1.6.4 地质构造的野外观察与分析
1.6.4.1 沉积地层接触关系
（1）整合地层，两套地层间是逐渐过渡，时代上有传递性，没有古风化痕迹，而且上下地层产状一致。
（2）平行不整合，虽然两套地层产状大体一致，但形成的时代存在很大距离，也就是中间一段时期缺失地层，所以从上下地层含的化石年代上可以判断，此外可以通过寻找古风化壳来确定平行不整合的存在。
（3）角度不整合，上下产状不一致，并且是下覆地层发生过褶皱变形而上方地层是水平沉积的，在野外主要是寻找古风化壳化石痕迹，还要观察下伏地层是不是褶皱后被剥蚀的面。
1.6.4.2 褶皱
岩层受力的挤压而发生弯曲的现象称为褶皱。褶皱是几乎在任何沉积岩区都能见到的一种极为普通的构造地质现象，只是其规模大小不同而已，大者长达几十千米，甚至几百千米，小者在标本上就能观察到，甚至在显微镜下才可见。不过，在野外视野所及者，几百米、几千米的规模居多。真正特大的褶皱，在距离较短的剖面上是看不出来的，必须通过长距离的剖面穿越，或通过填绘地质图以后才能分析出来。研究褶皱的基本要点主要包括褶皱的形态、产状、类型、形成的方式以及分布的特点。
1.褶皱的基本形态
褶皱的基本形态只有两种：背斜和向斜。背斜的标志是岩层向上弯曲，核心部位是老岩层，两侧为新岩层。向斜的标志是岩层向下弯曲，核心部位为新地层，两侧翼部为老地层。如果岩层被侵蚀风化，在地表暴露出来（以平面图形式表示的话）时，从中心到两侧，岩层的排列由老到新，对称出现，是为背斜；相反，从中心向两侧的岩层自新到老，对称出现，则为向斜。
认识背斜和向斜构造以后，就可以按照褶皱要素——核部、翼部、转折端、轴向、倾伏等进行具体的描述了。例如，某背斜构造核部由寒武地层构成，两侧由奥陶系至石炭系地层构成，轴向东北，向西南倾伏。
然后，再将观察的褶皱进行分类，根据褶皱轴面的产状分为直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱。一般说来，这些褶皱的形态都反映了岩层受力程度的不同。或者说，从直立褶皱到翻卷褶皱，受力越来越强，因两侧受力的程度不同，轴面向受力较弱的一侧倾斜。根据岩层弯曲的形态分为圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇形褶皱及挠曲。以上提到的褶皱形态，可以说是“小型”的褶皱，即站在褶皱岩层的面前，一眼看去，就清晰能辨。而实际上，还有“大型”的褶皱，在野外地质旅行、穿越长剖面时才能辨认的，它们大多是“非单个”褶皱，而是由一系列褶皱复合组成。
在褶皱形态的观察基础上，如果要进一步研究形成褶皱的机理，可在地质调查告一段落以后做详细的解剖——如纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、柔流褶皱作用、压肩作用等。
2.褶皱的研究
对褶皱形态的研究，就是要查明褶皱的位置、产状、规模、形态和分布特点，探讨褶皱形成的方式和形成的时代，了解褶皱与矿产的关系等。观察褶皱出露的形态，也就是从褶皱在地面出露的形态做纵横方面的观察，经过多方分析，恢复其真实面貌。对褶皱内部的小构造（指小褶皱、小断裂面、线理等）研究，它们分布于主褶皱的不同部位，由于规模较小，易于观察，各自从一个侧面反映出主褶皱的某些特征。褶皱形成后一般遭风化侵蚀作用，背斜核部由于节理发育易于风化破坏，可能形成河谷低地，而向斜核部则可能形成山脊。
1.6.4.3 断层
断层与节理同属断裂构造，而断层往往是节理的进一步发育所致。当节理发生位移、两壁有所错动时，即称为断层，是野外常见的一种重要地质现象。
1.断层的几何要素
断层的几何要素主要包括断层面、断盘、断层线和位移。
（1）断层面。所谓断层面，就是两部分岩块沿着滑动方向所产生的破裂面。断层面的空间位置也像地层的层面一样，是由其走向和倾向而确定的。但断层面并非一个平整的面，往往是一个曲面，特别是向地下延伸的那一部分，产状可以有较大的变化。此外，断层面不是单独存在的，往往是有好几个平行地排列着，构成所谓断层带，又由于断层带上两壁岩层的位移错动，使岩石发生破碎，因此又称为断层破碎带。其宽度达几米、甚至几十米。一般情况下，断层的规模愈大，断层带的宽度也愈大。
