纵弯褶皱叠加机制和类型的研究现状

叠加褶皱的研究是以叠加机制和叠加类型为基础的。从变质岩构造研究中形成的叠加褶皱理论是以剪切褶皱为基础,而沉积岩的纵弯褶皱叠加机制和类型均与之不同。国外有学者分别指出再褶皱时的斜纵弯褶皱机制和早期褶皱枢纽的迁移机制以及四种基本叠加类型。我国有人论述了早期褶皱的枢纽、拐线的迁移是正纵弯再褶皱的一种机制,依此提出了正纵弯叠加褶皱的三种基本类型。本文对这些成果的主要认识和依据予以介绍。     

纵弯叠加褶皱地区岩石有限应变特征：以川东北地区典型叠加褶皱为例

纵弯叠加褶皱地区岩石有限应变特征是所受历次变形的综合结果.远离叠加区应变型式的伸长方向与褶皱轴向一致而缩短方向与褶皱轴垂直,叠加区应变型式不规则,且应变椭球伸长量和缩短量之差值较小.     

广义纵弯褶皱叠加机制、类型及其应用

早期褶皱的迁移机制和迁移型叠加类型的发现扩大了对广义纵弯褶皱叠加机制和类型的认识。广义叠加机制有多种,其中包括迁移和位移,褶皱变缓和展平,岩层变陡和变缓等。广义叠加类型中除基本类型外还有限制型、展平残留型、叠加挠曲、共轴重褶等。本文将用几个地质实例予以说明。此外还将讨论叠加褶皱层应变和小构造的多成因和应用问题,其中包括斜纵弯应变和褶皱变缓展平引起的应变和小构造。     

纵弯叠加褶皱地区应力场研究-以川东北地区为例

川东北地区主体构造为北西向大巴山弧形构造带和北东-北东东向川东弧形褶皱带,发育早期北东向纵弯褶皱和晚期北西向纵弯褶皱,两者构成明显的纵-纵复合叠加,形成典型的限制褶皱、横跨褶皱、斜跨褶皱和移褶等。早、晚两期褶皱和共轭“X”节理均反映出早期应力场为北西-南东向水平挤压,晚期应力场为北东-南西向挤压。     

纵弯横跨叠加褶皱中被强烈改造的早期褶皱之识别:以内蒙古白云鄂博群为例

在纵弯横跨叠加褶皱变形中,早期相对宽缓褶皱被晚期紧闭褶皱强烈改造后的正确识别,对于重建叠加褶皱变形地区的构造演化过程具有重要意义。本文基于前人模拟研究所建立的定性模型,利用可视地质Visible Geology网站在线软件进行正演与反演分析,提出了纵弯横跨叠加褶皱模型(Mode1)中被强烈改造的早期褶皱的识别方法,即根据晚期紧闭褶皱转折端产状的空间变化规律以及相应枢纽产状的数据统计,确定早期褶皱的形态和位态。基于大比例尺详细构造填图,在内蒙古中部白云鄂博群中运用该方法首次识别出了先于E-W至NEE向主期褶皱而形成的NNW向褶皱构造。该早期区域性褶皱的识别,合理地解释了白云鄂博群主期褶皱的形态和位态特征,为重新厘定该套地层的构造变形序列,进而全面认识和评价白云鄂博矿区的成矿和赋矿构造特征,提供了全新视角和重要证据。同时,为极强烈后期变形可能产生的纵弯横跨叠加褶皱干涉样式,提供了一个良好的天然变形实例。     

宣汉双石庙地区纵弯褶皱叠加特征及应力场、应变场分析

本文对川东北双石庙地区横跨褶皱特征作了详细论述,对其早晚两期褶皱形成时应变力场特征进行了较深入的讨论,并对岩石有限应变进行了Fry法研究、分析,指出了单个褶曲为平面应变,且核部应变程度大于翼部,复合地区应变程度大于非复合地区等特点。     

