地質圖繪制需要什麼准備工作
1. 地質填圖應該怎麼做,應該做什麼准備,注意點什麼
在野外實地觀察研究的基礎上,按一定比例尺將各種地質體和地質現象填繪在地理底圖上而構成地質圖的工作過程。簡稱填圖。是區域地質調查的一項基本工作,也是研究區域地質礦產情況的一種重要方法。地質填圖的基本工作程序大致如下:
全面收集和研究有關填圖區域已有的地質資料,通過實地踏勘,有時還需要進行航空和衛星相片的地質解釋(見遙感地質),選擇和實際測制具有代表性的地質剖面(見地質編錄),以了解和掌握填圖區域的基本地質情況,並根據任務的要求和比例尺的大小,確定填圖單位。將地層、岩體等地質體按其野外標志(如層面、界線)劃分為不同的岩層、岩體或岩性組合(岩性段、岩相帶)作為野外地質圖上能夠反映填圖區地質特徵的基本組成單位。填圖單位的粗細取決於填圖的比例尺,比例尺越大,填圖單位劃分越細,有時可相當於地層的一個「統」或「階」,或為其一部分。
根據所布置的路線,進行野外實地填圖。填圖路線的布置以能夠控制地質體的邊界線為准則,其疏密程度取決於地質調查比例尺的大小和填圖區的地質地貌情況的復雜程度。填圖路線的確定一般有兩種方法:一是大致垂直於(橫穿)填圖區的岩層和構造線的走向布置路線,稱為穿越法;穿越法:垂直或大角度斜交地層走向(或構造線方向)布置觀察路線進行地質觀察和填繪地質圖的方法。
室內綜合整理工作。在填圖過程中所使用的地形底圖比例尺一般比要求完成的地質圖的比例尺大 1倍。因此,野外填繪的原始地質草圖必須經過縮制轉繪,並進行各野外圖幅之間地質界線的合理銜接,根據要求補充和完善圖面內容,才能形成一份完整的地質圖。
2. 淺談MAPGIS內容及繪制地質圖時的若干方法
秦爽蒲含勇
(河南省地質博物館鄭州450016)
摘要在掃描數字化的基礎上,對原有地質資料進行矢量化,通過查閱MAPGIS手冊和總結計算機制圖工作的經驗,總結了幾點利用MAPGIS可以較快繪制地質圖件的方法。
關鍵詞掃描矢量化MAPGIS編輯數字化
1 引言
掃描矢量化處理演算法已比較成熟,將掃描柵格圖像轉換為矢量地圖一般經過圖像二值化、平滑與細化、編碼與矢量線的提取過程。地質圖件含有大量的地質符號,市場上流行的圖形矢量化軟體對一些礦圖(如地質平面圖、剖面圖、鑽孔或坑道素描圖)矢量化無法生成相應的礦圖符號,目前利用MAPGIS軟體對一些地質符號的矢量化可以採用軟體中的點、線、面繪圖功能進行描繪。
2 MAPGIS繪制地質圖時的若干方法
隨著計算機科學、地理學、制圖學、遙感與攝影測量學、圖形圖像技術以及資料庫技術的不斷發展,地理信息系統已成為一種功能強大、性能完善的計算機系統,MAPGIS已經被廣泛地用於地質調查與評價、環境評價、礦山治理、地下水監測、地形測量等地質領域。地質圖形由於其專業特性,和其他領域如建築領域圖形有很大不同。地質體多為不規則形體,界線多有圓滑曲線構成,常需要大面積色塊、圖案及花紋來表示不同性質的地質體,如不同的岩體,地貌單元,地質構造,水化學性質、易分區、防治規劃區等。
數據是所有信息處理的基礎,也是最重要的資源。在基礎數據的採集過程中,如何最大限度地保證數據的質量,減少重復工作量是基礎信息工作最關鍵的問題之一。針對這些因素,通過查閱MAPGIS手冊和總結計算機制圖工作的經驗,總結了以下幾點利用MAPGIS可以較快繪制地質圖件的方法。
2.1 掃描儀錄入圖形,要保持底圖的正確和規范
MAPGIS並不是支持所有的光柵文件格式,它僅支持黑白二值、灰度和彩色(RGB)3種格式的TIF光柵文件,而且還要求其為非壓縮(LWZ不選中)格式。所以掃描的光柵文件,最好在PHOTOSHOP中打開此光柵文件,然後重新另存其圖像模式即可。
