构造地质学第一章
课程学习要求
本课程需要一定的地质基础知识，包括岩石 学、地史古生物学、测量学等，学生应该具备 将今论古、非此即彼、亦此亦彼等地质思维能 力，具备一定的空间思维能力。本课程是地球 科学概论、矿物岩石学、沉积岩石学及岩相古 地理、古生物地史学等的后续课程，为石油天 然气地质与勘探、油气田地下地质学等专业课 的学习奠定基础。
1982年。
4、板块构造学基础，金性春，上海科学出版社，1984年。
沉积岩 油气
石油地质学
变形 运移
地质构造 油气藏
思考题
1、何为地质构造?
2、什么是构造地质学?共有哪些 任务和基本研究方法? 3、什么是石油构造地质学?在石 油地质勘查中的位置如何?
一、课程目标及要求 构造地质学（含大地构造）是资源勘查工程专业的一门 主干专业基础课，具有较强的理论性和实践性。通过本课 程的学习，要求学生系统掌握构造地质学和大地构造学的 基本概念、基本理论和基本技能，为油气勘探和开发提供 依据。 学生通过学习，在基本知识方面应掌握主要地质构造的 形态、类型、组合形式、形成机制和演化规律，了解岩石 变形分析的力学基础、赤平投影的基本原理；掌握大地构 造的必要知识及研究方法，了解掌握中国大地构造的基本 特征。在基本技能方面，要求掌握各种基本地质图件的绘 制与分析；分析中国大地构造图，分析典型的含油气盆地 的形成和演化。在素质提升方面，可以培养和提高学生的 空间抽象思维能力，提高学生的动手能力和综合分析能力， 培养学生大胆思维的探索、创新精神。
构造地质学的基本研究方法是观察和实验。 观察包括描述，后者指对各种地球物 理、遥感等资料的解释和分析。实验包括物 理模拟和数值模拟。 石油构造地质学、沉积岩石学、石油地质 学三者是石油地质专业的主干课程。 沉积岩石学 构造地质学
沉积物 有机质
埋藏 转化
课程内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 绪论 层状岩石的产状和接触关系 岩石变形分析的力学基础 褶皱构造 节理 断层
第七章
第八章
板块构造
含油气盆地
教材及主要参考资料
教 材： 1、构造地质学教程，陆克政等，石油大学出版社，1996 年。 2、构造地质学教程（实习教材与作业），戴俊生，石油大学 出版社，1996年。 参考书： 1、构造地质学（CAI）课件，陈清华等，北京大学出版社， 1997年。 2、构造地质学，朱志澄、徐开礼主编，地质出版社，1984年， 3、中国区域大地构造，杨森楠、杨巍然等，武汉地质学院，
第一章
一、主要内容
绪论
构造地质学的研究对象、任务和研究方法。 石油构造地质学在石油地质勘查中的位置。 二、基本要求 1、理解地质构造的含义。 2、明确构造地质学的任务、研究对象和研究 方法 3、明确石油构造地质学在石油地质勘查中的 位置。
地质构造就是各种地质体埋藏的形状。 包括沉积岩体的构造，岩浆岩体的构造和变 质岩体的构造。 构造地质学是研究地壳中地质构造的一 门学科。 石油构造地质学，是构造地质学的一个 应用分支。即应用构造地质学的一般原理和 方法，着重研究与油气有关的沉积岩体的地 质构造。具体讲就是：研究各种地质构造的 位置，形状、大小及埋藏深度，研究各种地 质构造的组合关系，分布规律，研究各种地 质构造的成因机制、形成时间和演化过程， 评价各种地质构造对油气运移和聚集的意义。
1第一章构造地质学 张进江
主讲教师:张进江
第一章：序 论
基本概念 构造地质学的研究意义 学好构造地质学的基本途径 构造分析的基本原则
一、基 本 概 念
地质学：研究地球物质组成、物理化学变化、 演化历史及其生命状态的科学
地质学的一个基本研 究内容就是通过对地 球物质（岩石学、地 球化学）和结构状态 （构造地质学）的研 究，揭示地球特别是 地球表面的演化历史。
构造的规模及构造地质学研究方向划分
全球构造：如板块 大型构造：如造山带
大地构造学
中型构造：
几十公里范 围内的构造
小型构造：
露头或手标本 规模的构造
构造地质学（狭义）
显微构造： 光学显微镜下
