整理构造地质学试题Word文档格式.docx
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应力:
当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变就称为应变(Strain)。
材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力.把分布内力在一点的集度称为应力(Stress),应力与微面积的乘积即微内力.或物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
主应力:
物体内任一点剪应力为零的截面上的正应力
应力状态:
物体受力作用时,其内部应力的大小和方向不仅随截面的方位而变化,而且在同一截面上的各点处也不一定相同
应力场:
,构造应力场是指形成构造体系和构造型式的地应力场,包括构造体系和构造型式所展布的地区,连同它内部在形成这些构造体系和构造型式时的应力分布状况
构造应力场:
应力椭球体:
一个六面体受到3对正应力的作用而处于平衡状态,这三对正应力叫做主应力(主应力可以是压应力,也可以是拉应力),分别为σ1,σ2和σ3,其中σ1>σ2>σ3。
当σ1,σ2和σ3符号相同时(即同时均为压应力或者拉应力),可以根据一点的主应力矢量σ1,σ2和σ3为半径作出一个椭球体,该椭球体代表了作用于该点的全应力状态,称为应力椭球体。
应变椭球体:
地质学中对岩石在构造运动中的变形作几何形象解析的一种工具。
定义:
在各向性质相同的岩石中任取一立方体,假想其中存在一个圆球体,当立方体受三向不等力作用发生均匀变形时,在不超过极限的范围内,原来的圆球体即变成三轴不等的椭球体,叫应变椭球体。
变形:
均匀变形:
一种变形方式。
变形过程中各单薄层之间发生相互滑动,每层相对其邻层之运动都是相同的。
该变形形式通常不会导致褶皱发生。
非均匀变形:
非均匀变形是指变形体内非均匀变形各点的应变不等,即变形后物体内任一方向上的e(伸长度)、λ(平方长度比)、ψ(角剪应变)和γ(剪应变)值是有变化的。
标志为变形前的任一组平行直线变形后不再是平行直线。
[1]
应变:
物体内任一点因各种作用引起的相对变形
主应变:
主应变是指应变椭球体主轴方向的应变
线应变:
物体受力产生变形时,体内各点处变形程度一般并不相同。
用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
为此可在该点处到一单元体,比较变形前后单元体大小和形状的变化。
在直角坐标中所取单元体为正六面体时,三条相互垂直的棱边的长度在变形前后的改变量与原长之比,定义为线应变,用ε表示。
一点在x、y、z方向的线应变分别为εx、εx、εy、εz。
线应变以伸长为正,缩短为负。
剪裂角:
共轭剪切破裂角:
受同一应力场作用在岩层中形成两组相交的节理系统称共轭节理.利用共轭节理可确定点应力状态,可分析区域应力场特征.共轭节理的研究在节理构造中占有十分重要的地位.
1)共轭节理发育特征
共轭剪裂角(2θ)〈90°
的共轭节理:
发育在偏脆性的花岗岩中.
共轭节理(2θ)=90°
发育在脆性塑性偏中的沙岩层中.
共轭剪裂角(2θ)〉90°
发育在偏塑性泥质岩中.
