简述褶皱与断层的特点及形成过程

简述褶皱与断层的特点及形成过程

褶皱
zhězhòu
[wrinkle]∶皱纹
[fold]∶由于地壳运动，岩层受到挤压而形成弯曲的过程
zhězi
[wrinkle on the face]∶面部因收缩而成的细沟
[pleat;fold;crease]∶因折叠在柔软物质(如衣、衣料等)上造成的一道折痕
岩石中面状构造(如层理、劈理或片理等)形成的弯曲。单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲，两侧相背倾斜，称为背形；褶皱面向下弯曲，两侧相向倾斜，称为向形。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚，则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜；较新岩层位于核心的褶皱称为向斜。正常情况下，背斜呈背形，向斜呈向形，是褶皱的两种基本形式 。单个褶皱大者可延伸数十公里，小者可见于手标本或在显微镜下才能见到。

褶皱(zhězhòu)要素

褶皱的基本组成部分，用以描述褶皱的形态和产状。包括：①核，褶皱的中心部位；②翼，泛指核部两侧比较平直的部分；③轴迹，褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部；④枢纽，同一褶皱面上最大弯曲点的连线；⑤轴面，各相邻褶皱面的枢纽联成的面，可以是平面，也可以是不规则的曲面，轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹；⑥轴，理想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线，这一直线又称为褶轴。褶轴只是具有表明几何方位意义的线段，圆柱状褶皱的枢纽方向代表了褶轴的方向。非圆柱状褶皱可有枢纽线而没有统一的褶轴，只有把它分解成许多近似圆柱状褶皱的区段，才可分别确定其褶轴；脊线和槽线，在横剖面上褶皱面的最高点称为脊，同一褶皱面上脊的连线称为脊线；反之，褶皱面在剖面上的最低点称槽，同一褶皱面上槽的连线称为槽线。

分类

一般依据褶皱的位态或其在空间的产状和褶皱的形态进行几何分类。

位态分类或产状分类

根据单个褶皱的枢纽及轴面的产状分为：①直立水平褶皱，轴面近于直立(倾角80°～90°)，枢纽近于水平(0°～10°)；②直立倾伏褶皱，轴面近于直立，枢纽倾伏角10°～70°；③倾竖褶皱，轴面和枢纽均近于直立；④斜歪水平褶皱，轴面倾斜(倾角20°～80°)，枢纽近水平；⑤斜歪倾伏褶皱，轴面倾斜，枢纽倾伏；⑥平卧褶皱，轴面和枢纽均近于水平；⑦斜卧褶皱，轴面和枢纽的倾向和倾角基本一致，轴面倾角20°～80°。
形态分类 以在与褶皱轴相垂直的正交剖面上的形态进行划分。根据组成褶皱的岩层厚度变化或各层的曲率变化，利用层的等斜线型式来表示。等斜线即同一翼的相邻褶皱面上其切线倾角相等的切点的联线。据此可分为3个类型：1型，等斜线在背形中成正扇形向内弧收敛，即内弧的曲率比外弧的大。根据其收敛的程度和层的厚度变化可进一步分为3个亚类：IA型褶皱的等斜线强烈收敛，褶皱层的厚度在转折端比翼部的薄，也称顶薄褶皱；IH型是理想的平行褶皱，等斜线垂直层面，上下层面互相平行，褶皱层厚度在各处相等，也称等厚褶皱；IC型褶皱的等斜线略微收敛，层的厚度在转折端比翼部的略厚。2型，等斜线互相平行，层的厚度在转折端明显大於翼部，但在平行轴面方向上测量的视厚度则各处相等。这类褶皱各层的曲率相同，各层形态相似，故称相似褶皱。3型，等斜线在背形中呈反扇形向外弧收敛，层的厚度在转折端明显大於翼部，也称顶厚褶皱。
另外，根据组成褶皱的各褶皱面之间的几何关系可分为：①协调褶皱，各褶皱面的弯曲形态一致或作有规律的变化，如平行褶皱和相似褶皱；②不协调褶皱，各褶皱面的弯曲形态彼此有明显的不同，层的厚度变化很不规则。

断层 Fault 断层
地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。
地壳中的一个裂口或破裂带，而且沿着它相邻的岩体发生了运动。断层长度变化很大，从几厘米至几百公里不等，两盘之间的位移量也可有这样大的变化。
断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷，有时出现泉或湖泊。
是什么力量导致岩层断裂错位呢？原来是地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升，两边岩块相对下降时，相对上升的岩块叫地垒；常常形成块状山地，如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时，形成地堑，即狭长的凹陷地带。我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。
断层对地球科学家来说特别重要，因为地壳断块沿断层的突然运动是地震发生的主要原因。科学家们相信：他们对断层机制研究越深入，就能越准确地预报地震，甚至控制地震。
断层的种类：
根据断层线上原来相邻接的两点在断层运动中的相对运动状况可以将断层分类。
如果它们的运动只在水平方向上，并且平行于断层面，那么这断层叫走向滑动断层。走向滑动断层又进一步分为右滑和左滑断层。
如果一个观察者站在断层的一侧，面向断层，另一边的岩块向他左方滑动，那它就叫左滑断层。之所以如此称呼，因为要追索被移动了的地表特征时，该人需沿断层线转向左边，才能在那一边找到与这边相对应的特征。这种走向滑动断层也叫右旋或左旋、右行或左行断层，或统称走向断层。加利福尼亚圣安德列斯断层是一条右旋断层或滑动断层。
沿断层面作上升下降的相对运动，则是倾向滑动断层。上盘相对下盘向下运动的倾向滑动断层是正断层。
当断层面倾角小于或等于45°，上盘相对下盘作向上运动时，叫冲断层，而若断层面倾角大于45°，则称逆断层。
两盘相对运动方向界于走向滑动断层和倾向滑动断层之间的，叫斜向滑动断层。
断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错。落差反映垂直位移，而平错反映水平位移。以上所说的断层都有一个共同的运动特点，即在运动中两盘的构造保持着平行。
但也可以有这样的断层，相邻两盘块体之间发生了扭动、转动，这样的断层被称为旋转断层或剪状断层.
上面这张照片里山岳右边的线形结构，就是美国加州著名的圣安地列斯断层，它也是地球表面最长和最活跃的断层之一。
圣安地列斯断层的深度有15公里，存在的时间已经超过2000万年。照片是从奋进号航天飞机拍摄的雷达影像和测地卫星的真色影像所组合出来的。巨大的太平洋板块沿着圣安地列斯断层，相对于北美板块向北漂移，平均每年移动数厘米，按这种移动速率，经过数百万年后，地球表面的陆块分布和现在比起来，将会有很大的不同。