地质构造的规模有大有小，大的如构造带，可以纵横数千公里；小的如岩石中的片理，不到1mm。尽管规模大小不同，但它们都是地壳运动造成的永久变形和岩石发生相对位移的踪迹。因而，它们在形成、发展和空间分布上，都存在着密切的内部联系。
野外的构造观察从露头上可见的小型构造入手，观察描述其形态、结构要素和产状类型等，查明不同构造之间的空间组合关系和时间上的发育顺序。然后，将不同露头的地质现象联系起来，分析确定其与大型构造的关系。
4.1单斜构造的野外观察
由于地壳运动使原始水平产状的岩层发生构造变动，形成倾斜岩层。当岩层层面和大地水平面的夹角介于10°至70°之间时，称为单斜构造。这是最简单的一种构造变动，也是层状岩石最常见的一种产状状态。由单斜构造组成的地貌称为单面山；由大于40°的倾斜岩层构成的山岭称为猪背岭。
单斜岩层可以是某种构造的一部分，如褶皱的一翼或断层的一盘，也可以是地壳不均匀下降引起的区域性倾斜。在野外工作中，可用地质罗盘仪测定岩层产状，若某地区的岩层向同一方向倾斜，倾角也大致相同，则为单斜构造。
在单斜岩层分布的地区应特别注意路线走向与岩层产状的关系。当路线走向与岩层走向一致时，逆向坡的坡麓常有松散的坡积物或崩积物，对路基的稳定不利；但是如果顺向坡的单斜层面的倾角大于45°，且层位较薄，或夹有软弱岩层时，则易形成边坡坍塌或滑坡。当线路走向与岩层走向正交时，如果没有倾向于路基的节理存在，则可形成较稳定的高陡边坡。当线路走向与岩层走向斜交时，其边坡稳定情况介于上述两者之间。如图41所示。
4.2褶皱构造的野外观察
空间上地层的对称重复是确定褶皱的基本方法。多数情况下，在一定区域内应选择和确定标志层，并对其进行追索，以确定剖面上是否存在转折端，平面上是否存在倾状或扬起端。在变质岩发育的地区或构造变形较强的地区，要注意对沉积岩的原生沉积构造进行研究，以判定是正常层位还是倒转层位。
褶曲：褶皱构造的一个弯曲称为褶曲。褶曲的基本形态包括向斜和背斜。向斜褶曲是岩层向下凹陷的弯曲；背斜褶曲是岩层向上隆起的弯曲。但是，野外观察褶曲构造不能简单地以地形起伏作为依据，要注意背斜谷、向斜山这种逆构造地形。褶曲的野外观察有穿越法和追索法。
①穿越法：沿选定的调查路线，垂直岩层走向进行观察。此法便于了解岩层的产状、层序及其新老关系。如果在路线通过地带的岩层呈有规律地重复出现，则必为褶皱构造，再依据层序及其新老关系，判断是背斜还是向斜，然后进一步分析两翼岩层产状和两翼与轴面的关系，判断褶曲的形成类型。
②追索法：沿选定的调查路线，平行岩层走向进行观察。此法便于查明褶曲的延伸方向及其构造变化的情况，一般两翼岩层在平面上平行展布时为水平褶曲，两翼岩层在转折端闭合时为倾伏褶曲。
野外工作时，以穿越法为主，追索法为辅，穿插使用。
4.3断层的野外观察
断层是地壳的主要构造形迹之一，断层的性质、特征及规模在很大程度上决定着一个地区的复杂程度。大量实践证明，在工程地质勘察中，对断层的研究已成为一个非常主要的内容。
1.断层的野外识别
在野外认识断层，并识别断层类型。断层的野外识别标志包括构造、地层、地貌、岩相和厚度变化等。
①地层特征：岩层重复或缺失、岩脉错断等可能是断层的存在标志。
②地貌特征：当断层的断距较大时，上升盘的前缘常形成断层崖，经剥蚀形成断层三角面地形，断层破碎带下切形成峡谷地形。此外，山背错开、河谷跌水、瀑布等地貌均可能是断层存在的标志。所以，地质学上有一种说法，即逢沟必断。
③断层伴生构造现象：它是断层存在的可靠标志，如图42所示。
各类常见断层的野外基本特征介绍如下。
(1)正断层
正断层的上盘沿断层面向下滑动，下盘则相对向上滑动。正断层的产状一般较陡，其倾角大多在45°以上，而以60°~70°最为常见，大型正断层的断层面向地下深处常常变缓。正断层带内岩石破碎相对不太强烈，角砾岩多带棱角，通常没有因强烈挤压而形成复杂的小褶皱等现象。
(2)逆断层
逆断层的上盘沿断层面相对向上滑动，下盘则相对向下滑动。逆断层的产状一般较缓，其倾角一般在30°左右或更缓。逆断层常常显示出强烈的挤压破碎现象，形成角砾岩、碎粒岩和超碎裂岩等断层岩。沿逆断层还常常出现劈理化、节理化、剪切带或各种复杂的揉褶，这些构造常呈带状排列，或呈交织穿插状。逆断层两侧的岩层常常具有强烈的变形特征。
(3)平移断层
