複雜地層是由一系列地質作用而形成的,由於地質構造運動,地層受到壓力、張力、剪力和扭力等的作用,使岩層產生褶皺和斷裂等現象,從而形成節理片理、裂縫、斷層等破壞。這種破壞,對於硬或中硬的脆性岩石尤為強烈。
節理。也稱為裂隙,它是沒有明顯位移的微小破損。節理除了由構造運動形成外,還有成岩節理(裂隙)和風化節理。多次不同方向的地質構造力作用,在岩層中造成不同方向的交叉節理,把岩體分製成許多小塊,鑽進時便造成岩心破碎、取心困難和孔壁的嚴重坍塌。節理的存在,還可成為地下水流的通道,因而造成鑽孔漏失或湧水。裂縫。指有一定間距的岩層裂開現象,它是由劇烈構造運動形成的。裂縫的間距可小至1mm以下,大至幾厘米到幾米,有封閉的裂縫和連通的裂縫之分,較大的裂縫還可能有充填物。鑽進中遇到裂縫,特別是連通性裂縫時,可能產生鑽孔沖洗液的嚴重漏失。斷層。指沿斷裂面兩側岩層有顯著的相對位移,其位移距離可從幾厘米到數百米,甚至幾十千米。斷裂面附近常形成斷層破碎帶,特別是兒組斷層交叉處,破碎更為突出,鑽進時常造成嚴重坍塌和漏失。