① 褶皺構造的研究內容及方法
褶皺構造研究的基本任務是: 通過野外觀察和填圖，結合各種地質勘探 (如物探、鑽探和地質工程等) 手段和航片、衛片的圖像解譯等所取得的地質資料的綜合研究，查明褶皺的形態、產狀和組合分布特點，探討褶皺形成機制和形成時代，為研究區域地質構造特徵、褶皺與礦產及水文、工程地質的關系提供有價值的基礎資料。
1. 褶皺幾何學研究
在著手研究一個地區褶皺構造之前，首先應通過對包括研究區在內的小比例尺地質圖及航空相片、衛星相片的解譯分析，或在露頭良好的地帶進行橫穿區域構造線的路線觀察，了解全區的地層時代、層序及構造總體的特徵，如區域構造線方向及其變化、背斜和向斜發育特點，進而初步推斷褶皺的組合型式。
在初步確定褶皺的存在後，可通過以下具體手段進一步確定褶皺的幾何形態:
1) 測定褶皺軸面和樞紐的產狀。褶皺軸面和樞紐產狀是確定褶皺幾何形態和產狀的基本要素。對於規模較小、出露完整的褶皺可以從露頭上直接量得該褶皺的軸面和樞紐產狀。但對於規模較大、出露不完整的褶皺，往往需要系統地測量其褶皺面的產狀，然後用赤平投影間接計算軸面和樞紐的產狀 (詳見第八章) 。
2) 繪制褶皺剖面圖及褶皺橫截面圖。褶皺是一個復雜的立體形態地質體。對褶皺形態的研究，除通過野外填繪的地質圖來表示外，往往還要用剖面圖來表示。從褶皺橫剖面上可以根據其褶皺岩層的產狀和厚度變化確定是平行褶皺還是相似褶皺，或是頂薄褶皺等。
3) 觀察褶皺的平面地質圖上的出露形態。在大比例尺地質圖上，褶皺出露形態不僅與褶皺形態、產狀和規模大小有關，而且還受到地形起伏的影響。因此從地質圖上確定褶皺的三維形態時應考慮由地形引起的視覺效應。
2. 褶皺縱深變化研究
由於形成褶皺的岩石力學性質、厚度和變形條件的差異以及褶皺的形態、規模的不同，褶皺在地表的形態和深部形態是有變化的。研究褶皺形態的縱深變化對於了解褶皺的形成機制與環境有著很重要的意義。如何進行這方面的研究，可從以下幾方面著手:
1) 從橫切褶皺的峽谷深溝的陡崖上，有時可直接觀察到褶皺內部的形態變化和變化趨勢。或者在地面不同高程上對同一褶皺進行觀察和作橫剖面，但應用這種方法時要注意不同高程的剖面水平位置不能相距太遠，否則會將褶皺縱向上的變化誤認為深部變化。
2) 從褶皺的地表形態特徵推斷它向地下延伸的變化。如根據地面出露特徵分析為頂薄褶皺，則可據以推斷其兩翼岩層向深部很可能變厚、變陡; 如地表觀察為平行褶皺，則褶皺曲率向深部將逐漸變大或變小，整個褶皺不可能延伸很深; 如為相似褶皺，且整套岩層岩性也較一致，則褶皺的形態可能延伸到一定深度還基本不變。當褶皺岩系中有軟弱岩層時，則在軟弱岩上、下的褶皺形態可能變化很大，形成不協調褶皺。
3) 利用物探和鑽探所取得的資料確定褶皺深部形態的特點和變化是比較有效的方法。地震資料和電法、磁法等資料都可一定程度地反映褶皺構造往深部的變化。但在使用這種方法所得的資料時，必須結合地面地質構造的詳細觀察和研究，才能得出符合客觀實際的結論。
3. 褶皺運動學研究
褶皺是岩層變化作用的產物，研究褶皺內部的小構造有助於解釋褶皺的形成過程和演化歷史。岩層在褶皺變形過程中，會在岩層內形成許多次級小構造，諸如小褶皺、節理與斷層、層間滑動擦痕與破碎帶、劈理與線理等等。它們都有規律地發育於主褶皺的一定部位，與主褶皺有一定的幾何關系，各自從一個側面反映出主褶皺的運動學特徵，為研究褶皺的形成機制和變形歷史提供線索。在應用小構造解析褶皺的演化過程時，應將一定時期形成的小構造進行配套，不能將與主褶皺形成無關的小構造也考慮在內。
4. 褶皺形成時代研究
前面已經提到，除同沉積褶皺外，大多數褶皺是在成岩後形成的，它們的形成時代也主要是根據區域性角度不整合時代來定。不整合面以下的一套地層均褶皺，而其上的地層未褶皺，則褶皺形成時代通常看作與角度不整合所代表的時代相一致，即不整合面下伏褶皺中最新地層沉積之後、上覆最老地層沉積之前。如果不整合面上、下地層均褶皺，但褶皺方式、形態均互不相同，則至少發生過兩次褶皺。
