野外公路工程地質調查內容和方法
A. 野外地質調查
野外地質調查填圖的主要任務是通過影像岩石單元-剖面法與點線地質調查相結合,查明影像岩石單元的岩性構成,研究地質體的空間形態,相互關系和變化,填制地質圖。
(一)野外地質調查路線布置原則
遙感地質填圖與常規地質填圖野外地質路線布置有明顯的不同。在路線布置中可充分利用遙感技術宏觀,直觀技術特性,彌補常規填圖方法的局限性。因此,遙感填圖野外地質路線布置的總體原則是宏觀控制,重點突出,以達到解決基礎地質問題為目的,具體規則如下:
(1)對所建立的影像岩性單元均需有野外地質觀測路線控制。
(2)對影像標志清晰、延伸穩定、岩石類型符合填圖單位建立劃分標準的影像岩性單元僅需安排1~2條控制路線。
(3)對影像標志較清晰,具有一定延伸,岩石類型基本符號填圖單位建立劃分標準的影像岩性單元需安排2~3條野外調查路線。
(4)對可解性、可分性差的影像岩石單元以2.5 km間隔安排野外地質調查觀測路線。
(5)對區域構造單元劃分、構造規律研究起控製作用的深大斷裂應有相應的觀測點控制。
(二)野外地質調查基本內容
1.影像岩石單元屬性調查
通過野外調查,了解和掌握不同影像岩石單元的岩石類型、岩石類型組合、岩性變化規律、形成特點、相互關系及層序。對具有填圖單位意義的影像岩石單元直接作為填圖單元填制。而對那些與填圖單位建立劃分標准差距較大的影像岩石單元,經修訂後使其符合填圖單位建立劃分標准,並填制之。
2.構造現象調查
(1)褶皺構造。位置、形態、產狀、兩翼地層單元的層序。
(2)斷裂構造。地層單元的缺失,破碎,位移或平移、方向、產狀性質
(3)節理。位置、類型、發育程度、密度等。
(三)地質記錄
野外地質記錄是對地質體或地質現象的真實描述,必須保持客觀、具體、嚴謹求實,不應為自圓其說而對地質現象任意取捨。具體內容包括:
(1)點號。為觀測點編號,可用年份+點性+地質點號,第一個大寫字母加點號表示。如2001D10
(2)點位。即地質點位置。用GPS定位經度和緯度。
(3)點性。即地質點性質。可分為界線點、岩性控制點、構造點、礦化點等。
(4)點性描述。主要描述點位和兩側地質現象的變化情況。
(5)路線地質。即兩個觀測點之間的地質現象描述。一般以岩層或岩性變化分段記錄描述,如:①0~100 m為砂岩;②100~200 m為礫岩。還可用其他方式。
(6)路線順手剖面素描圖繪制。每個野外調查組在路線地質調查中必須繪制順手剖面素描圖。圖面內容包括圖名、圖例、比例尺、岩性花紋、產狀。重要地質現象應攝制照片並按卷片編號。
(四)野外手圖和實際材料圖
1.野外手圖
野外手圖是野外地質調查用圖,用於標注地質點圈畫、地質體和填制填圖單元界線的圖件。一般採用國家測繪部門正式出版的地形圖,比例尺為1∶10萬。根據遙感填圖技術特點,野外手圖為具有影像岩石單元和斷裂內容遙感初步解譯的地質圖。它是以1∶10萬或1∶25萬影像圖為信息源解譯編制,該手圖內容除具有地質解譯內容,還應標注有地質點、點號、產狀、填圖單元修訂界線,各種樣點、填圖工程位置路線等。嚴格地講,野外記錄的各項內容均應在工作手圖中找到相應的位置。
2.實際材料圖
實際材料圖是遙感地質圖編制的基礎,是遙感室內解譯成果與野外調查內容的真實表示形式。根據具體工作情況,實際材料圖劃分如下類型:
(1)遙感影像單元圖。
(2)遙感初步解譯地質圖。
(3)野外調查結果圖。
B. 地質調查方法
1.基礎地質調查
