三工程地质地层与地质构造
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工程地质 第3章 地质构造及其对工程的影响3.1-3.5
“V”字形露头线的尖端在沟谷处 指向上游，在山脊处指向下坡。
3.2.1.2倾斜岩层
根据上述表现规则（“V”字形法则 ），在阅读地质图时则可反演推断 岩层空间展布与地面斜坡的组合关 系（岩层倾向与地面坡向关系）
“弯反则相同” “弯同曲大也相同” “弯同曲小则不同”
如右图所示，K及T岩层分界面的露 头线与地形等高线呈相同方向弯曲 ，且露头线的弯曲度小于等高线的 弯曲度，根据“弯同曲小则不同” ，则可以推断岩层倾向与地面坡向 相反。
3.4.2.4断层的工程地质评价
破坏岩体的完整性，加速风化作用、地下水的活动及岩溶 发育。
降低地基岩体强度 造成地基及场地稳定性问题 地基变形影响 施工中的问题坍塌和涌水 断层地震
3.5 识读地质图
地质图
是将自然界的各种地质现象，如地层、地质构造等，用规 定的符号，按一定的比例缩小并投影绘制在平面上的一种 图件。
3.3.4褶皱构造对工程的影响
褶皱翼部的工程地质评价
单斜构造中倾斜岩层引起的顺层滑坡问题
岩层产状与坡向的关系 (1)反向坡（逆向坡） (2)顺向坡
倾角小于坡角 倾角大于坡角
稳定
不稳定
稳定
3.3.4褶皱构造对工程的影响
褶曲不同部位对工程的影响
3.3.4褶皱构造对工程的影响
隧道垂直穿过褶皱地层走向时
裂隙玫瑰图
（a）裂隙走向玫瑰图；（b）裂隙倾向玫瑰图
3.4.1.4裂隙的工程地质评价
岩层中裂隙，有利开挖，但岩体的强度和稳定性都有不利的影 响。
裂隙发育方向的评价：找出裂隙发育的主要方向； 裂隙发育程度的评价：定量指标主要是裂隙间距、裂隙密
度、裂隙率及完整系数等； 裂隙性质的评价：性质包括裂隙的延伸长度、贯通情况、
3.2.1.2倾斜岩层
根据上述表现规则（“V”字形法则 ），在阅读地质图时则可反演推断 岩层空间展布与地面斜坡的组合关 系（岩层倾向与地面坡向关系）
“弯反则相同” “弯同曲大也相同” “弯同曲小则不同”
如右图所示，K及T岩层分界面的露 头线与地形等高线呈相同方向弯曲 ，且露头线的弯曲度小于等高线的 弯曲度，根据“弯同曲小则不同” ，则可以推断岩层倾向与地面坡向 相反。
3.4.2.4断层的工程地质评价
破坏岩体的完整性，加速风化作用、地下水的活动及岩溶 发育。
降低地基岩体强度 造成地基及场地稳定性问题 地基变形影响 施工中的问题坍塌和涌水 断层地震
3.5 识读地质图
地质图
是将自然界的各种地质现象，如地层、地质构造等，用规 定的符号，按一定的比例缩小并投影绘制在平面上的一种 图件。
3.3.4褶皱构造对工程的影响
褶皱翼部的工程地质评价
单斜构造中倾斜岩层引起的顺层滑坡问题
岩层产状与坡向的关系 (1)反向坡（逆向坡） (2)顺向坡
倾角小于坡角 倾角大于坡角
稳定
不稳定
稳定
3.3.4褶皱构造对工程的影响
褶曲不同部位对工程的影响
3.3.4褶皱构造对工程的影响
隧道垂直穿过褶皱地层走向时
裂隙玫瑰图
（a）裂隙走向玫瑰图；（b）裂隙倾向玫瑰图
3.4.1.4裂隙的工程地质评价
岩层中裂隙，有利开挖，但岩体的强度和稳定性都有不利的影 响。
裂隙发育方向的评价：找出裂隙发育的主要方向； 裂隙发育程度的评价：定量指标主要是裂隙间距、裂隙密
度、裂隙率及完整系数等； 裂隙性质的评价：性质包括裂隙的延伸长度、贯通情况、
《工程地质》第二章——构造运动地史概要地质构造
红海位于非洲东北部与阿 拉伯半岛之间，形状狭长， 从西北到东南长1900公里 以上，最大宽度306公里， 面积45万平方公里。红海 北端分叉成二小海湾，西 为苏伊士湾，并通过贯穿 苏伊士地峡的苏伊士运河 与地中海相连；东为亚喀 巴湾。按海底扩张和板块 构造理论，认为红海和亚 丁湾是海洋的雏形。据研 究，红海底部确属海洋性 的硅镁层岩石，在海底轴 部也有如大洋中脊的水平 错断的长裂缝，并被破裂 带连接起来。非洲大陆与 阿拉伯半岛开始分离在2 千万年前的中新世，目前 还在以每年1厘米的速度 继续扩张。