2.2 地形圖的繪制
在繪制地形圖時,地形圖多為基本構件,一般占整幅圖數據量絕大部分,可以將地形圖中的等高線進行分區劃分,由多人同時進行編輯。將不同區的等高線放在相同的圖層上而以不同的文件名存儲,最後只需對同一圖層上的不同文件名的等高線進行合並編輯。
2.3 對圖形進行分層
在GIS的應用中,同一文件中有多種類型的地理要素。如一個線文件中可能包括等高線、公路、鐵路、河流等多種類型的線。為了便於編輯和管理,一般情況下,可以把同一類型的地理要素放到同一圖層,例如:將所有的鐵路線都放到鐵路圖層,而把所有的等高線都存放到等高線圖層,這樣所有的圖層都疊加起來就構成了一個完整的線文件。特殊情況下,一個圖層也可存為一個單獨的文件,如圖1。
圖1 修改圖層名
每一層上放置某一類地質形體,如等高線、等深線、地物、地層、構造、岩性、水系、化學類型、勘探工程等,分別存在不同的圖層上,並使這圖層上的點型、線型、區和所在圖層一致。這樣做的好處是:①通過改變某一圖層上的點、線、區不可以改變所有成果圖上地質體的點型、線型、和區,加快了編輯修改速度,減少了遺漏;②通過將暫時不需要編輯的形體所在的圖層關閉起來,在重新生成圖形時,這些形體將不再重新生成,提高圖形重新生成速度;③在用某一圖層上的形體作臨時文件時,可以將其他的圖層全部關閉,單獨將其提出,便於使用。
2.4 使用專用圖案庫,來完成大面積色塊填充和岩性花紋的填充
圖案填充的速度主要取決於確定邊界的速度。MAPGIS提供了兩種確定填充邊界的方法:
(1)拓撲方式。選擇該方式造區,不用搜索邊界,但需要預先構築封閉邊界;另外,在構築封閉邊界時,盡量使用折線而非光滑曲線。
(2)圖形造區內點填充方式。該方式不需要預先構築邊界,但需要在可見區內沿箭頭提示方向搜索邊界,不得把方向弄錯。地質圖形中填充邊界多為不規則邊界,當圖幅較大且內容較復雜時,常因邊界不閉合或交叉、重復部位較多,局部搜索區域范圍大大增加,這時用點填充方式來確定邊界搜索速度很慢,編輯地質圖形效率很低,不實用;而採用拓撲方式就能彌補上面的不足,並且速度快。MAPGIS在用點方式搜索邊界時,因其只搜索可見區域,在解決圖面內容簡單、較規則的接近正方形、四邊形、矩形等區編輯時,較方便快捷。
2.5 點編輯
點是地圖數據中點狀物的統稱,是由一個控制點決定其位置的符號或注釋。它不是一個簡單的點,而是包括各種注釋(英文、漢字、阿拉伯數字等)和專用符號(包括圓、弧、直線、五角星、亭子等各類符號)。它與線編輯中「線上加點」的點的概念不同,「線上加點」的點是坐標點。所有的點圖元數據都保存在點文件中(*.WT)。
(1)輸入點可以插入圖片,但插入後路徑不可改變;
(2)陣列復制點可以生成規范、整齊的一系列點;
(3)定位點對於區劃項目的災害點輸入很重要。此種方法是輸入GPS的坐標值,先把圖件的左下角整體移動為坐標值對應的數據,輸入後用定位點修改。
2.6 線編輯
線是地圖中線狀物的統稱。MAPGIS將各種線型(如點劃線、省界、國界、等高線、路、河堤)以線為單位作為線圖元來編輯。所有的線圖元數據都保存在線文件中(*.WL)。
(1)折線、流線、光滑線的選擇要正確。
(2)在MAPGIS編輯地形圖中的等高線文件線時,要時常點擊保存。如果一條線畫得過長超過MAPGIS允許范圍再保存,等高線文件會自動丟失,無法將文件保存下來,嚴重影響編輯速度。另外,等高線過長,繪圖儀也無法識別列印出來,易丟失文件。
(3)MAPGIS6.5和6.6中,一些線會出現毛刺現象(如10號線公路),可以在修改線型中選擇把圓角改為尖角或截角。