单剪应变:
纯剪应变:
纯剪(pureshear)是非旋转应变的特例。
物体发生均匀变形,在变形期间其主应变轴方位保持不变,而只改变其长度。
这种应变是非旋转的,又称为纯应变(purestrain)。
若主应变是沿着一个主轴伸长,而沿另一主轴纯剪(非旋转应变)缩短,但是两者的应变量的绝对值相同,则一个内接的菱形在变形后变成一个钝角和锐角互换位置的菱形。
此时,其面积、体积和应变轴的方位都不发生变化,在与主应变轴呈45°
的截面上,只有剪应力作用而没有正应力,这种应变状态,即称为纯剪。
在运动学上,剪切面内两特征方向(或非旋转方向)相互垂直,运动学涡度等于0。
递进变形:
蠕变:
材料在常应力作用下,变形随时间的延续而缓慢增长的现象
松弛:
内应力随时间增加而减少的现象
背斜:
地层中一种上凸的褶曲构造,其核部由老地层组成。
地层时代由核部向两翼由老到新排列
向斜:
地层中一种下凹的褶曲构造,其核部由新地层组成。
地层时代由核部向两翼由新到老排列。
背形:
背形泛指任何形态向上弯曲(而不论地层新老)的褶皱。
背形构造多用于层序新老不明的岩层褶皱或其他面状构造(如片理、劈理、节理充填脉等)形成的褶皱。
[
向形:
向形泛指任何形态向下弯曲(而不论地层新老)的褶皱。
多用于层序新老不明的岩层褶皱或其他面状构造(如片理、劈理、节理充填脉等)形成的褶皱
枢纽:
在构造地质学中,在褶皱的各个横剖面上,同一褶皱面的各最大弯曲点的联线叫做枢纽
轴面:
:
褶皱轴面是由一组相邻褶皱面的枢纽连成的面。
对称褶皱或两翼岩层厚度基本相同的褶皱中,轴面是翼间角的平分面,或是大致平分褶皱两翼的对称面。
轴面可以是平面或曲面,如为平面亦称为轴平面(axialplane)。
[1]
轴迹:
轴迹是褶皱轴面与地面或任何给定平面的交线
槽线:
褶皱槽线是同一向形褶皱面的最低点的连线
脊线:
褶皱脊线是指同一背形褶皱面上最高点的连线。
倾伏角:
倾伏角是指线状构造倾伏的角度,即在包含线状构造的铅垂参考面上此斜线与水平线之间的夹角
侧伏角:
侧伏角(pitch)是指当线状构造在某一斜面内时,此线与其所在面走向线之间所夹锐角,侧伏角称为此线在那个面上的侧伏角。
侧伏角所朝的方位称为侧伏向。
侧伏角的记录方法如60°
S,表示侧伏角为60°
、侧伏向朝南。
等倾斜线:
同沉积褶皱:
大多数褶皱是在岩层形成之后受力变形而形成的,但也有—些褶皱是在岩层沉积的同时边沉积边褶皱而形成,这类褶皱称为同沉积褶皱。
由于同沉积褶皱是在漫长过程中逐渐变形而形成的,因此,它的形态可以反映在褶皱过程中形成沉积物的岩相、厚度及其某些结构、构造特点等方而。
常具有以下的特点:
(1)褶皱两翼的倾角一般上部平缓,往下逐渐变陡,褶皱总体为开阔褶皱。
(2)岩层厚度在背斜顶部薄,向两翼厚度增大,向斜中心部位岩层厚度往往最大,沉积
的等厚线与相应的构造等值线形态基本一致。
(3)岩层的岩石结构构造明显受构造控制。
背斜顶部常沉积浅水的粗粒物质,而向向斜
中心部位岩石颗粒逐渐变细,反映盆地较深处的沉积。
(4)常在一例或两侧伴生有同沉积滑榻褶皱或滑塌断层,滑塌一般自背斜隆起中心顺两翼下滑。
底辟构造:
底辟构造是一种特殊的构造,是地下岩盐,石膏或粘土等低粘性易流动的物质,在构造力或浮力的作用下向上流动,以至刺穿或部分刺穿上覆岩层拱起形成的构造。
底辟构造通常呈被正断层切割的穹状或长垣状构造
穹窿:
一种特殊形态的褶皱。
平面轮廓近于等轴的背斜构造,平面上地层呈近同心圆状分布,核部出露较老的地层,向外依次变新,岩层从顶部向四周倾斜,穹隆发育地区变形一般比较微弱,地层产状平缓,常伴有放射状或环状高角度断层。