大巴山西北缘叠加褶皱研究

大巴山晚侏罗纪叠加褶皱可能是世界上区域规模或填图规模最典型的褶皱叠加构造之一,具有完美的干涉图像。作者在两期褶皱近乎正交的大巴山西北缘开展1/万填图和构造分析,重点研究露头尺度上的横跨褶皱的几何学、运动学特征。厘定了晚三叠世和晚侏罗世两期构造运动及其两期褶皱变形,确定地壳浅层发育的纵弯褶皱机制,在三维几何形态研究基础上,特别是根据同褶皱层间滑动线理的几何学和运动学及其相互配置关系,基于叠加褶皱力学作用方式和变形干涉图像将区内叠加褶皱划分为3类10种基本样式。研究表明晚侏罗世近南北-北北西向褶皱（F2）近垂直地跨过晚三叠世近东西-北东向褶皱（F1）,是大巴山地区最主要的定型构造,构成大巴山晚侏罗纪弧形前陆褶皱山系主体;而北西向褶皱（F3）与近南北-北北西向褶皱（F2）在其中-西部以小的角度相交,总体具非共轴的旋转应变特征,并主要表现为并置或重褶作用。     

沉积岩区叠加褶皱及其成因机制

沉积岩区的叠加褶皱主要是纵弯叠加褶皱,其基本类型有;横跨型叠加褶皱,限制型叠加褶皱、移褶型叠加褶皱和重褶皱叠加褶皱。根据弹性稳定理论,分析了纵弯叠加褶皱常见类型的变形特征和力学机制。     

单层纵弯褶皱曲率指数与应力指数的关系探讨

褶皱含有岩石经历的变形和变形条件的信息。力学、数学、数值和实验分析显示，通过分析单层纵弯褶皱的形态可获得流变学信息。数值模拟表明褶皱的曲率指数ｋｉ对于应力指数ｎｌ有很好的依赖性，当波长厚度比λ／ｈ≥１０时，ｋｉ随着ｎｌ的增加而增加。基于数值模拟的结论，分析了北京西山板岩中石英脉肠状褶皱，获得了石英脉的应力指数大于１０的结果，并进而获得石英脉对板岩的粘度比在２４１～６６２之间。认为这种小构造的研究方法是一个新的获取岩石流变参数的可行途径     

东大别罗田地区纵弯式褶皱及其地质意义

野外调查研究发现,东大别罗田片麻岩区广泛发育了轴面倾向SE的纵弯式褶皱,这些褶皱近平行于片麻理。整个罗田地区的片麻理显示它在区域上是一个SE-NW方向上的倒转背斜。三维有限应变分析发现,罗田片麻岩区在核部、翼部的不同位置既有挤压、也有拉伸变形,显示为纵弯式褶皱的成因机制。石英C轴组构显示,罗田片麻岩区主要遭受SE-NW方向上的挤压作用,并在中等温度的中上地壳环境下形成了纵弯褶皱。由片麻理显示的轴面SE倾向的褶皱形成于罗田穹隆形成之后,表明自罗田穹隆开始形成后,罗田地区乃至整个东大别又发生了一次较深层次的挤压作用。这次挤压作用促进了穹隆在早白垩世中晚期的快速隆升。     

纵弯褶皱向斜轴部也有纵张节理

笔者曾一直从事构造地质教学，使用过多种版本的教材，也看过一些国内外在构造地质方面的专著。当文中讨论到褶皱的形成机理时，都一致认为岩层受到水平顺层挤压弯曲时，褶皱轴部会产生局部应力场，在垂直枢纽的水平方向上出现张引力，使轴部产生拉伸应变而萌生张节理，拉伸应变由外层向内扩展。张节理加深加宽，形成剖面呈扇形排列的楔形张节理，平面上为纵张节理。大多数作者从实验室到野外，从文字到图示，对背斜轴部的纵张节理进行了十分详细的表述。用这一理论指导找矿勘探，实践证明了背斜轴部的纵张节理在深部也依然存在。     

