褶曲

褶曲是地質學中的專業術語,指的是地殼運動時水平岩層受到擠壓而產生的一系列波狀彎曲。

zhě qū(fold)
地質構造褶皺(folds)的基本單位。即褶皺變動中岩層的一個彎曲。
褶曲具備如下要素:核(中心)、翼(兩側)、頂角(兩翼交角)、軸面(平分頂角的假想面)、樞紐(軸面與岩層面的交線)、軸(軸面與水平面的交線)、轉折端(兩翼會合的部分)。
核部:褶曲的中心部分。通常把位於褶曲中央最內部的一個岩層稱為褶曲的核。
翼:位於核部兩側,向不同方向傾斜的部分,稱為褶曲的翼。
軸面:從褶曲頂平分兩翼的面,稱為褶曲的軸面。軸面在客觀上並不存在,而是為了標定褶曲方位及產狀而劃定的一個假象的面。褶曲的軸面可以是一個簡單平面,也可以是一個複雜的曲面。軸面可以是直立的、傾斜的或平臥的。
軸:軸面與水平面的交線,稱為褶曲的軸。軸的方位,表示褶曲的方位。軸的長度,表示褶曲延伸的規模。
樞紐:軸面與褶曲同一岩層層面的交線,稱為褶曲的樞紐。褶曲的樞紐有水平的、傾斜的、也有波狀起伏的。樞紐可以反映褶曲在延伸方向產狀的變化。
褶曲有兩種類型:背斜褶曲和向斜褶曲。
背斜一般向上凸起,形成山嶺;向斜一般向下凹陷,形成谷地。但是對於背斜有時凸起部分被風化了,凸起不明顯。
有兩句話:新老新是背斜;老新老是向斜。
褶曲對工程的影響: 褶皺構造:褶皺是岩層彎曲形成的構造。在地殼岩石中褶皺彎曲的規模差別很大,從顯微構造直到巨大的構造盆地和地槽帶均屬褶皺構造。在鬆散的沉積物,沉積岩,各類變質岩,甚至某些火成岩中的原生流動構造,都有褶皺發育,這說明褶皺可由多種壓力環境下形成,其形態多種多樣。褶皺構造的基本類型主要有兩種:背斜和向斜。背斜的特徵是岩層向上彎曲,中心核部較老,兩側岩層依次變新;向斜則相反,岩層向下彎曲,核部較新,兩側依次變老。如岩層未經剝蝕,則背斜成山,向斜成谷,地表僅見到最新地層。若岩層受剝蝕,則地表可出現不同時代的地層露頭。
和工程建設的關係:褶皺構造對工程的影響程度與工程類型及褶皺類型、褶皺部位密切相關,對於某一具體工程來說,所遇到的褶皺構造往往是其中的一部分,因此褶皺構造的工程地質評價應根據具體情況作具體的分析。在褶皺的翼部主要是單斜構造中傾斜岩層引起的順層滑坡問題。傾斜岩層作為建築物地基時,一般無特殊不良的影響,但對於深路塹、高切坡及隧道工程等則有影響。對於深路塹、高切坡來說,當路線垂直岩層走向,或路線與岩層走向平行但岩層傾向與邊坡傾向相反時形成反向坡,就岩層產狀與路線走向的關係而言,對邊坡的穩定性是有利的;當路線與岩層走向平行且岩層傾向與邊坡傾向一致時形成順向坡,穩定性較差,特別是當邊坡傾角大於岩層傾角時且有軟弱岩層分布在其中時,穩定性最差。對於隧道工程來說,從褶皺的翼部通過一般較為有利。如果中間有軟弱岩層或軟弱結構面時,則在順傾向一側的洞壁,有時會出現明顯的偏壓現象,甚至會導致支護結構的破壞,發生局部坍塌。
褶皺核部:由於褶皺核部是岩層受構造應力最為強烈、最為集中的部位,因此在褶皺核部,不論是公路、隧道或橋樑工程,容易遇到工程地質問題,主要是由於岩層破碎產生的岩體穩定問題和向斜核部地下水的問題。這些問題在隧道工程中往往顯得更為突出,容易產生隧道塌頂和湧水現象。
褶皺的翼部:主要是單斜構造中傾斜岩層引起的順層滑坡問題。傾斜岩層作為建築物地基時,一般無特殊不良的影響,但對於深路塹、高切坡及隧道工程等則有影響。對於深路塹、高切坡來說,當路線垂直岩層走向,或路線與岩層走向平行但岩層傾向與邊坡傾向相反時形成反向坡,就岩層產狀與路線走向的關係而言,對邊坡的穩定性是有利的;當路線與岩層走向平行且岩層傾向與邊坡傾向一致時形成順向坡,穩定性較差,特別是當邊坡傾角大於岩層傾角時且有軟弱岩層分布在其中時,穩定性最差。對於隧道工程來說,從褶皺的翼部通過一般較為有利。如果中間有軟弱岩層或軟弱結構面時,則在順傾向一側的洞壁,有時會出現明顯的偏壓現象,甚至會導致支護結構的破壞,發生局部坍塌。

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