是相似褶皱,且整套岩性也较一致,则可推测褶皱形态延伸到一定深度还保持不变。当褶皱岩系中有软弱岩层时,则在软弱岩层上、下的褶皱形态可能变化很大,形成不协调褶皱。 (2)从横切褶皱的峡谷、深沟和陡崖上,观察褶皱从上部到下部的形态变化和变化趋势,或是在不同的高程对同一褶皱作详细观察和绘制横剖面图,并对不同高程的褶皱形态作分析比较以查明其纵深变化规律。 (3)利用物探和钻探方法取得的资料确定褶皱深部形态的特点和变化。 例如图中的四川卧龙河背斜,向下延伸至3000-5000米的二叠系时变成强烈紧闭的背斜,并发育大量断层;延伸到5000m以下的志留系地层时,岩