大的穹隆直径可达几十公里,小的只有数米。
大型穹隆一般发育在稳定的克拉通地区或造山带的前陆地区。
构造盆地:
由地质构造作用形成的盆地。
包括由岩层倾向中心而形成的近似圆形或椭圆形的盆地,和地壳构造运动,例如凹陷或断陷作用形成的盆地。
隔档式褶皱:
又称梳状褶皱(combfold),是由一系列平行线状延伸的紧闭背斜和开阔平缓向斜相间排列组合而成的一组褶皱。
是过渡型活动区的一种典型褶皱类型。
中国标准发育地区为四川盆地东部。
隔槽式褶皱:
是由一系列平行线状延伸的紧闭向斜和开阔平缓背斜相间排列而成的一组褶皱。
简单的说就是向斜窄,背斜宽。
其背斜形状似箱子,又称箱状褶皱。
是过渡型活动区的一种典型的褶皱类型。
中国标准实例见于黔北、湘西一带。
滑脱构造:
是岩石圈内部的一种构造。
由于岩石圈本身并不是一个均质的圈层,而是由许多平行的小圈层组成,当它受到地应力作用时,相邻的小圈层之间会发生滑动、脱离的现象,从而形成各种滑脱构造,两个小圈层之间也从而形成滑脱界面。
岩石圈中多级分层及滑脱构造的发现是构造地质学认识上的重大突破。
纵弯褶皱作用:
是岩层受纵向压缩作用因力学失稳而弯曲的褶皱作用。
一般假定岩层褶皱前处于初始水平状态,所以纵弯褶皱作用多是岩层受水平挤压的结果,所形成的褶皱构造称为纵弯褶皱或简称弯褶皱。
横弯褶皱作用:
是指受到与层面垂直的作用力而使岩层发生弯曲的作用。
一般认为岩层初始产状呈水平状态,因而横弯褶皱作用的外力是垂向的,如基底的差异性升降、底辟作用等都可导致盖层发生横弯褶皱。
因褶皱岩层整体处于拉伸状态,各层都没有中和面。
由于褶皱顶部受侧向拉伸最强,如岩层韧性较强将形成顶薄褶皱(supratenuousfold),又称上薄褶皱。
如岩性偏脆性则可能于背斜顶部形成地堑,或者于穹状隆起顶部产生放射状或环状正断层等,以总体达到岩层伸展的效果。
弯滑作用:
指一系列岩层通过层间滑动而弯曲成为褶皱的作用
弯流作用:
当岩层发生弯曲变形时,不仅发生层间滑动,而且某些层内部可能出现物质流动现象,这就是弯流褶皱作用剪切褶皱作用:
是岩石层理或片理沿一组密集剪裂面发生有规律剪切褶皱差异滑动形成的褶皱。
褶皱作用过程中层面不起运动面的作用,只作为反映差异滑动的一个标志面,所以又属被动褶皱。
剪切褶皱作用是相似褶皱的主要形成方式。
剪切褶皱多出现在劈理发育的强烈褶皱地区
柔流褶皱作用:
指高塑性岩层(或一般岩体由于高温高压而变成高塑性体),受力作用时,呈类似粘稠的流体而发生变形形成的形态复杂,产状无规律的柔流褶皱,如岩盐因塑性流动变成褶皱,深变质岩的长英岩脉流变成肠状褶皱。
滑褶皱作用(又叫剪切褶皱作用)指岩层沿着一系列与层面近于垂直的剪切面,发生有规律的差异滑动而形成的褶皱
膝折作用:
膝折作用是岩性均一的薄层受到与层理平行或稍稍斜交的力的作用时,由于层间滑动受到某种限制而使滑动面发生急剧转折,即绕一个相当于轴面的膝折面发生转折而发生的褶皱作用
节理:
由构造运动将岩体切割成具有一定几何形状的岩块的裂隙系统。
也是岩体中未发生位移(实际的或潜在的)的破裂面。
剪节理:
剪节理是由剪应力产生的破裂面,剪节理和破劈理是有差异的,它们的区别只是发育密集程度和平行排列程度不同,当其间隔在毫米和厘米范围内时为破劈理,而当其间隔超过数厘米时就是剪节理了。
剪节理处处可见,尤其是侏罗纪以前的刚性岩石。
剪节理形成于主构造破碎带的边缘,如果是密集带又可称为劈理化带或构造破碎带,是一种比较平直、紧闭、陡倾角(80-90度)的裂隙。
单组剪节理(又称剪切裂隙)延伸可以较长,地质构造力学把它叫做扭性裂隙。
