第四章__地质构造(煤炭地质学)
构造地质学名词解释
名词解释第一章绪论地质构造：组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生的变形，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。
第二章沉积岩层的原生构造及其产状层理:通过岩石成分、结构和颜色在剖面上的突变或渐变所显现出来的一种成层构造。
有：平行层理，波状层理，斜层理几个概念：岩层、沉积岩层、层面（顶面、底面）、厚度、原生构造。
岩层与地层概念的区别岩层的产状要素走向：岩层面与水平面相交的线叫走向线。
倾向：岩层最大倾斜线在水平面上的投影方向。
倾角：岩层最大倾斜线与水平面的夹角。
整合：上、下两套地层层序没有间断。
不整合：上、下两套地层层序有间断，有地层缺失1.平行不整合：表现为上、下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了一些时代的地层。
2.角度不整合：上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状又不相同第三章地质构造分析的力学基础外力：对于一个物体来说，另一个物体施加于这个物体的力，有面力和体力。
内力：是同一物体内部各部分之间的相互作用力。
分固有内力和附加内力。
应力：作用于单位面积上的内力。
应力场：一系列点的瞬时应力状态均匀应力场、非均匀应力场构造应力场：地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态规模上：局部构造应力场、区域构造应力场、全球构造应力场时间上：古构造应力场、现代构造应力场应力轨迹：表示构造应力场中主应力和最大剪应力的作用方位的应力迹线应力集中：在均匀应力场中局部的应力异常增大现象应力集中一般出现在以下部位：断裂的端点、拐点、分枝点、错列点和待交会点及空洞周围等。
光弹实验和数值计算可以显示出应力集中现象。
均匀变形：岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形。
非均匀变形：岩石各点变形的方向、大小和性质变化的变形称为非均匀变形。
线应变：单位长度的改变量横向线应变/纵向线应变=泊松比泊松比<=0.5弹性变形：岩石在外力作用下发生变形，当外力解除后，又完全恢复到变形前的状态，这种变形称为弹性变形。
地质学复习资料
地质学复习资料地质学复习资料⽬录第⼀章地质学概论 (2)第⼆章地球的基本特征 (4)第三章矿物与岩⽯ (8)第四章⽕成岩 (11)第五章沉积岩 (16)第六章变质岩 (20)第七章构造运动与构造变动 (21)第⼋章地槽与地台 (30)第九章地球演化 (31)地质学复习资料第⼀章地质学概论1、地质学的研究对象是什么？地质学是研究地球及其演化的⼀门⾃然科学，主要研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律。
其研究对象涉及地球的内部圈层(地核、地幔、地壳)和外部圈层(⼤⽓圈、⽔圈、⽣物圈、岩⽯圈等)。
由于受现阶段观测研究条件的限制，当前的地质学主要研究固体地球的最外层，即岩⽯圈(包括地壳和上地幔的上部，⼤约厚70~150km)，特别是平均厚度约20km的地壳部分。
2、地质学的特点是什么？①研究对象涉及悠久的时间和⼴阔的空间。
②地质现象具有多因素相互制约的复杂性。
③地质学是来源于实践，⼜服务于实践的科学。
④地质学在地理专业中具有重要地位。
3、地质学研究⽅法主要有哪些？地质学的研究⽅法是在实践的基础上，运⽤演绎(⼀般原理推出特殊情况)或归纳(⼀系列具体事实概括出⼀般原理)的⽅法进⾏推理论证。
①野外调查—岩⽯、沉积物等类型、产状、分布情况、剖⾯描述、样品采集等。
