地質圖怎麼看有沒有水平岩層出露
㈠ 如何看懂地質圖與剖面圖(有例題~)
讀地質圖的步驟和方法
1.看圖名、圖幅代號、比例尺等圖名和圖幅代號可以告訴我們圖幅所在的地理位置。一幅地質圖一般是選擇圖面所包含地區中最大居民點或主要河流、主要山嶺等命名的。比例尺告訴我們縮小的程度和地質現象在圖上能夠表示出來的精確度。此外,還應注意圖的出版時間、制圖人等。
2.看圖例通過圖例可以了解制圖地區出露哪些地層及其新老順序等。圖例一般放在圖框右側,地層一般用顏色或符號表示,按自上而下由新到老的順序排列。每一圖例為長方形,左方註明地質年代,右方註明岩性,方塊中註明地層代號。岩漿岩的圖例一般在沉積岩圖例之下。構造符號放在岩石符號之下,一般順序是褶曲、斷層、節理、產狀要素等。
3.剖面線有時通過地質圖相對圖框上的兩點畫出黑色直線,兩端注有AA′或II′…等字樣,這樣的直線稱剖面線,表示沿此方向已經作了剖面圖。
4.分析圖內的地形特徵如果是大比例尺地質圖,往往帶有等高線,可以據此分析一下山脈的一般走向、分水嶺所在、最高點、最低點、相對高差等。如果是不帶等高線的小比例尺地質圖,一般只能根據水系的分布來分析地形的特點,如巨大河流的主流總是流經地勢較低的地方,支流則分布在地勢較高的地方;順流而下地勢越來越低,逆流而上越來越高;位於兩條河流中間的分水嶺地區總是比河谷地區要高,等等。了解地形特徵,可以幫助了解地層分布規律、地貌發育與地質構造的關系等。
5.分析地質內容應當按照從整體到局部再到整體的方法,首先了解圖內一般地質情況,例如:(1)地層分布情況,老地層分布在哪些部位,新地層分布在哪些部位,地層之間有無不整合現象等;(2)地質構造總的特點是什麼,如褶皺是連續的還是孤立的,斷層的規模大小,它發育在什麼地方,斷層與褶皺的關系怎樣,是與褶皺方向平行還是垂直或斜交等等;(3)火成岩分布情況,火成岩與褶皺、斷層的關系怎樣。
6.在掌握全區地質輪廓的基礎上,再對每一個局部構造進行分析:(1)開始時最好從圖中老岩層著手,逐步向外擴展,以免茫無頭緒;(2)對每一種構造形態,包括褶曲、斷層、不整合、火成岩體等逐一詳加分析。例如褶曲類型,斷層類型,各構造組合關系等。
7.把各個局部聯系起來,進一步了解整個構造的內部聯系及其發展規律,主要包括:(1)根據地層和構造分析,恢復全區的地質發展歷史;(2)地質構造與礦產分布的關系;(3)地質構造與地貌發育的關系,等等。
以上所述不過是讀圖的一般步驟和方法。至於如何具體分析某一幅地質圖和其中的每一種構造,具備基礎知識的情況,必須通過實踐來逐步掌握。
㈡ 如何在地形地質圖上判斷地層是否水平!
這個應該回答水平岩層的特徵(不過必須是在地形地質圖上的),有兩點:
1.岩層出露版界線與地形等高線平權行或重合;
2.水平岩層的露頭寬度,是隨岩層的厚度和地面坡度變化而變化的,當地面坡度相同時,厚度大的岩層露頭寬度就寬;岩層厚度相同時,坡度越緩,露頭寬度越寬。
㈢ 學習任務岩層產狀、出露特徵及厚度
一、岩層產狀
岩層產狀系指岩層面在三維空間的延伸方向,即地殼中岩層的產出狀態。通常有水平、傾斜、直立、倒轉、原始傾斜等幾種產狀。
(一)水平產狀
水平產狀系指岩層面與水平面近於平行的一種產狀,具有這一特性的岩層稱水平岩層。一般在沉積盆地中心部分或其他比較穩定的沉積條件下,岩層的原始狀態是近水平的,如果這種岩層在成岩期及成岩期後受構造運動比較輕微,或只受到較均勻的升降運動,從而保持原始沉積時的水平(或近水平)狀態,便形成水平岩層。
(二)傾斜產狀
傾斜產狀系指岩層層面與水平面之間有一定的交角,這種產狀的岩層稱傾斜岩層。它是水平岩層受地殼運動影響產生變化的結果。
(三)直立產狀
直立產狀系指岩層層面與地面(水平面)呈近90°交角,這種產狀的岩層稱直立岩層。直立岩層或傾斜很陡的岩層,大都發育在構造運動強烈的地區。
(四)倒轉產狀
強烈的構造運動還可以使直立狀態的岩層發生翻倒,從而改變岩層的正常層序,在空間上形成老岩層在上面,新岩層在下面的狀態,這種產狀的岩層稱為倒轉岩層。倒轉岩層的產狀可以是傾斜的,也可以是水平的。如倒轉褶皺的倒轉翼和平卧褶皺的倒轉翼就是呈傾斜和水平狀態的倒轉岩層。必須指出,通常所說的水平岩層和傾斜岩層,系指呈正常狀態的岩層產狀而言,不包括倒轉後呈水平或傾斜狀態的岩層。
(五)原始傾斜岩層
在研究岩層產狀時要注意原始傾斜岩層。岩層的原始產狀並不都是水平的,常有一定角度的傾斜,稱原始傾斜岩層。原始傾斜岩層不是由水平岩層受構造變位產生的,而是在沉積過程中,受原始地形的影響形成的。在廣闊而平坦的沉積盆地(如海洋、湖泊)中,一層層堆積起來的沉積岩,其原始產狀大都是水平或近水平的。但在盆地邊緣、島嶼或水下隆起的周圍、河流入口或海溝處的地形都有一定起伏,其上堆積物的產狀也隨著出現傾斜,殘積、坡積、冰川和風的堆積層、生物礁及周圍的沉積岩層或火山錐、火山碎屑熔岩等產狀,都可呈一定傾斜狀態,這種傾斜是沉積時形成的,統稱原始傾斜岩層。它的特點是分布面積較小,與古地貌直接有關。原始傾斜岩層對分析古地理和古構造及尋找近海地帶的沉積礦產、潛山及生物礁油氣藏等具有重要意義。
