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[摘 要]164背斜位于周口店地区太平山南坡，翼部及核部主要由下奥陶统马家沟组灰岩构成，轴面近直立，枢纽近东西向，属于直立倾伏褶皱。文中描述了164背斜两翼及倾没端伴生小构造的特征，并进行了受力分析，结合区域构造应力的来源，初步分析了164背斜的形成机制。
[关键词]164背斜；石香肠构造；火炬状节理；构造分析
中图分类号：P542 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0251-01
褶皱是由于地层受到应力作用，从而发生变形和弯曲，它是地壳构造中最基本和最普遍的构造形式之一。褶皱的基本形态有向斜和背斜，下面重点介绍背斜。背斜的基本形态上是向上拱的弯曲，核部为老地层、两翼地层为新地层。
一、164背斜几何形态
164背斜位于太平山南坡，长度约有300m，高约50m，近东西向延伸，其核部出露马家沟组灰岩，两翼为石炭系-二叠系。转折端宽缓，北翼产状为345°∠26°，南翼产状为157°∠29°，该背斜的枢纽向东倾伏，轴面产状为75°∠8°，轴面近于直立，属直立倾伏褶皱。
二、164背斜内部小构造
164背斜小构造十分发育，根据形成时期不同可分为三期，具体如下：
1、早期小构造
①石香肠构造：在164背斜的南翼可以观察到比较强硬的白云质灰岩和较软弱的泥质灰岩相间导致的石香肠构造。香肠体内部形成了垂直层面的张裂隙，并为方解石脉等矿物充填，但这些裂隙没有延入周围的灰岩中（图1）。
②火炬节理：发育在中厚层灰岩中，是由两组雁列式张节理组成的共轭剪切带，主要形成于前印支时期的伸展背景下（如图2）。
③柔流褶皱：发育在164背斜南翼，柔流褶皱是指岩石在固态流变条件下发生在具有高韧性和低粘度岩石中，岩石呈类似于粘性流体粘滞性流动作用。是一种剪切褶皱作用，可以指示早期所反映的岩体运动方式。
④压溶劈理：发育在164背斜南翼，它是先存在流劈理在纵弯褶皱作用下，压溶作用使物质溶失而缩短。尤其是在泥灰岩中的劈理形成，压溶作用起着重要作用。
2、同期小构造：为东西向劈理，与褶皱同时形成。
3、晚期小构造：为南北向劈理，在褶皱形成后，由于后期应力作用，在两翼发育。
三、164背斜内部小构造分析
①香肠构造：是不同力学性质互层的岩系，受到垂直或近于垂直岩层挤压（或平行层的拉伸）时，软弱层呈塑性变形而顺层伸展，夹在其中的强硬层不易塑性变形而被拉断，形成断面上形态各异、平面上呈平行排列的长条状块段，貌似一排彼此并列的香肠而命名。
在垂直长轴的剖面上，石香肠被拉开的方向指示了拉伸方向，代表了平行层理的伸展，垂直层理方向指示了缩短方向。该石香肠为矩形石香肠，是强硬层沿垂直于层理方向的张裂面断开的结果，反映了组成石香肠的岩石和基质之间的韧性差异很大，且形成是的围压较小，因而强硬层在被拉断以前基本无塑性变形，表现为脆性的张裂。伴随石香肠体的被拉开，其结合部构成的负压空间，常常由周围被压溶分泌出的同构造结晶矿物所充填。在石灰岩和白云岩组合的岩层中，白云岩形成矩形石香肠，其间为方解石所充填。
②火炬节理：即为雁列节理双列排列，由左阶和右阶两条雁列脉交叉组合成共轭雁列脉。雁列是剪切破裂带内次级破裂的另一种排列形式，它多表现为张剪性破裂面。在节理分析中，在对一系列单一节理进行应力分析的基础上，就可以确定雁列带两侧岩石的相对剪切作用。一般的左列排列的雁列张节理反映的是沿着雁列带曾发生右旋剪切，而右列排列的雁列张节理表明沿着雁列带发生了左旋剪切相对运动。当两组不同排列形式和剪切运动形式的雁列张节理和张裂脉同时形成时，即为火炬状张节理，实际上就构成了以雁列带为剪切带的共轭剪切节理。
在统一应力场中形成的各组节理组合在一起，反应一期共同的应力场。火炬节理是一对共轭剪节理。其与共生张节理就组成了一套节理。指示伸展背景下的挤压力作用。
在岩层弯曲和岩层之间的相对运动产生的局部应力场，也将在褶皱变形伴生节理的形成过程在发挥作用。该火炬节理位于两翼位置，且于早期形成。指示在纵弯滑褶皱作用过程中，褶皱核部岩层趋向于远离转折端部位的方向运动，而褶皱外侧岩层向着转折端运动，因此在褶皱翼部形成局部的剪切作用区域，相应地形成于层面较大角度相交的张节理和张裂脉。同时由于层间滑动引起的剪切作用还可以在里德尔剪切破裂方向上出现共轭剪切破裂。