②室内实验和模拟实验—岩⽯矿物的鉴定、化⽯的鉴定、同位素年龄测定、各种理化指标(粒度、化学元素、碳酸钙、有机质、磁化率、碳氧同位素等)测试和现代地表过程或地理环境的室内模拟。
③历史⽐较法(现实类⽐法)—英国地质学家莱伊尔采⽤“以今证古”、“现在是认识过去的钥匙”的原理，同时考虑到地球发展的阶段性和不可逆性，要根据具体情况，历史地、辩证地和综合地来研究地球的历史。
4、灾变论与均变论的代表⼈物（很⼤机会考）及其主要思想（不考）？灾变论：地球上的绝⼤多数变化是突然、迅速和灾难性地发⽣的。
代表⼈物：法国地质学家、古⽣物学家居维叶均变论：地球表⾯的所有特征都是由难以觉察的、作⽤时间较长的⾃然过程形成的。
煤矿地质学
煤矿地质学简介煤矿地质学是一门研究煤矿地质背景、煤矿地质构造、煤层组织特征等内容的学科。
它是地质学的一个分支领域，对于煤矿勘探、开采和管理起着至关重要的作用。
本文将介绍煤矿地质学的基本概念、研究内容以及在煤矿行业中的应用。
煤矿地质学的基本概念煤矿地质学是研究煤层地质特征的学科，它主要包括以下几个方面的内容：煤矿地质背景煤矿地质背景是指煤矿地质形成演化过程中的地质历史背景，包括煤矿地质构成、煤层形成和演化、煤田地质构造、沉积环境等方面的内容。
了解煤矿地质背景对于预测煤层分布、煤层性质以及煤层厚度等具有重要意义。
煤层组织特征煤层组织特征是指煤层中煤与非煤岩石的分布和组合情况，包括煤层的厚度、分层、夹层、褶皱、断层等特征。
煤层组织特征对于煤层开采的可行性、煤层稳定性以及瓦斯抽采等方面起着重要的指导作用。
煤矿地质构造煤矿地质构造是指煤炭矿区的断裂、褶皱、岩层倾角等地质构造特征。
煤矿地质构造对于煤层的开展、煤层变形以及煤炭的质量分布等方面具有重要影响。
煤层地质勘探是指通过地质勘探技术手段，对煤层进行探查和调查，获取煤层的地质信息。
常用的地质勘探方法包括地质测量、地球物理勘探、化验分析等，它们为煤矿开采提供了重要的依据。
煤矿地质学的研究内容煤矿地质学是一个广泛而深入的学科，主要涉及以下几个方面的内容：煤矿地质调查煤矿地质调查是煤矿地质学的基础工作，包括煤层分布、煤矿地质背景、煤层厚度、煤层品质等方面的调查。
通过地质调查，可以为煤矿的规划设计和生产管理提供科学依据。
煤层开展技术煤层开展技术是煤矿地质学的重要研究内容，主要包括煤层采动力学、煤层破碎特性、煤层变形行为等方面的研究。
煤层开展技术对于煤矿开采的安全和高效具有重要意义。
煤矿地质灾害煤矿地质灾害是煤矿地质学研究的重要内容之一，主要涉及煤与瓦斯突出、煤矿冒顶、煤层火灾、地质灾害等方面。
了解和预测煤矿地质灾害，可以采取相应的防治措施，保障煤矿生产的安全。
煤矿勘探技术是煤矿地质学的重要应用领域，包括地质测量、地球物理勘探、化验分析等方面。
煤矿地质学4地质构造-1单斜构造
a、三点位于同一岩层面上而不在一条直线上。 b、三点水平位置和标高为已知。 c、三点范围内岩层产状无变化。
（2）求法要点： 过次高点作一条走向线，再过另二点中的任意一点（最高或最 低点）作走向线。利用两条等高线的高程差和水平距离，求出岩层 产状。
（3）具体求法： 以一定比例将A、B、C三点按其平面位置投到平面图上，连接 最 高最低点（图中A 、C ），在该线上岩层面高程均匀下降，等分该 线 段，找出与次高点B相同高程的点E，BE连线即为次高点B的走向线， 过A、C两点分别作EB的平行线，既为三条走向线。在BE线上任选
• 4、视厚度和视水平厚度：在与岩层走向斜交的剖面上，岩 层顶、底面与剖面的交线之间的最短距离大于岩层的真厚 度，称为视厚度；水平距离也大于水平厚度，称为视水平 厚度。 • 5、残存厚度：岩层遭受了剥蚀，现在所见到的是岩层的残 余部分，由地面某点至岩层底面之间的最短距离，称为残 存厚度。
四 单斜构造在几种煤矿基本地质图件上的表现
二 岩层产状要素的表示方法
