叠加褶皱在许多地区的存在虽然早已发现,但是,对于叠加型式的研究却起始于20世纪50年代。在叠加褶皱发育地区,由于各期褶皱作用的方位、方式、规模和强度不同,以及岩石力学性质的差异,叠加褶皱的样式也十分复杂,类型极其繁多,因而,曾有许多对叠加褶皱样式的描述和分类。Ramsay总结的两期褶皱叠加的四种基本型式也因其系统性和全面性而广为引用,成为经典的两期褶皱叠加型式。
Ramsay以早期褶皱为纵弯褶皱,后期褶皱为滑褶皱为前提提出四种基本叠加型式:
类型0无效叠加作用
两期褶皱相互作用没形成一般认为叠加褶皱所具有的几何现象,所产生的三维几何特征实际上与单期变形产生的褶皱构造相似。如果两期褶皱具有相同的波长,那么最终的形态取决于两个叠加波形的同相或不同相关系。或者同相波形叠加而仅导致褶皱振幅增大(图2-3-16类型0或图2-3-17c),或者不同相波形相互抵消而使褶皱消失,或者是上述两者之间的过渡。如果两期褶皱波长不同,则可能形成各种类型的多级协调褶皱。这种叠加型式虽然从理论上存在,但目前还没有这方面的报道。
类型 1 穹隆-盆地型式
晚期褶皱的最大应变轴(或流动方向a2)与早期褶皱的轴面平行或低角度相交,但两期褶皱的中间应变轴(B1与b2)(平行褶皱枢纽)高角度相交或垂直。这种叠加型式相当于所谓的“横跨褶皱”或“斜跨褶皱”。早期褶皱一般为轴面近于直立的较开阔褶皱,被后期褶皱叠加后,轴面形态变化不大,但枢纽被弯曲呈有规律的波状起伏,常见的形态为一系列穹隆和构造盆地相间的构造。两期背形叠加形成穹隆构造,两期向形叠加形成构造盆地,晚期背形横过早期向形或者晚期向形横过早期背形时,背形枢纽倾伏,向形枢纽仰起形成鞍状构造。
值得指出的是,穹隆和构造盆地的存在并不完全意味着叠加褶皱事件,上文所述的底辟褶皱或底辟构造也可以形成类似的样式。但不同的是两期叠加变形事件形成的穹隆和构造盆地具有高度的几何规律,叠加褶皱内与两期变形有关的褶皱通常在样式、波幅、波长及伴生的小型构造方面均有系统的差别。
类型2 穹隆状-新月状-蘑菇状型式
晚期褶皱的最大应变轴(a2)与早期褶皱轴面夹角很大,两期褶皱枢纽(代表中间应变轴B1与b2)呈中等或大角度相交。这时早期褶皱轴面和枢纽均发生强烈弯曲。
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