二、水平岩層
岩層層面保持水平或近水平狀態,即同一層面上各點海拔都基本相同,這一狀態的岩層稱水平岩層。人們通常將傾角為5°~10°以下的岩層統稱為水平岩層。
水平岩層在許多構造盆地中常有出露,如中國四川盆地中部侏羅-白堊系地層(圖2-17),美國西部著名的亞利桑那州的科羅拉多大峽谷就可見層層疊疊的水平岩層(圖2-18)。
圖2-17 四川盆地水平岩層素描圖
(據徐開禮等,1989)
圖2-18 科羅拉多大峽谷水平岩層景象
(一)水平岩層露頭形態及特徵
所謂露頭就是岩層天然或人工挖掘露出地表部分。實際工作中,常將出露岩層(主要是岩層界線的出露情況)勾繪在平面圖上所呈現的形態,稱為岩層的露頭形態。水平岩層的露頭形態比較簡單。在正常情況下,時代較新的岩層總是疊置在時代較老的岩層之上。當地面平坦時,地表僅有最新岩層的出露,其他岩層均隱伏於地下(圖2-19);當地面起伏時,水平岩層露頭形態具有以下特徵:
圖2-19 切割輕微時,地面只出露最新岩層
(1)時代新的岩層疊置在較老岩層上(上新下老)。若地形切割輕微,較老地層就難於裸露。但像科羅拉多大峽谷那樣,河谷深切,各種時代地層(寒武-白堊系)都在陡崖得以出露,而構成層層疊疊的壯觀景象。新岩層在山頂,老岩層在谷底出露,這一結論在今天看來是那麼簡單,但在1828年英國工程師(石匠)威廉·史密斯(Williams Smith)在工作過程中發現這一規律卻是十分難得的。這一規律被後人命名為地層沉積律。
(2)水平岩層的出露和分布狀態完全受地形控制。岩層出露線(岩層面與地面的交線)在地形地質圖上表現為與地形等高線平行或重合(圖2-20),在河谷、沖溝中的岩層出露界線隨著地形等高線的彎曲而彎曲,形成「V」字形,「V」字形的尖端指向上游;在山坡和山頂上,岩層的露頭的分布呈孤島狀、不規則的同心狀。
圖2-20 水平岩層的出露分布特徵
(據徐開禮等,1989)
(二)水平岩層厚度和露頭寬度
(1)水平岩層厚度:岩層頂面至底面之間的標高差。
(2)水平岩層露頭寬度:地面上岩層頂、底界線之間的水平距離(圖2-21)。它隨岩層的厚度和地面坡度的變化而變化。當坡度不變時,岩層厚度愈大露頭愈寬,厚度越小露頭越窄。當厚度相同時,坡度愈緩露頭愈寬,坡度愈陡露頭愈窄。陡崖處因岩層頂、底界線的水平投影重合為一條線,故露頭寬度為零。
圖2-21 水平岩層厚度和露頭寬度圖
三、傾斜岩層
具有傾斜產狀的岩層稱為傾斜岩層。它是野外最常見的地質現象。傾斜岩層可以是地殼不均勻抬升或下降引起的區域性傾斜,也可是某種地質構造的一部分,如褶皺構造的一翼,抑或斷裂構造的一盤(圖2-22)。如果一地區的岩層都以同一傾角同一方向傾斜,則稱為單斜構造。
圖2-22 傾斜岩層的露頭實景
(一)傾斜岩層產狀要素
岩層產狀是以岩層面在三度空間的延伸方位及其傾斜程度來確定的。岩層面產狀要素包括岩層面的走向、傾向和傾角。值得指出的是,野外任何面狀構造或地質體的界面,都用產狀要素確定其空間狀態。
(1)走向:岩層面與水平面相交的線稱走向線,走向線兩端所指的方向即為岩層走向(圖2-23之AOB)。岩層的走向有兩個方位角,二者相差180°。
(2)傾向:在層面上與走向線垂直並沿傾斜面向下所引的直線稱傾斜線,傾斜線在水平面上的投影線並指向層面向下傾斜的那個方向為岩層的真傾向,簡稱傾向(圖2-23之OD)。在岩層面上凡是與走向線不直交的任一直線均為視傾斜線,其在水平面上的投影線所指的傾斜方向稱為視傾向或假傾向。
(3)傾角:岩層傾斜線與水平面間的夾角為岩層的傾角,又稱真傾角(圖2-23之α)。真傾角只有唯一一個。視傾斜線與水平面間的夾角稱視傾角或假傾角。假傾角有無數個,真傾角永遠大於視傾角。
圖2-23 岩層產狀要素
AOB—走向線;OD—傾斜線;OD′—傾斜線的水平投影;箭頭方向為傾向;α—傾角
真、假(視)傾角的關系如圖2-24所示。其數學表達式如下:
tanβ=tanα·cosω
圖2-24 真傾角與視傾角的關系
α—真傾角;β、β′—視傾角;
ω—真傾向與視傾向之間的夾角
上述關系式表明,當ω=0°時,cosω=1,則tanβ=tanα,β=α,即垂直岩層走向剖面上出現的岩層傾角為真傾角;當ω≠0°時,cosω<1,則tanβ<tanα,β<α,即斜交岩層走向剖面上出現的岩層傾角為岩層視傾角,它一定小於真傾角;當ω=90°時,cosω=0,則β=0°,即平行岩層走向的剖面上出現的岩層視傾角等於0°(這一點在野外「走馬觀花」一般觀察時或遇陡壁時,對「水平岩層」要審時度勢)。
(二)產狀要素測定和表示方法
1.產狀要素測定
測量產狀要素是地質調查中的一項基礎工作。只有掌握岩(礦)層在各個地段的產狀變化,才可能正確認識區內的地質構造特徵。測定岩層產狀要素,可以在野外直接測量,也可利用其他間接方式測定。