在全面收集和分析區域地質調查報告的基礎上,認真閱讀調查區的地質構造和地層岩性及區域地質發展史,分析判斷調查區可能存在的地質和斷裂構造,通過野外的實地踏勘和簡單的測量,確定在調查區內的地層、岩性和構造,並尋找在地表出露的能代表該地區地質構造的主要方向,並標示在圖上。
2.水文地質調查
對於火山岩地區主要是尋找基岩裂隙水,研究基岩的岩性和其中的原生孔隙及裂隙的構成與分布規律;研究成岩後各種動力對岩層(體)的破壞作用和各種裂隙的分布與破壞規律;分析區內各種岩層(體)的含水性,判定裂隙含水層(體)的埋藏及分布特徵;從基岩褶皺和斷裂構造的含水特徵,分析裂隙水構造類型及其水文地質特徵,重點注意分析斷裂的力學性質,斷裂帶中破壞產物的存在狀態,膠結充填情況;分析斷裂兩盤的岩性、破碎程度、破碎帶寬度及它們對富水性的影響;注意斷層的多期活動情況,尤其注意新期活動對地下水的影響。分析討論斷裂帶規模對其富水性的控製作用;分析岩漿岩與圍岩間的接觸類型、蝕變、破碎情況及其水文地質特徵;研究噴出岩裂隙(柱狀節 理)、大孔性和熔岩通道的發育規律及其含水性;注意基岩區風化帶的發育情況及其水文地質特徵;觀察區內地貌特徵及其對地下水的控製作用,研究區內水文網的發育、變遷過程和動態變化;對區內主要含水層(體)中地下水的補給、運動和排泄條件進行研究,實測地下水露頭的出水量,取水樣進行水質分析,並對它們進行評價;收集現有裂隙水供水源地和采礦場的水文地質資料,對裂隙水的合理開發和疏干進行研究。
C. 野外地質工作方法
測量某物體的方位是野外地質工作者應具備的最基本的技能。在定點時,首先要做的就是測量觀察點位於某地形或地物的方位。測量時打開羅盤蓋,放鬆制動螺絲,讓磁針自由轉動。當被測量的物體較高大時,把羅盤放在胸前,羅盤的長水準器對准被測物體,然後轉動反光鏡,使物體及長瞄準器都映入反光鏡,並且使物體、長瞄準器上的短瞄準器的尖及反光鏡的中線位於一條直線上,同時保持羅盤水平(圓水準器的氣泡居中),當磁針停止擺動時,即可直接讀出磁針所指圓刻度盤上的讀數,也可按下制動螺絲再讀數。
測量岩層產狀要素
岩層產狀要素包括岩層的走向、傾向和傾角。岩層走向是岩層層面與水平面交線的延伸方向。岩層傾向是岩層面上的傾斜線在水平面上的投影所指方向。傾角是傾斜線與水平面的夾角。
測量岩層走向時,將羅盤的長邊(與羅盤上標有N—S相平行的邊)的一條棱與層面緊貼,見圖1,然後緩慢轉動羅盤(注意:在轉動過程中,羅盤緊靠層面的那條棱的任何一點都不能離開層面),使圓水準器的氣泡居中,磁針停止擺動,這時讀出磁針所指的讀數即為岩層之走向。讀磁北針或磁南針都可以,因為岩層走向是朝兩個方向延伸的,相差 180°。
1 岩層產狀的測定方法
測量岩層的傾向時,羅盤如圖1放置,將羅盤南端(標有S)的一條棱緊靠岩層面,這時長瞄準器指向與岩層的傾向一致,並轉動羅盤,轉動方法及原則同上。當羅盤水平、磁針不擺動時,就可讀數。如圖1放置羅盤,應讀磁北針所指的讀數。當測量完傾向後,不要讓羅盤離開岩層面,馬上把羅盤轉90°,(羅盤直立),如圖1放置,使羅盤的長邊緊靠岩層面,並與傾斜線重合,然後轉動羅盤底面的手把,使測斜器上的水準器(長水準器)氣泡居中,這時測斜器上的游標所指半圓刻度盤的讀數即為傾角。
在測量地層產狀時,一般只需測量地層的傾向和傾角,而走向可通過傾向的數字加或減90°得到測量傾向和傾角時,必須先測傾向,後測傾角。
D. 野外地質調查和分析
野外地質調查在某大酒店現場及附近能見到地質露頭的區域進行,共有4個地質點。
1.某大酒店現場
