弯曲滑动和弯曲流动作为调节弯曲岩层内部应变的一种方式，不仅可以发生在纵弯褶皱作用过程中，也可以发生在横弯褶皱作用过程中。但在横弯褶皱作用过程中，弯曲滑动和弯曲流动对褶皱的形成和发育、褶皱样式的影响明显不同（见后文）。 2． 岩层力学性质在褶皱发育中的作用
纵弯褶皱作用过程中，岩层间力学性质的差异在褶皱形成过程中起着主导作用。岩层中的各向异性是褶皱形成的基础，而各向异性的物质在变形期间的失稳是导致褶皱形成的原因。Biot 和Ramberg在60年代对岩层力学性质在纵弯褶皱形成过程中的作用进行了系统分析，提出了褶皱发育的初始波长理论，阐明了初始褶皱波长与岩层厚度和粘度反差的关系。这一理论较好地解释了自然界褶皱的形态及内部构造特征，可以作为讨论纵弯褶皱作用的基础。
对于单一岩层褶皱的发育机制，Biot通过实验和数学模拟，认为褶皱的初始波长与所受作用力的大小没有直接关系，而是与强硬岩层的厚度与强硬岩层与基质的粘度比有关。当岩性一致时，强硬岩层与基质的粘度比为常数，如果岩层的厚度大则其弯曲形成褶皱的波长也大。因此，一套褶皱中的各岩层因其厚度差而形成紧闭程度不同的褶皱，层厚的岩层形成褶皱宽缓，而层薄的岩层形成的褶皱相对紧闭。因此，形成不协调褶皱。而有特殊意义的是，波长与粘度的绝对值无关，这意味着，如果粘度比类似，地壳浅部层呈低韧性的岩石可能与地壳深部层次高韧性岩石具相似的褶皱方式。单层纵弯褶皱中，粘度反差的不同导致不同的褶皱形态。当强硬岩层与基质的强度反差很大时，变形初期，形成波长厚度比大的褶皱，强硬岩层的顺层缩短很小或可忽略不记，而褶皱初始的扩幅速率很大，随着整个系统逐渐压扁，褶皱面上的扩幅速率逐降低，代之以两翼岩层向轴面旋转和翼间角的变小。当进一步压扁时，翼部可能旋转超过10°而相互压紧，形成典型的肠状褶皱。当强硬岩层与基质的强度反差很小时，变形初期，形成波长厚度比小的褶皱。与高反差的情况相反，褶皱的扩幅速率很小，整个系统的侧向压缩使强硬岩层和基质一起发生明显的顺层缩短，不同物质的粘度越接近，顺层缩短越明显。随着整个系统缩短变形，顺层缩短继续进行，褶皱逐渐变得显著，但不能形成肠状褶皱，而是发育明显的圆滑和尖棱转折端相间排列的褶皱，称为尖圆褶皱。当总体收缩量很大时，大致垂直褶皱轴面方向的缩短常使褶皱转折端厚度进一步增大，并使翼部岩层变薄。
在多层岩层褶皱系统中，一套强弱岩层相间所形成的褶皱，其形态不仅与各层的能干性有关，而且也取决于相邻强硬岩岩层（或能干层）的互相影响程度，后者又取决于强硬岩层间的距离及褶皱应变带的宽度。 当夹于弱基质中的强硬岩层发生褶皱时，与强硬岩层相临的软弱岩层受强硬岩层的影响一起弯曲，而远离强硬岩层则以均匀的加厚调节整个系统的顺层压缩，没有受到强硬岩层褶皱弯曲的影响，强硬岩层周围受该强硬岩层纵弯所影响的软弱岩层的所造成的带状区称接触应变带。
如果两强硬岩层相隔很远，超过接触应变带的范围，则两层各自弯曲而互不影响，各自形成具有与自身厚度和与基质粘度差相关的特征波长的褶皱，由此构成不协调褶皱。如果强硬岩层之间的距离很近，以使各层周围的接触应变带互相重叠，则可能出现两种类型的几何影响：各强硬岩层厚度和之间的距离大致相近，而且强弱岩层的粘度差相似，则形成协调褶皱；如果各强硬岩层的厚度不同或强弱岩层韧性差明显不同，则各个强硬岩层很可能使其自己的特征波长影响总的褶皱形式，形成多种波长的褶皱复合岩层，称为多级协调褶皱。 3．压扁作用及影响
岩层在发生褶皱的过程中，经常受到垂直轴面方向的挤压作用，即压扁作用。压扁作用贯穿于整个褶皱作用过程中，按褶皱发育的不同阶段可分为前褶皱压扁作用，同褶皱压扁作用和后褶皱压扁作用。 前褶皱压扁作用指褶皱形成之前，即岩层受力但尚未弯曲时的压扁作用，所产生的结果是，岩层均匀缩短而厚度增大。普遍认为，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。很显然，在高温高压的环境中，前褶皱压扁作用所产生的效果要大得多。