• 1、文字记述岩层产状方法 • （1）象限角法：以地理子午线（经线）为基准线，走向线、
倾向线与它所夹的角，即为走向或倾向的象限角。如岩层
走
• （2）方位角法：以地理正北（N）为起点（0°），顺时针 旋转到岩层的走向线、倾向线的角度，即为走向和倾向的 方位角。 N120°∠32° SE 120°∠32°
右图为地形地质图，A、 B两点为某岩层界面与 200m等高线的两个交点， 连接AB，既为某岩层面 上的200m走向线，再找 出同一界面上与另一等 高线的交点C，过C点作 AB的平行线，既为 300m走向线。
• 2）单斜构造在地质剖面图上的表现
• 3）单斜构造在水平地质切面图上的表现
煤矿地质学笔记
煤矿地质学绪论地质学研究的对象：地球。
重点研究地球的外壳——地壳。
地壳是人类生存和发展的场所，地球上只能生存100亿人口。
地质学的科目分为以下几种：构造地质学、煤矿地质学、矿床地质学、矿物学、岩石学、古生物学等。
煤矿地质学的内容：第一章：地球和地质作用概述第二章：矿物和岩石第三章：地层煤层和煤系第四章：地质构造第五章：煤矿水文地质概述第六章：矿井地质资料获得和应用学习的目的：提高大家掌握分析煤田（和井田）煤层的赋存规律、地质现象等，对煤炭资源的开采影响的能力，为科学、安全、经济、合理的进行煤炭开采提供可靠依据。
学习态度：耐得住寂寞、耐得住清贫，联系实际解决问题，十几年如一日，持之以恒方能成功。
第一章：地球和地质作用概述第一节：地球地球是宇宙中的一颗普通行星，是我们人类生存和发展的场所。
一：地球的形状和大小地球是太阳系中的一颗行星，在九大行星中，距太阳的距离由近及远排第三位。
分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。
地球绕地轴自转，同时绕太阳公转，公转的轨迹是一个椭圆，自转一周24小时，公转一周为一年。
地球并非是一个标准的旋转椭球体，而是一个梨形体，北极突出约10米，南极凹进约30米。
地球赤道半径a =6378.140km地球两极半径b=6356.779km地球平均半径6371km地球表面积 5.1亿平方公里地球表面积5.1亿平方公里，其中陆地1.48亿，占29%，海洋3.62亿，占71%。
地球表面有山、平原、盆地、海洋，高低起伏不平，地球最高点是珠穆朗玛峰，海拔8848.13米，最低点是太平洋马里亚那海沟，低于海平面11033米，高差约为20km。
二：宇宙观：宇宙在时空上是无限的，而且是物质的，它是永恒运动的。
第二节：地球的圈层构造以地球的表层为界，将地球分为内圈层和外圈层。
一：外圈层从地球的的表层向上至大气层边缘称外圈层。
由大气圈、水圈、生物圈组成。
（1）大气圈：是指因地球引力而聚集在地球表层周围的气体圈层，质量占地球总质量的百万分之一。
工程地质学——第4 章、地质构造
95第4章地质构造4.1概述由内动力地质作用引起的地壳物质成分、内部构造、外部形态发生变化的现象，称为地质构造。
这种由内动力地质作用促使地壳结构的改变和地壳内部物质变位的运动，称为地壳运动。
地壳运动影响各种地质作用的发生和发展，不仅改变着地表形态，同时，也改变着岩层的原始产状，形成各种各样的地质构造现象。
事实证明，自地球形成以来，整个地壳一直处在运动、变化和发展之中，但其运动、变化和发展的速度、幅度、范围和方向，在不同的时间和地点，往往是不相同的。
如地壳的上升或下降，挤压或拉伸运动是极其缓慢的，而地震却是十分剧烈的。
本章主要介绍了地壳构造运动的类型、岩层产状、水平岩层与倾斜岩层在地形地质上的表现、褶皱构造、节理构造与玫瑰花图、断层、识读地质图等方面内容。
学完本章后应掌握以下内容：（1）地壳构造运动的类型；（2）岩层产状及产状要素的含义以及岩层产状的测定和表示方法；（3）岩层间各种接触关系的类型及特征；（4）地质图的含义、类型以及各种地层接触关系在地质图上的表示方法；（5）中国大地构造特点；（6）地质构造对工程稳定性的影响评价内容。