② 構造地質學的研究方法
地質構造的研究應包括構造的幾何學、運動學和動力學的研究，以及構造發育、演化的歷史分析。①構造幾何學的研究是對各種地質構造的形態、產狀和規模及其組合型式和相互關系進行觀察、描述和測量; ②構造的運動學分析是根據構造幾何學的有關資料和數據，去追索現有構造狀態和位置的岩體在變形時，物質相繼發生的位移、轉動和應變等內部和外部的運動; ③動力學的研究則是探索構造變形時作用力的性質、大小、方向、應力場的演化以及外力與應力之間的關系; ④構造的歷史分析是通過野外觀察和室內對有關資料的綜合研究，闡明各種地質構造的形成時期及其發育順序。這幾個方面的研究是相互聯系、相輔相成的。對構造形態進行幾何分析則是構造地質學研究的基礎，有了構造幾何分析的基礎，才可能正確分析地質構造的演化歷史和成因，進而對各個地區的構造分析資料及其他方面的資料進行綜合分析，從而揭示出地殼構造的形成和發展規律。
盡管對不同岩石類型地區地質構造和不同尺度構造的研究任務和方法各有不同，但是，野外觀察和地質填圖始終是研究地質構造的基本方法。通過野外觀察填繪的地質圖，不僅可反映出一個地區各種岩層和岩體的分布，而且根據岩層和岩體的產狀、相互關系和各自的時代，可以認識該區各種地質構造的形態、組合特徵和發育史。通過繪制剖面圖和根據地面的構造形態觀測及鑽井和物探等提供的資料，編繪構造等高線圖和等厚圖，能較好地反映地下構造形態的特徵。
研究地質構造的形態、產狀及其相互關系，一方面是採用填繪地質圖、編制有關圖件以及相應文字描述的常規方法; 另一方面是通過對各種面狀構造和線狀構造要素的力學性質、產狀和相互幾何關系的系統觀察和測量，應用極射赤平投影或電子計算機作數理統計分析和自動化成圖，從而得出地質構造產狀方位的型式和對稱性的特徵，為建立地質構造三維空間圖像、分析構造變形機制和恢復變形歷史等提供依據。Bruna Sander ( 1930) 在《岩石組構學》中提出的變形岩石顯微組構的幾何分析方法和運動學解釋原則，經廣大地質學家在實踐中進行修正和補充，現已發展成為不僅可用於顯微構造分析，而且也可以應用於中、小型構造乃至大型構造分析。
現代航空、航天遙感技術和航片、衛片的採用，擴大了觀察地質構造的視域和深度，彌補了野外地質觀察的局限性; 而鑽探、物探等工程和探測技術的應用，為了解地下構造情況，提供了重要資料。
研究地質構造不能只滿足於形態描述，還要應用力學原理，鑒定各個構造的力學性質和相互關系，並分析它們的形成機制和各構造之間的內在聯系，以便得出區域地質構造的分布和演變規律。
研究地質構造形成的力學機制，常常需要進行模擬實驗。例如根據相似原理，用泥巴、石蠟、瀝青或凡士林等材料，做成某種形態和尺寸的試件，在設置的相應幾何邊界條件下，施加一定方式的力使之發生變形，觀察其變形特點、應力與應變之間的關系，並將實驗模型與自然界的構造原型進行類比，藉以說明這種構造的形成、發展和組合關系以及構造變形的邊界條件和應力作用方式。計算機的應用使構造地質的研究向定量的數理分析方向發展。如應用有限單元法來計算一定地區內的各點的應力方向和大小，進而對該地區的構造應力場做出數學模擬，據此，可以推斷出相應的構造圖像，並與該地區的地質構造特徵進行比較。
對地質構造進行歷史分析，一般是根據地層之間的不整合接觸關系及各種構造間成因聯系和交截、疊加關系，並結合沉積岩相、厚度以及岩漿活動等方面的分析，或配合同位素地質年代的測定資料，分析該區構造形成時代和發育順序，劃分構造發育的階段，恢復區域構造發展史，從而對該區地質構造的規律有一個較為正確的認識。
在構造地質學研究中，還需與岩石學、地層學、地貌學及地球物理學等學科密切結合。
③ 構造地質學的研究指導思想和具體方法
1.構造地質學研究的指導思想