观察到的构造
超显微构造：电子显微镜
下
构造物理学
观察到的构
造 Structural Geology----Tectonics
构造地质学（广义）：地质学的一个重要分支。研 究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用及 其成因机制，以及其相互间的影响、时空分布和演 化规律的学科。构造作用或构造运动常是其他地质 作用的起始或触发的主要因素，因此，构造地质学 说通常也就成为地质学的基本学说。
构造地质学（狭义）：地质学的基础学科之一，主 要研究组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中力 的作用下变形形成的各种构造。研究这些构造的几 何形态、组合型式、形成机制和演化进程，探讨产 生这些构造的作用力的方向、方式和性质。
构造：地质构造的简称。壳或岩石圈各个组成部分的形态
及其相互结合的方式和面貌特征的总称。
构造的成因分类： 原生构造：岩石或岩层在形成过程中产生的原始位态或面
貌，如沉积岩的层理和火山岩的流动构造等。 变形构造：原生构造在地质应力作用下发生位态或面貌的
构造地质学》教案
《构造地质学》教案第一章绪论一、研究内容及对象1、构造地质学的定义地质构造指的是组成地壳的岩层和岩体在地球内、外力地质作用下所发生的变形，从而形的成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其它各种面状和线状构造。
2、构造地质学的研究对象及两个概念的区别①研究对象构造地质学的研究对象是地壳及岩石圈中的造现象、空间分布及形成原因。
② structural geology和tectonics的区别构造地质学有两个分支，即structural geology和tectonics，这种区别在欧美国家中实际不存在，在欧美国家中，structural geology一词包含了所有的地质构造，也包含了tectonics的含义。
而在前苏联和我国，structural geology和tectonics两个单词则具有不同的含义，即structural geology指的是地壳内的中、小型构造，而tectonics则指的是包括岩石圈在内的区域大地构造，故在这些国家，将structural geology和tectonics两词分别称之为《构造地质学》和《大地构造学》，在大学里也分别开设上述相应的两门课程。
3、构造地质学的研究内容研究内容：从构造现象(构造形迹)上讲，其包括岩石和岩体〈地质体〉的原生和次生构造，尤其以研究岩石的次生构造为主。
次生构造：指的是岩石形成后，在地质作用过程中所发生的破坏，包括褶皱、断层、节理劈理等。
原生构造：指的是岩石在形成过程中形成的各种面状和线状构造(主要指沉积岩和岩浆岩)。
从地质作用的角度讲，《构造地质学》主要研究内力地质作用。
二、研究方法《构造地质学》的研究方法主要为反序法，即根据地质构造的形态特征及规律反寻其成因，进而去讨论地壳运动的规律，即"将今论古"。
在对某一构造进行实际分析时，往往包括了如下方面的研究：空间方面：主要研究地质构造的形态特征、分布规律与组合形式。
时间方面：主要研究地质构造的形成顺序与演变。
(构造地质学)1绪论ppt课件
地震——对人类威胁 最大的自然灾害之一
1999.8.17日3时7分土耳其西部和 中部发生7.8级大地震，造成巨大损 失。死亡人数超过4万人，其中工业 省份科贾埃利省伤亡最大。一座大 炼油厂原计划卖出17%股份，价值 7.26亿美圆，顷刻之间毁于一. 旦。
.
地壳 地幔
大洋 岩石圈
低速带
软流圈
.
地质构造：组成地壳的岩层和岩体 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 以及其它各种面状和线状构造等
.
地质构造主要类型
节理
劈理
断层
.
褶皱 线理
的发 古育 生于 界南 背威 斜尔
士
.
亮甲山冶里组层间小褶皱 .
Depth/10cm
.