学习中应注意回答以下问题：（1）地壳运动的类型有哪些？主要形成哪些地质构造？（2）什么叫岩层产状？产状三要素是什么？岩层产状是如何测定和表示的？（3）什么叫褶皱？什么叫褶曲？褶曲的要素及基本形态有哪些？如何识别褶曲并判断其类型？（4）什么是节理？节理如何分类？如何进行节理的统计调查？节理玫瑰花图的含义？如何绘制节理玫瑰花图？（5）什么叫断层？断层的要素和基本类型有哪些？如何识别断层？（6）什么是地质图？地质图的基本类型有哪些？（7）各种地质现象或地质构造在地质图中的表现形式如何？怎样阅读地质图？4.2地壳构造运动的类型地壳在地质历史中，受地球内、外动力地质作用的影响，不停地运动和演变。
地壳运动的结果，形成地壳表面各种不同的地质构造形态，因此，又把地壳运动称为构造运动。
地壳运动基本类型有两种：升降运动(vertical movement)和水平运动(horizontal movement)。
矿井地质学第四章 井巷工程地质
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目的：解决矿井生产建设过程中遇到的工程地质问题
井巷地质简述
煤矿工程事故49%以上与工程地质问题有关。 工程地质问题： (1) 边坡滑动
Control 1
(2) 地基沉陷 Control 2 (3) 岩体移动 Control 3
Alt. Text
(4) 井巷开裂、变形 (5) 片帮、冒顶、膨胀
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井巷地质简述
Control 1 Control 2 Control 3 Alt. Text
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井巷地质简述
Control 1 Control 2 Control 3 Alt. Text
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井巷地质简述
构造破碎强裂的 厚层岩体
散体结构 断层破碎带、风 化破碎带
结构形式 结构面发育 工程地质评价 情况
块状
节理
强度高、变形均、 稳定、良好条件
一般不支护
板状、楔 层理、节理 层越厚、越稳定，
状
要求支护
碎块状、片 层理、节理、 整体强度低、软结
状
断层、层间 构面发育、稳定性
错动
差
碎块状
节理密集、 易受地下水影响 断层发育 稳定性差
Control 2
Control 3
Alt. Text
泊松比μ是横向应变：纵向应变
E
h v
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第一节 岩石的工程地质性质
二、岩体的结构特性
1.岩体结构：结构面和结构体大小、形状和组合方式
(1)沉积结构面：层面、层理面、假整合面、局部冲蚀面、成
中国煤田地质学
第四章中国煤田地质第一节含煤地层与煤层我国地史上的聚煤期有14个，其中早石炭世、晚石炭世－早二叠世、晚二叠世、晚三叠世、早－中侏罗世、早白垩世和第三纪为主要聚煤期。
在这7个主要聚煤期中，以晚石炭世－早二叠世、晚二叠世、早－中侏罗世和早白垩世4个聚煤期更为重要，相应煤系地层中赋存的煤炭资源占我国煤炭资源总量的98%以上，煤层气资源占我国煤层气资源总量的99.5%以上。
1、主要聚煤期含煤地层（1）主要含煤地层分布晚石炭世至早二叠世晚石炭世至早二叠世的聚煤作用在我国北方形成海陆交互相石炭－二叠系含煤地层，主要赋存在华北赋煤区，含煤面积80万km2，构成了我国最主要的煤层气聚气区，即华北聚气区。
