第四章褶皱构造(谷风教育)

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第四节 褶皱构造

第四节  褶皱构造

五、褶皱构造的识别
野外辨认褶皱时,首先判断是否存在并且区别向斜与背斜, 野外辨认褶皱时,首先判断是否存在并且区别向斜与背斜,然后确定其形态 特征。少数情况下,如山区河谷道路两侧,岩层的弯曲可能直接暴露, 特征。少数情况下,如山区河谷道路两侧,岩层的弯曲可能直接暴露,是背斜还 是向斜一目了然。但多数情况下,地面岩层成倾斜状态, 是向斜一目了然。但多数情况下,地面岩层成倾斜状态,无法看清地形的弯曲全 貌应按科学的方法进行观察分析。 貌应按科学的方法进行观察分析。 首先注意,地形上的高低不是判别背斜与向斜的标志。 首先注意,地形上的高低不是判别背斜与向斜的标志。岩石变形之处背斜为 高地向斜为低地。这时的地形是地址构造的直观反映。但经过较长时间的剥蚀后, 高地向斜为低地。这时的地形是地址构造的直观反映。但经过较长时间的剥蚀后, 由于背斜轴部裂隙发育,岩层较破碎且地形突出,剥蚀作用进行较快, 由于背斜轴部裂隙发育,岩层较破碎且地形突出,剥蚀作用进行较快,可能使背 斜变成低地或沟谷。与此相反,向斜轴部岩层较为完整, 斜变成低地或沟谷。与此相反,向斜轴部岩层较为完整,并常有剥蚀产物在轴部 堆积,故其剥蚀速度较背斜轴部慢,最终导致向斜的地形较相邻的背斜高, 堆积,故其剥蚀速度较背斜轴部慢,最终导致向斜的地形较相邻的背斜高,形成 向斜山。 向斜山。 其次,垂直于岩层走向进行观察,当地层出现对称分布时, 其次,垂直于岩层走向进行观察,当地层出现对称分布时,可判断存在褶皱 构造。 构造。
二、褶曲要素
• 核:褶曲中心部位的岩层。 • 翼:核部两侧对称出露的岩 层,背斜与向斜相连时翼是 共用的。 • 轴面:大致平分两翼的假想 轴面: 面。 • 转折端:从一翼转到另一翼 转折端: 的过度弯曲部分即两翼汇合 部分。 • 枢纽 枢纽:轴面与褶曲同一岩层 层面的交线。

第4.3章 褶皱构造

第4.3章  褶皱构造

Ⅱ 直立倾伏褶皱
Ⅲ 倾竖褶皱
Ⅳ 斜歪水平褶皱
Ⅴ 斜歪倾伏褶皱
Ⅵ 平卧褶皱
Ⅶ 斜卧褶皱
(三)按褶曲在平面上的长宽比分类
按褶曲在平面上的长宽比分有:线形褶曲、短轴褶曲、穹窿与盆 ①线形褶曲:长宽比在10倍以上,又称长轴褶曲。
②短轴褶曲:长宽比为3-10倍。
③穹窿与盆:长宽比小于3的褶曲。上凸的背斜称穹 窿;下凹的向斜称盆。
一、概念:岩层受到垂直压力或水平挤 压力而发生各种弯曲,称为皱褶构造。
1. 皱褶构造中的单个弯曲称褶曲。 2. 成因: • 升降运动 • 水平运动
褶曲的基本类型有两类:背斜和向斜
①背斜:岩层向上拱起 的弯曲构造,称为背斜。 ②向斜:岩层向下凹的 弯曲构造,称为向斜。
背斜的特点是: 1)两翼产状相反 2)核部岩层老、翼部 岩层新 3)由核部向两侧岩层 对称重复出现 向斜的特点是: 1)两翼产状相反 2)核部岩层新、翼 部岩层老 3)由核部向两侧岩 层对称重复出现
①圆弧 褶曲
圆弧褶皱 尖棱褶皱
轴面
箱状褶皱
扇状褶皱
挠曲
①圆弧褶曲
圆弧褶皱