(4)可使用陣列復制方便快捷地生成整齊規范的圖例框等。
(5)輸入、修改線型時應當注意對應線型有無輔助線型,若對應線型無輔助線型卻輸入編號,會在編輯和列印時出現莫名其妙的錯誤。
2.7 區編輯
區通常也稱面,它是由首尾相連的弧段組成封閉圖形,並以顏色和花紋圖案填充封閉圖形所形成的一個區域,如湖泊、居民地等。所有的區圖元數據都保存在區文件中(*.WP)。
(1)區顏色編號注意准確,若編輯時使用了系統庫內沒有的色系編號,在列印時出錯可能才能發現。
(2)不要的區刪除後,切記刪除弧段,否則文件列印定位可能不對,文件內存也會讓人感覺莫名其妙的變大。
(3)在編輯圖元參數時,點、線、區圖元都有透明選項,它主要在印刷製作分色輸出時起作用。一般不要使用,否則兩個以上疊加區在列印出版時會轉色。
2.8 MAPGIS圖形快速轉為圖像的方法
在圖形輸出子系統中,打開工程文件,「光柵輸出」菜單下即可找到生成GIF、TIFF、JPEG命令。圖幅較大時,需要生成EPS格式;若生成JPEG格式,在圖片瀏覽時容易造成文件打不開。
3 結束語
在掃描數字化的基礎上,對原有地質資料進行矢量化。通過MAPGIS的「輸入編輯」模塊,在地形圖或其他掃描後的柵格圖件上採集數據,進行矢量化,形成完整的點、線、面文件,從工作準備、工作策略及技巧、參數設定等方面討論了提高MAPGIS繪制地質圖件速度的方法。
參考文獻
計算機地圖制圖.北京:測繪出版社,1991
第四屆全國地質檔案資料學術研討會文集.北京:海洋出版社,2004
地理信息系統參考手冊.北京:中國地質大學(武漢)信息工程學院
3. 怎樣繪制地形地質圖
等高線插值生成,可用MAPGIS或者ARCGIS.或者利用已知的地形圖在MAPGIS下進行矢量化.
4. MapGIS地質制圖的步驟
按照中國地質調查局的要求,使用MapGIS軟體系統編制地質圖,需按以下步驟操作:
(一)地理底圖的准備
地質圖件一般都是在高質量地理底圖的基礎上添加相應的專題內容而成。地理底圖的准備,包括掃描原圖和矢量化兩步。
1.掃描原圖
通過掃描儀直接掃描原圖,將掃描圖以柵格形式存貯於圖象文件中(如TIF格式)。在進行掃描時,要調整好掃描儀的掃描參數,以提高掃描精度。
2.矢量化
首先,打開MapGIS的圖形編輯模塊,將掃描好的柵格圖象調入,如果掃描的圖形文件不能打開,說明數據格式不對,可用「多源圖像處理分析系統(MsiProc)」轉換為MapGIS專用格式,或用圖形編輯軟體(如Photoshop)轉換為TIF 格式。然後,利用MapGIS提供的智能掃描矢量化子系統進行矢量化。
需要說明的是:在開始矢量化以前,要通過認真讀圖,了解整個圖形要素與結構,參考地質制圖的行業及國家標准,根據一定的目的和分類指標,做好圖層字典的設計工作,對圖形要素進行分類,每一類作為一個圖層,並對每一個圖層賦一個圖層名,便於以後對圖形進行編輯和檢索,並可根據需要製作專題圖。根據地質圖件的地圖要素,將圖形要素分別存放於點文件(*.WT)、線文件(*.WL)、區文件(*.WP)三類文件中,使不同的圖形實體存放在不同的圖層上,便於以後的利用。例如,在地理底圖矢量化時,將地形等高線、河流、公路,鐵路、村鎮、建築物等要素存放在不同的圖層上。另外,要將地理底圖上的坐標網單獨存放在一個圖層上,為後續的圖形校正提供數據點。
圖件矢量化後,就要進行圖形的編輯處理工作。MapGIS編輯子系統提供了對點、線、面三種圖元空間數據和圖形屬性編輯的功能。包括圖形編輯功能、拓撲分析功能、圖形存取功能及錯誤檢查功能。圖形編輯功能用來編輯修改矢量結構的點、線、面三種圖元,進行刪除、移動、復制、連接、光滑、剪斷,填充顏色、花紋圖案修改等;拓撲分析功能使搜區、檢查、造區更加快速、方便、簡捷;圖形存取功能是將不同的地質要素置於不同圖層中,便於編輯、修改、調用和管理;錯誤檢查功能是檢查數據錯誤、錯誤類型及出錯的圖元,從而提高數據質量。