变轨
嫦 娥 一 号 工 作 模. 拟
.
月球表面
北京时间2007年9月14日上 午9点31分，日本探月卫星 “月亮女神”号发射升空， 主要任务是观测月球表面地 形、研究元素分布等。
.
升起的地球
主要内容
❖ 第1章 绪 论 ❖ 第2章 沉积岩层的原生构造及其产状 ❖ 第3章 地质构造分析的力学基础 ❖ 第4章 褶 皱 ❖ 第5章 节 理 ❖ 第6章 断 层 ❖ 第7章 劈理及线理 ❖ 第8章 岩浆岩体的构造研究 ❖ 第9章 变质岩区的构造研究 ❖ 第10章 表生构造及撞击构造 ❖ 附 极射赤平投影在构. 造地质学中的应用
❖ 国际：
①早期—槽台学说 ②现今—板块学说
.
❖ 国内：
①槽台学说（黄汲清）; ②地质力学（李四光）； ③地洼学说（陈国达）； ④断块构造学说（张文佑）； ⑤波浪镶嵌构造学说（张伯声）； ⑥板块构造学说（李春昱、马杏垣 等）。
构造地质学
第一章沉积岩层的原生构造一、简述层理的识别标志。
1.成分变化：沉积物成分的变化是显示层理的重要标志。
2、结构变化：绝大多数碎屑沉积岩层都是由不同粒度、不同形状的颗粒分层堆积而成，根据碎屑粒度和形状的变化可以识别层理。
3、颜色变化：在层理隐蔽、成分均一、颗粒较细的岩层中，如有颜色不同的夹层或条带，可以指示层理。
4：层面原生构造：波痕、底面印模、暴露标志等层面原生构造也可以作为确定和识别层理的标志。
二、简述地层层序的主要判别标志。
1、交错层理、粒序层理①交错层理确定岩层面向的判别特征：弧形斜纹层向圆心方向为顶面；斜纹层顶部被截切，与层面呈高角度相交，下部逐渐收敛、变缓与底面小角度相交。
②递变（粒序）层理：特点是在一个单层中，从底面到顶面粒度由粗到细，如由底部的砾石或粗砂向上递变为细砂、粉砂以至泥质。
层理的顶面与其上一层的底面是突变的。
2、层面的原生构造标志：波痕、泥裂、雨痕、冲刷面、底面印模①波痕标志：波峰指向岩层的顶面，波谷的圆弧凹向底面。
②泥裂：上覆沉积物填充，楔状裂缝的尖端指向岩层底面。
③雨痕：雨痕被上覆沉积物填充掩埋并成岩后，岩层面上会留下凹坑，在上覆岩层底面形成凸起印模。
④冲刷面：固结和半固结的沉积层的顶面，会因水流冲刷而成为凹凸不平的冲刷面。
⑤底面印模：冲刷槽被砂质沉积物充填，成岩后在泥质岩层之上的砂岩底面形成的凸起印迹称作底面印模。
3、生物标志三、简述软沉积变形的构造类型及启示。
软沉积变形：指沉积或成岩作用过程中形成的非构造应力作用而形成的变形。
沉积物此时尚未固结成岩，处于塑性或半塑性状态，故称之为软沉积变形。
1、压模与火焰状构造①压模：又称重荷模，一般发育在泥质物之上的砂层底面。
②火焰状构造：与压模密切相关，也是由于重力负荷而引起。
主要表现为下伏的泥质层向尖灭形成一排尖舌，如同火焰。
2、球状与枕状构造多发育于泥岩或粉砂岩之上的砂岩底部。
特征：砂岩层的底部破裂成紧密排列或孤立分布的球状或枕状体。
《构造地质学》讲义解析
《构造地质学》第一章绪论一、地质构造与构造地质学二、构造尺度与构造层次的概念地壳或岩石圈不同深度的物理化学条件所导致的地质构造在垂向上的分带性。
不同的构造层次分别显示不同的主导变形机制。
三、构造解析的思想1.对不同岩石类型地区和不同尺度的地质构造采取不同的研究方法野外观察和地质填图始终是研究地质构造的基本方法。
2.构造解析分析和解释地质构造要素的空间关系和形成规律的方法学，内容包括对构造的几何学、运动学和动目的：了解地质构造的发生条件、形成机制和演化过程。
四、学习构造地质学的意义1.理论意义阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序，探讨地壳构造的演化和地壳运动规模及其动力来源。
2.实践意义应用地质构造的客观规律指导生产实践，解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。
由角度不整合限定。
思考题1. 构造尺度与构造层次的概念。