②箱形褶曲:转折端呈长方形
③尖棱褶曲:转折端尖棱。
④扇形褶曲:转折端呈扇形
(二)褶曲的纵剖面形态
1、按褶曲的枢纽状态分类 按枢纽的状态分有:水平褶曲与倾伏褶曲
水平褶皱
倾伏褶皱
①水平褶曲:枢纽平行水平面;组成褶曲的地层的层面 在水平面上的走向线互相平行。
3、 隔档式与隔槽式褶皱----侏罗山式褶皱
四川盆地东部隔档式褶皱
贵州正安一带隔槽式褶皱
瑞士侏罗山剖面
(二)从平面上看
• • • • • 平行状 分枝状 帚状 弧状 雁行式

第四章 褶皱(fold)

第四章 褶皱(fold)

扇形楔状张节理与反扇形流劈理
3)强岩层对整套地层的褶皱起控制作用。
4.岩层埋藏深度及应变速率对褶皱形成的影响 4.岩层埋藏深度及应变速率对褶皱形成的影响
较深的埋藏意味着较高的温度和压力, 较深的埋藏意味着较高的温度和压力,致使岩石 韧性增大,故有利于褶皱的形成。 韧性增大,故有利于褶皱的形成。 反之,岩石趋向于形成断裂。 反之,岩石趋向于形成断裂。 作用力大,应变速率很大,岩石表现为弹性, 作用力大,应变速率很大,岩石表现为弹性,即 使在地下一定深度,岩层也会呈弹性弯曲或断裂; 使在地下一定深度,岩层也会呈弹性弯曲或断裂; 在缓慢变形中,即使在近地表、压应力很小, 在缓慢变形中,即使在近地表、压应力很小,岩 层也会发生蠕变而形成褶皱, 层也会发生蠕变而形成褶皱,甚至使韧性低的岩层 发生强烈褶皱。 发生强烈褶皱。
15 0
20 0
C2 D3
34° 36°
36 4
J2
10°
25 0 20 0
B
26 8 S2 中志留统页岩
1 2°
20
0
45°
45 °
J1
25 0
岩层产状
D3 Q
37°
隐伏地层界线
S2
E
27 1
赵李 坪地 区A- B向地 质剖 面图
0 A
400
5 m
96
赵 李 坪
3
2
o
B
300
200
2
00
2 3
强 烈 压 扁 作 用 对 褶 皱 的 影 响
薄 能 干 岩 层 的 层 间 褶 皱 形 成 过 程
三、影响褶皱形成的主要因素
1. 层理的作用: 层理的作用:
沿层理面容易发生滑动,有利于褶皱的形成( 沿层理面容易发生滑动,有利于褶皱的形成(如: 页间粘结一起的书褶皱较为困难) 页间粘结一起的书褶皱较为困难)。 结构均一的块状岩体受力变形时,岩体被压缩, 结构均一的块状岩体受力变形时,岩体被压缩, 可能在与主压应力垂直的方向上发育有劈理或片 理的挤压带或其它方向的断裂,而不形成褶皱。 理的挤压带或其它方向的断裂,而不形成褶皱。 层理或成层构造使岩石具不均一性, 层理或成层构造使岩石具不均一性,致使岩层受 力发生变形时, 力发生变形时,可以通过层间滑动或层内物质塑 性流动而弯曲成褶皱。 性流动而弯曲成褶皱。

第四章-褶皱

第四章-褶皱

2021/4/9
73
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74
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顶厚褶皱(北京西山)
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Ⅲ型 I型
等斜线折射
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*同沉积褶皱和底劈构造
1)同沉积褶皱: 岩层在沉积的同时逐渐变形而形成的褶皱。
(1)挤压或垂向隆升:
a. 形态开阔,两翼 岩层上缓下陡;
b.岩层顶薄,两翼 厚;
c.顶粗,两翼细。
60
直立水平褶皱
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直 立 倾 伏 褶 皱
62
倾竖褶皱
2021/4/9
63
斜歪水平褶皱(安徽泗县)
2021/4/9
64
斜歪倾伏褶皱
2021/4/9
65
斜卧褶皱
2021/4/9
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2021/4/9 大型平卧褶皱(中巴公路盖孜检查站) 67
里卡德褶皱产状分类的特点:
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14
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轴面
轴迹
翼 核部