平移断层的两盘顺断层走向相对移动，由于平移断层面通常陡峻直立，从横剖面观测时常与正断层或逆断层的效应一致，有时还具有一定程度的顺倾斜滑动，所以一些大型平移断层常被误认为是正断层或逆断层。大型平移断层常常表现为强烈破碎带、密集剪裂带、角砾岩带和超碎裂岩化带等。与其他两类断层比较，剪裂破碎现象更加强烈。
2.断层两盘运动方向的确定
断层在一定阶段的活动性质常常具有相对稳定性，这种运动总会在断层上或在其两盘留下一定的痕迹，这些痕迹或伴生现象成为分析判断断层两盘相对运动的主要依据。但同时，断层运动是复杂的，一条断层常常经历了多次脉冲式滑动。因此，在分析并确定两盘的相对运动时，应充分考虑其复杂的多变性。
(1)地层的新老关系
分析两盘中地层的相对新老，有助于判断两盘的相对运动。当断层走向大致平行于岩层走向时(即走向断层)，上升盘一般出露老岩层，或者说老岩层出露盘常为上升盘。但是，如果地层倒转或断层倾角小于岩层倾角，则老岩层出露盘为下降盘。如果两盘中地层变形复杂，是一套强烈压紧的褶皱，就不能简单地根据两盘直接接触的地层新老来判定相对运动了。当断层与褶曲轴线垂直或斜交时(即横断层切过褶曲)，对于背斜来说，上升盘核部变宽，下降盘核部变窄；对于向斜来说，情况刚好相反。
(2)牵引构造
断层两盘紧邻断层的岩层，常常发生明显的弧形弯曲而形成牵引褶皱，并且以褶皱的弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向。一般来说，变形越强烈，牵引褶皱越紧闭。为了准确进行判断，应在平面上和剖面上同时进行观察，并结合断层两盘相对运动的其他特征，作出断层两盘相对运动的适当结论。
(3)擦痕和阶步
擦痕和阶步是断层两盘相对错动时，在断层面上因摩擦等作用而留下的痕迹。擦痕表现为一组比较均匀的平行细纹。在硬而脆的岩石中，擦面常被磨光和重结晶，有时附以铁质、硅质或碳酸盐质等薄膜，以至光滑如镜，因而称为摩擦镜面。擦痕有时表现为一端粗而深，一端细而浅。由粗而深的一端至细而浅的一端一般指示对盘的运动方向。如用手指顺擦痕轻轻抚摩，可以感觉到一个方向比较光滑，相反方向比较粗糙，感觉光滑的方向指示对盘的运动方向。
在断层滑动面上常有与擦痕相交的陡坎，这种微细陡坎称为阶步，阶步的陡坎一般面向对盘的运动方向。在断层滑动面上有时可看到一片片纤维状的矿物晶体，如纤维状石英、纤维状方解石等。它们是在两盘错动的过程中，在相邻两盘逐渐分开时生长的，这类纤维状晶体称为擦抹晶体，许多擦痕实质上就是十分细微的擦抹晶体。当断层面暴露时，各纤维状晶体常被横向张裂隙拉断而形成一系列微小阶梯状断口，陡坎指示对盘的运动方向。
(4)羽状节理
在断层两盘相对运动的过程中，断层的一盘或两盘的岩石中常常产生羽状排列的张节理和剪节理。这些派生节理与主断层斜交，交角的大小因派生节理的力学性质不同而有差异。
羽状张节理与主断层的交角常呈45°，此相交的锐角指示节理所在盘的运动方向。
断层派生的节理除羽状张节理外，还可能有两组剪切理，一组与断层面成小角度相交，交角一般在15°以下，即内摩擦角的一半；另一组与断层成大角度相交或直交。小角度相交的一组节理，与断层所交锐角指示本盘的运动方向。断层派生的两组剪节理产状较不稳定，或被断层两盘错动而破坏，所以不易用来判断断层两盘的相对运动。
(5)断层两侧小褶皱
由于断层两盘的相对错动，断层两侧岩层有时形成复杂的紧闭小褶皱。这些小褶皱的轴面与主断层常成小角度相交，所交锐角指示对盘运动方向。
(6)断层角砾岩
如果断层切割并挫碎某一标志性岩层，根据该层角砾在断层面上的分布可以推断断层两盘的相对位移方向。
根据断层面产状和两盘相对滑动的方向可以确定断层的性质。
3.断层的规模观测
确定了断层的性质后，要追索断层的延伸情况，把断层圈定在地质图上并测定断距大小以确定其规模。
测定断距的方法很多，其中最简单的方法是在露头上采用剖面法求视断距，根据断层造成的缺失或重复的地层厚度来估算，或根据构造窗后缘与最远飞来峰之间的距离来确定最短位移距离。
4.4节理的野外调查与统计