這里的現場是某新城區的臨海平原(見圖版Ⅹ-1),地面為全新世沉積覆蓋。在某大酒店的工程勘察中,鑽了一批工程勘探孔,最深的孔鑽至80.7m深度。根據勘探孔揭露,第四系的鬆散層上部是全新世鎮海組,以粘土、粉質粘土為主,夾1m左右礫砂,有時有兩層。下部45~48m以下為上更新世蓮花組,岩性為圓礫層,礫徑2~4cm,大者10cm,該層厚10~20m。在65m左右鑽遇風化凝灰岩,強風化層呈褐黃色,中風化層呈青灰色,屬侏羅繫上統地層。
2.茶山村北山坡腳
灰紫色凝灰質粉砂岩露頭,巨厚層,岩性堅硬,可見兩組裂隙面(見圖版Ⅹ-2),照片中顯示的是W型的兩組裂面岩壁,呈四扇屏風似的格局,其左1、左3的節 理面平行,產狀為NW301°/NE∠89°,節 理面的滑感指示是南西盤相對東移;另一組左2、左4的節 理面略有緩波狀起伏,其產狀為NE65°/SE∠65°。
浙東北臨海地區在地質構造上處於新華夏構造體系中,前面提到的鎮海—溫州大斷裂是新華夏構造的主斷裂,走向NE25°,為壓性兼扭性的斷裂,是西盤相對南移的反扭性質。作為與此主幹斷裂的配套,在新華夏應力場中還必然存在「米」字型格式的另外3組裂隙,在這一地質點上的上述兩組節 理面,就屬於新華夏系的配套裂隙,前者屬於張性的北西西裂面,後者屬於壓扭性的北東東裂面。
3.炮頭山頂
從茶山村北可上炮頭山,其地層岩性與茶山村所見一致,在茶山村構造應力場分析中未見的那組北北西方向的張扭性裂隙,在炮頭山頂明顯可見(見圖版Ⅹ-3)。照片正中的山頂岩石露頭上,有一組垂直於紙面、順視線方向的密集節 理,呈互相平行的6個裂面,為新華夏體系的北北西方向近於直立的張扭性裂面。
4.洞嶴水庫的庫岸
庫岸邊出露的岩石為風化的花崗岩,呈灰肉紅色,岩石破碎風化嚴重。其間有岩脈侵入,厚度1m多,極度風化,呈黃褐色,其走向為NE65°左右(見圖版Ⅹ-4)。
在舟山地區,嵊泗—舟山西緣斷裂屬於區域性的北北東方向主幹斷裂。由於它向海域延伸,因此在島面上的反映不充分。在岱山島上,可以見到岱山—定海斷裂,但在構造格架圖上的這條斷裂在地質圖(見圖版Ⅰ-2)中只見到岱山島上的一段北北東方向的正斷層,並沒有延伸到定海區。
在舟山島上,出露最明顯的是北東東方向的斷裂,在地質圖(見圖版Ⅰ-2)中,在島中心「舟山市」(定海區)位置的西北有一條北東東方向的斷裂,另在舟山島西北端也有該方向斷裂,並延伸到秀山島上,也有一條北東東方向的石英斑岩貫通全島。
本次工作區往東為第四系覆蓋區。第四系覆蓋以上是上侏羅統地層,在某大酒店的工程勘探中鑽到的也是這套上侏羅統凝灰質岩。舟山島南靠東的小干島上,東半部是白堊系下統館頭組(K1g)地層,小干島西半部則被第四系覆蓋。也有將工作區東第四系覆蓋之下的地層劃為白堊繫上統的,至少是在靠近小干島的那一片南海岸地區。
E. 地質調查的步驟與方法
最基本的工作方法是野外實地勘查和觀測研究,將所獲得的地質信息填繪在地理版底圖上按一定格式記錄下來權(見地質編錄)。此外,還常採用以下方法:①地球物理勘探,包括重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、核法勘探 、地溫法勘探以及鑽孔地球物理勘探。②地球化學勘查。③在基岩出露好、地質標志較清楚的地區,還可採用遙感圖象解釋的方法(見遙感地質)。④重砂測量(重砂指由比重較大、物理和化 學性質比較 穩定的礦 物的顆粒所組成的 鬆散集合體),通過重砂分析和綜合整理,發現並圈出礦產機械分散暈,即與礦產密切相關的指示礦物的重砂異常,據此進一步追索原生礦床和砂礦床,是區域地質調查中廣泛使用的一種找礦方法,尤適用於水系發育的地區。
F. 野外地質調查工作如何進行需要哪些知識需要准備哪些東西