5)轴 迹:褶皱轴面与地面或任一平面的交线,
即露头面上褶皱岩层最大弯曲点的连线 。
6)转折端:褶皱一翼向另一翼过渡的的部分。
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7)褶轴是指与枢纽平行的
一条直线。该直线平行自身移动 的轨迹形成一个与褶皱层面完全 一致的面
向形-指褶皱面下凹式弯曲。(不考虑地层新老关系)
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2)背斜与向斜:
➢背斜:岩层变形向上弯曲, 其核心部位的岩层
时代较老, 两侧岩层的时代依次变新。
➢向斜:岩层变形向下弯曲, 其核心部位的岩层

褶 皱 构 造

褶 皱 构 造

工程地质
褶皱构造的工程地质评价主要是倾斜岩 层的产状与路线或隧道轴线走向的关系问题。 倾斜岩层对建筑物的地基一般来说没有特殊 的不良影响,但对于深路堑、高边坡及隧道 工程等,则需要根据具体情况作具体分析。
对于深路堑和高边坡来说,倾斜岩层对 地质的影响存在以下三种情况。
01
02
有利情况
路线垂直岩层走向, 或路线与岩层走向平行 但岩层倾向与边坡倾向 相反时,只就岩层产状 与路线走向的关系而言, 对路基边坡的稳定性是 有利的。
表3-1 褶曲要素及其特点
1)按基本形态分类 按褶曲基本形态的不同,褶曲可分为背斜和向斜两种。如图3-10所示为未剥蚀和剥蚀两种情 形下的背斜与向斜褶曲。
(a)未剥蚀
图3-10 背斜与向斜
(b)剥蚀
2)按轴面产状分类 按轴面产状的不同,褶曲可分为直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲和平卧褶曲四种,如图3-11 所示。
图3-12 水平褶曲
(a)倾伏背斜
(b)倾伏向斜
图3-13 倾伏褶曲
01
水平挤压作用
02
水平扭动作用
03
垂直运动
野外观察时,首先应判断岩层是否存在褶皱并区别其是背斜还是向斜,然后确定它的形态特 征。依据岩石地层和生物地层特征,查明和确立调查区地质年代自老至新的地层层序也是首要的工 作。为对褶曲形态作出正确鉴定,主要根据地表面出露岩层的分布特征进行判别。
(a)直立褶曲
(b)倾斜褶曲
(c)倒转褶曲
图3-11 褶曲按轴面产状分类
(d)平卧褶曲
3)按枢纽产状分类 按枢纽产状的不同,褶曲可分为水平褶曲和倾伏褶曲两种。 水平褶曲:褶曲的枢纽水平展布,两翼岩层平行延伸,如图3-12所示。 倾伏褶曲:褶曲的枢纽向一端倾伏,两翼岩层在转折端闭合,如图3-13所示。

