V形褶皱(英语:Chevron) 是一种褶皱结构,具有上下一致重复的折叠层,具有直的褶皱翼和成锐角的褶皱背脊。 若发育良好,这些褶皱两翼形成 V 形状相交。 其相交角度通常为 60 度或更小[1]。 它们是受压缩应力而造成。 构成V形褶皱的岩层通常是由交替不同强度的岩层组成[1]。例如浊积岩的组成,一般以交替的高强度砂岩和低强度页岩组成。

具水平轴面的V形褶皱,地点:Millook Haven, North Cornwall, UK

褶皱的延续是不受几何限制。 若有适当的地层,V形褶皱就可由压缩应力造成 [2]

褶皱过程

在压缩应力下,地质岩石层以褶皱以最大程度地减少能量耗散。在不受约束情况下,褶皱以最小弯曲来实现,从而形成正弦几何形状。在一套地层序列中,每一层位在几何和物理上都受到其邻居层位的限制。为了必须保持层位的相似性, 以及保持正弦几何形状,强度较差的层位受挤压将会流动。因而在局部造成褶皱翼是直的背脊。 根据能量的耗散,V形褶皱比正弦褶皱耗散能量较小,因为它减少了延性流动,并减少了局部弯曲[3]。 V形褶皱的发展分为四个阶段:正弦形成核、同心折叠、伸直褶皱翼/锐角化褶皱背脊和收紧褶皱[2]。 褶皱翼角接近 60 度时,因摩擦力而限制了,强度较差的层位的简单剪切和流动变形,但有利于整个地层复合体的纯剪切[1]。 因此,当角度接近 60 度时,V形褶皱开始稳定[1]

影响褶皱的因素

V形褶皱的形成。是由于地层由高强度地层和低强度地层的交互地层组成。而且高强度地层的恒定厚度,有助于V形褶皱的稳定性,但低强度地层的厚度对稳定性无影响。高强度地层厚度和长度之间的 1:10 比率似乎是形成V形褶皱所需的启动值。若比率太小则需要在低强度地层中有过多的流动。不利V形褶皱的形成。若长厚比值高加上低的高强度地层和低强度地层厚度比值低,具不规则厚度的高强度地层,能造成局部的不规则现象[1]。例如在不规则较厚地层中,能形成球状背脊、背脊塌陷、背脊逆断层和/或压缩背脊。另一方面,在异常薄的地层则石香肠构造或其它延伸构造[1]

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Ramsay, J (1974). "Development of chevron folds". Geological Society of America Bulletin. 85. doi:10.1130/0016-7606(1974)85<1741:docf>2.0.co;2.
  2. ^ 2.0 2.1 Reches, Z E; Johnson (1976). "A theory of concentric, kink and sinusoidal folding and of monoclinal flexuring of compressible, elastic multilayers: VI. Asymmetric folding and monoclinal kinking". Tectonophysics. 35 (4): 295–334. doi:10.1016/0040-1951(76)90074-3.
  3. ^ Williams, J R (1980). "Similar and chevron folds in multilayers using finite-element and geometric models". Tectonophysics. 65. 3: 323–338. doi:10.1016/0040-1951(80)90081-5.