(1)直接測量:用地質羅盤直接在岩層層面上測量其傾向、傾角,測量時要注意選擇有代表性又便於施測的層面。值得指出的是,在坑道內常見岩層下層面,這時測量其傾向,羅盤的長臂指向與岩層傾向相反,讀數要讀指針綁了銅絲端方向的數據。
(2)間接測定:在不能直接用地質羅盤測量產狀的地方,如大比例地形圖上可間接測量(間接測量產狀的方法詳見附篇)。
2.產狀要素的表示方法
(1)方位角表示法:這種方法多用於野外記錄、地質報告以及剖面素描中,將方位角分為360°,以正北方為0°(360°),通常只記傾向和傾角,如岩層傾向215°,傾角30°,記為215°∠30°。
(2)象限表示法:這種方法在論文撰寫時常用,以北和南的方向作為0°,一般測記走向、傾角和傾向。如N35°E/40°SE,即走向北偏東35°,傾角40°,傾向南東。值得指出的是,地質工作者習慣將南北方向作為定位標准,這與地理工作者的習慣是不同的,如方位角300°或45°,地質工作者稱為北西方向或北東方向,而地理工作者稱為西北方向或東北方向。
(3)符號表示法:如圖2-25所示。
圖2-25 不同產狀的標示符號
A—水平岩層產狀,表示傾角接近0°;B—傾斜岩層產狀,長線示走向,短線示傾向,數字為傾角;
C—直立岩層產狀,長線示走向,箭頭指向新岩層一側;D—倒轉岩層產狀,長線段表示岩層走向,箭頭所指為倒轉後傾向,數字為傾角
上述符號要按測量的產狀數據,認真標繪在地質圖上相應的位置,不能視為一般記號隨意標記。
在野外測量岩層產狀,通常是測量其傾向、傾角。在野外測剖面,如果剖面線與走向線斜交時,切記:剖面圖上只能畫視傾角(標示的產狀是真傾向、真傾角)。其換算方式除公式計算外,也可查表或用極射赤平投影法以及GeoTools.exe(地信網)求得。查表法最簡便,野外記錄簿內附有「傾角換算表」,該表是根據上述關系式編制而成。如在野外用羅盤測得岩層傾角為60°,並已知岩層走向與剖面間夾角為70°,在換算表中查得與之對應的視傾角為57°。
(三)傾斜岩層露頭界線形態
岩層的露頭形態取決於地形、岩層產狀以及兩者的相互關系。水平岩層的露頭界線在地質平面圖上,表現為與地形等高線平行或重合(圖2-20,圖2-26之Ⅰ);直立岩層露頭界線在地質圖上是沿走向呈直線延伸,不隨地形等高線彎曲而彎曲(圖2-26之Ⅱ);傾斜岩層露頭界線分布形態則較復雜(圖2-26之Ⅲ)。當地面平坦時,產狀穩定的傾斜岩層其界線呈直線延伸,岩層露頭呈直線條帶狀分布,其延伸方向即岩層走向。當其橫過溝谷或山脊時,均呈「V」字形形態。當岩層產狀、地面坡向及坡度不同時,「V」字形形態也有不同的變化規律,人們將這種規律稱為「V」字形法則。現分述如下:
圖2-26 水平岩層(Ⅰ)、直立岩層(Ⅱ)、傾斜岩層(Ⅲ)的露頭形態(A)及平面圖(B)上的表現
(1)岩層傾向與地面坡向相反時,岩層界線與地形等高線的彎曲方向相同,在溝谷處,岩層界線的「V」字形尖端指向上游(圖2-27),但岩層界線彎曲程度比等高線的彎曲程度小;簡稱「相反-相同」。
圖2-27 傾斜岩層露頭形態之一
(2)岩層傾向與坡向相同,且岩層傾角大於地面坡度角時,岩層界線與地形等高線彎曲方向相反,在溝谷處,岩層界線的「V」字形尖端指向下游(圖2-28);簡稱「相同-相反」。
圖2-28 傾斜岩層露頭形態之二
(3)岩層傾向與坡向相同,但岩層傾角小於地面坡度角時,岩層界線與地形等高線彎曲方向相同,在溝谷處,岩層界線的「V」字形尖端指向上游(圖2-29),但岩層界線彎曲程度比等高線的彎曲程度大;簡稱「相同-相同」。
圖2-29 傾斜岩層露頭形態之三
「V」字形法則具有較大的實際意義,可以指導我們觀測地質構造或填繪、分析地質圖。
在應用時,需注意兩點。其一,在大、中比例尺地質圖上,「V」字形法則表現明顯,有很大的實用意義,但在小比例尺圖上,由於地形起伏對地質界線的影響不明顯,其「V」字形法則的實用意義不大。其二,當地質體界面走向與山脊、溝谷延伸方向呈大角度相交時,「V」字形法則表現明顯。如果地質體界面走向與山脊、溝谷方向近於平行時,則表現不明顯,並為一直線(圖2-30)。
上述規律常運用於各類傾斜界面(如地層分界線、不整合界線、斷層線及礦層等界線)的連接和制圖中。而在對岩相分界線、侵入接觸界線、變化的礦脈界線的連接和褶皺的制圖時,由於這些地質界面常常變化較大,就絕不能硬套上述規律,而是根據實際情況參照航片、遙感圖像等,在野外實地勾繪。
圖2-30 傾斜岩層順溝谷的露頭形態
(四)傾斜岩層露頭寬度
傾斜岩層的露頭寬度與岩層厚度、地面坡度和岩層產狀有關。
(1)當地面平坦且岩層傾角不變時,露頭寬度取決於岩層厚度,厚者寬,薄者窄(圖2-31A)。
(2)當地面平坦和岩層厚度不變時,露頭寬度取決於岩層傾角的變化。一般岩層傾角越小,岩層露頭寬度越寬。岩層傾角越大,岩層露頭寬度越窄;當岩層直立時,露頭寬度等於岩層厚度(圖2-31B)。
(3)當地面坡度和岩層厚度不變時,岩層傾向與坡向相同,且傾角小於坡角時,傾角越小,露頭寬度越寬;傾角越大,露頭寬度越窄。當坡向與傾向相反且坡向與傾向垂直時,露頭寬度最小。