褶皱构造、形成机制以及 褶皱构造的观察和研究

褶皱构造、形成机制以及 褶皱构造的观察和研究
精品课件
Wm
精品课件
对称波形 波长:W 波幅:A
不对称波形 方法1
波长Wα 波幅Aα
方法2 波长Wm 波幅Am
五、褶皱形态的描述及分类
(一) 横剖面上褶皱形态的描述
1、根据轴面产状和两翼产状:
(1)直立褶皱(A) (2)斜歪褶皱(B) (3)倒转褶皱(C) (4)平卧褶皱(D) (5)翻卷褶皱(E)
穹隆构造:长宽比小于3︰1的背斜构 造。褶皱面从中心向周缘倾斜,常无法确 定枢纽。
构造盆地:长宽比小于3︰1的向斜构 造。褶皱面从周缘向中心倾斜。
精品课件
(A)短轴褶皱
(B)线状褶皱;a、b、 c…h等代表地层层序
精品课件
线 状 褶 皱
精品课件
穹隆构造
精品课件
(三)褶皱的产状分类
理卡德(M.J.Rickard)根据褶皱轴面倾 角、枢纽倾伏角和侧伏角这三个变量的关系, 绘制了一个三角网图,据此把褶皱分为七种 主要类型。
向斜:是指核部为新地层,两翼为老地层 的褶皱。
如果地层新老关系不清,可先用背形和向 形描述。
精品课件
二、褶皱的基本要素
精品课件
1.核部:泛指褶皱中心部位的岩层。 2.翼部:泛指褶皱两侧部位的岩层。 3. 转折端: 指褶皱面从一翼过渡到另一翼 的弯曲部分。
精品课件
4、褶轴:又称褶皱轴线或轴。对圆 柱状褶皱而言,是指一条平行自身移动能描 绘出褶皱面弯曲形态的直线,该直线称为褶 轴。
Ⅳ:α=100-800
θ=00-100
Ⅴ:α=00-100
θ=00-100
(α)
Ⅵ:α=100-800
θ=100-800
Ⅶ: α=100-800;θ=精1品0课0件-800;γ=100-800

第四章 褶皱构造(二)

第四章 褶皱构造(二)
单层纵弯褶皱作用—主波长理论
单层主波长与粘度比的关系
粘度比值>50
dd
二、纵弯褶皱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用
(一)单层纵弯褶皱作用
单层纵弯褶皱作用—主波长理论
单层主波长与粘度比的关系
粘度比值<10





d
二、纵弯褶皱作用
(二)多层纵弯褶皱作用
接触应变带:在夹于软弱 岩层的强硬岩层发生褶 皱时,其周围弱岩层发 生不同的效应,接近硬 岩层受到硬岩层影响而 一起弯曲,远离硬岩层 时则弯曲变弱而消失的 范围称为接触应变带。
• 能干层形成弯滑褶皱,非能干层形成弯流褶皱。 • 能干层形成平行、等厚褶皱,非能干层形成相似、顶
厚褶皱。 • 在褶皱的转折端,能干层形成楔形扇状节理,非能干
层形成反扇型劈理。
2、厚度的影响
当岩性相同厚度不同的地层受到相同的平 行层的挤压力时: • 厚岩层形成曲率小、波长大的平缓、开阔
褶皱 • 薄岩层形成曲率大、波长小的紧闭褶皱
前褶皱压扁作用
岩层间的韧性差较小而平均韧性较大 时,前褶皱压扁作用显著,反之不显 著。
六、压扁作用
同褶皱压扁作用
褶皱岩层内部各点的应变椭圆长轴方位逐渐旋转到 与轴面平行的方向上。
随着压扁作用的的增强,形成新的轴面叶理、使整 个褶皱从等厚向顶厚褶皱发展。
六、压扁作用
后褶皱压扁作用
岩层不再发生进一步 的弯曲,出现平行轴 面的新的面状构造 (轴面叶理)和低韧 性岩层(较刚性岩层) 被拉断形成石香肠构 造(或构造透镜体) 和无根钩状褶皱。
生构造。 说明横弯褶皱作用、剪切褶皱作用的形成机制。 剪切褶皱作用的主要变形特征,形成剪切褶皱需要什

