调整与流动实现的。岩石结构调整与流动的基本过程称为流动机制。如前已述，岩石的力学表现及其变形行为是受很多因素制约的，岩石流动机制的变化也同样受这些因素的影响。在影响岩石流动机制的各种因素中，随着由地壳浅部向深部温度和围压的逐渐增加具有最重要的意义。为此，在地壳剖面的不同深度上，岩石变形通过不同的机制完成。其中主要包括碎裂流动、压溶作用、晶质塑性和颗粒边界滑移。
碎裂流动 碎裂流动是相对低温条件下的一种典型岩石变形机制。岩石的破裂、岩石碎块（角砾）的旋转与位移是这种变形机制的基本过程。在碎裂流动作用过程中，岩石破裂或较大砾径角砾的旋转、位移过程产生的空隙与岩石结构的不协和性由较小砾径的角砾或热液充填的脉体物质协调。碎裂流动形成的典型构造岩包括断层泥、碎裂岩和断层角砾岩。碎裂流动常常出现在低温、高应变速率和高流体压力条件下（Passchier和Trouw，1996），主要具有以下特点：1）角砾砾径变化大；2）角砾可以为复成分角砾、或是由单晶构成，但更多情况下由多晶集合体构成；3）角砾呈棱角状、具有平直的边界；4）角砾无一定的颗粒形态优选。5）角砾内的矿物颗粒含有很多缠结位错亚结构。
压溶作用 由于粒间孔隙流体的存在，变形岩石内的颗粒在应力作用下出现溶解和物质迁移过程。沿颗粒面向压应力一侧颗粒边界溶解，溶解物质在流体内扩散、迁移并于低压应力一侧沉淀。物质扩散迁移过程主要受应力作用梯度引起的化学势梯度制约。沉淀的新生矿物颗粒可以与被溶解矿物成分一致或不一致。压溶作用形成的典型结构型式包括缝合线、截切颗粒（如矿物颗粒、化石或鲕粒等）。当岩石由溶解度不同的颗粒组成时，压溶作用表现得最为清楚。压溶作用在成岩过程或低温变形过程中非常发育。
晶质塑性 岩石变形通过晶体内部晶格结构调整或晶内变形来实现，晶内变形通过位错的运动与增殖过程完成（详见第二章第七节）。晶质塑性变形过程包括位错滑移、位错攀移、动态恢复与动态重结晶作用过程。位错滑移指具有一定结晶学方向的位错沿着特殊晶面和晶轴方向移动（包括沿任意结晶学方向的位错平移和沿特定结晶学方向的双晶滑移）。位错沿着垂直于滑移面方向上的运动称为位错攀移。位错滑移与位错攀移同时发生的综合作用过程为位错蠕变。受应变矿物晶体内部的位错，通过位错蠕变等过程排列、组合，总体趋势向着使晶体具有低内能结构发展，产生晶内位错的低能构形，这种过程称为动态恢复作用。随着动态恢复作用发展，晶内位错逐渐消失，位错密度减小并伴随出现与原变形晶体结晶方位有显著差异的新晶体颗粒，称为动态重结晶作用。 晶质塑性是一种温度和压力比较高的条件下出现的岩石韧性变形机制，是地壳中、深部层次岩石变形的基本过程。受晶质塑性变形的岩石，具有特殊的变形构造与微构造组合，并形成典型构造岩-糜棱状岩石（详见第二章第七节）。
颗粒边界滑移与岩石的超塑性 岩石可以获得很高的应变而不发育形态或晶格优选组构。岩石的这种特点称为超塑性，颗粒边界滑移（而非晶内变形）是超塑性变形的主导变形机制。岩石的超塑性出现在某些特殊条件下，包括极细粒岩石结构、相对高温条件（T/Tm>0.5, Tm为变形矿物的熔点温度）、较低的应力和应变速率。超塑性在许多地壳中深层次的韧性剪切带的发育中扮演了重要的角色，颗粒边界滑移是糜棱岩形成与演化过程的一种重要机制。
第二节、岩石的成层性与层状构造