③逆断层：在背斜东倾伏端的南翼，发育逆断层，指示应力为挤压力。
四、164背斜的构造分析
太平山地区经历两次较大规模的构造运动。第一次是奥陶时期，地层抬升，形成沉积间断（缺少志留及泥盆时期地层），直至石炭期地层下降继续沉积。第二次是房山岩体的侵入带来的巨大挤压力造成太平山地区的一系列褶皱。
由于一系列的构造现象指示164背斜位于挤压力的应力场。且由于背斜由不同岩层交叠而成，且根据火炬节理的形成，判断褶皱过程中物质的运动方式为滑动基质。
由于斜东倾伏端的南翼，发育逆断层，且存在香肠构造，判断褶皱形成机制为纵弯褶皱。
且由于下古生界灰巖系和上古生界砂页岩系之间的韧性差异较小（μ1/μ2<10）。且灰岩层（μ1）厚度大，基底岩层（灰石层）较盖层的岩石（砂页岩层）能干，因而上界面形成了背斜的宽缓。对比于太平山向斜同系统的紧闭。
我们通过对太平山的褶皱系的野外观察可见太平山北坡地层多次重复，发育多组褶皱，且地层之间呈正断层接触。于是可以总结出，太平山北坡较南坡地形复杂，地层产状陡峭。
因此，结合北部房山岩体的入侵，总结出，由于房山岩体的侵入，带来的巨大挤压力是太平山地区形成一系列褶皱。并且伴生平行轴面的断裂，随着岩层的掉落，形成太平山北坡的正断层接触。同时在巨大挤压力的作用下，北坡岩层变陡。而由于太平山南坡距房山岩体较远，挤压应力随之减小，其次O1m的灰岩及上伏岩层较重，起到对应力的阻挡作用，因此挤压应力对南坡的作用较小，最后形成了宽缓的背斜形态。至今随着风化、剥蚀最终形成了164背斜。
四、结论
164背斜两翼产状较缓，轴面近直立，枢纽近东西向，属于一宽缓的直立倾伏褶皱。与164背斜相伴生的小构造进一步说明了其成因较复杂，初步分析认为其形成的动力主要来源于房山岩体的侵位以及区域应力场。
致谢
感谢周口店实习站魏老师的指导帮助，感谢实习队组员间的合作。
参考文献
[1] 宋鸿林，张长厚，王根厚.构造地质学.地质出版社.2013.4
[2] 王根厚，颜丹平，王果胜等编著.2006.周口店地区地质实习指导书.中国地质大学（北京）.
[3] 朱志澄.1990.构造地质学.中国地质大学出版社.
[关键词]164背斜；石香肠构造；火炬状节理；构造分析
中图分类号：P542 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0251-01
褶皱是由于地层受到应力作用，从而发生变形和弯曲，它是地壳构造中最基本和最普遍的构造形式之一。褶皱的基本形态有向斜和背斜，下面重点介绍背斜。背斜的基本形态上是向上拱的弯曲，核部为老地层、两翼地层为新地层。
一、164背斜几何形态
164背斜位于太平山南坡，长度约有300m，高约50m，近东西向延伸，其核部出露马家沟组灰岩，两翼为石炭系-二叠系。转折端宽缓，北翼产状为345°∠26°，南翼产状为157°∠29°，该背斜的枢纽向东倾伏，轴面产状为75°∠8°，轴面近于直立，属直立倾伏褶皱。
二、164背斜内部小构造
164背斜小构造十分发育，根据形成时期不同可分为三期，具体如下：
1、早期小构造
①石香肠构造：在164背斜的南翼可以观察到比较强硬的白云质灰岩和较软弱的泥质灰岩相间导致的石香肠构造。香肠体内部形成了垂直层面的张裂隙，并为方解石脉等矿物充填，但这些裂隙没有延入周围的灰岩中（图1）。
②火炬节理：发育在中厚层灰岩中，是由两组雁列式张节理组成的共轭剪切带，主要形成于前印支时期的伸展背景下（如图2）。
③柔流褶皱：发育在164背斜南翼，柔流褶皱是指岩石在固态流变条件下发生在具有高韧性和低粘度岩石中，岩石呈类似于粘性流体粘滞性流动作用。是一种剪切褶皱作用，可以指示早期所反映的岩体运动方式。
④压溶劈理：发育在164背斜南翼，它是先存在流劈理在纵弯褶皱作用下，压溶作用使物质溶失而缩短。尤其是在泥灰岩中的劈理形成，压溶作用起着重要作用。
2、同期小构造：为东西向劈理，与褶皱同时形成。
3、晚期小构造：为南北向劈理，在褶皱形成后，由于后期应力作用，在两翼发育。
三、164背斜内部小构造分析