2. 对地质构造主要从哪几个方面进行研究？各有什么主要内容？3. 学习构造地质学有什么意义？第二章沉积岩层和岩浆岩的原生构造及其产状一、倾斜岩层与直线的产状要素1. 岩层的产状要素走向、倾向和倾角。
(图中直线MON)，走向线两端延伸的方向即为该岩层的走向，有两个数值。
倾斜线下倾方向在水平面上的投影线所指的方位就是该岩倾角：岩层的倾斜线与它在水平面上投影线之间的锐夹角就是该岩层的（真）倾角。
注意：规定：水平岩层的倾角为0°；直立岩层的倾角为90°，走向有两个数值。
当观察剖面与岩层的走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线，视倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称视倾角，也叫假倾角。
视倾角的值比倾角值小，两者之间的关系为： tanβ=tanα·cosω2. 倾斜岩层产状表示法（1）方位角表示法：“倾向∠倾角”如：213︒∠54︒、0︒∠ 25︒、60︒∠ 60︒地质学上一般采用方位角表示法。
以正北为0°，正东90°，正南180°，正西270°。
构造地质学知识点
平移断层派生构造及其对断层动向的判定：
产生原因：平移断层的剪切运动，派生出次级应力场，进而形成张裂，剪裂以及拖褶皱等派生构造。
动向判定（因无对应图故只标页码解释于P115，图在反面）
推覆构造(构造窗/飞来峰)：倾角平缓，规模较大，推覆距离较远的复杂逆掩断层。
老地层推覆于新地层之上；
构造窗：与周围岩石均为断层接触，中心为原地岩块；
飞来峰：与周围岩石均为断层接触，中心为外来岩块；
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章 节理的成因分析
节理共轭的判别标志：1、相反的剪切旋向。相向运动象限为σ1所在，相背运动象限为σ3所在，称为运动协调； 2、挤压象限钝化;3、节理反旋向互切;4、节理尾部有折尾,分叉现象, 交界处有菱形结环5、锯齿状追踪张裂
特征：盐层上涌，使其上覆岩层发生侧向拉伸作用，从而形成顶薄褶皱。进一步的拉伸作用还会使上覆岩层被拉断，发展成为正断层、地堑等构造
相似褶皱与顶厚褶皱的差别：
不仅在形态上不完全相同（只有一点相同，即轴部厚度大于翼部厚度），而且在形成机制上也有差别。
顶厚褶皱形成过程中岩层内部的物质运动(不论顺层流动还是切层流动)受上下层面所限制，属层内流动，而且在宏观上没有形成滑动面。
（产生这种力的原因可以是地壳升降运动，岩浆的上拱作用，盐层及其他高塑性岩层的顶托(底辟)运动、以及沉积过程中发生的同沉积褶皱作用等。）
底辟构造
一种典型的横弯褶皱作用。
成因：核部盐层比重小于上覆岩层，因此对于上覆岩层的重压(静岩压力)非常敏感；盐层粘度小于上覆岩层，因此，在力的作用下盐层十分容易发生固态流动。这两方面特点的结合就产生了底辟作用，底辟作用是底辟构造产生和发展的原因。
第一章 绪论(构造)1
节理
褶皱
劈理
断层 线理
构造地质学-地质构造-褶皱、断层等
• 构造地质学研究内容 内动力地质作用形成的各种地质构造 几何学（形态、产状、规模、方位、组 合规律） 形成条件（运动学、动力学） 演化规律
• • • •
从研究范围大小—尺度方面
教材及参考书
教材：朱志澄等，构造地质学，中国地质大学出版社，1999
参考书籍： 1、徐开礼等，构造地质学，地质出版社，1998 2、《岩石与区域构造地质学》，G. H. Davis,（张樵英等译）地质 出版社，1987 3、《构造地质学纲要》，B. E. Hobbs, W. D. Means, P. F. Williams ，(刘和甫 吴正文等译)，石油工业出版社，1982年。 4、《岩石的褶皱和断裂作用》，J. G. Ramsay,（单文琅等译）， 地质出版社，1985年。 5、《地壳变形》，M. Mattuar,（孙坦，张道安译）地质出版社， 1984 6、《中国及其邻区区域大地构造学》，车自成等，科学出版社， 2002年 7、 《Earth Structure》Ben A.van der Pluijm and Stephen Marshak, , McGraw-Hill, 1997
