第五章褶皱构造 本章要点：褶皱的基本类型：裙皱要素：裙皱的几何形态分析和描述：褶皱的位态分类 和等斜线分类：圆柱状裙皱和圆锥状皱：平行褶皱和相似皱：褶皱的组合类型：叠加韬 皱的基本型式：摆皱的形成时代 本章是石油构造地质学的重要章节之一，通过本章学习，要求学生掌握褶皱构造的基本 概念，掌握褶皱的分类及形成机制，学会分析和观察褶皱构造，达到会描述、会评价、会分 析褶皱和油气储集的关系；学会编制熠皱地区构造横剂面图、构造等值线图等。 第一节褶皱和褶皱要素 帮皱是地壳上最常见的最基本的地质构造形态，是地壳构造中最引人注目的地质现象 尤其在层状岩层中表现最为明显。帮皱主要是构造运动的产物，在地壳水平方向的挤压 力作用下，岩层在挤压方向上受到压缩而产生上拱下弯的塑性变形。 大帮皱长达几十到几百公里，而小裙皱则可在一块手标本上见到，有的甚至需要在显微 镜下才能观察到 摇皱构造与油气藏的形成有着极为密切的关系，特别是在背斜构造中因常常储藏有丰富 的油气，故成为勘探工作的主要对象。 一、帮皱的概念 1.褶皱 是指层状岩石的各种面（如层面、面理面等）受力后所产生的弯曲变形现象，是岩石塑 性变形的具体表现。或者说：原始产状的岩层，在地壳运动产生的构造力作用下发生永久性 塑性变形所形成的一系列连续弯曲，叫做裙皱构造 2.褶曲 褶曲是褶皱构造的基本单位，即褶皱构造的每一个单独的弯曲。褶曲的基本单位有背斜 和向斜。 背斜：地层向上弯曲，核心部分的地层较老，外侧地层逐渐变新 向斜：地层向下弯曲，核心部分的地层较新，外侧地层逐渐变老。 署皱=n个褶曲：(n=12)=向斜+背斜， 由于后来风化剥蚀的破坏，造成向斜在地面上的出露特征是从中心到两侧，岩层是由新 到老的层序对称重复出露（图5一1，而背斜在地面上的出露特征却恰好相反，从中心到两 侧岩层是从老到新对称重复出露（图5一b)
第五章 褶皱构造 本章要点：褶皱的基本类型；褶皱要素；褶皱的几何形态分析和描述；褶皱的位态分类 和等斜线分类；圆柱状褶皱和圆锥状褶皱：平行褶皱和相似褶皱；褶皱的组合类型；叠加褶 皱的基本型式；褶皱的形成时代。 本章是石油构造地质学的重要章节之一，通过本章学习，要求学生掌握褶皱构造的基本 概念，掌握褶皱的分类及形成机制，学会分析和观察褶皱构造，达到会描述、会评价、会分 析褶皱和油气储集的关系；学会编制褶皱地区构造横剖面图、构造等值线图等。 第一节 褶皱和褶皱要素 褶皱是地壳上最常见的最基本的地质构造形态，是地壳构造中最引人注目的地质现象。 尤其在层状岩层中表现最为明显。褶皱主要是构造运动的产物，在地壳水平方向的挤压 力作用下，岩层在挤压方向上受到压缩而产生上拱下弯的塑性变形。 大褶皱长达几十到几百公里，而小褶皱则可在一块手标本上见到，有的甚至需要在显微 镜下才能观察到。 褶皱构造与油气藏的形成有着极为密切的关系，特别是在背斜构造中因常常储藏有丰富 的油气，故成为勘探工作的主要对象。 一、 褶皱的概念 1．褶皱 是指层状岩石的各种面（如层面、面理面等）受力后所产生的弯曲变形现象，是岩石塑 性变形的具体表现。或者说：原始产状的岩层，在地壳运动产生的构造力作用下发生永久性 塑性变形所形成的一系列连续弯曲，叫做褶皱构造。 2． 褶曲 褶曲是褶皱构造的基本单位，即褶皱构造的每一个单独的弯曲。褶曲的基本单位有背斜 和向斜。 背斜：地层向上弯曲，核心部分的地层较老，外侧地层逐渐变新。 向斜：地层向下弯曲，核心部分的地层较新，外侧地层逐渐变老。 褶皱＝n 个褶曲；（n＝1,2,.）＝向斜＋背斜。 由于后来风化剥蚀的破坏，造成向斜在地面上的出露特征是从中心到两侧，岩层是由新 到老的层序对称重复出露(图 5—1a)，而背斜在地面上的出露特征却恰好相反，从中心到两 侧岩层是从老到新对称重复出露(图 5—1b)