指：地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹 水平构造 (3) 地质构造 倾斜构造 基本类型 断裂构造 褶皱构造
美国亚利桑那州大峡谷国家公园
何鹏摄于，2009年3月26日 Photographer: Trent Larson
(4) 地壳运动的原因 ① 大陆漂移说（德国人 A · Wegener 于1912年提出） 学说提出的诱因—南美大陆和非洲大陆边缘形态正好可以拼接起来
Measuring Strike and Dip from Outcrop
Image No. 4
With these three images you can see the outcrop from the north, south, and the left image shows it looking west, or straight at the rock. In this image the rock is sloping down and out towards the bottom of the picture. If this orientation isn't clear, place a book against the front of your computer monitor, such that the top of the book is on the monitor and the bottom is about 10cm away from the it, towards your keyboard. Note the hammer in the left picture - and in all subsequent images - it never moves.
工程地质课件第3章地层构造详解
中生代（ 2.5－0.7亿年前）
中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩 纪三个时期，三叶虫、腕足、笔石、 四射珊瑚等大量无脊椎动物都灭绝， 产生了以恐龙为代表的爬行类动物， 并繁盛直到衰亡。陆生植物苏铁、银 杏、松柏等棵子植物占了统治地位。 大陆面积进一步增大，各大陆的雏形
K
T T
三、地质年代表
▪ （一）地质年代的划分 ▪ 1、地质历史时期的时间单位划分：
宙、代、纪、世、期
▪ 2、地质历史时期的地层单位划分： 宇、界、系、统、阶
▪ （二）地质年代表
各地质历史时期的主要特征
前寒武纪（42－6亿年前）
38亿年前，海洋中开始有了生命的活动。 从出现最原始的原核细胞生物--蓝绿藻。
岩层倾角小于50的岩层称为水平 岩层，又称水平构造。
沉积岩层形成时的原始产出状态 大多数是水平或近于水平。如果经受 地壳运动的影响，改变了原始形成时 的位置，但仍保持水平产状的一套水 平岩层组成的构造，称为水平构造 。
水平岩层形成的地貌－平顶山
（二）倾斜岩层
岩层面与水平面有一定夹角的岩层。 它是构造挤压或大范围内均匀抬升、下 降使岩层向某个方向倾斜而成的。
角度不整合 不整合面
（2）岩浆岩间的接触关系：穿插接触。 脉体被切割者比切割者老。
由老到新：1、2、3
（3）沉积岩与岩浆岩间的接触关系： 1）侵入接触又称热接触，是由炽热的 岩浆侵入围岩后，冷凝成岩浆体而形 成的一种接触关系。
O
2）沉积接触又称冷接触，是岩浆在地下冷 凝成岩，经地壳上升，并遭受风化剥蚀而出 露地表后，其上在地壳下降时又沉积了新的 岩层所形成的一种接触关系 。
地 球 生 物 的 演 化
化石：化石是存留在岩石中的古 生物遗体或遗迹。 化石化作用是
工程地质 第二章 地质构造.
