簡介
在
地殼運動的強大擠壓作用下,
岩層會發生塑性變形,產生一系列的波狀彎曲,叫做
褶皺。褶皺的基本單位是
褶曲,褶曲有兩種基本形態,一種是
向斜,一種是
背斜。
褶皺構造中,背斜是基本形態之一,與“向斜”相對。背斜外形上一般是向上突出的彎曲。岩層自中心向外傾斜,核部是老岩層,兩翼是新岩層(這一點是其與向斜的根本區別)。但是,由於向斜槽部受到擠壓,物質堅實不易被侵蝕,經長期侵蝕後反而可能成為山嶺,相應的背斜卻會因岩石拉張易被侵蝕而形成谷地。因此,我們應該根據
岩層新老關係來確定一個褶皺是背斜還是向斜,而不能單憑
地表形態來判斷。
研究意義
背斜與
向斜具有重要的實踐意義。由於背斜岩層向上拱起,且油、氣的
密度比水小,所以背斜常是良好的儲油、氣構造。與之相對,向斜是良好的儲水構造。背斜因岩體向上拱起,有支撐作用,且不易滲水。所以適合在下方挖隧道。
背斜頂部受張力作用,岩性脆弱,易被
侵蝕,在
外力作用下形成谷。
向斜與背斜的情況相反,底部岩性堅硬,不易侵蝕,易接受沉積。
背斜是良好的儲油、儲天然氣構造。開發石油、天然氣多尋找
背斜構造(包括海底油、氣開採)。背斜因其
拱形結構,受力均勻,隧道、鐵路等對地質要求較高的工程多在背斜選址。背斜岩層的走向呈天然拱形,結構穩定,且不易儲存地下水,便於施工。
背斜頂部地帶岩石破碎,易開採,適宜建採石場。
判斷方法
褶皺的基本形式分為背斜與向斜。背斜是岩層向上突出的彎曲,兩翼岩層從中心向外傾斜,即傾向相背;向斜是岩層向下凹陷的彎曲,兩翼岩層從兩側向中心傾斜,即傾向相向。其中,判別背斜與向斜的依據是褶曲核部和兩翼岩層的新老關係,核部岩層老,兩翼岩層新,就是背斜;核部岩層新,兩翼岩層老,就是向斜。
一般的是“背斜成山,向斜成谷。”當岩層彎曲方向相反時,要用以下方法判斷:
向斜,指的是岩層向下彎曲,主要的判斷方法是內新外老,在一水平面上,中間是新岩層,而兩邊是老岩層。
背斜,指的是岩層向上彎曲,主要的判斷方法是內老外新,在一水平面上,中間是老岩層,而兩邊是新岩層。
褶皺要素
是褶皺的基本組成部分,用以描述褶皺的形態和產狀。包括:
①核(core),系值褶皺的中心部位的岩層。背斜的核是該褶皺中最老的地層,向斜的核是該褶皺中最新的地層。
②翼(limb),泛指褶皺兩側比較平直的部位。當背斜和向斜相連時,有一翼是兩者共用的。
③轉折端(hingezoneoffold),指褶皺面(如岩層面)從一翼過渡
到另一翼的彎曲部分。轉折端的的形態有圓弧狀、尖棱狀、箱狀和膝狀等,據此分別將褶皺描述為圓弧褶皺(a)、尖棱褶皺(b)、箱狀褶皺(c)、扇狀褶皺(d)和撓曲(e)等。
④樞紐(hingezoneoffold),指單一褶皺面(如岩層面)上最大彎曲點的連線。樞紐可以是直線,也可以是曲線和折線。樞紐的空間產狀可以是水平的、傾斜的或直立的。
⑤軸面(axialplane),各相鄰褶皺面(如岩層面)的樞紐連成的面稱為軸面,軸面是一個構想的標誌面,它可以是平直面,可以是曲面,軸面與地面或其他任何面的交線稱軸跡。[1]
⑥拐點,為連續地周期性波形曲線上,上凸與下凹部分的分界點。即褶皺翼部曲率為零的點。
脊線和槽線,同一背形褶皺面的最高點的連線稱為脊線;反之,同一向形褶皺面的最低點的連線稱為槽線。