02 图5一】背斜和向斜在制面上和平面上的特征 a一向斜b一背斜 3.背斜成谷、向斜成峰 背斜、向斜是指其构造形态而言，切不可理解为背斜向上拱一定成山，向斜向下弯就 定成谷。 背斜、向斜和地形上的山和谷不是对应关系，由于后期的风化剥蚀作用，背斜处于现今 地形上的谷地，向斜位于山顶的现象也是很常见的（图5一2） P P P P 图5一2背斜成谷向斜成山 多数情况下，背斜的形态为背形，称为背形背斜（简称背斜），是指岩层向上弯曲而凸 向地层变新的方向，较老地层为核的褶皱〔图5-1b、5-2):向斜的形态为向形，称为向形 向斜（简称向斜），是指岩层向下弯曲而凸向地层变老的方向，较新地层为核的裙皱图5-1、 5-2)。但在有些复杂情况下，背斜的形态可以是向形，称为向形背科：是指地层向下弯曲而 凸向地层变新的方向，但核部仍为老地层的褶皱（图53(C)中的X:向斜的形态可以是 背形，称为背形向斜，是指地层向上弯曲而凸向地层变老的方向，但核部仍为新地层的褶皱 (图5-3(B)、5-3(C)中的Y)
图 5—1 背斜和向斜在剖面上和平面上的特征 a—向斜 b—背斜 3．背斜成谷、向斜成峰 背斜、向斜是指其构造形态而言，切不可理解为背斜向上拱一定成山，向斜向下弯就一 定成谷。 背斜、向斜和地形上的山和谷不是对应关系，由于后期的风化剥蚀作用，背斜处于现今 地形上的谷地，向斜位于山顶的现象也是很常见的(图 5—2)。 图 5—2 背斜成谷 向斜成山 多数情况下，背斜的形态为背形，称为背形背斜（简称背斜），是指岩层向上弯曲而凸 向地层变新的方向，较老地层为核的褶皱〔图 5-1b、5-2〕；向斜的形态为向形，称为向形 向斜（简称向斜），是指岩层向下弯曲而凸向地层变老的方向，较新地层为核的褶皱图 5-1a、 5-2〕。但在有些复杂情况下，背斜的形态可以是向形，称为向形背科；是指地层向下弯曲而 凸向地层变新的方向，但核部仍为老地层的褶皱〔图 5-3（C）中的 X〕；向斜的形态可以是 背形，称为背形向斜，是指地层向上弯曲而凸向地层变老的方向，但核部仍为新地层的褶皱 〔图 5-3（B）、5-3（C）中的 Y〕
图5一3相皱的类型 (据R.G.Park,1983,修改) ()背形背斜：(B)背形向斜：(C)重裙皱的平卧裙皱（剂面图）：(B)X是向形背斜 Y是背形向斜：乙是陶形向斜：指向地层变新方向 二、褶皱要素 裙皱要素：是指褶皱的各个组成部分。主要有（图54） 1.核（核部）：泛指裙皱中心部位的岩层。 ∠转折端 图一4稻载要素示意图 图5一5圆弧形皱的翼间角 2.翼（翼部）：泛指褶皱两侧部位的岩层。 3.翼间角：指两翼相交的二面角（图5一5） 4.转折端：指褶皱从一翼过渡到另一翼的弯曲部分。（图5一6） a 图5一6各种形状的褶曲转折端