Strike：走向 Dip direction： 倾向 Dip ：倾角
岩层产状测量的记录有两种方法：
1．象限角表示法
以北或南的方向（0°）为准，一般记走向、倾向、倾角。 如N65°W/25°S，即走向北偏西65°、倾角25°、大致 向南倾斜；N30°E/27°SE，即走向北偏东30°、倾角 27°、倾向南东。
(2)对比褶皱核部和两翼岩层的时代新老关系，判断褶皱 是背斜还是向斜。若核部地层时代较老，两侧依次出现渐 新的地层，为背斜；反之，若核部地层时代较新，两侧依 次出现渐老的地层，则为向斜。
(3)根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜的还 是倒转的等等。
2-4 断裂构造Fracturing structure
Chapter 2 Geological Structure
第二章 地质构造
地质构造的概念： 由地壳运动导致组成地壳的岩层和岩体发生变形或变位 的现象，残留于地壳中的空间展布和形态特征，称为地 质构造或构造形迹。
地质构造的基本形态和分类Basic shape and
classification of geological structure ：
Recumbent 平卧的
按褶曲枢纽的产状可分为： （1）水平褶曲 枢纽水平，两翼同一岩层的走向基本 平行。 （2）倾伏褶曲 枢纽倾斜，两翼同一岩层的走向不平 行而呈弧形变化.
Horizontal fold
Inclined fold
四、褶皱的识别：
(1)根据岩层是否有对称重复的出露，可判断是否有褶皱 存在。若在某一时代的岩层两侧，有其他时代的岩层对称 重复出现，则可确定有褶皱存在。若岩层虽有重复出露现 象，但并不对称分布，则可能是断层形成的，不能误认为 褶皱。
构造地质与工程地质的基本关系
构造地质与工程地质的基本关系摘要：我国社会经济不断发展的同时也使得自然环境灾害频发，当出现泥石流、地震等自然灾害时不但会给人们的生活造成影响还会危及人们的生命，通过研究发现，我国每年的自然灾害发生频繁，导致这些自然灾害发生的主要原因就是由于地质运动所导致的，其次人为干涉也会导致自然灾害的发生。
为了有效的减小人为原因造成的灾害发生情况，就必须合理的利用地质学知识来对区域地质的内部结构进行研究，以此来保障地质内部结构的稳定。
工程地质学和构造地质学对于研究地域地质变化有着重要的作用，工程地质学和构造地质学有着本质的不同也有着许多相似之处，这两门学科都是以地质为研究对象进行研究。
本篇文章主要就是对构造地质和工程地质的基本关系进行的研究和分析。
关键词：构造地质，工程地质，基本研究，分析发现引言：随着我国科技的不断进步，在地质研究中也进行了一些科技使用，而将科学技术应用在地质工程当中会给原始的地质结构造成一定的破坏，当地质的情况发生改变时就有可能导致灾害的发生，这些灾害给人们的生命和财产造成了极大的威胁，为了对这种情况进行解决就必须通过构造地质和工程地质的研究来减小地质灾害的问题。
1.常见的构造和特征构造简单来说就是地壳运动后所带来的地质形态，我们常见的倾斜岩层和褶皱等情况都可以说是构造地质。
不同的构造地质所表现出来的形态有着极大的不同，在构造地质中地质形态的变化主要是由于地层变形和移位所产生的一种倾斜姿态。
褶皱这种构造地质的形成一般是由于岩石受到弯曲的力而产生的，不同的弯曲力所造成的褶皱形态不同，比如岩层受到挤压的弯曲力形成向斜，受到拉张的弯曲力则形成背斜。
除了褶皱和倾斜之外断层也是构造地质，断层是地壳受到应力而发生断裂、岩层产生错位的情况。
1.构造地质与工程地质的基本关系1.构造对工程活动的不利影响构造地质学和工程地质学有着本质的不同，这两门学科虽然都是对地质工程进行研究，但构造地质属于地质的一门学科，工程地质学是研究人类建筑工程的一门学科。
工程地质 第2章 地层与地质构造
1-石灰岩，形成最早；2-花岗岩，形成晚于石灰岩； 3-矽卡岩，形成时代同花岗岩；4-闪长岩，形成晚于花岗岩； 5-辉绿岩，形成晚于闪长岩；6-砾岩，形成最晚
246-56