成层性是沉积岩、火山岩和变质岩共有的特点。当然，在不同成因类型的岩石中，岩石成层性的组成、结构与成因有着显著的差异。对于沉积岩与火山岩的成层性，一般认为是岩石沉积、成岩过程中产生的主要构造型式，称之为原生构造；而变质岩的成层性，不仅与原岩的成层性（变质沉积岩和变质火山岩）有关，而且常常与后期变形-变质作用具有密切的成因联系。这种成层性及相关的构造型式称为次生构造。即使不同类型岩石中的成层性具有很大差别，但是它们的几何表示却一致，与本章第四节将要讨论的断层与节理构造等都可以用几何学中的平面表示。本章主要讨论沉积岩的成层性，关于火山岩和变质岩的成层性及其构造特点将分别在本章第五节、第六节讨论。 一、岩石的成层性与原生构造
沉积岩是地壳岩石成层性表现最为特征的岩石类型，它主要由岩石层理与层面的存在表现出来层面是限定岩性层的上、下界面，下界面称为底面，形成在先，上界面称为顶面，形成在后。
沉积岩层的原生构造主要包括层理构造、层面构造和生物遗迹等。层理构造是沉积岩中最常见的原生构造，它是通过岩石成分、结构、构造和颜色在剖面上的突然变化或渐变所显示出来的一种成层性构造。层面构造指在层面上出现的一些同沉积构造现象，其中包括波痕、泥裂和雨痕等。 按照层理的形态，可以将层理构造分为：平行层理（平行状）、波状层理（波浪状）和斜层理或交错层理（与层面斜交）。对于层理的识别，岩石成分、结构和构造的变化以及岩层层面上原生构造的存在（波痕、底面印模等）都是最直接的标志。岩石化学成分与地球化学示踪计的变化在某些条件下也具有重要意义。 二、利用层理构造和层面构造确定岩层的顶面和底面
正确地鉴别层理构造和层面构造是地质构造研究的基础，也是恢复和研究区域构造格架所必须的，尤其在化石缺少的岩层内，层理构造和层面构造的意义就更加显著。它们可以用来鉴别岩层顶面和底面，或判断岩层的新老顺序。最主要的层理构造和层面构造包括斜层理、粒级层理、波痕、泥裂、雨痕以及印模和冲刷痕迹等。
图2-2-1 利用斜层理确定岩层顶、底面 （据Billings，1972）
Fig. 2-2-1 Cross-bedding and younging direction (from Billings, 1972) A-顶面在左边正常层序；B-岩层直立，顶面在右边；C-顶面在右边，岩层倒转
斜层理 沉积岩层的微细层与层系界面（或主层面）相交表现出的一种构造（图2-2-1）。斜层理在水成和风成的碎屑沉积中都可形成。斜层理的表现形式较多，如单向斜层理和交错层理等。利用斜层理中的细层和层系界面的关系可以确定岩层的顶面和底面。在斜层理中，细层撒开一端指向岩层的顶面，收敛一端指向岩层的底面。
图2-2-2 粒级层理（据Dennis, 1987） Fig.2-2-2 Graded bedding (from Dennis, 1987)
粒级层理或递变层理 组成岩层的碎屑颗粒在岩层垂直方向上颗粒粒度呈韵律变化。正常粒级层理从底面到顶面的粒度由粗渐细，根据这种变化规律确定顶面和底面（图2-2-2）。粒级层理普遍出现在各种类型的沉积岩和
火山沉积岩中，如砂岩、碎屑灰岩、凝灰岩等。其中以砂岩的粒级层理最清晰。
波痕 波浪冲击在岩层面上保留下来的波状形态。常见两种基本类型：流动波痕和浪成波痕。流动波痕在横剖面中是不对称型的，而浪成波痕是对称型的（图2-2-3）。后者由尖棱状波峰和圆弧状波谷组成，用它能够确定
岩层顶、底面，波峰指向顶面，波谷指向底面。
图2-2-3 对称型浪成波痕 Fig. 2-2-3 Symetrical ripple marks