该区大地构造单元为华北地台的主体部分，地理分布范围西起贺兰山－六盘山，东临勃海和黄海，北起阴山－燕山，南到秦岭－大别山，包括了北京、天津、山东、河北、山西、河南、内蒙南部、辽宁南部、甘肃东部、宁夏东部、陕西大部、江苏北部和安徽北部的广大地区。
在华北赋煤区内，还广泛发育了早－中侏罗世含煤盆地，并见零星上三叠统和第三系含煤地层分布。
晚二叠世晚二叠世聚煤作用在我国南方十分强烈，含煤地层广泛分布于秦岭－大别山以南、龙门山－大雪山－哀牢山以东的华南赋煤区内，构成了我国华南煤层气聚气区。
该区大地构造单元属扬子地台和华南褶皱系，地理分布范围包括西南、中南、华东和华南的12个省区。
华南赋煤区内除有以龙潭组为代表的上二叠统含煤地层外，还有上石炭统、上三叠统－下侏罗统、第三系等含煤地层分布。
下－中侏罗统下－中侏罗统含煤地层主要分布在西北赋煤区，在华北赋煤区的分布也较为广泛。
西北赋煤区由塔里木地台、天山－兴蒙褶皱系西部天山段和秦祁昆仑褶皱带、祁连褶皱带、西秦岭褶皱带等大地构造单元组成，地理分布范围包括秦岭－昆仑山一线以北、贺兰山－六盘一线以西的新疆、青海、甘肃、宁夏等省区的全部或大部。
早－中侏罗世的聚煤作用在西北赋煤区广泛而强烈，所形成的煤炭资源在该区占绝对优势地位，并构成了我国西北煤层气聚气区的主体。
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一、不断变化的地表形态
内力作用
能量来源
表现形式
外力作用 主要是太阳辐射能
地球内部
地壳运动、岩浆 活动、地震等
使地表高低起伏
风化、侵蚀、 搬运、堆积等
使地表趋于平缓
对地表形 态的影响 内外力作 用的关系
共同作用、塑造地表形态， 内力作用是主导
二、地壳运动形态。 1.地壳运动的形成机制 （1）板块构造学说
1
观察下面各地点的板块位置
5 4 2 6
3
思考以下山脉的成因？ 观察红海、大西洋的位置，思考其成因。
（2）板块边界与地形地貌 板块生长边界（板块张裂）：
板块消亡边界（板块碰撞）：
两个大陆板块碰撞处
（05全国文综）图8是某群 岛附近海域等深线图，喀拉 喀托火山于1853年8月26日 从水深305米的海底猛烈喷 发，引发的海啸导致澳大利 亚36000多人丧身。这次火 山喷发后，火山露出海面， 其后又多次喷发。现今该火 山海拔813米。
d、水平岩层露头的水平宽度（即岩层上、下层面上的出 露界线之间的水平距离）是随岩层的厚度和地面波度的变化 而变化的。
水平岩层
三）、岩层的基本特征 2、直立岩层 受构造运动 的影响，岩层原 始水平状态发生 剧烈变化，岩层
面与水平面垂直，
称为直立岩层。
三）、岩层的基本特征
3、倾斜岩层 受构造运动的影响，岩层改变了原始的水平状态并发生 倾斜，称为倾斜岩层。
（2）写出图示范围内板块界线的类型及板块名称。 （3)简要说明喀拉喀托火山喷发的原因。
地壳运动的“足迹”——地质构造
两幅图表示的地质构造分别是什么？
褶皱
断层
2.地质构造与地表形态
⑴褶皱
构造类型 产生原因 结构特征 地貌形态 地形倒置
背斜
褶 皱
向斜
背斜成谷、向斜成山的原因
褶 皱 ↓
地 形
背斜成谷向斜成山动态演示
倾 角
倾 向
岩层产状要素示意图
二、产状表示方法
1. 文字记述中，产状常用方位角表示：只记述
倾向和倾角。例如：120°∠32 °，表示岩
层倾向为120 °，倾角为32 °。
2. 平面图上产状符号如下：
60 °
水平岩层 倾斜岩层 直立岩层 倒转岩层
3、岩层产状测定方法： • 岩层产状一般都是在野外用地质罗盘仪直接测量出 来。其具体方法如下： • （一）测走向: 将罗盘仪的长边（平行南北刻度线 的仪器外壳的边缘〉紧靠岩层层面，俟罗盘水平， 待磁针静止，读指北针或指南针所指的方位角度数， 就是走向的方位。 • （二）测倾向:将罗盘仪的短边（如用刻度盘北端指 向岩层倾斜方向）紧靠岩层层面，俟罗盘水平，待 磁针静止，读指北针所指的方位角度数，就是所测 之倾向方位。 • （三）测倾角:将罗盘仪竖起，使其长边沿倾向线方 向紧靠层面。使测角水泡居中，读指针所指的度数， 即为所测之倾角。