3.沉积岩与岩浆岩之间的接触关系 （1）侵入接触 （2）沉积接触
246-57
侵入接触
246-58
沉积接触
246-59
四、地质年代表
度为1cm/年，近几年加快，达到平均移动速度为8.9cm/年。
246-7
海水侵蚀部分
那 不 勒 斯 海 岸 的 三 根 石 柱
246-8
典型的例子是意大利那不勒斯海岸三根石柱的历史变 迁。1750年，在这里从火山沉积物中发掘出一座建筑废墟 。据考证，该建筑修建于公元前105年的罗马帝国时代， 现在仅保存下三根高约12m的大理石柱，每根柱子上都保 留有同样的地质遗迹。
平行不整合
角度不整合
246-47
不整合面
平行不整合
特征：
①上下岩层的产状 基本平行一致；
②在两套地层之间 缺失了一些时代的地 层，存在沉积间断。
这一地史时期地壳曾经 发生过显著的升降运动。
246-48
不整合面
常见底砾岩
246-49
平行不整合接触的形成过程
246-50
角度不整合
特征： ①上下岩层的产状不
按照年代顺序排列，用来表示地史时 期的相对年代和同位素年龄值的表格，称 为地质年代表。
246-60
246-61
国际通用：
地质年代单位
地层单位
宙……………………………宇
代……………………………界
纪……………………………系
期……………………………阶
时……………………………带
246-56
3.沉积岩与岩浆岩之间的接触关系 （1）侵入接触 （2）沉积接触
246-57
侵入接触
246-58
沉积接触
246-59
四、地质年代表
度为1cm/年，近几年加快，达到平均移动速度为8.9cm/年。
246-7
海水侵蚀部分
那 不 勒 斯 海 岸 的 三 根 石 柱
246-8
典型的例子是意大利那不勒斯海岸三根石柱的历史变 迁。1750年，在这里从火山沉积物中发掘出一座建筑废墟 。据考证，该建筑修建于公元前105年的罗马帝国时代， 现在仅保存下三根高约12m的大理石柱，每根柱子上都保 留有同样的地质遗迹。
平行不整合
角度不整合
246-47
不整合面
平行不整合
特征：
①上下岩层的产状 基本平行一致；
②在两套地层之间 缺失了一些时代的地 层，存在沉积间断。
这一地史时期地壳曾经 发生过显著的升降运动。
246-48
不整合面
常见底砾岩
246-49
平行不整合接触的形成过程
246-50
角度不整合
特征： ①上下岩层的产状不
按照年代顺序排列，用来表示地史时 期的相对年代和同位素年龄值的表格，称 为地质年代表。
246-60
246-61
国际通用：
地质年代单位
地层单位
宙……………………………宇
代……………………………界
纪……………………………系
期……………………………阶
时……………………………带
高中地理地质构造
高中地理地质构造地质构造是指地球表面的地质现象和地球内部的构造特征。
地质构造的形成与地球的运动密切相关，它揭示了地球演化的规律和地球表面特征的形成原因。
地质构造可以分为内因性地质构造和外因性地质构造两大类。
本文将详细介绍高中地理地质构造的基本概念、分类、特征及其形成原因。
一、地质构造的基本概念地质构造是指地球内外因素作用下，地壳和上地幔的构造特征，包括地壳的构造、地质体的形态、构造运动和构造形成的过程等。
地质构造控制着地球表面的地形、地貌、水系等自然地理现象的形成和变化。
二、地质构造的分类1. 内因性地质构造内因性地质构造是指地壳内部的构造特征和动力学活动，包括地壳变形、地壳遗迹、构造运动等。
内因性地质构造主要是地震、火山活动、构造运动等造成的地质现象。
2. 外因性地质构造外因性地质构造是指由地表外力、气候效应、侵蚀和沉积等地质过程造成的构造特征，包括地貌、河流、湖泊、风化等。
外因性地质构造主要是由风、水、冰等外力造成的地质现象。
三、地质构造的特征地质构造有以下几个主要特征：1. 地质构造是区域性的。
地球上的地质构造往往呈现出一定的空间分布规律，一个区域内的相似地质特征会聚集在一起，形成一个完整的地质构造单元，如板块、地块等。
2. 地质构造是组合性的。