（2）断盘。断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。由于断层面两壁发生相对移动，所以断盘就有上升盘和下降盘之分。在野外识别时，按其位于断层面之上者称上盘；位于断层面之下者称下盘。当断层面垂直时，就无上盘或下盘之分。
（3）断层线。断层面与地面相交之线，称断层线。
（4）位移。位移这是断层面两侧岩块相对移动的泛称。在野外观察断层时，位移的方向是必须当场解决的问题之一。特别遇到开矿时，一旦遇到矿脉（或矿层）中断，往往是断层位移所致，需要立即追查。追查的办法是运用两侧岩层的层序关系来判断或抚摸断层面上的擦痕等来确定。
2.断层的标志
（1）构造（线）不连续。各种地质体，诸如地层、矿层、矿脉、侵入体与围岩的接触界线等都有一定的形状和分布方向。一旦断层发生，它们就会突然中断、错开，即造成构造（线）的不连续现象，这是判断断层现象的直接标志。
（2）地层的重复或缺失。这是很重要的断层证据。虽然褶皱构造也有地层的重复现象，但它是对称性的重复，而断层的地层重复却是单向性的。至于地层的缺失，凡沉积间断或不整合构造也可造成，但这两类地层缺失都是区域性的，而断层造成的地层缺失则是局部性的。利用地层的重复或缺失不仅是判断断层的重要手段，而且是判断断层两盘相对动向的重要方法，借此还可以确定断层的性质——是正断层，还是逆断层。
（3）断层面（带）上的构造特征。这是识别断层的直观证据，即在眼前“方寸”之地内所能见到的若干构造现象，最常见的有断层擦痕、构造岩、牵引构造。也可根据地貌或水文上的一些特征说明有断层存在，但不易判断其两盘的运动方向。
3.断层的分类
认识断层的证据、判断断层的存在以后，就可以进一步将断层进行分类，这也是野外观察断层时必须解决的问题。一般最常用的断层分类法，是根据两盘岩块相对移动的性质而定，分为正断层、逆断层和平移断层。如果逆断层断层面的倾角小于30°，则又称为逆掩断层。规模很大的逆断层（推移数千米以至数十千米者），又称为推覆体，这是“地槽区”常见的一种构造现象，如阿尔卑斯地区是世界闻名的推覆体所在地。不过，野外所见到的断层，往往并非单个出现，而是以组合的形态出现居多，如阶梯断层、地堑与地垒、叠瓦状构造。在某些特殊场合还能见到以下几种类型：环形断层及放射状断层，多见于火山活动区的火山锥附近或穹隆构造的周围，也见于侵入体的周围；旋扭断层，多见于较大的断裂之旁，是一种规模小的弧形断层，好似主断层派生出来。
在野外调查时，除了认识和判断断层的存在、类型、性质等外，还要进一步查清断层发生（或形成）的时间。凡被断层切断的地层，这些断层的发生年代应在被切断的最新地层之后，在未被切割的最老地层之前。例如某断层切穿三叠纪地层，而未断及侏罗纪地层，则此断层形成的时间应判定在三叠纪末较妥。断层年代的确定，对于研究区域地质发展史、成矿作用的时期等都十分重要。而年代问题的确定，主要是在野外解决。
1.6.4.4 节理
1.节理的测量
一般野外调查应选择节理比较密集（数十条在一起）的地方作为观察点，为了达到统计目的，测量面积的大小视节理的密度而定。一般情况下，一组节理能测到50～60条产状，就有较好的统计效果。节理的野外测量记录见表1.2，主要包括以下内容。
（1）节理群所在地的地理位置。
（2）节理与褶皱或断层的关系，如在褶皱的轴部、翼部、断层的上盘或下盘等。
（3）节理所在的岩层时代或层位、岩石的性质、岩层的产状要素。
（4）节理的产状要素。
（5）节理面及充填物的特征。
（6）节理的力学性质及旋向。
（7）节理组、系归属及相互关系。
（8）节理密度统计（条/m）。
（9）备注。
表1.2 节理的野外测量记录表
2.节理玫瑰花图编制
以最常见的“走向玫瑰花图”的编制为例。
首先，进行资料整理。将测点上所测的节理走向全部换算成NE向和NW向，按走向方位大小，采用10°为一间隔分组，分成1°～10°、11°～20°、…统计每组节理条数并算出平均走向。
其次，确定做图比例尺。按做图大小和最多那一组节理的条数，选取一定长度的线段作为一条节理的线条比例尺，然后以等长或稍长于按线条比例尺表示最多那一组节理条数的线段长度为半径，作一个上半圆，通过圆心画出E、W、N三个方向，并标出方位角。
再次，定点连线。从1°～10°第一组开始，从半径方向按该组节理条数线段比例找出对应走向方位角中间值之点，此点即表示该组节理平均走向和条数。待各组的点确定之后，依次将相邻组的点折线连接。当其中某一组无节理时，应将连线折回圆心，然后再从圆心往下一组的点相连（最好边找点边连线）。