同褶皱压扁作用指岩层弯曲褶皱的同时出现的压扁作用。岩层内部各点的应变状态也随之发生变化，褶皱岩层内部各点的应变椭圆不断压扁，其长轴方位也逐渐旋转到与轴面平行的方向上（图2-3-13）。此时，在近平行于褶皱轴面方向上，就可形成新的叶理，称为轴面叶理（见第六节）。压扁越强烈，应变椭球越扁，整个褶皱也越扁平，轴面叶理也越发育。与此同时，压扁作用的的增强，褶皱层的厚度也相应发生变化，翼部岩层越压越薄，转折端的岩层则越来越厚，从而使整个褶皱从等厚向顶厚褶皱发展。系统统计同一褶皱层翼部厚度和转折端厚度与岩层倾角的关系，可以求出压扁作用造成的岩层缩短应变（参见Ramsay 1987）。 后褶皱压扁作用，指出现于褶皱晚期阶段的压扁作用。这个阶段，岩层不再发生进一步的弯曲，继而代之的是平行轴面的新的面状结构（轴面叶理）的形成和低韧性岩层（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。
在褶皱作用过程中，压扁作用的影响效果受岩层的流变学特征（或力学性质）和变形环境所控制。如果褶皱岩层整体上呈刚性（低韧性），则压扁作用的效果就不明显。如果褶皱岩层整体上显韧性，则压扁作用的效
果就十分显著。
图2-3-13 褶皱发育过程中的压扁作用对褶皱的影响 Fig. 2-3-13 The effect of flattening during folding （二） 横弯褶皱作用
岩层受到与岩层面垂直的外力作用而发生弯曲形成褶皱的过程称为横弯褶皱作用。地壳物质的垂直升降运动是造成这种作用的地质条件，其中，岩浆的上升顶托，岩盐、石膏或粘土等低粘度、低密度易流动物质的上拱穿刺、基底的断块升降等都是导致横弯褶皱作用的重要因素。 横弯褶皱的一般特征是： （1）受褶皱的岩层整体处于拉伸状态，各层都没有中和面。 （2）横弯褶皱作用往往形成顶薄褶皱。
（3）在横弯褶皱作用中，如果岩层呈低韧性状态，褶皱顶部的岩层则由于顺层拉伸而断裂，于背斜顶部形成地堑。如果是穹形隆起，则可形成放射状或环状正断层。
（4）在横弯褶皱作用过程中，也可发生弯滑和弯流作用，但与纵弯褶皱作用相比，滑动方式相反，所形成的褶皱多是轴面向外倾倒的平卧或斜卧不对称褶皱（图2-3-14）。
图2-3-14 基底隆升时两翼岩层内的小褶皱与劈理（据Dennis, 1987）
Fig. 2-3-14 Minor folds and cleavage development as a result of flowage of mantling layers (2, 3,
4) down the flanks of a rising arch in the basement (from Dennis, 1987)
底辟褶皱是地下深处的高塑性物质（岩盐、石膏等）在重力差异作用下呈圆柱状或厚塞状向上流动刺穿上覆岩层而形成的一种构造现象。底辟构造一般包括三部分： ①高塑性物质组成的底辟核，核内物质往往呈现复杂的塑性变形；
②核上构造（上覆岩层），往往是外形不规则的穹隆或短轴背斜，其内部构造特征如上述横弯褶皱的基本特征； ③核下构造，一般比较简单。当底辟核为岩盐时，称为岩丘构造，典型的盐丘直径2-3km，边部陡倾，可以向下延伸达几公里。内部构造通常十分复杂，大量发育紧闭陡倾伏褶皱、重褶皱和多次重褶皱现象。普遍认为，盐丘的形成是由于盐层与其上覆密度较大的围岩间密度差异所引起的浮力使盐层多次向上运动造成的结果。 如果底辟核是侵入岩，岩浆上升侵入围岩，并使上覆岩层上拱形成穹隆，这种作用过程也称岩浆底辟作用。岩浆底辟作用是一种重要的地质作用，它不仅导致广泛的沉积岩层发育地区出现以岩浆岩为底辟核的穹隆形成，太古宙高级变质岩区发育的典型构造样式“卵形构造”或称“片麻岩穹隆”，也多认为与岩浆底辟作用有关（Ftetcher 1972；Ramberg， 1967；傅昭仁，1983；刘先文，1992）。此外，岩浆底辟作用也是一些造山前伸展体制的构造型式的基本动力（杨振升，1987）。 （三）剪切褶皱作用