大巴山西北缘浅层次叠加褶皱变形分析:以镇巴县简池地区为例

在大巴山西北侧镇巴县简池地区开展1∶10 000的地质填图和构造解析工作,重点研究露头和区域尺度上叠加褶皱变形的时空变化、成因,确定褶皱的构造属性及变形时限。研究表明未拆离的中上三叠统-中侏罗统沉积岩系中发育两组褶皱：(1)北东近东西向褶皱(F1),成组、分区断续相连,线性展布发育,代表了区域米仓山主背斜较陡倾南翼上的次级大型褶皱的枢纽带;(2)北西北北西向褶皱(F2),区域呈弧形展布,发育隔挡式褶皱组合型式,构成大巴山前陆坳陷带东部边缘的复式向斜。北西北北西向褶皱向西横跨在北东近东西向褶皱之上,形成露头尺度上的2类4种基本样式,发育大角度叠加交切的两组褶皱弯滑擦痕。北东近东西向褶皱减弱消失在同造山的上三叠统-中侏罗统(Ts1Ts4岩性段)中,上被中侏罗世晚期Ts5与Ts6岩性段包络覆盖,属中生代南秦岭碰撞造山相关的前陆生长褶皱,时限约为213~178 Ma,与米仓山构造形成晚期阶段的指向南的非共轴剪切变形有关。北西北北西向褶皱将研究区的中生代及之前岩系普遍卷入了变形,属晚中生代大巴山陆内造山带的前陆构造褶皱,时限约为160~120 Ma,区域褶皱变形长期保持稳定的总体近似纯剪的应变状态。尽管两期挤压收缩褶皱事件的时间间隔不长,但两组褶皱的样式、形成时间、构造属性与形成机制都存在巨大差异,表明区域构造环境和地壳变形机制的重大变动和转换。     

金沙江溪洛渡地区叠加褶皱及工程地质意义

金沙江溪洛渡地区古—中生代沉积地层中发育复杂的褶皱构造，它们是喜马拉雅运动期间经3期褶皱叠加而成，其叠加方式主要有跨褶、移褶、限褶、重褶等。大比例尺填图及构造解析表明，区内第3期褶皱——箐口复式背斜形成地下分水岭，构成了金沙江溪洛渡水电站库首至下游可能渗漏路径上的挡水墙，岩溶管道式渗漏不会发生。区内第3期褶皱的首次厘定及研究，对溪洛渡巨型水电站库首渗漏研究具有极为重要的意义。     

沉积岩区叠加褶皱及其成因机制

近来在岩石力学界及隧道工程中极为重视隧道的变形特性，即围岩挤出使隧道经受大范围变形的特征，与岩石发生瞬时变形的岩瀑现象相反，挤出现象是围岩逐渐缓慢地发生变形，此时随着隧道的开挖，沿室周边产生的应力已超过了围岩的强度。对围岩挤出的定义和围岩挤出力的预测及产生变形的特性在一些文献中虽然作过一些论述，但是难说是适当的和简明扼要的。     

论中国煤矿中的叠加褶皱

中国煤矿中的叠加褶皱发育普遍。形态复杂。类型繁多。根据不同期农构造应力或是一次应力的递进变形作用以及构造叠加的特征和强度,将中国煤矿中发育的叠加褶皱划分为增强型、寄生型、包容型。交接型、镶边型、跨越型、弯褶型和重褶型等8类。其中增强型又分紧闭增强和倒转增强;交接型又分为丁字形组合、新月形组合。菱形组合和分叉形组合;跨越型再分为横跨褶皱与斜跨褶皱。这些褶皱的特征是处于地表浅层次、规模较小、叠加改造的强度相对较弱,并常与断裂构造伴生。在煤矿中进行叠加褶皱的研究,对分析区域构造形变史。查明和预测煤层赋存规律。研究煤的耗散流变以及预防谋与瓦斯突出都具有重要作用。     

朝鲜平南盆地叠加褶皱构造特征

对于朝鲜平南盆地沉积盖层内发育的倒转褶皱,过去一般认为是直立褶皱的次级从属褶皱。通过对平南盆地内倒转褶皱发育区详细的地质调查,结合煤炭开发过程中获得的地质及钻探资料,提出平南盆地内叠加褶皱的主要识别标志为：地质平面图上呈现不同类型的两组褶皱脊线的交叉;倒转褶皱的轴面被直立褶皱改造弯曲;直立褶皱的两翼发育的倒转褶皱表现为两组牵引褶皱。查明了平南盆地存在3个阶段的褶皱构造：第一阶段为东西向的倒转褶皱,形成于印支期;第二阶段褶皱为东西向的直立褶皱,形成于早燕山期;第三阶段褶皱为北北东向的直立褶皱,形成于晚燕山期。