(图中小球为演示控制按钮)
判断向斜、背斜的方法有哪几种？ 看地下：岩层的弯曲形态 看地表：岩层的新老关系
岩层形态 背 斜 岩层向 上拱起 下弯曲
岩层新老关系
地貌
判断上面的褶皱哪部分是背斜、哪部分是向斜， 向 岩层向 并说说所形成的山岭是背斜山还是向斜山。
斜
⑵断层 断层上升岩体
断层下降岩体
断层的组合类型与地貌
1、水平岩层 岩层层面保持水平状态，即同一岩层面上的 海拔高度基本相同的岩层称为水平岩层。
三）、岩层的基本特征
水平岩层的特征：
a、在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的 岩层叠覆在较老的岩层之上。
b、水平岩层的厚度是该岩层顶面标高与底面标高之差。
c、水平岩层的出露和分布状态完全受地形控制。
五）、地层的接触关系
“相反相同”
2、倾斜岩层的“V”字形法则
② 当岩层倾向与地面坡向 相同且岩层倾角大于地面坡 角时，岩层界线与地形等高 线呈相反的方向弯曲。 在河谷处，岩层界线的 “V”字形尖端指向河谷下游； 在山脊处则相反，岩层 界线的“V”字形尖端指向山 脊的山坡 。
2、倾斜岩层的“V”字形法则 ③ 当岩层倾向与地面坡向 相同且岩层倾角小于地面坡 角时，岩层界线与地形等高 线的弯曲方向也是相同的。
在河谷处，岩层界线的 “V”字形尖端指向河谷上游；
而在山脊处，岩层界线 的“V”字形尖端则指向山脊 的下坡 。
五）、地层的接触关系
地层的接触关系是指上下两套新和老的地层之间的在时间 和空间上的相互关系。 地层接触关系分为整合接触和不整合接触两种接触关系。其 中不整合接触又包括平行不整合（假整合）接触和角度不整合 接触。
第二节
单斜岩层
褶皱构造
第三节
断裂构造
第一节
一 二）岩层的产状
单斜岩层
岩层及其产状
岩层的产状是指岩层的空间位置。用于描述岩 层在空间展布特征。
一般岩层的产状用走向、倾向、倾角表示。 走向、倾向、倾角称为岩层产状的三要素。
1 走向：指岩层面与水 平面的交线。
走 向
走向是直线，有两个 方向，方向用方位角 表示。如走向的一个 方位角是30°，可称 岩层的走向是30°， 也可称岩层的走向为 210°。
倾斜岩层的特征：
a、在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代 较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。 b、岩层的厚度为该岩层顶面与底面之间的垂直距 离。 c、岩层的出露和分布状态完全受地形控制。露头 的水平宽度取决于岩层的厚度和地面坡度的变化。 遵循“V”字形法则。
三）、岩层的基本特征
倾斜岩层
a
倾斜岩层的“V”字形法则 ① 当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层露头界线与地形等高 线的弯曲方向一致，即在沟谷处，岩层界线的“V”字形尖端指 向沟谷的上游方向，而在穿过山脊时，“V”字形尖端则指向山 脊的下坡。
地垒
地堑
注意区分地质构造与地貌 地貌
山岭
谷地 山岭 陡崖
B
A
C
D
背斜
向斜
断层
向斜
地质构造
⑶地质构造与生产活动
修隧道、储油构造 背斜构造： 储水构造 向斜构造： 地下水出露、坝址避开断层 断层：
ａ、背斜岩层上拱，支撑隧道上覆岩层，不易塌陷； ｂ、隧道中不易积水．
地质构造
地构造：指地质体（岩层、岩体、矿体等）存在 的空间形式、状态及相互关系，是地壳运动所造成 的岩石（或矿体）变形、变位等现象。 表现主要形式：褶皱变动是岩层发生弯曲但岩层是 连续的；断裂变动是岩层的连续性遭到破坏、岩层 中产生了破裂面。 第一节