由于切层或顺层剪切而导致褶皱形成的作用为剪切褶皱作用。为此，根据剪切作用面和参与褶皱的面状组构（层理、劈理、片理等）的关系以及剪切方向与褶皱枢纽的关系，可把剪切褶皱作用分为两类，切层剪切褶皱作用与顺层剪切褶皱作用。 1． 切层剪切褶皱作用
即传统意义的剪切褶皱作用，也称滑褶皱作用（图2-3-15），指沿着一系列垂直或斜交岩层层面的密集叶理或破裂面发生不均匀剪切使岩层层面错动弯曲而形成褶皱的一种作用。其中，作为褶皱面的各种面状构造（层理、劈理等）仅作为反映滑动结果的被动标志，因此，又称之为被动褶皱作用。切层剪切褶皱作用的主要变形特征包括： （1）不论剪切作用面与褶皱面斜交或垂直，必定有一组透入性的面状构造（劈理、片理、片麻理等）与褶皱构造共存，这组面状构造为褶皱的轴面叶理。
（2）从理论模式看，切层剪切作用为简单剪切变形，剪切面就是褶皱中每一点应变椭球的圆切面，每一点的应变都是平面剪切应变。
（3）平行轴面方向上岩层的厚度不变，但垂直厚度在褶皱转折端变厚，在翼部减薄，形成相似褶皱或兰姆赛分类的Ⅱ类褶皱。
（4）褶皱岩层中没有中和面。任一剪切面上所有各点的应变都是相等的。 （5）剪切面上剪切作用的方向不一定与褶皱轴直交，唯一的条件是不能与层平行。与层呈任何角度的剪切都会有褶皱发育，但如果剪切量一定，当剪切方向与褶皱枢纽垂直时，褶皱幅度最大。 （6）对原来垂直剪切面的岩层来说，在褶皱枢纽线两侧的剪切方向相反。
切层剪切褶皱作用是一个广为引用的经典褶皱作用模式。尽管实验研究和理论研究证实了这种剪切作用的可行性（Ramsay等, 1987），但也确定了这种剪切褶皱作用的局限性，即褶皱的形成条件是：先于褶皱形成的一系列密集简单剪切面和不均匀简单剪切作用，这种条件可发生在规模较大，并且剪切应变不均匀的剪切带中。对于中浅变质岩区普遍发育的具有轴面劈理的褶皱而言，滑褶皱作用的贡献是很有限的。 ⑵ 顺层剪切褶皱作用
顺层剪切褶皱作用是指平行于面状构造（层理、片理、糜棱叶理等）的简单剪切而导致早期面状构造发生褶皱的一种作用，顺层剪切褶皱作用的主要变形特征是：
1）所形成的褶皱往往局限于某一固定的岩层或某一岩性层中，或者单个零星发育，或者呈数个褶皱组合的形式发育，并在纵向上或横向上延伸不远即消失。规模较小，常为手标本规模（几厘米）或露头规模（几十米、上百米）。
图2-3-15 理想的剪切褶皱作用模式（据Hobbs et al., 1979） Fig. 2-3-15 Ideal shear folding model (from Hobbs et al., 1979)
2）褶皱一翼长，一翼短,为不对称非圆柱状褶皱，轴面往往与褶皱周围的岩层层面等面状构造斜交。鞘褶皱是顺层剪切褶皱作用的典型褶皱型式。顺层剪切褶皱作用所形成的褶皱或者作为纵弯褶皱的内部小构造赋存于强硬岩层之间的软弱岩层之中，或者产于大型韧性剪切带之中近年来随着对韧性剪切带内褶皱构造的研究，这种顺层剪切褶皱构造的样式和成因（详见第四章第四节）也逐渐为人们认识。 （四）柔流褶皱作用
高塑性岩层（高塑性体）受力的作用时，呈类似粘稠的流体而发生变形形成形态复杂、褶皱要素产状变化大、不协调性普遍的流动褶皱。底辟作用形成的底辟核内的褶皱、高级变质岩石，尤其是麻粒岩相变质岩石中的褶皱都具有强烈塑性流动的特征。这种褶皱机制强调高塑性物质的流动对褶皱形成和褶皱样式的影响，与前述几种成因机制并不矛盾，但显然不是一种独立的成因机制，而是对前述几种成因机制的补充。 五、叠加褶皱及其基本型式