最后，写上图名，标出线段比例尺。必要时画出河流流向和主要建筑物（如坝轴线等）方位，以便分析评价节理对水工建筑物等的影响。线、产状及其他观测点等一一标绘到相应的位置上，构成平面路线图。
选择剖面方位：一般情况下，选择与岩层倾向一致的方向作为剖面方向，或连接基线的起点和终点作为剖面线。
投绘剖面地形轮廓线：在导线平面图的下方，平行于剖面线作一条与之等长的基线，在基线两端点树起高程标尺（若未知基点高程，可按相对高差计），并将左端定为起点，再将各导线点按累积高差投影在基线上方，连接各点即得剖面地形轮廓线。
投绘剖面中的地质内容：将导线上各岩层分界点、各种地质构造及地质现象投影到地形线上，按产状和规定的图例符号表示出地层（若剖面方向与岩层走向垂直时，按真倾角表示，否则按视倾角表示）岩性和其他地质条件。
1.6.4.5 岩体接触关系与形成时代
1.岩体的接触关系
（1）侵入接触。反映岩体侵入时代晚于围岩。侵入标志主要有：①岩体切穿围岩，在主要岩体附近有岩枝伸入围岩之中；②岩体边部常有较细粒的冷凝边（或边缘带）；③岩体边部原生流动构造比较发育；④岩体中有大量的围岩捕虏体和同化混染现象；⑤围岩受岩体的影响出现变质矿物，发现在接触变质晕（带），常伴随有矿化或矿体出现，变质晕的宽窄主要与岩体的成分、大小、侵入深度、接触面的陡缓和围岩成分有关。
（2）沉积接触。呈沉积接触关系的岩体，其形成时代早于上覆沉积岩层的时代。岩体遭受风化剥蚀后，为沉积岩层所覆盖的接触关系。主要识别标志有：①在侵入体的顶部与其接触的沉积岩中，没有发现任何变质现象；②在上覆沉积岩底部的沉积物中，常有被剥蚀的侵入体砾石或砂砾；③在接触面上，岩体表面发育有不平整的侵蚀面或风化壳；④岩体顶部的岩脉或矿体有被切断现象。
（3）断层接触。侵入体与围岩之间呈断层关系，在接触带上有断裂现象，如擦痕、碎裂岩甚至糜棱岩带等。
（4）接触面产状野外观测与分析。在野外必须弄清它们的接触关系，是渐变的还是急变的；接触面是陡的还是平缓的，它的宽度多大；接触线是弯曲的还是平直的等。详细记录下来，并描绘素描图。按接触面不同可分为平整接触、波状接触、疙瘩状接触、锯齿状接触、枝杈状接触、顺层注入接触等。平整的和波状的接触说明岩浆活动性不大，多为急变接触。疙瘩状接触则表明岩浆的静压力是十分强大的，以致冲碎围岩。锯齿状与疙瘩状接触相似，不过其化学活动性更强烈，枝杈状接触与顺层注入接触都是在岩浆静压力大和化学活动性很强的情况下形成的，不过后者又与围岩的构造有关。
还应着重研究接触面与围岩的关系，了解围岩是何种岩性，由近而远仔细观察变质矿物的出现情况，注意有否交代现象，在此基础上，根据岩石的矿物共生组合、标型矿物和结构构造特征，按变质程度进行分带。外接触带一般可分为内、中、外或高、中、低三带。分带的标准应依当地岩石特征具体分析，确定标准矿物后进行。
2.岩体形成时代的确定
（1）根据接触关系。当岩体与围岩呈侵入接触时，则岩体形成于被岩体侵入的整套地层中最新地层之后。如果岩体与围岩为沉积接触，即被角度不整合覆盖，则岩体形成时代早于被侵入的不整合下伏地层中最新地层之后、上覆地层中最老地层之前。
（2）根据岩体特性对比。当无法根据接触关系确定岩体的形成时代时，可以与邻区已知时代的岩体进行对比来推断岩体时代。对比的内容包括岩体的构造型式、侵位机制、岩石的结构构造、矿物成分、化学成分和微量元素等。一般来说，同期同源的岩体具有许多共性。
（3）根据与区域构造的关系。岩浆活动总是与某一构造运动期（幕）相关。如果岩体侵入于燕山期褶皱之中，则表明岩体与褶皱同时形成或在褶皱作用晚期形成。如果查明了岩体与区域构造的时空关系，就可以基本确定岩体形成的相对时代。
（4）利用岩体相互穿插关系确定复式岩体内多期侵入的顺序。在岩浆岩广泛发育的地区，往往有多期侵入形成的复式杂岩体。在杂岩体内各岩体之间存在侵入接触关系以及穿插和切割。据此，可确定复式岩体的多期侵入顺序。其判别标志有：具冷凝边的岩体为晚期岩体，具烘烤边或接触变质晕的岩体为早期岩体；定向组构被切割的岩体为早期岩体，定向组构平行于两岩体接触面的岩体为晚期岩体；如果某岩体中包含有相邻岩体岩石的捕虏体，则为晚期岩体；一岩脉穿插到一个岩体内而被相邻岩体截切，截切岩脉的岩体形成时代较晚。