泥裂 或干裂 粘土岩、泥质粉沙岩、泥灰岩等细粒沉积物露出水面并经灼晒干而发生收缩和裂开形成与层面垂直的裂隙，裂隙组合呈多边形状。泥裂及其中的充填物一般上宽下窄，可用以判定岩层的顶面和底面。泥裂变窄的尖端指向岩层底面，开口端指向顶面。
雨痕、冰雹印痕 雨点或冰雹颗粒落在松软的泥质沉积物上，冲击出近圆形的凹坑，后被沉积物充填并呈半圆形突起。根据雨痕和冰雹印痕所保存的凹坑和半圆形突起可以确定岩层的顶面和底面。
古生物化石保存 古动物和古植物的生长状态及其死亡后在岩层中的保存状态具有一定的规律。例如叠层石由一些圆锥形或圆拱形的薄层叠置而成，圆锥形或圆拱形在横剖面上向上指向岩层的顶面（图2-2-4）。
图2-2-4 叠层石的生长方向（据孙德育等，1986）
Fig. 2-2-4 The growth direction of stromatolites（from Sun, 1986）
瓣鳃类和腕足类化石的外壳，在水流中最稳定的保存状态是凸出外壳朝上。可以根据保存完好的化石凸面朝上为顶面的这种规律判定岩层顶面和底面。古植物的根须是向下生长的，所以根据古植物化石根须分布状态也可以鉴定岩层的顶面和底面。 三、岩石成层性的几何学表示（产状）
岩石的成层性（层理），在几何学上可以称其为平面。因此，可以用一定的几何方位或几何形态表示。应用地理方位对岩石成层性的三维空间表示称为岩层的产状。岩石的产状可以是沉积过程中产生的（原始产状），或是经过后期变动改造过的次生产状。 （一）岩层原始产状
沉积岩层和火山岩层，由于具有发育不同程度的层理构造，可以反映出沉积物在沉积作用过程中所处的构造环境。这些还保持着沉积作用时形成的岩层产状叫原始产状。原始产状大致是水平的，因为沉积物基本平行沉积盆地底面，成岩之后基本近于水平状态。但是由于沉积盆地古地形差异，在盆地边缘、岛屿周围、水下潜山周围的沉积岩层表现出局部倾斜状态，叫原始倾斜（图2-2-5）。原始倾斜在海相和陆相沉积岩中都存在，在陆相岩层中更为明显。 （二）水平岩层的特征
沉积岩层层面为水平状态的岩层称水平岩层，一般认为水平岩层倾角小于5°。水平岩层的同一层面海拔高度基本一致。
图2-2-5原始倾斜岩层
Fig. 2-2-5 Primary tilting of sedimentary rocks
①--海面；②--波浪作用基准面
正常的水平岩层（没有发生倒转）具有以下特征：
1． 地质时代较新的岩层位于较老的岩层之上。因此 ，当地表切割轻微时，地表只出露最新岩层；在地形切割较深的地区，自山谷至山顶，水平岩层在剖面上，低处出露的岩层时代老，高处出露的岩层时代新。 2．水平岩层的出露和分布状态受地形控制。水平岩层的出露界线随着地形等高线弯曲而弯曲。在地形地质图上，水平岩层的地质界限与地形等高线平行或重合。地形上相同高度的地方，岩层时代相同，露头分布呈孤岛状，地形切割比较深时岩层出露形态呈云朵状。
3．水平岩层上、下层面出露界线之间的水平距离的变化，受岩层的厚度和地形坡度的影响。如果岩层厚度一致，地形缓露头宽度就大；地形陡露头宽度就窄。如果地形坡度一致，岩层厚度大露头宽度就大；而厚度小露头宽度就小。
4．水平岩层的厚度就是该岩层上下层面的高差。 （二）倾斜岩层产状要素及其测定方法
受地壳运动影响，水平岩层会受到变形而产状发生改变，形成了与水平面有一定交角并朝一个方向倾斜的岩层，称倾斜岩层。
图2-2-6岩层的产状要素
Fig. 2-2-6 The components of attidude of bedding