褶皱构造[1]分析44页PPT

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谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约பைடு நூலகம்,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
褶皱构造[1]分析
11、获得的成功越大,就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因, 节制使 人枯萎 。 12、不问收获,只问耕耘。如同种树 ,先有 根茎, 再有枝 叶,尔 后花实 ,好好 劳动, 不要想 太多, 那样只 会使人 胆孝懒 惰,因 为不实 践,甚 至不接 触社会 ,难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕,不悔(虽然只有四个字,但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己, 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体, 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米,如 果他不 曾希望 它长成 种籽; 单身汉 不会娶 妻,如 果他不 曾希望 有小孩 ;商人 或手艺 人不会 工作, 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
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轴面
枢纽
枢纽弯曲
褶曲要素动画
参考资料#
31
二、褶曲分类(共五种分类方法)
(一)褶曲的横剖面形态分类
分类的根据是褶曲的轴面和两翼岩层的产状。
(1)直立褶曲:也叫对称褶曲。它的轴面直立,两翼 岩层层序正常,倾向相反,倾角相等(图4—14a)。 可分为直立背斜和直立向斜。
参考资料#
32
直立褶曲
对称褶曲轴面直立
第四章 第 节
褶皱构造
主要内容
一、褶皱构造的概念 二、褶皱构造的分类 三、褶皱构造的观测和研究
参考资料#
1
四川龙门山地质公园褶皱构造
参考资料#
2
秦皇岛吴庄背斜
参考资料#
3
参考资料#
4
参考资料#
5
实例 1 庐山褶皱
野外见到的含煤岩系 中宽缓褶皱
参考资料#
6
庐山褶皱
参考资料#
7
参考资料#
8
参考资料#
9
参考资料#
10
参考资料#
11
在野外根据岩层参考产资料状# 推断的褶曲
12
根据井下开采揭露资料证明存在的褶曲
乌龟山背斜
±0 +50
+100
在井下由于褶曲存在,南桐矿以背
斜轴部作为采区分参考界资料示# 意图
13
根据煤层平巷掘进方向确定的褶皱构造
参考资料#
14
第二节 褶 皱 构 造
参考资料#
28
(3) 轴面: 指平分两翼的假想面,它是同一褶曲 中所有枢纽组成的面。其形态可以是一个简单的平 面,也可以是一个复杂的曲面。轴面在空间的产出 状态有直立的、倾斜的,也有水平的。
参考资料#
29
(4)轴线:指轴面与地表面的交线。它永远是一条 水平线。如轴面是一个简单的平面,则它是一条水 平直线;如果轴面是一个复杂的曲面,则它是一条 水平的曲线。它的延长方向称为轴向,代表褶曲的 延展方向;它的长度代表褶曲的延伸度。
背 斜
不对称背斜
参考资料#
43
(3)倒转褶曲:亦称同斜褶曲。其轴面倾斜,两翼 岩层倾向相同,一翼岩层层序正常另一翼岩层层序 倒转,两翼角可以不等或相等(图4—14c 、d),相 等者则称为等斜褶曲 (图4—14d)。可分为倒转背 斜和倒转向斜。
参考资料#
44
野外见到的倒转褶曲
参考资料#
45
倒转褶参曲考资料#
46
倒参转考褶资料曲# (同斜褶曲)
47
参考资料#
48
(4)扇形褶曲:轴面直立或倾斜,两翼岩层层序都 倒转,两翼角可以相等或不等,剖面上岩层整体呈 扇形(图4—14e)。它可分为扇形背斜和扇形向斜。
图4—14e扇形褶曲
参考资料#
49
轴面倾斜参考的资料扇# 形褶曲
50
轴面倾斜参考的资料扇# 形褶曲
参考资料#
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新←老→新
老←新→老
参考资料#
22
老岩层
新岩层
参考资料#
23
新岩层
老岩层
新岩层
参考资料#
24
新岩层
秦皇岛实习见到的
背斜核部老岩层
参考资料#
25
(三)褶曲要素
为了描述一个褶曲在空间的形态, 对褶曲的各个部位进行了命名,称为 褶曲要素。
例如: 核部、翼部、轴面、轴线、枢 纽等5个为主要褶曲要素。
参考资料#
33
对称褶曲
参考资料#
34
对称褶曲轴面直立
参考资料#
35
参考资料#
36
(2)斜歪褶曲: 亦称不对称褶曲。其轴面 倾斜两翼岩层层序正常,倾向相反,倾 角不等(图4—14b)。可分为斜歪背斜和斜 歪向斜。
倾斜褶曲
参考资料#
37
参考资料#
38
歪斜褶皱轴参面考资歪料斜# 两翼倾角不等。
参考资料#
19
褶皱构造中的一个弯曲
参考资料#
20
(二)褶曲的基本形式
褶曲的基本 1、背斜 形式可分为 : 2、向斜
向下弯曲 向上弯曲
Hale Waihona Puke 参考资料#21根据水平切面上岩层的新老关系判断褶曲形式的方法:
背斜是指核心部位岩层较老,向两侧依次对 称出现较新岩层的形态一般向上弯曲的褶曲。
向斜是指核心部位岩层较新,向两侧依次对称 出现较老岩层的形态一般向下弯曲的褶曲。
参考资料#
26
(1)核部 :泛指褶曲的中心部位。背斜核 部是较老的岩层,向斜核部是较新的岩层。 就同一褶曲而言,核部的地层层位并不是 固定的,它随剥蚀、出露程度或观察研究 的范围不同而有所改变。