(二)圖形校正
由於原圖圖紙變形和掃描時存在一定的系統誤差,以及在矢量化時受操作人員的技能和采校點密度等因素影響,矢量化後的圖形數據會產生一定誤差。所以,矢量化後的圖形數據必須經過編輯處理和數據校正(利用系統提供的誤差校正),消除輸入圖形的變形,才能滿足實際要求。
(三)地質要素及其他專題要素的繪制
在地理底圖准備好後,在其上繪制相應的地質要素及其他專題要素,如各種地質界線,地層分界線,斷層線、岩體界線等。專題要素,如繪制井上、井下對照圖,可在地理底圖基礎上添繪井巷工程、鑽探工程、回採工作面等要素。各種要素的繪制可利用系統提供的點、線、面生成和編輯功能來完成。在繪制時,可根據實際需要來擴充系統的子圖庫、線型庫和圖案庫,用戶亦可建立自己的子圖庫、線型庫和圖案庫。值得一提的是,用系統本身提供的圖形處理功能可以完成各種專題圖的繪制工作,但效率較低。MapGIS作為軟體平台,提供了豐富的二次開發函數及類庫,大大方便了用戶的二次開發。用戶可開發一些專用的繪圖模塊,如巷道自動生成、鑽孔自動繪制、自動填充采空區等,以提高工作效率。另外,如果用戶已用其他系統開發了一些地質繪圖軟體,也可將輸出的圖形文件改為MapGIS可識別的明碼格式數據,就可由MapGIS系統讀入,形成MapGIS格式的圖形文件。另外MapGIS可接受AutoCAD、Arc/Info、MapInfo等軟體製作的地質圖件數據並將其轉換成本系統內部的矢量結構,使地質制圖更加靈活、便捷。
(四)屬性編輯
MapGIS的最大優越性就在於空間數據和屬性數據的統一存儲和管理,從而為地質信息的管理提供方便。要達到圖形數據和非圖形數據的統一存儲和管理,就須進行屬性編輯工作。屬性編輯採用系統提供的屬性管理子系統來完成。MapGIS屬性管理子系統專門用於定義矢量數據的屬性結構,並且進行可視化編輯。它還提供了強有力的多媒體屬性庫創建、編輯工具。一般地,屬性編輯在空間數據編輯之後進行,在建立資料庫之前完成,當然,在屬性管理子系統確定了屬性結構之後,用戶也可以在MapGIS編輯系統中一邊修改圖形一邊編輯圖元屬性。在MapGIS系統中包含點、線、區、網、表五類文件,而區域包括弧段和區兩種實體數據,相應地屬性可分為點屬性、線屬性、區屬性、弧段屬性和結點屬性五種。
(五)圖形輸出
圖形輸出通過MapGIS輸出系統來完成,是MapGIS系統的主要輸出手段,讀取MapGIS的各種輸出數據,進行版面編輯處理、排版,進行圖形的整飾,最終形成各種格式的圖形文件,並驅動各種輸出設備,完成MapGIS的輸出工作。MapGIS提供了三種圖形輸出方式:Windows輸出、MapGIS光柵輸出和Postscript輸出。其中以MapGlS光柵輸出使用較多,即先對圖形進行分色光柵化,形成可供輸出的分色光柵文件(*.NVL),再在列印機上進行輸出。這種輸出方式適合復雜、幅度較大的圖形輸出,解決了windows輸出的局限性,提高了圖形輸出的效果與速度。
5. 項目二 礦區地質填圖准備工作
一、工作目的任務
1∶1萬~1∶2.5萬地質填圖的目的任務是了解測區地質構造背景、成礦地質條件及區域成礦規律,擴大礦床(區)遠景。
1∶5000~1∶1000地質填圖的目的任務是全面詳細地研究礦床(區)地層、岩石、構造特徵;查明礦體分布形態、規模、產狀、礦石質量、礦石類型及其空間分布;了解礦體與圍岩的關系及圍岩蝕變等。為探礦工程布置、儲量計算提供礦區基礎地質資料。