•全球构造：大于108cm
•大型或巨型构造：106——108cm •大中型构造： 104——106cm •小型构造： 10-1——104cm •显微构造： 10-4——10-1cm •超显微构造： 小于10-4cm
形成演化：地质年代表？
新生代：新近纪（全新世、更新世、上新世、中新世） 古近纪（渐新世、始新世、古新世）
中生代：白垩纪、侏罗纪、三叠纪
构造地质学第一章
A 、B 、C 和D 为 层系，箭头所 指为细层。
• 层理的组成:
•
(1) 细层: 细层又称纹层, 是组成层 理的最小单位, 细层厚度很小, 常以毫 米计, 同一细层多具有较均一的成分和 结构, 它们是在相同的水动力条件下同 时形成的(a)。 • ☆细层可与层面平行或斜交 • ☆细层可以是平直的也可是波状弯曲的 • ☆细层与细层之间可平行或不平行
三、与孔隙液压效应有关的软沉积变形
• 当饱和水的砂层被不透水层封闭并受到重 压等作用时，砂层中的孔隙水就会产生异 常高压，即异常孔隙压力。孔隙压力可以 诱发近地表砂质层的滑坡，导致柔软沉积 物出现各种滑塌构造，甚至促发大规模的 冲断作用。一些沉积岩中的砂岩墙，就是 饱水砂层被压入裂隙中形成的。
2.粒序（递变）层理： 沉积岩中常由沉积碎屑粒度变化形成粒序层理。 特点是在一个单层中，从底面到顶面粒度由粗到细， 如由底部的砾石或粗砂向上递变为细砂、粉砂以至 泥质，递变层理的顶面与其上一层的底面常为突变 界面。
（一）层面标志
1.波痕：波痕是沉积物表面由于水和空气流动而 形成的一种波状起伏不平的层面构造。主要发育 在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面。 波痕类型很 多，浪成波痕一般为对称型，而流水作用形成的 一般为不对称型。
3.颜色变化：在层理隐蔽、成分均一、颗粒较细的 岩层中，如有颜色不同的夹层或条带，可以指示层 理。 4.层面原生构造: 波痕、底面印模、暴露标志等层 面原生构造也可以作为确定和识别层理的标志。
二、利用原生构造确定岩层的面向
沉积岩层在其形成过程中，顶面在上，底面在下，但现今保存 的岩层形态是经历了多次构造变动的产物。有些已不是正常产 状，而变为直立或倒转。通常可利用古生物学和沉积学方法确 定岩层的顶底面。 古生物学方面可利用标准化石、生物的生态、生物的埋藏状 态、钻孔生物的洞穴、爬痕、足印等，进行顶底面的确定。
构造地质学--第一章绪言ppt
显微构造研究过程
a. 野外采样 b. 室内精确定向
c. 岩相学观测
d. 组构测量与分析 e. 将组构数据恢复到野 外地质 f. 综合解释地质现象 g. 建立地质构造模型
43
课程安排计划和考试
课程总学时64学时，其中讲课40学时，课堂 实习（讲课+实习）24学时。 实习地点: 主楼608室 实习课请带实习指导书、铅笔、橡皮、三角 板、量角器。
地震诱发印度洋大海啸（2004年12月26日）
2016/3/6
印度尼西亚班达亚齐海啸 前（左）和后（右）卫星遥感图片对比
四川汶川映秀镇2008年“5.12”大地震
地震前美丽的北川县城
遭遇地震浩劫后的北川县城
汶川地震是印度板块惹的祸
• 印度板块向亚洲板块俯 冲，造成青藏高原快速 隆升。高原物质向东缓 慢流动，在高原东缘沿 龙门山构造带向东挤压， 遇到四川盆地之下刚性 地块的顽强阻挡，造成 构造应力能量的长期积 累，最终在龙门山北 川——映秀地区突然释 放。
岩石圈的层圈结构
构造层次
由于构造应力可以影响地壳很大深度，近地表的变形与 地下深处的变形表现形式和变形机制是不同的。通常将 地壳内不同深度、不同温压条件和不同岩性中具一种主 要变形机制的区段，称为构造层次。
构造旋回