圖2-31 岩層露頭寬度與厚度、傾角的關系
(4)當岩層傾向與坡向相反時,一般是地面坡度緩,岩層露頭就寬,坡度陡,露頭就窄(圖2-32A、B);岩層出露在陡崖峭壁上,則岩層頂、底面的界線在平面上的投影重合成一條線,造成在平面上岩層「尖滅」的假象(圖2-32C)。
圖2-32 露頭寬度與坡度的關系
(5)當岩層面與傾斜地面近垂直時,這時露頭寬度小於岩層厚度(圖2-33A);當岩層厚度不變時,若岩層面與地面間的夾角(指相交銳夾角)由小變大,則露頭寬度由寬變窄(圖2-33)。
圖2-33 露頭寬度與岩層傾角和地面坡度之間的關系
值得說明的是,在野外影響岩層露頭寬度的上述各種因素是變化的且相互約束,在實際工作中要根據具體情況來分析。
(五)傾斜岩層的厚度
岩(礦)層厚度數據是計算礦產儲量、分析沉積環境、推斷地質發展歷史的基本參數之一。
1.真厚度、鉛直厚度和假(視)厚度
(1)真厚度(h):岩層頂面到底面的垂直距離(即頂、底面間的法線距離),簡稱厚度(圖2-34)。
(2)鉛直厚度(H):岩層頂面到底面的鉛直距離。同一岩層在不同方向上的鉛直剖面出現的鉛直厚度都相等(圖2-34)。
(3)假(視)厚度(h′):指在不垂直岩層走向的剖面上,岩層頂、底界線之間的垂直距離(圖2-35)。產狀穩定且頂、底面相平行的岩層,其真厚度、鉛直厚度都只有一個,而假(視)厚度有無數個(即隨剖面方向不同而變化)。
圖2-34 真厚度、鉛直厚度和視厚度
圖2-35 測算傾斜岩層厚度立體圖
2.三種厚度的關系與計算
(1)真厚度與鉛直厚度的關系可在圖2-34中垂直岩層走向剖面上求得:
h=H·cosα
(2)假(視)厚度與鉛直厚度得關系可在圖2-34中不垂直岩層走向剖面上求得:
h′=H·cosβ
(3)真厚度與視厚度關系:
h=h′·cosα/cosβ
由於β總是小於α,故h<h′,即真厚度總是小於視厚度。
岩層厚度可在野外直接測得,但因受條件限制,也常採用地質剖面法測得有關數據後再計算出岩層的厚度。通過野外的實測剖面,可以取得的數據有:導線上岩層頂、底界線間的斜長(L),導線上地面的坡度角(β),岩層傾角(α),岩層傾向與剖面方向間夾角(ω)或岩層走向與剖面間夾角(γ)等。將這些數據代入下列公式計算岩層得真厚度(h)和鉛直厚度(H):
h=L(sinα·sinβ·sinγ±cosα·sinβ)
H=L(tanα·cosβ·sinγ±sinβ)
式中的「±」號視情況而定,當地面坡向與岩層傾向相反時用「+」號;當坡向與岩層傾向相同時用「-」號。計算中出現負值時,取其絕對值。
在地質圖上直接用做圖法或利用赤平投影方法來求,其方法詳見附篇和附錄。
四、直立岩層出露特徵及厚度
(一)直立岩層出露形態
層面呈直立產狀的岩層稱為直立岩層。當岩層走向穩定不變時,其露頭形態在平面圖上呈直線延伸。
(二)直立岩層露頭寬度及厚度
因直立岩層露頭形態不受地形影響,其露頭寬度等於岩層厚度。因此,厚度愈大,露頭愈寬;厚度愈小,露頭愈窄(圖2-36)。
圖2-36 直立岩層的露頭形態
直立岩層的厚度,在野外用捲尺測量其頂、底界線間的水平距離即得;亦可在地質圖上量取頂、底界線間的垂直距離,按比例尺換算出實際長度求得。
㈣ 地質內容及特徵在地質圖上的表現
1.水平岩層在地質圖上的表現
①岩層界線與等高線平行或重合(圖13-45中白堊系)。②同一岩層在不同地點的出露標高相同。如果未經河流切割,在地面上只能看見新地層的頂面;若經過河流下切形成溝谷,則表現為新地層位於高處,老地層位於低處。③岩層的厚度等於頂面和底面的高差。
2.傾斜岩層在地質圖上的表現
①如果地形較平坦,地層界線大致平行延伸。②如果地形有較大起伏時(如有山有谷),地層界線與等高線斜交,在溝谷和山脊處常常形成V字形彎曲。不同傾向、傾角的地層在不同坡度的地形上,有規律地表現為不同的V字形彎曲,稱為V字形法則(圖13-45)。
其他構造線如斷層線等,其露頭形狀也適用於V字形法則。該法則常用於指導填繪大比例尺地質圖。小比例尺地質圖上,因地形、地層走向線彎曲反映不明顯,故較少運用V字形法則。地質圖上一般會標注產狀,所以不作詳述,構造地質學中將詳細介紹。
3.褶皺在地質圖上的表現
背斜和向斜 圖上地層對稱重復出現,從核部到兩翼,地層越來越新為背斜;反之則為向斜(圖13-46)。
圖13-46 金牛鎮地質圖
(據徐開禮等,1984)
褶皺類型 根據圖上標注的地層產狀分析:兩翼傾角大致相等,傾向相反,為直立褶皺;兩翼傾角不等,傾向相反,為傾斜褶皺;兩翼傾角不等,但傾向相同,為倒轉褶皺(圖上會用倒轉產狀符號表示倒轉翼)。組成褶皺的地層界線大致平行,延伸很遠,為線形褶皺;如果地層界線為長圓形或近似渾圓形,則為短背斜、短向斜、穹隆或構造盆地。
樞紐產狀 兩翼地層界線大致平行延伸,表示樞紐是水平的;如果核部忽寬忽窄,表示樞紐呈波狀起伏;如果地層界線表現為馬蹄形圈閉,表示樞紐是傾伏的,為傾伏褶皺。若是背斜向斜相連,地層界線則呈「之」字形彎曲。沿任一褶皺軸岩層越來越新的方向為樞紐的傾伏方向。