二、地質填圖工作程序
收集研究資料→野外踏勘→區域對比、測制剖面,確定填圖單元→布置路線→路線地質調查→野外手圖繪制→實際材料圖繪制→地質圖繪制。
三、技術准備工作
1.原始地質編錄的基本內容
現場編錄 指在野外現場,編錄人員用適當的信息記錄手段,對保留下來的宏觀和微觀地質現象的記錄。
整理 指在室內,編錄人員根據野外測量結果和採集到的標本、樣品的鑒定及測試數據等內容進行修正、補充、制圖、製表、整飾和歸檔的過程。
2.原始地質編錄的基本要求
(1)原始地質編錄必須真實、客觀、全面
原始地質編錄中,對地質現象的觀察研究要認真、細致、全面,記錄要真實、客觀。測量地質體的產狀、形態、大小等數據要准確,採集標本、樣品的規格和數量要滿足要求。編錄時,應將實際觀測資料與推斷解釋資料加以區分。編錄工作必須在現場進行,嚴禁事後記錄。
(2)原始地質編錄應及時進行
原始地質編錄應隨工作進展逐日或隨施工進展及時進行。用掌上電子計算機編錄時,原始資料和數據應按規定格式及時存檔、入庫。
(3)原始地質編錄的文、圖、表應吻合
原始地質編錄的文、圖、表必須互相對應、吻合、一致,整潔、美觀,字跡工整,字體規范。
(4)工具、量具
原始地質編錄應使用符合質量要求的測量、繪圖工具和量具,量具必須按有關國家標準定期檢驗,檢驗報告應與原始地質編錄一同歸檔。
(5)計量單位名稱和符號
原始地質編錄必須採用《中華人民共和國法定計量單位》規定的計量單位名稱和符號。數值要反映其精確程度,寫出全部有效數值。在其精確范圍內修正時,按GB/T 8170—2008《數值修正規則與極限數值的表示和判定》進行。
(6)記錄設備和材料
原始地質編錄應使用規定的記錄設備和材料。文字記錄使用野外記錄本,圖、表用80克以上的紙張繪、印,幅面尺寸為185mm×260mm或其2n倍(n=0,1,2,3,4)。現場記錄及繪圖時,應使用碳素或2H繪圖鉛筆。對鉛筆記錄部分,整理時要用碳素墨水將圖線及重要數據著墨。用掌上電子計算機編錄時,按有關規定執行。
(7)原始地質編錄中的手圖與清圖
在野外進行原始地質編錄時,先作野外手圖。手圖上可簡化某些要素,用臨時代號、簡單的注記等代替,待工作告一段落,修訂地質界線和制圖要素後,再按要求整理轉繪成清圖,清圖經質量檢查確認,項目技術負責人核實批准後,作為原始資料保存。
(8)原始地質編錄資料的修改
原始地質編錄資料形成後,一般情況下不允許改動。除非經研究、論證、實地核對、項目負責人批准,可對原始編錄中的地層及地質體代號、編號、礦體編號、工程編號、岩礦石名稱、術語及與此有關的文字描述部分進行修改。但這些改動必須採用批註的形式進行,註明修改原因、批註人及修改日期,不得在原始資料上塗抹修改。
3.有關填圖的術語
地質剖面 垂直或大致垂直地層(地質體)走向,顯示在一定深度內的地質、構造情況的斷面。
地質填圖 按礦區填圖單元,採用穿越法及追索法,用地質觀察點、線結合的形式,輔以少量探礦工程揭露,將各地質界線等要素填繪在地形圖上。
原始地質編錄 觀察研究地質現象的現場記錄和觀察研究手段的記錄。
地質現象 由天然或人工露頭、岩心(粉)及標本、樣品等所反映的宏觀和微觀自然地質信息。
信息記錄手段 通常是指記錄地質信息的方式。如文字、數字、素描、照片、音像、光(磁)盤等。
編錄用語及代號 礦區常用地質編錄用語及代號見表2-1。
表2-1 礦區常用地質編錄用語及代號表
續表
4.填圖比例尺
不同勘查工作階段應開展不同比例尺的地質填圖工作,以滿足所要求的地質可靠程度,其精度要求應按同比例尺地質填圖規范要求執行。