节理，是岩块未发生明显相对位移的断裂现象。节理是地壳表层广泛发育着、呈有规律成组分布的构造现象。节理的存在对工程活动的影响有利有弊。由于节理能使岩体的完整性遭到破坏，降低了岩体的强度和稳定性；当其彼此贯通时，又成为地下水活动的通道，加速了岩体的风化破坏。但节理的适当发育却有利于石料的采集和减少工程的施工量。应特别指出，在高陡切坡地段的节理产状对其边坡的稳定性来说至关重要。当有一组节理倾向于路基，或有两组节理呈楔形分布与路线斜交时，就有可能造成边坡失稳而发生崩塌或滑坡。
1.观测点的选择与观测内容
野外观测点是根据所要解决的问题选定的。每一观测点的范围视节理的发育情况而定，一般要求几十条节理可供观测，而且最好将观测点布置在既有平面又有剖面的露头上，以利于全面研究节理。
观测内容：在任何地段观测节理，首先要了解区域褶皱、断裂的分布及观测点所在的构造部位，然后根据不同的目的、任务，区分不同的岩性地层，观察和测量其中不同性质的节理，其记录格式如表41所示。
2.编制与分析节理玫瑰花图
制作节理走向玫瑰花图，首先应进行资料的整理。将野外测得的节理走向，换算成北东和北西方向，按其走向方位角的一定间隔分组。分组间隔大小依作图要求及地质情况而定，一般以5°或10°为一个间隔，如分成0°~10°、11°~20°……然后统计每组的节理数目，计算每组节理的平均走向。例如，0°~10°组内，有走向为6°、5°、4°的3条节理，则其平均走向为5°。
把统计整理好的数值，填入表42中。根据作图的大小和各组节理的数目，选取一定长度的线段代表一条节理，然后以等于或稍大于按比例表示的数目最多的那一组节理的线段长度为半径作半圆，过圆心作南北线及东西线，在圆周上标明方位角。
节理倾向玫瑰花图按照节理倾向方位角分组，求出各组节理的平均倾向和节理数目，用圆周方位代表节理的平均倾向，用半径长度代表节理的条数，作法与节理走向玫瑰花图相同，只不过用的是整圆。
节理倾角玫瑰花图，按上述节理倾向方位角分组，求出各组的平均倾角，然后用节理的平均倾向和平均倾角作图，圆半径的长度代表倾角，由圆心至圆周从0°~10°找点并连线，方法与节理倾向玫瑰花图相同。
节理倾向、倾角玫瑰花图一般重叠画在一张图上，作图时在平均倾向线上，可沿半径按比例找出代表节理数和平均倾角的点，将各点连成折线即得。图上用不同颜色或线条加以区别，如图44所示。玫瑰花图是一种节理统计方式，作法简便，形象醒目，比较清楚地反映出主要节理的方向，有助于分析区域构造。最常用的是节理走向玫瑰花图。分析节理玫瑰花图，应与区域地质构造结合起来。因此，常把节理玫瑰花图，按测点位置标绘在地质图上。这样就清楚地反映出不同构造部位的节理与构造(如褶皱和断层)的关系。综合分析不同构造部位节理玫瑰花图的特征，就能得出局部应力状况，甚至可以大致确定主应力轴的性质和方向。节理走向玫瑰花图多应用于节理产状比较陡峻的情况，而节理倾向、倾角玫瑰花图多用于节理产状变化较大的情况。
3.编制节理极点图和等密度图
(1)节理极点图
节理极点图通常是在施密特网上编制的，网的圆周方位表示倾向(0°~360°)，半径方向表示倾角(由圆心到圆周为0°~90°)。作图时，把透明纸蒙在网上，标明北向，当确定某一节理倾向后，再转动透明纸至东西向(或南北向)直径上，依其倾角定点，该点称为极点，即代表这条节理的产状。为避免投点时转动透明纸，可用与施密特网投影原理相同的等面积投影网(赖特网)。在等面积投影网中，放射线表示倾向(0°~360°)，同心圆表示倾角(由圆心到圆周为0°~90°)。作图时，把透明纸蒙在该网上，投影出相应的极点。例如，一节理产状为NE20°/70°，则以北为0°，顺时针数20°(即倾向)，再由圆心到圆周数70°(即倾角)定点为节理法线的投影，该点就代表这条节理的产状。若产状相同的节理有数条，则在极点旁注明条数。把观测点上的节理都分别投成极点，即成为该观测点的节理极点图。有时，为了区分不同力学性质、不同规模的节理与褶皱、断层的关系，可分别作图。
(2)节理等密度图
节理等密度图是在节理极点图的基础上编制的，如图45所示，其编制步骤如下。
①在透明纸极点图上作方格网(或在透明纸极点图下垫一张方格纸)，平行于SN线，间距等于大圆半径的1/10。
②用密度计统计节理数。中心密度计是中间有一个小圆的四方形胶板，小圆半径是大圆半径的1/10。边缘密度计是两端有两个小圆的长条胶板，小圆半径也是大圆半径的1/10，将两个小圆的圆心相连，其长度等于大圆直径，中间有一条纵向窄缝，便于转动和来回移动。