4.斷層在地質圖上的表現
地質圖中一般對斷層的性質、類型、產狀等,都會用特定的符號、顏色(多為紅色)標示出來,只要熟記有關圖例,就可以在地質圖中判讀斷層的特徵。如縱斷層(或走向斷層)表現為地層沿傾向重復或缺失;橫斷層(或傾向斷層)表現為地層沿走向發生中斷或錯開等(圖13-46)。
5.地層接觸關系在地質圖上的表現
整合接觸 地層界線大致平行,一般沒有缺層現象(有時有地層變厚、變薄及自然尖滅現象)。
平行不整合接觸 地層界線大致平行,有地層缺失現象。
角度不整合接觸 地質圖中會用特殊的界線(實線加點線)表示不整合線,靠點線一側為較新地層,其地層界線與不整合線平行;實線一側為較老地層,其地層界線與不整合線相交,新老地層之間有顯著的缺層現象(圖13-45、圖13-46中白堊系)。
6.岩漿岩體在地質圖上的表現
岩基或岩株 岩體界線常穿過不同的圍岩界線,若規模較大,形體不甚規則,為岩基;若規模較小,形體較規則,為岩株。
岩脈、岩牆 岩體界線呈長條狀,穿過不同的岩層界線。
地質圖上對不同性質的岩體,一般用不同顏色與代號表示。通常酸性岩體用紅色;中酸性岩體用粉紅色;基性岩體用綠色。
㈤ 什麼是岩層出露
地下岩層中露在地表的部分是岩層出露
(一)水平岩層的露頭形態
l1)較新岩層出露在較高專處;
l2)在地形地屬質圖上水平岩層的界線與地形等高線平行或重合。
l(二)水平岩層的厚度和露頭寬度
l1)水平岩層的厚度 (在野外可以直接測量)計算公式為:
l m=Lsinβ m為水平岩層的厚度;L為岩層頂底的斜長;β為地形的坡角。
l2)水平岩層的露頭寬度 (地面上岩層頂底界線之間的水平距離)
l一般情況下,當坡度不變時,岩層厚度愈大,露頭寬度愈寬,厚度越小,露頭寬度越窄。當厚度相同時,坡度愈緩露頭寬度愈寬,坡度愈陡,露頭寬度愈窄,陡崖處,水平岩層的露頭為0。
㈥ 怎麼在地形地質圖判別水平岩層
地層界限與等高線平行 就是水平岩層
㈦ 傾斜岩層岩層界線在地質圖上的特徵
傾斜岩層的特徵:
a、 在地層層序沒有發生倒轉的情況下,地質時代較新的岩層疊覆在較老的岩層之上。
b、 岩層的厚度為該岩層頂面與底面之間的垂直距離。
c、 岩層的出露和分布狀態完全受地形控制。露頭的水平寬度取決於岩層的厚度和地面坡度的變化。
岩層的基本特徵
1、水平岩層
岩層層面保持水平狀態,即同一岩層面上的海拔高度基本相同的岩層稱為水平岩層。
水平岩層的特徵:
a、 在地層層序沒有發生倒轉的情況下,地質時代較新的岩層疊覆在較老的岩層之上。
b、 水平岩層的厚度是該岩層頂面標高與底面標高之差。
c、 水平岩層的出露和分布狀態完全受地形控制。
d、 水平岩層露頭的水平寬度(即岩層上、下層面上的出露界線之間的水平距離)是隨岩層的厚度和地面波度的變化而變化的。
2、傾斜岩層
受構造運動的影響,岩層改變了原始的水平狀態並發生傾斜,稱為傾斜岩層。
傾斜岩層的特徵:
a、 在地層層序沒有發生倒轉的情況下,地質時代較新的岩層疊覆在較老的岩層之上。
b、 岩層的厚度為該岩層頂面與底面之間的垂直距離。
c、 岩層的出露和分布狀態完全受地形控制。露頭的水平寬度取決於岩層的厚度和地面坡度的變化。
3、直立岩層
受構造運動的影響,岩層原始水平狀態發生劇烈變化,岩層面與水平面垂直,稱為直立岩層。
㈧ 岩層的出露特徵
( 一) 水平岩層的出露特徵
岩層層面保持近水平狀態,即同一層面上各點海拔都基本相同,具這樣產狀的岩層稱為水平岩層 ( horizontal stratum) ( 圖 2 -22) ,也叫水平構造。水平岩層是未經構造運動的岩層,保留著原始狀態。
沉積岩層形成時由於地形起伏而造成的傾斜狀態叫原始傾斜。原始傾斜一般在古隆起的周圍或在沉積盆地的邊緣發育。
水平岩層的特徵是在野外和地形地質圖上認識和分析水平岩層的依據。在空間上表現出以下特徵:
圖 2 -23 水平岩層分布特徵
( 1) 在地形地質圖上,水平岩層的地質界線( 岩層層面在地表面上的出露線) 和地形等高線平行或重合 ( 圖 2 -23) ,水平岩層的出露和分布狀態完全受地形控制。因此,地質界線隨等高線的彎曲而彎曲,真實地反映等高線的彎曲形態。在河谷、沖溝中,水平岩層的地質界線延伸呈 「V」字形,其 「V」字尖端指向上游 ( 圖 2 - 23) 。這是水平岩層最重要、最基本的特徵,也是我們在地形地質圖上判別水平岩層的准則。因為水平岩層層面上的各點都具有相同的海拔高度,所以只要測定出水平岩層層面在某一出露點的高程,就可沿著或平行於同高度等高線勾繪出該岩層面的界線。另外,同一個水平岩層層面必定具有相同高度,若具有不同高度,則是由於岩層局部彎曲變形或是其間斷裂錯動所致。