預查階段 一般開展1∶2.5萬~1∶1萬地質填圖(草測),地形底圖最好使用同比例尺正規地形圖,地質點一般採用手持GPS或地形地物定點;
普查階段 一般開展1∶2.5萬~1∶5000地質填圖(簡測),地形底圖為正規1∶2.5萬~1∶1萬地形底圖,或放大成1∶5000的地形底圖,地質點一般採用手持GPS或地形地物定點,對蝕變礦化體或重要地質界線而言,若遇浮土覆蓋則需用適量槽探、井探或淺鑽工程稀疏揭露控制,勘查工程及勘探線剖面必須實測;
詳查和勘探 詳查一般開展1∶5000~1∶2000地質填圖(精測),勘探一般開展1∶2000~1∶1000地質填圖(精測),必要時勘探階段可開展1∶500地質填圖,所用地形底圖需進行地形測量,精度需符合同比例尺的測量規范,對蝕變礦化體及重要地質界線,若遇浮土覆蓋,需按一定的工程間距布設槽探、井探或淺鑽工程揭露控制,所有地表工程、地質點、勘探線剖面均須用儀器法展繪到圖上,對於薄礦體(層)、標志層及其他有特殊意義的地質現象,必要時應擴大表示。
5.填圖范圍
1∶1萬~1∶2.5萬填圖范圍 包括在礦區外圍與已知礦床有地質聯系的地質體及礦(化)點,找礦標志明顯地段,各種找礦手段(包括地質、物化探、重砂等)發現或圈定的綜合異常地段。
1∶1000~1∶5000填圖范圍 通常為礦區或礦段(局限於礦體和近礦圍岩分布地段),探礦工程集中布置的地段應位於填圖范圍的中部。
6.填圖資料准備
(1)資料收集與分析
組織野外工作人員學習相關規范和經過批準的礦區勘查工作設計,了解工作目的、任務和技術要求,收集工作區已有的各類資料。包括:
·礦區內沉積岩、岩漿岩、變質岩方面的資料,如地層、岩石類型特徵等。包括礦區的小比例尺(1∶5萬~1∶25萬)地質圖。
·礦區內發現的礦產種類、賦存層位、礦體規模、礦物成分、礦石類型、品位等。
·礦區內褶皺、斷裂的分布、形態特徵、規模、性質、產狀以及對岩(礦)層的破壞和影響程度的資料。
·礦區地形圖(應與填圖比例尺相同或更大的比例尺)、測量控制點等資料。如果收集不到與礦區填圖比例尺相當的地形圖,可以用較小比例尺地形圖放大後使用或新測地形草圖。
·礦區內物化探、重砂、航遙解釋等資料。
(2)礦區路線踏勘及實測地質剖面
針對擬定的工作重點和需要解決的問題,礦區技術負責人應組織地質、水文、物化探、測量等工種的主要人員,對測區進行踏勘和實測剖面,並在綜合研究的基礎上,統一填圖單元、統一野外岩礦石命名、統一填圖方法和要求、統一圖式圖例。
四、實物准備
1.野外用地形手圖及清圖准備
礦區地形圖可以收集或由專業人員實測,地形圖的精度應符合礦區設計要求,比例尺應大於或等於填圖比例尺。數字填圖應將符合精度要求的地形圖導入掌上機。
2.人員配備
填圖小組一般由2~3人組成,組長應由專業技術職務級別在工程師以上的人員擔任。
3.填圖工具及用品
礦區地質填圖主要工具及用品如表2-2所示。
表2-2 填圖主要工具用品一覽表
續表
五、實測地質剖面
1.測制剖面的目的
實測地質剖面是進行礦區基本地質情況研究及地質填圖的基礎工作,其目的為研究礦區地層、岩體、構造及礦體的基本特徵,劃分填圖單元,統一技術要求。
2.剖面選擇和布置原則
剖面應選擇地質體出露全、基岩露頭較好、構造較清楚或較簡單、岩石變質或蝕變較淺、礦層(體)與圍岩關系清楚的地段,可以一條或多條,也可以分段組合。剖面布置方向應與地質體走向大致垂直或夾角不小於60°。
3.測前准備
(1)技術准備
認真閱讀、分析工作區最大比例尺的地質礦產圖及說明書、物化探資料、地形圖等盡可能全面的、已有的成果資料。集體討論後,初步確定1~2條實測剖面位置。