一个地质区域内常常存在多种类型的地质构造，相互交织、相互作用，形成丰富的地质构造景观。
3. 地质构造是动力性的。
地质构造是地球内外力作用的结果，构造活动量大或小，构造运动迅速或缓慢，地形地貌的变化都与构造活动有关。
4. 地质构造具有时间性。
地质构造是地球演化的历史产物，构造形成的过程需要较长的时间，形成的结果也在不断演化和发展。
四、地质构造的形成原因地质构造的形成原因主要包括内因和外因两个方面。
1. 内因内因包括地球内部的岩浆活动、构造运动和地球尺度的物质运动等。
内因构造是由地球自身的物质运动引起的，如地震、火山活动等。
2. 外因外因包括大气、水体、风、生物等地表的物质和作用力对地质构造的影响。
工程地质(课件)第三章地质构造
34/63
产状三要素(elements of attitude)
走向(strike)：岩层面和 任一假想水平面交线的延 伸方向。 倾向(dip)：岩层的倾斜 方向。与走向线垂直。只 有一个。 倾角(dip angle)：岩层 层面与水平面的最大锐角。
35/63
产状三要素(elements of attitude)
9/63
各种内力地质作用是相互关连的—
—
构造运动形成断裂，引起地震，并为岩浆活
动创造通道。 构造运动和岩浆活动引起变质作用。 地壳运动在内力地质作用中起主导地位。
10/63
外力地质作用：
由太阳辐射能引起，产生大气环流，形成水的循 环，动植物生长，在运动的过程中改造地表。
11/63
外力地质作用的营力：
64/63
第六节 地质图
一、地质图(geological map)的类型：
普通地质图 地貌及第四纪地质图 工程地质图 水文地质图 地质平面图 地质剖面图 地层柱状图
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二、地质图规格
地质平面图应有图名、图例、比例尺、 编制单位和编制日期等。 比例尺的大小反映了图的精度，比例尺越大， 图的精度越高，对地质条件的反映也越详细、 越准确。
• 岩石学方法：利用岩层的原生构造现象 判断新老层位方向。 • 小构造方法：观察由于层间扭动引起内 小构造方法 部小构造现象。 古生物方法：判断年代序列
45/63
六、褶皱构造的工程地质评价：
•对隧道工程
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六、褶皱构造的工程地质评价：
• 对深路堑和高边坡
山坡岩层地质构造的影响 a-向斜山；b-背斜山；c-单斜山 1-有利情况；2-不利情况
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搬运(transportation)
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2.穿越法观察：新老新
（六）小结：褶皱及其基本形态
基本 岩层 岩层新 原生地貌 次生地貌 类型 形态 老关系
1
背 向上 中心老 背斜 背斜
2 3
斜 拱起 两翼新 成山 成谷
1 2 3
向 向下 中心新 向斜 斜 弯曲 两翼老 成谷
向斜 成山
四、 断裂构造：
断裂构造是由于岩层受力发生脆性破 裂而产生的构造。根据相邻岩块沿破裂 面的位移量，又可分为节理和断层。 （一）节理（裂隙）：节理是当岩层、 岩体发生破裂，而破裂面两侧岩块没有 发生显著位移时的断裂构造。它是野外 常见的构造现象，一般成群、成族出现。
生物总是有低级向高级不断演化发展，
灭绝的生物不会重复出现，不同的地质时 期有不同的生物群。不同的地质年代就有 不同的生物化石。
（一）岩浆岩相对地质年代
无层理，不含古生物化石
1、侵入接触
2、沉积接触
3、穿插构造
++ +++
+++ +++++
侵入接触：岩浆侵入沉积岩层中使围岩变 质，则岩浆侵入体形成的地质年代，晚于 沉积岩层的地质年代。
地质年代单位
地 质 年
代 表
三、地层的相对地质 年代
（一）沉积岩的相对1地质年代21、层序
3
（1）正常层序（位）