( 2) 水平岩層的成層順序 ( 正常) 為上新、下老,也即時代較新的岩層位於較老的地層之上。如果水平岩層地區未被河流切割或只受輕微剝蝕而沒有下蝕到上覆岩層的底面時,則地面只出露最新地層,在地質圖上反映的全部是最上面地層 ( 圖 2 -24) 。隨著侵蝕、剝蝕的加寬、加深,地面出露的地層時代越來越老,上覆較新地層出露的面積也越小,地質圖上地層關系變得越復雜 ( 圖 2 - 25) ,而且較老的岩層總是出露於地形低處( 如河谷、沖溝等) ,最新的岩層分布在山頂或分水嶺上。即地層越老出露位置越低,越新出露位置越高 ( 圖 2 -23,圖 2 -25) 。
圖 2 -24 切割輕微時水平岩層立體圖和平面圖
圖 2 -25 切割強烈時水平岩層立體圖和平面圖
( 3) 水平岩層的厚度就是該岩層頂、底面的標高差。因此,在地形地質圖上求水平岩層厚度的方法較簡單,只要知道岩層頂面和底面的高程,兩者相減即得。
( 4) 水平岩層在地質圖上的露頭寬度取決於地面坡度和岩層厚度 ( 圖 2 - 26) 。這里的露頭寬度是指岩層在野外露頭寬度的水平投影寬度,即岩層上、下層面在地面上的出露界線之間的水平距離。
當地面的坡度相同時,厚度大的岩層露頭寬度就大; 當岩層厚度相等時,地面坡度緩,露頭寬度就大 ( 圖 2 -26) 。在直立的陡崖處,岩層上、下界線的投影線重合為一條線,亦即露頭寬度為零,從而在地質圖上呈現出岩層尖滅的假象。因此,在地質圖上分析岩層尖滅時需要特別注意。
圖 2 -26 水平岩層露頭寬度與厚度、地形之間的關系
( 二) 傾斜岩層出露特徵
由於地殼運動,原始水平的岩層發生構造變動,形成傾斜岩層 ( inclined stratum) 。單斜岩層可以是褶皺的一翼或斷層的一盤,也可以是區域性不均勻沉隆或上升引起的區域性傾斜。
傾斜岩層的露頭界線復雜,表現為與地形等高線交切關系,並顯示出一定的規律性。
露頭寬度是指野外岩層出露寬度的水平投影,即傾斜岩層在地質圖上反映的寬度。傾斜岩層的露頭寬度取決於地形 ( 坡向和坡角) 、岩層產狀 ( 傾向和傾角) 和該岩層的厚度。這些可變參數的排列組合決定了不同情況和條件下的岩層露頭寬度的大小:
( 1) 當地形和岩層產狀不變時,露頭寬度取決於岩層厚度。岩層厚者露頭寬,岩層薄者露度窄 ( 圖 2 -27a) 。
( 2) 當地形和厚度不變時,露頭寬度取決於岩層傾角。傾角越小,露頭寬度越大;傾角越大,露頭寬度越小 ( 圖 2 -27b) 。若是直立岩層,則露頭寬度最小,近於或等於岩層的真厚度時受地形的影響 ( 圖 2 -28) 。
圖 2 -27 地形不變時露頭寬度與厚度、傾角的關系
( 3) 岩層產狀和厚度不變時,露頭寬度決定於地形、坡度和坡向。地形越緩,露頭越寬; 地形越陡,露頭越窄。在陡峭的山崖上,露頭寬度為零,即為一條線,造成岩層在平面上 「尖滅」的假象 ( 圖 2 - 29) 。但也有例外的情況,在岩層傾向與坡向相同( 順向坡) 且傾角大於坡角的情況下,坡角越大 ( 但不能大於傾角) ,則露頭寬度越大( 圖 2 - 30) 。
圖 2 -28 直立岩層露頭寬度示意圖
圖 2 -29 岩層產狀與厚度不變時,露頭寬度與坡度的關系示意圖
圖 2 -30 順向坡、傾角大於坡角時,露頭寬度與坡度的關系
總之,影響岩層露頭寬度變化的因素較復雜,而且諸因素之間也相互影響與制約,因此在實際工作中對具體情況要具體分析上述三個因素 ( 或條件) 的變化,從而分析和總結出露頭寬度的變化規律。
在一定的地形地貌條件下,傾斜岩層的分布規律如下:
( 1) 傾斜岩層在平面上呈條帶狀分布。
( 2) 在沒有發生倒轉時,岩層的排列順序為沿傾向方向逐漸變新。
( 3) 傾斜岩層在地質圖上的寬度 ( 指露頭寬度) 取決於產狀、地形和岩層厚度。
( 4) 岩層的出露形態受岩層的產狀和地形的影響。傾斜岩層在地表的出露線或地質界線,常以一定的規律展布,穿越溝谷和山脊的地質界線的平面投影均呈 「V」字形,這種規律叫 「V」字形法則。
「V」字形法則,一般包括如下 4 個方面內容: ①水平岩層出露形態真實地反映等高線的彎曲特徵,地質界線隨等高線的彎曲而彎曲 ( 圖 2 -31Ⅰ) ; ②直立岩層出露形態不受地形的影響,呈直線狀 ( 圖 2 -31Ⅱ) ; ③逆向坡時,同向彎曲,地質界線的曲率 ( 或彎曲度) 小於地形等高曲率,呈鈍 「V」字形 ( 圖2 -31Ⅲ,圖2 -32) ; ④順向坡、傾角大於坡角時,地質界線與等高線的彎曲方向相反,簡稱反向彎曲 ( 圖 2 - 33) ,順向坡、
圖 2 -31 不同產狀岩層的露頭形態及其在平面圖上的表現
圖 2 -32 傾斜岩層分布形態之一
圖 2 -33 傾斜岩層分布形態之二
圖 2 -34 傾斜岩層分布形態之三
在野外填大、中比例尺地形地質圖或在室內分析地形地質圖時,運用 「V」字形法則可以定性地分析不同地形上出露的各岩層的產狀變化規律。「V」字形法則也可用於分析一切較平整的構造面,如斷層面、不整合面等的露頭界線的分布形態。
從圖2 -32 ~ 圖2 -34 中可知: 當岩層走向與溝谷或山脊延伸方向呈直交時,「V」字形大體對稱; 當兩者斜交時,「V」為不對稱型。若岩層傾向與溝谷方向一致,傾角與坡角也相等,則露頭界線沿溝谷兩側呈平行延伸 ( 圖 2 - 35) ,只在上游溝谷坡度變陡處,岩層面或其他構造面橫跨溝谷而出現 「V」字形的露頭形態。