地質構造，是組成地殼或岩石圈的岩層和岩體經歷了漫長地質發展歷史的地殼運動作用而形成的。人們不可能親自觀察到現存的地質構造形成的全過程。雖然在實驗室可以做些模擬實驗，但在規模和時間上都不能達到自然界的同等條件。所以，研究地質構造，要強調以大自然為實驗室，投身於實踐，充分觀察和收集現存的地質構造痕跡；進行綜合、分析、推理；再到實踐中去驗證，修正錯誤的認識。即所謂「將今論古」的方法，又稱為「反序法」。
2.構造地質學研究的具體方法
實踐證明，要做好構造地質學的研究工作，不僅要有正確的指導思想，而且要有完善的行之有效的具體方法。
最基本的方法是傳統的地質測量（地質制圖或地質填圖）。通過在野外對自然露頭的觀察和描述，將獲得的地質現象標繪在一定比例尺的地質圖、剖面圖以及其他地質圖件上，用以表示地質構造在空間的形態。
在地質測量過程中，對地表以下的地質構造的解釋，是根據在地表所見到的地質現象進行推測的。如果地表是被第四紀鬆散堆積層所覆蓋，則對地表以下的地質構造的推測就更為困難。為了正確解釋地表以下的地質構造，還必須採用其他方法和手段，取得地表以下的有關地質資料。例如，槽探、巷探、鑽探、地球物理勘探等，是當前揭露地表以下地質構造不可缺少的方法和手段。
變形模擬實驗是構造研究的重要手段，也是構造中進展比較顯著的一個領域。透射電鏡、電子計算機及高溫、高壓設備的引入，構造模擬已從定性的物理模擬發展到定量的數學模擬；從宏觀的礦物岩石的實驗到微觀的模擬礦物變形實驗；從常溫、常壓條件下的實驗到高溫、高壓條件下的實驗。近年來，構造地質的發展與電子計算機的應用相結合，使構造地質的研究向定量的數理分析方向發展。如應用有限單元法來計算一定區域內的各點應力方向和大小，並由該地區的構造應力場做數學模擬，據此，可與該地區的地質構造特徵進行比較。這些模擬手段的更新不但使地質構造研究深入到超微觀的晶體變形中，而且給不同層次構造的形成條件和形成機制提供科學的依據。
近二三十年來，構造地質學發展迅猛。學科之間的相互滲透，新的技術方法的廣泛採用，使構造地質學的研究領域日益擴大和深入。航空、航天遙感技術的應用和地球物理探測方法的發展，使得對地球構造的研究，從陸地發展到海洋，從地殼表層深入到深層，並可將地球作為一個整體來研究，可與宇宙星體進行類比。
隨著地質構造研究的不斷深入，人們對從地表到地下深處的構造有了更進一步的了解，認識到地殼或岩石圈不同深度區的變形過程、變形機制和變形產物以及構造特點都是很不同的。因而，提出了「構造層次」的概念。構造層次是指在一定變形幕過程中，由於在地殼不同深度因溫度、壓力的不同而引起岩石物性的變化，從而形成各具特色的構造分層，或不同構造階段引起的構造疊加。一般把地殼或岩石圈劃分為淺、中、深構造層次。各層次之間的界限並非等深圈層面，而是常常表現為漸變的過渡帶（或剪切帶）。由於構造作用，特別是逆沖斷裂的推覆作用，可以把地殼深層或上部地幔的岩石推至地表，因而，在地表的構造斷裂帶中可以見到地殼深層和上地幔的岩石零星分布。
④ 地球內部結構和組成的研究方法
1.地球物理方法
地球物理方法主要是應用深部地球物理探測的多種方法（如地震、重力、大地電磁等），從地球各個圈層的物理性質的角度，獲得地球的物理模型，再應用其他研究結果，將地球物理模型轉化為岩石學模型或者化學成分模型。
2.大洋鑽探和大陸超深鑽
這是人類能夠藉助技術方法直接觸及地球深部獲得實際地質樣品的唯一方法，最早的深部鑽探是在大洋中實現的。20世紀60年代開始的深海鑽探計劃（DSDP,1968～1983年）和後續的國際大洋鑽探計劃（ODP,1985～2003年）直接揭示了大洋岩石圈的性質，驗證了海底擴張和板塊構造學說，使全球板塊構造學說成為20世紀的重大科學成就之一。對於地質構造更為復雜的大陸，更加需要鑽探方法來直接驗證，如20世紀90年代開始實施的國際大陸科學鑽探計劃（ICDP）。大陸科學鑽探可以分為淺鑽（<2000m）、中深鑽（2000～5000m）、深鑽（5000～8000m）和超深鑽（>8000m），前蘇聯科拉超深鑽井深為12261m，德國KTB超深鑽為9101m，我國江蘇東海的科學鑽探終孔深度為5158m。由於技術的限制，大陸科學鑽探的難度很大。