普遍产在刚性(坚硬)的岩石中,而塑性岩石则以褶皱、柔皱和弯曲为主。
张节理:
张节理是由张应力产生的破裂面,具有以下主要特征:
(a)产状不稳定,延伸不远。
单条节理短而弯曲,节理常侧列出现。
(b)张节理面粗糙不平,无擦痕。
(c)在胶结不甚坚实的砾岩或砂岩中张节理常常绕砾石或粗砂粒而过,如果穿切砾石,破裂面也凹凸不平。
(d)张节理多开口,一般被矿脉或岩脉充填,脉宽变化较大,脉壁平直或粗糙不平,脉内矿物(如石英)常常呈梳状结构。
(e)张节理有时呈不规则树枝状,各种网络状,有时也追踪X型节理形成锯齿状张节理,单列或共轭雁列式张节理,有时也呈放射状或同心状组合形式。
节理组:
同期形成,同一成因,具有一定相关产状的所有节理称节理组。
例如受同一地应力的作用形成的区域性分布基本同一产状的平行节理;
在沉积岩里一组通常平行于倾向和另一组平行于走向的节理;
在块状岩浆岩和变质岩中三组不同产状的节理。
节理系:
指同一作用力形成的彼此有规律结合的两个或两个以上的节理组
纵节理:
纵节理是指走向节理的几何关系与褶皱轴或区域构造线走向大致平行的节理。
岩浆岩中的S节理(Sjoint),岩浆岩中平行于流线、垂直于流面的原生节理。
横节理:
横节理是指走向与褶皱轴或区域构造线走向大致垂直的节理。
岩浆岩中的Q节理(Qjoint),岩浆岩中垂直于流面和流线的原生节理。
斜节理:
斜节理是指与岩石走向或褶皱轴向斜交的节理
走向节理:
节理的走向与岩层的走向一致或大体一致。
倾向节理:
节理的走向大致与岩层的走向垂直,即与岩层的倾向一致。
斜向节理:
节理的走向与岩层的走向既非平行,亦非垂直,而是斜交。
顺层节理:
节理面大致平行于岩层层面
断层:
岩体受力作用断裂后,两侧岩块沿断裂面发生显著位移的断裂构造
滑距:
是指断层两盘实际位移的距离,即断层两盘上原来相合的对应点(a、b)之间的真实距离,称为总滑距(netslip)。
总滑距是三维的;
在断层面走向线上的分量称为走向滑距;
走向滑距与总滑距方向间的锐夹角为总滑距或擦痕的侧伏角;
总滑距在断层面倾斜线上的分量称为倾斜滑距;
总滑距在水平面上的投影长度称为水平滑距。
断距:
断层两盘相对移动开的距离叫断距。
分为总断距、走向断距、倾向断距、水平断距和铅直断距等。
正断层:
正断层
(附图为正断层示意图)
normalfault
地质构造中断层的一种。
是根据断层的两盘相对位移划分的。
断层形成后,上盘相对下降,下盘相对上升的断层称正断层。
它主要是受到拉张力和重力作用形成的。
断层面倾角较陡,通常在45°
以上。
正断层在地形上表现显著,多形成河谷、冲沟和湖泊等。
正断层与平移断层多出现于张裂性版块边界。
逆断层:
逆断层
reversefault
(附图为逆断层示意图)
逆断层是地震构造中断层的一种,为上盘上升,下盘相对下降的断层,主要由水平挤压而形成。
至于断层,则是地下岩层受力达到一定强度而发生破裂,并沿着破裂面有明显相对移动,这是引发地震的主要原因。
这类断层主要由水平挤压而形成,按断面的倾角又分为:
冲断层(断面倾角>45°
);
逆掩断层(断面倾角在25°
—45°
间);
辗掩断层(断面倾角<25°
)。
根据断层倾角的大小,可分为:
高角度逆断层和低角度逆断层。
高角度逆断层面倾斜陡峻,倾角大于45°
,常常在正断层发育区产成,所以有些学者将高角度逆断层与正断层统一归属于高角度断层。
倾角小于45°
(一般多在30°
左右或更小)的逆断层称为低角度断层。
位移距离很大的低角度逆断层称为逆冲断层。
聚合性板块边界多逆断层与褶皱构造
平移断层:
又称横移断层、走滑断层,亦称为扭转断层(WrenchFault),平移断层作用的应力是来自两旁的剪切力作用,其两盘顺断层面走向相对位移,而无上下垂直移动。
规模巨大的平移断层通常称为走向滑动断层。
由于断层面是采水平方向移动的,所以在野外的观察上经常没有明显的断崖,只会在地面上看到一条断层直线。
地堑:
两侧被高角度断层围限﹐中间下降的槽形断块构造。
多指大﹑中型的构造﹐大者延长可达数百公里。
地堑常成长条形的断陷盆地﹐其边界可以是平直的﹐但更常见的是折线状边界﹐一般由多条高角度正断层联合而成。
仅在一侧为断层所限的断陷﹐称为半地堑或箕状构造。
与地堑相对应的另一种构造是地垒。
地垒是两侧被断层围限﹐中间上升的断块构造。
其边界断层一般也是高角度正断层。
地堑与地垒常伴生,相间排列﹐则形成盆岭构造﹐如美国西部的盆岭区。
地堑大多发育在地壳受拉伸地区。
在水平拉张作用下﹐地壳在垂向上减薄﹐在上部形成两组剖面上共轭的高角度正断层﹐其间的地块下降﹐就形成地堑。
在两个倾向相背的断层中间则形成地垒。
地堑常与沉积矿产﹐尤其是煤和油气藏等密切相关。
著名的地堑有欧洲的莱茵地堑﹐中国晋陕的汾渭地堑等。
地堑在地形上常表现为断陷谷地,如汾渭地堑就形成汾河谷地与渭河平原(谷地)。
枢纽断层:
枢纽断层(hingefault)是以垂直断层面的轴为枢纽,断层两盘发生旋转位移的断层。
其旋转轴可以位于断层端点或中间任意点,枢纽断层位移量随离开枢纽的距离而增大,各点的位移方向也随之变化。
以中点为枢纽的断层,其断层效应表现为一端为正断层、另一端为逆断层。
是旋转断层的一种类型。
[1]
其旋转式有两种:
一是旋转轴位于断层的一端;
二是旋转轴位于断层的中点。
枢纽断层
正、逆、平移断层的两盘相对运动都是直移运动。
事实上,有许多断层常常有一定程度的旋转。
断盘的旋转有两种情况:
一种是旋转轴位于断层的一端,表现为横过断层走向的各个剖面上的位移量不等,一种是旋转轴不位
断层的端点,表现为旋转轴两侧的相对位移的方向不同,如一侧为上盘上升,而另一侧为上盘下降。
两种旋转均使两盘中岩层原来一致的产状不再平行一致。
旋转量比较大的断层,可称为枢纽断层。
阶梯状断层:
阶梯状断层是指一组产状大致相同的正断层,各自的上盘依次下降,形成如阶梯状的断层组合。
它的总体位移为各断层位移之和
叠瓦状断层:
叠瓦状断层(imbricatefaults)又称叠瓦构造(imbricatetectonics)。
一系列产状相近的逆断层的组合型式;
各断层的上盘依次相对上冲,呈屋顶盖瓦式或鳞片状依次叠覆,故名。
许多叠瓦状断层常常表现为有一条主干逆冲断层作为“底板”滑断面,在其上的逆冲岩席中发育有一系列铲状的分支逆断层,其间的弧形断片依次上冲叠置而构成叠瓦扇(imbricatefan)。
根据叠瓦状断片的滑动特点可对叠瓦扇进一步分类:
最大滑动量的主干逆冲断层出现在前缘的称为“前导叠瓦扇”或“锋缘逆冲断层系”;
出现在后缘的则称为“后继叠瓦扇”或“尾缘逆冲断层系”。
裂谷:
地球深层作用的地表坳陷构造,以高角度断层为界呈长
裂谷
条状的地壳下降区,是数百至上千千米长的大型地质构造单元。
英国人C.W.格雷格里1894年首先提出。
裂谷是板块构造运动过程中,大陆崩裂至大洋开启的初始阶段的构造类型,也是岩石圈板块生长边界的构造类型,在陆壳区大洋中脊上均有发育。
现今规模最大的裂谷发育在各大洋盆的洋中脊上,裂谷形态保持良好,特征明显。
一般谷宽25~30千米,高出最深洋底2~3千米,与附近洋底高差为0.5~1.5千米。
全球洋中脊裂谷总长在6万余千米。
洋中脊裂谷带虽经常被转换断层截断错开,但仍明显地连贯分布。