上新 1
下老 3
（2）变动层位
1
构造变动形成
2
3
4
（3）倒转层位
层序颠倒
2、地层接触关系 整合
角度不整合
3.岩性 4.古生物化石
不同地质年代沉积的岩层中，含有不 同特征的古生物化石。
牵引弯曲
出现重复、缺失、断层峰、伴生构造、 牵引弯曲、摩擦擦痕、泉水、温泉出露 等。
5.断层的地质评价
§3-4 阅读地质图
1.柱状图
2
平 面 和 剖 面 地 质 图
一、 水平构造：
岩层产状近于水平，这种构
造出现在构造运动影响较轻微的
地区或大范围内均匀抬升或下降
的地区，岩层未发生明显变形。
1
水平构造中较新的岩层总是位于
2
较老的岩层之上。不同地点同高
3
程上，出露同一地层；同一地点，
老地层在低洼处，新地层在较高
的位置。
例如：四川中部上侏罗系
（140百万年）。
陕北中生界（225百万年）。
1.类型 构造裂隙： ①张性裂隙 ②扭剪性裂隙 非构造裂隙：由成岩作用、外力作用、
重力形成。 ①原生裂隙 ②风化裂隙
N
2.成因
3.裂隙表示方法
W
E
①裂隙走向玫瑰图
②裂隙倾向玫瑰图
4.工程地质评价
S
整体性差，透水性大，强度低，稳定 性差，风化速度快，易发生崩塌，对爆 破不利。
心核部较老，两侧岩层依次变新； 2、向斜则相反，岩层向下弯曲（谷） ，核
部较新，两侧依次变老。如岩层未经剥蚀，则背 斜成山，向斜成谷，地表仅见到最新地层。若岩 层受剥蚀，则地表可出现不同时代的地层露头。
（四）常见形态： 1.直立褶曲
2.倒转褶曲
3.平卧褶曲
（五）野外观察 追索法和穿越法 1.穿越法观察：老新老
（二）断层：是岩体发生较明显位移的 破裂带或破裂面。断层是地壳中广泛存 在的地质构造，形态各异，规模不一。 断层深度可达数千米，断层延伸最长可 达数百甚至上千米。
1、断层要素
2.基本类型 根据断层上下盘沿断层面相对移动的方向分 为：正断层、逆断层和平移断层 （1）正断层（上盘相对下降，下盘相对上 升）
二、倾斜构造（单斜构造）
指岩层层面与水平面有
1
一定的夹角。倾斜构造带常
2
常是褶曲的一翼或断层的一
3
盘，也可以是大区域内的不
4
均匀抬升或下降造成的。此
时岩层仍保持下老上新的层
序。
岩层产状三要素：走向、倾向、倾角。 方位角法：
N45°E， S135° E ，∠25°
25°
三、 褶皱构造：
（2）逆断层（上盘相对上升，下盘相对下降）
（3）平推断层（断层两盘沿断层线方向发生了 相对运动）
3.断层的组合形式 （1）地堑和地垒
（2）复合构造
（3）叠瓦式构造
（4）阶状断层
4.识别：正断层—岩层与断层倾 向相反，岩层重复
56 7
7
6
5
5
4
4
3
2
1
56 7 7
66 5
4
正断层—岩层与断层倾向相反，岩层重复 逆断层—岩层与断层倾向相反，岩层缺失
沉积接触：岩浆岩先形成，之后经风化剥 蚀，在接触面上又有新的沉积，剥蚀面上 的沉积岩无变质现象，沉积岩底部往往存 在有由岩浆岩组成的砾岩，其早于沉积岩 形成的地质年代。
穿插构造：年轻的侵入岩脉穿过较老的侵 入岩。
§3-3 地质构造
地质构造的基本类型有四类： 水平构造、倾斜（单斜）构造、褶皱构造 和断裂构造
§3-2 地质年代
一、地史 在内外力作用下，地壳自己形成和发 展的历史。 二、地层的地质年代
1.时间（年代）地层单位 在特定的时间间隔 内所形成的岩石体。
2.岩石地层单位 具有明显的岩石类型和可识 别的物理界限的岩石体。
3.绝对地质年代 岩石和构造距今形成多少年 （放射性元素测定） 地质年代表
4.相对地质年代 由该岩石地层单位与相邻已知岩石地层单位的相 对层位关系来确定 三、地层的相对地质年代
褶皱是岩层弯曲形成的构造。 （一）成因 在地壳岩石中褶皱弯曲的规模差别很大，从显微构造 直到巨大的构造盆地和地槽带均属褶皱构造。在松散的沉 积物，沉积岩，各类变质岩，甚至某些火成岩中的原生流 动构造，都有褶皱发育，这说明褶皱可由多种压力环境下 形成*，其形态多种多样。
（二）褶曲要素
褶皱轴—枢纽
（三）褶皱基本类型 1、背斜的特征是岩层向上弯曲（峰），中