在自然界，大规模的破裂面被称为地质断层。
一条断层的两侧可以逐渐地并难以察觉地互相滑过；也可以突然破裂，以地震形式释放能量。在后一情况下，断裂两侧存在相对错动，以致一度横过断裂排列的岩石会发生变位。许多断裂非常长，有的可在地表追踪几千米。
在野外，主要是根据地层不整合的接触关系来分析，但是有时由于地质条件复杂，导致出现一些断层效应，容易误导分析结论，所以一般分析断层时期都要从几个方面来分析，一般情况几方面都能合理解释清楚，则表明结论正确，对于断层活动时期的研究分析，主要从以下几个方面入手：
角度不整合分析法
被角度不整合面直接覆盖的断层，一般都认为断层活动时代的下限是在被错断的一套地层中最新地层形成之后，上限是在覆盖断层的角度不整合面上最老地层时代之前。上下限的时差，则为断层的活动时代。所以断层时形成于不整合面下伏地层强烈变形的构造运动期。但对于一些较大的而且长期多次活动的断层，其活动时代的下限不能这样简单的判定，还需要进一步分析研究来确定。
切割充填关系分析
如发现断层切割侵入体时，说明侵入体形成在前，断层形成在后；如果侵入体充填在断层中，则说明断层形成在前，侵入体形成在后，或者两者同期形成。
断层与褶皱的成生关系分析
断层切过褶皱构造，使得褶皱构造的完整性遭受破坏，一般应视为褶皱形成在前断层形成在后。当褶皱与断层之间没有切割关系，但在断层展布与褶皱轴向之间有一定集合关系，并能作统一的力学解释，可认为断层与褶皱形成于同一构造运动期。
长期活断层的分析
较大规模且长期活动的断层，主要是利用断层两侧的地层对比来判断。一般是在下降盘一侧，地层沉积连续完整，厚度较大，断层一侧具边缘相沉积；在上升盘一侧，地层沉积不连续，厚度较小或者缺失部分地层。
多期活断层的分析
多期活动的断层，可利用各个活动期次断层位移的方向不同、断距及伴生构造的差异，以及断层两盘的地层对比及其他构造特征等，来解释推断断层的期次。
地质学家主要根据生物的演变、地质条件和古气候的变化，把地球的历史分成几个代：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。代下面又分为“纪”等。地质学家给地球的“代”、“纪”定的名称，也有都有一定的来源。如；
元古代：指原始生物时代。
古生代：指古老生命的时代。
中生代：是生物发展的中间时期。
新生代：指生命发展的新近时期。
需注意的是，古生代、中生代、新生代中的“生”，主要指古动物。所以在西方国家的地质文献中又称作古动代、中动代、新动代。
这三个地质时代下属的几个纪的名称，多数来自英国，有的来自德国如：
寒武纪：“寒武”是英国西部威尔士一带的古称。
奥陶纪：“奥陶”是在英国威尔士住过的一个古代部落民族的名称。
志留纪：“志留”是英国西部一个古老部落名。
泥盆纪：来自英国的泥盆州。
石炭纪：因那个时代的地层里煤特别丰富而得名。
二迭纪：译自德文，因为德国当时地层明显地分为上下两部分。
侏罗纪：是用德国与瑞士交界处的侏罗山命名的。
白垩纪：则是因为最初划分出来的地层上部有白垩而得名。
瀑布周围的岩石是灰绿色、浅红色的中细粒长石杂砂岩和砾岩夹粉砂质泥岩，地层层位属于二马营组，地质年代为中生代三叠系中统，距今大约有2.2亿年左右的时间。这种长石杂砂岩杂基含量高，胶结差，和花岗岩类和灰岩类岩石比较，它可以算作软材质，易于风化剥蚀。砂岩中发育有两组节理，一组是南北走向的直立节理，正是这一组节理控制瀑布走向；另一组节理是近东西向的直立节理。这两组节理与近水平的地层层面构成三个互相垂直的三个面，将岩层切成小块，岩层面上出现纵横交错的各种裂纹，为岩石的破碎打下基础。这种由砂岩和泥岩组成的地层结构，达到一定的比例，就满足形成瀑布的必要条件。而河津龙门正好是中生代末形成的离石挠褶构造带的通过处，新生代又叠加了盆地边缘断层。造成了龙门北侧石质山体的高的台阶，黄河正是利用此高台阶形成瀑布。
据史书记载，公元前770年，壶口瀑布紧连孟门。到公元813年（经过了1583年），壶口瀑布距孟门北1660米，平均每年向北推移1.05米。按照瀑布平均每年向北推移1米计算，那么瀑布的形成已有6.5万年的历史。
断层形成原因：断层是地壳运动中产生强大的压力和张力,超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的.通常按断层的位移性质分为：
①上盘相对下降的正断层.
②上盘相对上升的逆断层.断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层.正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向,故又统称为倾向滑动断层.
③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层,又称走向滑动断层（简称走滑断层）.
世界上现已发现有油页岩矿的国家达42个以上，其生成的地质年代，自寒武纪(距今约500～600Ma)至古近纪和新近纪(距今2～80Ma)的地层中均存在，包括寒武纪、奥陶纪(距今440～500Ma)、泥盆纪(距今350～410Ma)、石炭纪(距今280～350Ma)、二叠纪(距今230～280Ma)、三叠纪(距今195～230Ma)、侏罗纪(距今140～195Ma)、白垩纪(80～140Ma)以及古近纪和新近纪等。油页岩的生成，要求有较安静的环境。当构造运动相对稳定时，有利于油页岩的形成。
在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。
在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期：
(1)古生代的石炭纪和二叠纪，成煤植物主要是孢子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。
(2)中生代的侏罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。
(3)新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。
当岩石受力超过其强度，即应力差超过其强度时便开始发生破裂。破裂之初，首先出现微裂隙，微裂隙逐渐发展，相互联合，形成一条明显的破裂面，即断层两盘借以相对滑动的破裂面。
断层形成之初发生的微裂隙一般呈羽状散布排列。对微裂隙的性质，通过扫描电子显微镜的观察，发现大多数微裂隙是张性的。
当断裂面一旦形成而且应力差超过摩擦阻力时，两盘就开始相对滑动，形成断层。随着应力释放，应力差(σ1－σ3)逐渐变小，当其趋向于零或小于滑动摩擦阻力时，一次断层作用即告终止。
板块漂移导致板块交界处一部分岩层上升,另一部分下降,出现断层.
岩层之间受到地球内力的作用,发生挤压,形成褶皱.
褶皱过大,岩石就会断裂,再次形成断层.
断层是指岩层或岩体在应力作用下产生的破裂或流变带，其两侧的岩块具有明显位移的构造。断层分为两大类，即脆性断层和韧性断层（韧性剪切带）。
岩石在地壳表层表现为脆性，形成的断层多为脆性断层，随深度的增加，温度、围压增高增大，岩石逐渐由脆性转变为韧性，形成韧性断层（韧性剪切带）。韧性断层（韧性剪切带）是地壳深部层次（经常大于10km）面状流变带，没有明显的断层面，但具有明显的位移。因此，断层在地壳中表现为双层结构，其间还可能有过渡形式。