大陆裂谷按形成方式的不同,可分为主动裂谷和被动裂谷两类。
主动裂谷是地幔的上升热对流的长期作用,使大陆岩石圈减薄、上隆而致破裂,然后出现坳陷而成裂谷,如东非裂谷、红海亚丁湾。
被动裂谷则是由于地壳的伸展作用或剪切作用,使岩石圈减薄、破裂而导致裂谷的形成。
断层效应:
断层效应(faulteffect)是指由被断错地层的空间分布特征所反映的断层位移的视觉形象。
它是由断层产状、真位移、地层产状以及观察剖面的位置等因素的组合情况所决定的。
如同一条断层,当其切过不同产状的地层、或在不同方位的剖面上观察时,可以发现以断层两侧地层错开关系为依据而测算的位移方向和视断距各不相同。
这种现象就是断层效应。
深大断裂:
深大断裂是规模巨大向地下深切而且发育时期很长的区域性断裂。
又称深断裂。
其切割深度可达下地壳,甚至切穿地壳伸入地幔。
区域延伸可上百公里乃至上千公里。
深大断裂一般是各级区域构造单元的分界,把地壳分割成运动特点和构造各不相同的地块,并与构造单元相应发展,或在不同构造时期一再活动。
最早的一些深大断裂出现在元古宙初。
深大断裂由А·
В·
裴伟于1945年提出
同沉积断层:
与沉积作用同时发生断裂作用所形成的断层叫同生断层,亦称同沉积断层或生长断层。
这种断层具有两盘相同层位岩层厚度不同、断层面常为弯曲面、延伸长度较大和同期性发育等特点。
同生断层往往形成滚动背斜,是油、气聚集的有利场所。
擦痕:
断层两盘岩石被磨碎的岩屑和岩粉在断层面上刻划的一组比较均匀的平行细纹。
有时表现为一端粗而深,另一端细而浅。
由粗而深端向细而浅端一般指示对盘运动方向。
阶步:
又称擦阶。
是断层面上与断层擦痕伴生并与之垂直的微小陡坎。
坎高不足一毫米或几毫米。
阶步延长方向与断层两盘相对错动方向垂直,顺下坎面方向抚摸,手感光滑,这时手动的方向代表另一岩盘相对运动的方向。
阶地由于剥蚀,堆积展平的地面或构造面被地壳运动抬升,超出河、湖、海等一般洪水期水面之上,呈阶梯状分布在山坡上,这种阶梯状地貌称为阶地。
按成因,阶地可分为:
河流阶地、海蚀阶地、海积阶地、湖蚀阶地、冰砾阜阶地和构造阶地等。
阶地面平坦,土壤肥沃,为工农业生产、交通、居民点较好的所在地
韧性断层:
韧性剪切带
求助编辑百科名片
韧性剪切带,地壳深部(大于10~15公里)普遍存在的具有强烈的塑性流变及旋转应变特征的面状高应变带。
又称韧性断层。
介绍
分类
特征
编辑本段介绍
韧性剪切带中没有明显的破裂面,但两侧岩石可发生明显的剪切位移,韧性剪切带内部及与围岩之间的应变均呈递进演化的关系。
其小者可见于薄片中,大者宽数公里,延展可达上千公里。
韧性剪切带在造山带、裂谷带的形成中起着重要作用,并且与成矿作用关系密切。
编辑本段分类
按韧性剪切带主界面(通过韧性剪切带中心的叶理面)产状及两侧相对运动状况可分为:
①主界面近直立两侧岩石相对水平移动的韧性平移型剪切带;
②上盘岩石相对下盘岩石作正向滑移的韧性正剪切带;
③上盘岩石相对下盘岩石作逆向滑移的韧性逆剪切带;
④岩石圈中不同物性岩层之间相对滑脱而形成的韧性滑脱型剪切带。
编辑本段特征
①几何学特征。
韧性剪切带属于平面应变中的简单剪切机制类型,即在应变椭球体中,X轴拉伸,Z轴缩短,Y轴不变并发生旋转,而且符合富林指数(K)为1的特点:
剪切应变值和劈理面与剪切面夹角成反比。
韧性剪切带公式
② 小构造特征。
韧性剪切带中发育剪切成因的褶皱,在主界面附近常发育A型褶皱,还可以出现一种特殊的A型褶皱──鞘褶皱,是
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