圖 2 -35 傾角與河谷坡角相同時的岩層分布形態( 據 Ragan,1973)
㈨ 水平傾斜岩層在地質圖上有何特點
岩層的產狀包括三種情況,水平的、傾斜的、直立的;地形也有不同情況,平坦的、起伏的、溝谷縱橫的。由於岩層產狀不同、地形起伏不同,岩層在地面或反映在地質圖上的形狀也不一樣。
(一)水平岩層
1.如果地形平坦,又未經河流切割,在地面上只能看見最新的岩層的頂面,表現在地質圖上只有一種岩層。如華北平原,在地面上只能看見鬆散沉積物的最上面的一層。
2.如果平坦地面經過河流下切,或者地面起伏很大,可以看到下面較老的岩層,其在地質圖上的特點是:
(1)岩層界線與等高線平行或重合;
(2)同一岩層在不同地點的出露標高相同;
(3)岩層的厚度等於頂面和底面的高度差。
(二)直立岩層
除岩層走向有變化外,岩層界線在地質圖上按岩層走向呈直線延伸,不受地形任何影響。
(三)傾斜岩層
1.如果地形平坦,在地質圖上岩層界線按其走向呈直線延伸。
2.如果地形有較大起伏(比方有山有谷),在地質圖上岩層界線與等高線斜交,在溝谷和山脊處常常形成「V」字形彎曲,稱「V」字形法則。其彎曲程度與岩層傾角的大小和地形坡度的大小有關,即岩層傾角越小,V字形越緊閉;傾角越大,V字形越開闊。地形起伏越大,彎曲形狀越復雜;地形越平坦,彎曲度越小,甚至近於直線。傾斜岩層的露頭形狀與地形起伏的關系如下:
(1)岩層傾向與溝谷坡向相反,V字形尖端指向上游,但V字形彎曲度大於等高線的彎曲度;
(2)岩層傾向與溝谷坡向相同,而岩層傾角大於溝谷坡度,V字形尖端指向下游;
(3)岩層傾向與溝谷坡向相同,而岩層傾角與溝谷坡度一致,在溝谷兩側岩層露頭互相平行;
(4)岩層傾向與溝谷坡向相同,而岩層傾角小於溝谷坡度,V字形尖端指向上游,但V字形彎曲度小於等高線的彎曲度。
上述V字形規律都是指在溝谷中岩層的露頭形狀;若在傾斜的山脊山樑或山坡等處,岩層的V字形尖端指向與在溝谷中的正好相反。
㈩ 實習一 地質圖的基本知識及讀水平岩層地質圖
一、實習目的
明確地質圖的概念,了解地質圖的圖式規格和閱讀地質圖的一般步驟、方法。
二、實習要求
掌握水平岩層在地質圖上的表現特徵,以及水平岩層的編制原理並作地質剖面圖。
三、實習內容
(一) 地質圖的概念及圖式規格
正式出版的地質圖應該包含 4 部分的內容: 地質圖(主圖) 、比例尺、圖例及地質剖面圖(圖1) 。有些正式出版的地質圖和正式報告中也常附上綜合地層柱狀圖。
1. 地質圖(主圖)
地質圖是用規定的符號、色譜和花紋將地殼某部分的地質體 (如地層、岩體、地質構造單元、礦床等) 和地質現象按一定比例概括地投影到平面圖上 (地形圖上) ,反映出該地區各地質體和地質的形態、產狀、規模、時代及其分布和相互關系的一種圖件。除反映一個地區的地層、岩石和地質構造的普通地質圖外,還有按工作性質和任務要求測繪內容不同的專門地質圖,如構造地質圖、礦產圖、礦區地質圖、水文地質圖、工程地質圖和第四紀地質圖等。
一幅正規的地質圖應該有圖名、比例尺、圖例和責任表(包括編圖單位或人員、編圖日期及資料來源等) 。
圖名表明圖幅所在地區和圖的類型。一般採用圖區內主要城鎮、居民點或主要山嶺、河流等命名。如果比例尺較大、圖幅面積小,地名小不為眾人所知或同名多時,則在地名上要寫上所屬的省 (區) 、市或縣名,如 《北京市門頭溝區地質圖》、《四川省江油縣馬角壩地質圖》。圖名一般位於圖幅上端正中。
2. 比例尺
比例尺又稱縮尺,用以表明圖幅反映實際地質情況的詳細程度。地質圖的比例尺與地形圖或地圖的比例尺一樣,有數字比例尺和線條比例尺。比例尺一般注於圖框外上方圖名之下或下方正中位置。
圖1 地質圖格式
3. 圖例
圖例是一張地質圖不可缺少的部分。不同類型的地質圖各有其表示地質內容的圖例。普通地質圖的圖例是用各種規定的顏色和符號來表明地層、岩體的時代和性質。圖例通常是放在圖框外的右邊或下邊,也可放在圖框內足夠安排圖的空白處。圖例要按一定順序排列,一般按地層、岩石和構造的順序排列,並在它們前面寫上 「圖例」二字。
地層圖例的安排是從上到下由新到老; 如放在圖的下方,一般是由左向右從新到老排列。圖例都畫成大小適當的長方形格子排成整齊的行列,長方形格子長寬比為 3∶2 (一般長為 1. 2 cm,寬為 0. 8 cm) 。方格內的顏色和符號與地質圖上同層位的顏色和符號相同,並在方格外適當位置註明地層時代和主要岩性。已確定時代的噴出岩、變質岩要按其時代排列在地質圖例相應位置上。岩漿岩體圖例放在地層圖例之後,已確定時代的岩體可按新老排列,時代未定的岩體按酸性到基性順序排列。
構造符號的圖例放在地層、岩石圖例之後,一般排列順序是: 地質界線、褶皺軸跡(只在構造圖中才有) 、斷層、節理以及層理、劈理、片理、流線、流面和線理產狀要素,除斷層線用紅色線外,其餘都用黑色線。地層界線、斷層是實測的還是推斷的,圖例與圖內一樣,應有所區別。