3.岩石包體
來自於深部的岩漿攜帶的不同尺度的深源包體，在岩漿噴發到地表或者侵入到地殼的淺部，最後被人們觀察和取樣，這是來自於地球深部的物質實體。深源包體包括來自於深部地殼的（如下地殼麻粒岩相、中地殼角閃岩相以及各種片麻岩類等地殼層次的岩石）、上地幔的（尖晶石相、石榴子石相等）各種橄欖岩包體，這些是揭示深部岩石圈的結構和組成的最好證據。
4.岩漿作用反演
基於已有的實驗岩石學和岩石成因的理論，通過地表采樣的岩石系統的岩石學和地球化學研究，可以推測該岩石從下地殼或者上地幔的深部原岩經過部分熔融產生岩漿，岩漿進一步形成和演化的整個過程。岩漿作用反演可以幫助推測地球內部不同圈層的性質。
5.高溫高壓實驗
選擇天然的或者人工合成的樣品，模擬地球內部高溫高壓或者加入流體等條件，在實驗室進行岩石的熔融或者結晶實驗，測定岩石在高溫高壓條件下的各種物理性質（彈性波速度、電導率、密度等）。這是開展岩石成因研究的重要手段，也是將地球物理獲得的地球內部的物理模型轉化為岩石學和地球化學等物質模型的橋梁。
⑤ 構造地質學的研究方法
岩石圈或地殼中的各種地質構造是在漫長的地質演化過程中形成的。人們無法直接觀察到各種地質構造的形成過程，也很難在實驗室中再造，因此，只能通過野外地質調查，研究岩石變形的幾何學、運動學特徵；研究構造變形時的作用力性質、大小、方向及應力場在空間上的變化；結合野外觀察和室內對有關資料的綜合研究，分析各種地質構造的形成過程、構造演化和地球動力學背景。這種研究方法稱為「反序法」。
盡管目前有多種研究地質構造的方法，但野外地質調查和地質填圖是構造地質學研究的最重要方法。通過地質填圖不僅可以了解研究區的岩石、岩層、岩體的分布、產狀、相互間的關系和形成的先後順序，而且可以認識研究區各種地質構造的幾何特徵、組合型式和變形序列等。地質構造是三維空間的地質實體，將野外觀測到的各種地質現象用一定比例尺反映在平面圖和剖面圖上，這對於分析構造的幾何形態是十分重要的。通過繪制地質剖面圖或者根據地表構造形態的觀測及鑽井和地球物理手段獲得的資料編制的構造等高線圖、地層厚度分布圖等，都能較好地反映深部地質構造的形態特徵。
變形模擬實驗是構造地質學研究的另一個重要研究方法，也是構造地質學研究中進展比較顯著的一個領域。由於透射電鏡、電子計算機及高溫、高壓設備的引入，構造模擬已從定性的物理模擬發展到定量的數學模擬；從宏觀的岩石礦物的實驗發展到微觀的模擬礦物變形實驗；從常溫、常壓條件下的實驗發展到高溫、高壓條件下的實驗。這些實驗手段的更新不但使構造變形研究深入到超微觀的晶體變形中，而且對不同層次構造的形成條件、形成機制和形成過程提供了重要依據。但自然界地質構造形成時的內部和外部邊界條件十分復雜，而且變形作用經歷的地質歷史十分漫長，這些都是實驗室所不能模擬的，所以在進行地質構造形成的力學機制的分析和探討中，模擬實驗仍然是一種有用的輔助手段。
現代航空、航天技術的進步與發展，為構造地質學的研究提供了大量的地球表面遙感信息，擴大了構造地質的視野和深度，彌補了野外地質調查的局限性。鑽探和地球物理方法在構造地質學研究中的應用，為研究深部地質構造提供了重要資料。
近年來，數學地質的發展和計算機技術的應用，使構造地質的研究向定量的數理分析方向發展。如應用概率統計處理分析構造數據；應用有限單元法來計算一定地區內的各點的應力方向和大小，進而對該地區的構造應力場做出數學模擬，據此推斷相應的構造圖像，並與該地區的地質構造特徵進行比較。
地質構造是在漫長的地質歷史中形成的，這種過程是人類歷史無法經歷和難以重復的，也是野外地質調查中難以觀察到的。因此，對地質構造的研究，應該是在野外觀測、收集的各種地質資料綜合整理和變形實驗研究的基礎上，進行全面的綜合分析，以便取得對地質構造的幾何學和運動學特徵、變形機制、構造演化等方面的理論認識。把取得的理性認識，再應用到工作實踐中，解決工作中遇到的各種地質問題，使研究成果不斷得到修正、補充和完善。