图 5—3 褶皱的类型 （据 R.G.Park, 1983, 修改） (A) 背形背斜； （B）背形向斜； （C）重褶皱的平卧褶皱（剖面图）；(B) X 是向形背斜 Y 是背形向斜；Z 是向形向斜； ↗指向地层变新方向 二、 褶皱要素 褶皱要素：是指褶皱的各个组成部分。主要有（图 5-4） 1． 核（核部）：泛指褶皱中心部位的岩层。 图 5—4 褶皱要素示意图 图 5—5 圆弧形褶皱的翼间角 2． 翼（翼部）：泛指褶皱两侧部位的岩层。 3．翼间角：指两翼相交的二面角(图 5—5) 4．转折端：指褶皱从一翼过渡到另一翼的弯曲部分。(图 5—6) 图 5—6 各种形状的褶曲转折端
a一表示转折端 5.枢纽：指同一褶皱面上各最大弯曲点的联线。枢纽可以是直线，也可以是曲线或折线， 可以是水平线，也可以是倾斜线。 6。轴面（枢纽面）：各相邻裙皱面的枢纽连成的面称为皱轴面。轴面可以是平面，也 可以是曲面。轴面的产状与任何构造面的产状一样是用走向、倾向和倾角来确定的。（假 想面) 7.轴迹：轴面和包括地面在内的任何平面的交线均可称为轴迹。（注意与枢纽区别） 8.脊、脊线和槽、槽线：背形的同一褶皱面上的最高点为脊，它们的连线为脊线；向 形的同一褶皱面上的最低点为槽，它们的连线为槽线。脊线或槽线沿着自身的延伸方向 可以有起伏变化。 9.脊面和植面：若干相邻褶皱面上的脊线或桔线联成的面，分别称为脊面和槽面。 第二节褶皱的形态描述 正确地描述裙皱形态是研究褶皱的基础。描述褶皱就是要描述褶皱的要素特征并测量其 产状，而这些要素特征和其产状通常在剖面中显示出来，以构成褶皱的剖面形态。褶皱的剖 面形态是表现褶皱形态的重要方式。研究褶皱常用的剖面有水平剖面、铅直剖面和正交剖面。 铅直剖面是垂直于水平面的剖面：正交剖面是垂直于枢纽的剖面：图5一7表示表示褶 皱在水平剖面、铅直剖面和正交剖面上的空间关系。 一正交剂面 水平剂面（或地面 图5一7皱的水平剖面、铅直剖面和正交剖面 同一褶皱在不同方向和不同位置的剖面上表现出的形态各不相同。在地质生产工作中 通常采用横剖面（铅直剖面）和平面来观察和反映招皱的形态特征。因此，韬皱的形态分类 一般也以这两个剖面上所观察到的形态特征来划分。 一、横制面图上褶皱形态的描述 (一)根据轴面产状，结合两翼产状特点，将褶皱分为： 1.直立褶皱：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾角近于相等图5一8a)。 2.斜歪褶皱：轴面领斜，两翼倾向相反，倾角不等（图5一8b)
a— 表示转折端 5．枢纽:指同一褶皱面上各最大弯曲点的联线。枢纽可以是直线，也可以是曲线或折线， 可以是水平线，也可以是倾斜线。 6．轴面（枢纽面）：各相邻褶皱面的枢纽连成的面称为褶皱轴面。轴面可以是平面，也 可以是曲面。轴面的产状与任何构造面的产状一样是用走向、倾向和倾角来确定的。（假 想面） 7．轴迹：轴面和包括地面在内的任何平面的交线均可称为轴迹。(注意与枢纽区别) 8．脊、脊线和槽、槽线：背形的同一褶皱面上的最高点为脊，它们的连线为脊线；向 形的同一褶皱面上的最低点为槽，它们的连线为槽线。脊线或槽线沿着自身的延伸方向， 可以有起伏变化。 9．脊面和槽面：若干相邻褶皱面上的脊线或槽线联成的面，分别称为脊面和槽面。 第二节 褶皱的形态描述 正确地描述褶皱形态是研究褶皱的基础。描述褶皱就是要描述褶皱的要素特征并测量其 产状，而这些要素特征和其产状通常在剖面中显示出来，以构成褶皱的剖面形态。褶皱的剖 面形态是表现褶皱形态的重要方式。研究褶皱常用的剖面有水平剖面、铅直剖面和正交剖面。 铅直剖面是垂直于水平面的剖面；正交剖面是垂直于枢纽的剖面；图 5—7 表示表示褶 皱在水平剖面、铅直剖面和正交剖面上的空间关系。 