①香肠构造：是不同力学性质互层的岩系，受到垂直或近于垂直岩层挤压（或平行层的拉伸）时，软弱层呈塑性变形而顺层伸展，夹在其中的强硬层不易塑性变形而被拉断，形成断面上形态各异、平面上呈平行排列的长条状块段，貌似一排彼此并列的香肠而命名。
在垂直长轴的剖面上，石香肠被拉开的方向指示了拉伸方向，代表了平行层理的伸展，垂直层理方向指示了缩短方向。该石香肠为矩形石香肠，是强硬层沿垂直于层理方向的张裂面断开的结果，反映了组成石香肠的岩石和基质之间的韧性差异很大，且形成是的围压较小，因而强硬层在被拉断以前基本无塑性变形，表现为脆性的张裂。伴随石香肠体的被拉开，其结合部构成的负压空间，常常由周围被压溶分泌出的同构造结晶矿物所充填。在石灰岩和白云岩组合的岩层中，白云岩形成矩形石香肠，其间为方解石所充填。
②火炬节理：即为雁列节理双列排列，由左阶和右阶两条雁列脉交叉组合成共轭雁列脉。雁列是剪切破裂带内次级破裂的另一种排列形式，它多表现为张剪性破裂面。在节理分析中，在对一系列单一节理进行应力分析的基础上，就可以确定雁列带两侧岩石的相对剪切作用。一般的左列排列的雁列张节理反映的是沿着雁列带曾发生右旋剪切，而右列排列的雁列张节理表明沿着雁列带发生了左旋剪切相对运动。当两组不同排列形式和剪切运动形式的雁列张节理和张裂脉同时形成时，即为火炬状张节理，实际上就构成了以雁列带为剪切带的共轭剪切节理。
在统一应力场中形成的各组节理组合在一起，反应一期共同的应力场。火炬节理是一对共轭剪节理。其与共生张节理就组成了一套节理。指示伸展背景下的挤压力作用。
在岩层弯曲和岩层之间的相对运动产生的局部应力场，也将在褶皱变形伴生节理的形成过程在发挥作用。该火炬节理位于两翼位置，且于早期形成。指示在纵弯滑褶皱作用过程中，褶皱核部岩层趋向于远离转折端部位的方向运动，而褶皱外侧岩层向着转折端运动，因此在褶皱翼部形成局部的剪切作用区域，相应地形成于层面较大角度相交的张节理和张裂脉。同时由于层间滑动引起的剪切作用还可以在里德尔剪切破裂方向上出现共轭剪切破裂。
③逆断层：在背斜东倾伏端的南翼，发育逆断层，指示应力为挤压力。
四、164背斜的构造分析
太平山地区经历两次较大规模的构造运动。第一次是奥陶时期，地层抬升，形成沉积间断（缺少志留及泥盆时期地层），直至石炭期地层下降继续沉积。第二次是房山岩体的侵入带来的巨大挤压力造成太平山地区的一系列褶皱。
由于一系列的构造现象指示164背斜位于挤压力的应力场。且由于背斜由不同岩层交叠而成，且根据火炬节理的形成，判断褶皱过程中物质的运动方式为滑动基质。
由于斜东倾伏端的南翼，发育逆断层，且存在香肠构造，判断褶皱形成机制为纵弯褶皱。
且由于下古生界灰巖系和上古生界砂页岩系之间的韧性差异较小（μ1/μ2<10）。且灰岩层（μ1）厚度大，基底岩层（灰石层）较盖层的岩石（砂页岩层）能干，因而上界面形成了背斜的宽缓。对比于太平山向斜同系统的紧闭。
我们通过对太平山的褶皱系的野外观察可见太平山北坡地层多次重复，发育多组褶皱，且地层之间呈正断层接触。于是可以总结出，太平山北坡较南坡地形复杂，地层产状陡峭。
因此，结合北部房山岩体的入侵，总结出，由于房山岩体的侵入，带来的巨大挤压力是太平山地区形成一系列褶皱。并且伴生平行轴面的断裂，随着岩层的掉落，形成太平山北坡的正断层接触。同时在巨大挤压力的作用下，北坡岩层变陡。而由于太平山南坡距房山岩体较远，挤压应力随之减小，其次O1m的灰岩及上伏岩层较重，起到对应力的阻挡作用，因此挤压应力对南坡的作用较小，最后形成了宽缓的背斜形态。至今随着风化、剥蚀最终形成了164背斜。
四、结论
164背斜两翼产状较缓，轴面近直立，枢纽近东西向，属于一宽缓的直立倾伏褶皱。与164背斜相伴生的小构造进一步说明了其成因较复杂，初步分析认为其形成的动力主要来源于房山岩体的侵位以及区域应力场。
致谢
感谢周口店实习站魏老师的指导帮助，感谢实习队组员间的合作。
参考文献
[1] 宋鸿林，张长厚，王根厚.构造地质学.地质出版社.2013.4
[2] 王根厚，颜丹平，王果胜等编著.2006.周口店地区地质实习指导书.中国地质大学（北京）.
[3] 朱志澄.1990.构造地质学.中国地质大学出版社.