构造旋回：构造发展的阶段性和周期性，简称旋回。1909年美国T.C.张伯伦 首次提出构造旋回概念。 19世纪末至20世纪初，根据对褶皱带内岩层间角度不整合的研究发现，造 成地壳岩层褶皱的强烈运动只出现在几个不太长的地质时期内。地壳构造发 展历史就是由相对平静时期到激烈运动周期性交替出现的历史，每次更迭 便构成一个旋回，称为构造旋回。在地壳激烈运动期间，岩层强烈褶皱并上 升成为造山带，故也称褶皱旋回或造山旋回。在一段平静时期之后，地壳发 生的短促而强烈的构造运动时期，称为构造幕或造山幕、褶皱幕。一个规模 大、持续时间长的构造旋回中会出现多次构造幕。1887年法国学者M.A.贝 特朗首先划分出休伦、加里东、海西、阿尔卑斯4个褶皱期。 20世纪20年代至40年代，以德国学者W.H.施蒂勒为代表的一些学者发展了 构造旋回的概念，并制订出全球统一的构造旋回，即休伦旋回(晚元古代)、 加里东旋回（早古生代）、海西旋回（又译华力西旋回，晚古生代）、阿尔 卑斯旋回（中、新生代）,进而将这4个旋回概称为新地巨旋回。至此，构造 旋回成为反映全球地表发展阶段的概念,又称为大地构造旋回。1962年,黄汲 清将阿尔卑斯旋回进一步划分为印支、燕山和喜马拉雅3个次一级的构造旋 回。
中国石油大学北京构造地质学第01章绪论
2021/1/15
第6章 绪论
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(一) 研究对象
2021/1/15
第6章 绪论
9
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第6章 绪论
10
(二) 尺度
• 1. 区域及全球构造—10+8 cm – 区域及大地构造学 (Tectonics)
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第6章 绪论
11
(二) 尺度
• 2. 中、小构造
– 构造地质学 (Structural Geology)
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第6章 绪论
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(三) 方法
• 1. 比较构造学方法：
– 通过比较、鉴别、分类，找出共性、个性和变化规 律，从而探讨成因机制.
• 2. 构造解析方法：
– 分解研究，综合分析.
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第6章 绪论
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(三) 方法
• 3. 地球动力学方法：
– 在地球总体动力学背景下 （包括重力、地幔对流， 转动惯性力、星际引力等） 研究构造变形的过程、成 因机制.
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第6章 绪论
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主要内容
1. 研究对象与内容 2. 研究方法
3. 发展趋势
4. 意义
多学科综合交叉
• 1. 地质、地球化学、地球物理综合研究. • 2. 造山带与盆地系统考虑.
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第6章 绪论
30
• 3. 结合数学、 力学、计算
机技术：数 值模拟.
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《构造地质学》
— 研究地壳岩石变形的学科
周建勋 中国石油大学（北京）地球科学系
课程内容
第1章 绪 论 第2章 沉积岩层的原生
构造及其产状 第3章 地质构造分析的