图 5—7 褶皱的水平剖面、铅直剖面和正交剖面 同一褶皱在不同方向和不同位置的剖面上表现出的形态各不相同。在地质生产工作中， 通常采用横剖面（铅直剖面）和平面来观察和反映褶皱的形态特征。因此，褶皱的形态分类 一般也以这两个剖面上所观察到的形态特征来划分。 一、横剖面图上褶皱形态的描述 （一）根据轴面产状，结合两翼产状特点，将褶皱分为： 1．直立褶皱：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾角近于相等(图 5—8a)。 2．斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等(图 5—8b)
3.倒转褶皱：轴面倾斜，两翼向同一方向倾斜，有一翼地层层序倒转（图5一8c), 4.平卧褶皱：轴面近于水平，一翼地层正常另一翼地层倒转（图5一8）。 5.翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱（图5一8）。 a d e 图5一8按轴而产状的褶皱分类 a一直立褶皱：b一斜歪韬：c一倒转褶策：d一平卧褶皱：c一翻卷褶 但是对于枢纽不是水平的裙皱，用横剖面表示韬皱的形态会有不同程度的失真。因此在 有些情况下，为了准确地认识和反映熠皱的形态特征，可以采用正交剖面来观察和研究褶皱。 (二)根据翼间角大小可以将相皱描述为图5一9) 1.平缓褶皱：翼间角120一180： 2.开侧褶皱：翼间角70一120： 3.闭合褶皱：翼间角30一70： 4.紧闭褶皱：翼间角<30： 5.等斜褶皱：翼间角近于0，两翼近于平行。 图5一9根据哭间角来描述稻皱 图5一10裙皱的弯曲形态 A一圆弧裙皱B一尖棱裙皱C一箱状裙皱 D一扇状褶E一挠曲 (三)根据捆皱面的弯曲形态 1.圆弧褶皱：褶皱岩层（褶皱面）呈圆弧形弯曲，图5一10： 2.尖棱褶皱：两翼平直相交，转折端呈尖角状，且两翼等长，图5一10B,如两翼长度 不等，可称“膝折褶皱”：
3．倒转褶皱；轴面倾斜，两翼向同一方向倾斜，有一翼地层层序倒转(图 5—8c)。 4．平卧褶皱：轴面近于水平，一翼地层正常另一翼地层倒转〔图 5—8d〕。 5．翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱(图 5—8e)。 图 5—8 按轴面产状的褶皱分类 a—直立褶皱； b—斜歪褶皱； c—倒转褶皱； d—平卧褶皱； e—翻卷褶皱 但是对于枢纽不是水平的褶皱，用横剖面表示褶皱的形态会有不同程度的失真。因此在 有些情况下，为了准确地认识和反映褶皱的形态特征，可以采用正交剖面来观察和研究褶皱。 （二）根据翼间角大小可以将褶皱描述为(图 5—9) 1．平缓褶皱：翼间角 120—180； 2．开阔褶皱：翼间角 70—120； 3．闭合褶皱：翼间角 30—70； 4．紧闭褶皱：翼间角<30； 5．等斜褶皱：翼间角近于 0,两翼近于平行。 图 5—9 根据翼间角来描述褶皱 图 5—10 褶皱的弯曲形态 A—圆弧褶皱 B—尖棱褶皱 C—箱状褶皱 D—扇状褶皱 E—挠曲 （三）根据褶皱面的弯曲形态 1．圆弧褶皱：褶皱岩层（褶皱面）呈圆弧形弯曲，图 5—10A； 2．尖棱褶皱：两翼平直相交，转折端呈尖角状，且两翼等长，图 5—10B，如两翼长度 不等，可称“膝折褶皱”；