凡圖內表示出的地層、岩石、構造及其他地質符號應無遺漏地有圖例,圖內沒有就不能列入圖例。地形圖的圖例一般不標注在地質圖上。
在小比例尺圖上要畫上經緯度以表明其地理位置。如果地質圖是地形圖國際地圖分幅中的一幅,則應與該地形圖一樣用其圖名和分幅圖號。
4. 地質剖面圖
正規地質圖常附有一幅或幾幅切過圖區主要構造的剖面圖。剖面圖也有一定的規定格式。
剖面圖如單獨繪時,則要標明剖面圖圖名,通常是以剖面所在地區地名及所經過的主要地名 (如山峰、河流、城鎮和居民點) 作為圖名,如 《周口店 (指圖幅所在地區) 官邸-大礫岩山地質剖面圖》。如果是圖切剖面,並附在地質圖下面,則只以剖面標號表示,如 I-I'地質剖面圖或 A-A'地質剖面圖。
剖面在地質圖上用一條細線標出兩端註上剖面代號,如 I-I'、A-A'等。有時為了避免細線切割主圖的地質內容,只在圖上畫出細線的兩端。
剖面圖的比例尺應與地質圖的比例尺一致,如剖面圖附在地質圖的下方,可不再註明水平比例尺,但垂直比例尺應表示在剖面兩端豎立的直線上,垂直比例尺下邊可以選比本區最低點更低的某一標高 (可選至 0 以下) 水平線作基線,然後以基線為起點在豎直線上註明高程數。如剖面圖垂直比例尺放大,則應註明水平比例尺和垂直比例尺。
剖面圖兩端的同一高度上必須註明剖面方向 (用方位角表示) 。剖面所經過的山嶺、河流、城鎮等地名應標注在剖面上相應位置。為醒目美觀,最好把方向、地名排在同一水平位置上。
剖面圖的放置一般南端在右邊,北端在左邊,東右、西左,南西和北西在左邊,北東和南東端在右邊。
剖面圖與地質圖所用的地層符號、色譜應該一致。如剖面圖與地質圖在一幅圖上,則地層圖例可以省去。
剖面圖內一般不要留有空白。地下的地層分布、構造形態應該根據該處地層厚度、層序、構造特徵適當推斷繪出,但不宜推斷過深,一般只推斷離剖面線上最低點往下 1 cm。
5. 地層柱狀圖
正式的地質圖或地質報告中常附有工作區的地層綜合柱狀圖。地層柱狀圖可以附在地質圖的左邊,也可以繪成單獨一幅圖。比例尺可根據反映地層詳細程度的要求和地層總厚度而定。圖名書寫於圖的上方,一般標為 《× × 地區綜合地層柱狀圖》。
綜合地層柱狀圖是按工作區所有出露地層的新老疊置關系恢復成水平狀態切出的一個具代表性的柱子。在柱子中表示出各地層單位或層位的厚度、時代及地層系統和接觸關系等。一般只繪地層 (包括噴出岩) ,不繪侵入體。有時也將侵入體按其時代與圍岩接觸關系繪在柱狀圖里。用岩石花紋表示的地層岩性柱子的寬度,可根據所繪柱狀圖的長度而定,使之寬窄適度,美觀大方,一般以 2~4 cm 為宜。
(二) 閱讀地質圖的一般步驟和方法
讀地質圖首先要看圖名、比例尺和圖例。從圖名和圖幅代號、經緯度,了解圖幅的地理位置和圖的類型; 從比例尺可以了解圖上線段的長度和面積大小,並可反映地質體大小及詳略程度; 圖幅編繪出版年月和資料來源,便於查明工作區研究史。
熟悉圖例是讀圖的基礎。首先要熟悉圖幅所使用的各種地質符號,從圖例可以了解圖區出露的地層及其時代、順序,地層間有無間斷,以及岩石類型、時代等。讀圖例時,最好與圖幅地區的綜合地層柱狀圖結合起來讀,了解地層時代順序和它們之間的接觸關系(整合與不整合) 。
在閱讀地質內容之前應先分析一下圖區的地形特徵。在比例尺較大 (如大於 1∶5000)的地形地質圖上,從等高線形態和水系可了解地形特點。在中小比例尺 (1∶10000~1∶50000) 地質圖上,一般無等高線,可根據水系分布、山峰標高的分布變化,認識地形的特點。
一幅地質圖反映了該地區各方面的地質情況。讀圖時一般要分析地層時代、層序和岩石類型、性質和岩層、岩體的產狀、分布及其相互關系。對於分析地質構造方面主要是褶皺的形態特徵、空間分布、組合和形成時代; 斷裂構造的類型、規模、空間組合、分布和形成時代及其先後順序; 岩漿岩體產狀和原生、次生構造以及變質岩區所表現的構造特徵等。讀圖分析時可以邊閱讀,邊記錄,邊繪示意剖面圖或構造綱要圖。有關各種構造形態的具體分析方法,將在下面實習中分別介紹和練習。
圖2 水平岩層出露特徵
圖3 水平岩層地質圖讀圖練習(等高線單位為 m)
(三) 讀水平岩層地質圖
水平岩層在地面和地形地質圖上的特徵是地質界線與地形等高線平行或重合; 在溝谷處界線呈 「尖牙」狀,其尖端指向上游; 在孤立的山丘上,界線呈封閉的曲線 (圖2B) 。在岩層未發生倒轉的情況下,老岩層出露在地形的低處,新岩層分布在高處。岩層露頭寬度取決於岩層厚度和地面坡度,當地面坡度一致時,岩層厚度大者,露頭寬度就寬 (圖2A) ; 當厚度相同時,坡度陡處,露頭寬度窄; 在陡崖處,水平岩層頂、底界線投影重合成一線,造成地質圖上岩層發生 「尖滅」的假象。
四、作業
在圖3 中,圖區西北部已經給出一些岩層露頭,可以看出岩層為水平岩層,並且其出露界線與等高線平行。填出圖區全部的地質界線,並畫一條 A-B 的地質剖面圖。計算每個不同岩層的厚度。