核部
参考资料#
27
(2)翼部:泛指核部两侧比较平直的岩层。 背斜两翼较核部岩层新,向斜两翼较核部岩 层老。相邻的背、向斜之间的翼部为两者所 共有。
图4—14g平卧褶曲 参考资料#
54
手标本参上考看资料到# 的平卧褶曲
55
参考资料#
56
A
B

C
A.大型平卧褶皱—新疆
中巴公路盖孜检查站
B. 大理岩中的倒转褶皱 新疆-喀什奥依塔格
C.平卧褶皱-北京西山
参考资料#
57
(6)挠曲: 在水平或缓倾斜岩层中,某段岩 层倾角突然增大而形成的膝状弯曲(图4— 14h)。
轴线
轴面 地表面
顶角
参考资料#
30
翼部
(5) 枢纽 :指褶曲中同一岩层的层面与轴面的交 线。也是指褶曲中同一岩层面上最大弯曲点的连线。 它是褶曲一翼与另一翼的分界线。同一褶曲中每一 个岩层面上都有一条枢纽。枢纽可以是一条直线, 也可以是一条曲线,产出状态有水平的、倾斜的、 直立的或波状起伏的等。枢纽反映了褶曲在延长方 向上的变化。
一、褶皱构造的概念
(一)褶皱与褶曲
①褶皱: 由于地壳运动等地质作用的影响,使岩层发
生塑性变形而形成一系列波状弯曲但仍保持着岩 层的连续完整性的构造形态,称为褶皱构造。简 称为褶皱。
参考资料#
15
参考资料#
16
参考资料#
17
褶皱?
参考资料#
18
②褶曲
褶皱构造中的一个弯曲称为褶曲。褶 曲是褶皱的基本单位,而褶皱则是由一系列 褶曲组合而成的。如图:
51
作业三十八 构造分析:
下图为剖面示意图,在地表出现三处同一煤层的露头。根 据岩层产状变化有人判断A处是背斜构造,B处是向斜构造, 但在B处施工钻孔没有见到煤层,请解释这是什么原因?总结 怎样判断背斜、向斜构造。
参考资料#
52
参考资料#
53
(5)平卧褶曲:轴面近于水平,两翼岩层产状平缓, 一翼岩层层序正常,另一翼岩层层序倒转(图4— 14f)。如果平卧褶曲的轴面发生弯曲,则称为翻卷 褶曲(图4—14g)。
39
野外见到的歪斜(不对称)褶曲
参考资料#
40
歪斜(不对称)褶曲
参考资料#
41
下图是某地褶皱构造的横剖面示意图,请判断哪个是 向斜?哪个是背斜?并根据褶曲横剖面形态分类给出各褶曲 正确的名称,连绘出褶曲完整形态(被剥蚀部分用虚线,埋 藏部分用实线)。
参考资料#
42
背 斜
对称背斜
向 斜
对称向斜
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