剖面踏勘 沿初步確定的剖面位置踏勘,了解露頭情況,包括構造、地層組合及岩性特徵,化石層位,侵入岩種類、分布、岩性、岩相、礦化特徵、位置,及其與圍岩的接觸關系,初步確定填圖單元、標志層及位置;重要標本及樣品的採集位置,剖面總體方向,工程揭露地段等。
踏勘時,可採集部分標本及揀塊分析樣,及時編號、包裝、登記並在實地標注。
經觀察討論,確定要對某些地段進行地表揭露後,要打樁編號,並用GPS定位、記錄、展繪到手圖上。
剖面位置 經野外剖面踏勘後,將確定的剖面位置及起止點標注在地質地形圖上。若測量剖面的總方向上遇大片覆蓋、天然障礙或因構造破壞造成測制意義不大的地段,則需平移,平移應按一定的標志層或順層追索為准,一般平移距離不大於500m,否則應另行測制剖面。
剖面設計 實測剖面設計可單獨編寫,也可在項目工作設計中編寫。主要內容包括:剖面位置、總體方向、剖面長度、工作量、完成期限、比例尺及精度,標本及樣品的採集位置、編號、規格、數量等。實測剖面比例尺可參照表2-3,在設計中予以確定。
實測剖面的分層精度可根據剖面的比例尺大小確定。凡在剖面圖上寬度達1mm的地質體均應劃分和表示,對於一些重要的或具特殊意義的地質體,如標志層、化石層、礦化層、火山岩中的沉積岩夾層等,如厚度達不到圖上1mm,也應將其放大到1mm表示。
表2-3 實測剖面比例尺參照表
(2)實物准備
工具准備 地質包、講義夾、函數計算器、相機、GPS定位儀、羅盤、放大鏡、地質錘、三角板、文具盒、白膠布、油性彩色符號筆、鉛筆、小刀、彩色簽字筆、黑色簽字筆、放大鏡、鋼捲尺、標本紙、樣品袋、基線樁、測繩、紅油漆。
表格、標簽准備 實測地質剖面記錄表、采樣記錄表、采樣及分析結果登記表、標本登記表、音像記錄表、標本簽、樣品簽等。
4.剖面實測
實測地質剖面的工作要點是:地質觀察、岩礦層分層及記錄,繪制路線地質(平面)圖,投影繪制地質剖面圖,標本(樣品)採集。
(1)測制組人員組成及分工
測制組一般由3~4人組成,包括組長、前測手、後測手及作圖員。
組長工作 剖面測制組長由地質工程師及以上技術人員擔任,全面負責剖面測制的組織工作,具體擔任地質觀察、分層、布樣和地質記錄。剖面通過部位,遇到有意義的地質現象應予以素描、照相或攝像,並記錄位置及要說明的內容。
測手工作 前後測手主要負責測量導線長度、方位、坡角,前測手標注導線點(打樁),定位並記錄GPS數據;測量產狀,採集標本。方位和坡角取前、後測手測量的平均值,但差值不能過大(誤差在3°以內)。
作圖員工作 作圖員負責記錄、計算基點基線記錄表有關內容,繪制路線地質(平面)圖及剖面圖。精度要求原則上在相應比例尺圖面上達1mm的單位(厚度)均需表示。有特殊意義的地質體,如標志層、含礦層等,其厚度在圖上不足1mm,應放大到1mm表示,並在文字中說明,分層間距按斜距丈量。
(2)測制過程
布置導線 在剖面的起點處打入寫有A0(A剖面)編號的木樁,後測手持測繩的端點站於A0處,前測手持測繩向剖面前進方向推進,在地形明顯變化處或與A0點有一定距離處設置導線點1,並打入編號為1的木樁或用油漆在基岩上寫上編號1。以此類推,布置導線1~2,2~3,3~4……直至剖面終點。實測剖面的起點及終點、大拐點、礦體界線及重要地質構造界線,要及時用書面告之專業人員,用精密儀器進行測定後向地質組提供坐標數據。
導線數據測量 前測手用測繩丈量該導線斜長,前、後測手分別用羅盤測量導線方位和坡度(均要求誤差≤3°內取平均值),並將上述測量數據記錄於剖面記錄表2-4中。
相關參數讀取 相關參數的讀取有兩種方法,具體如下:
鉛直投影法或直接讀數投影法:一般用於剖面地形線和分層界線的投影上(圖2-1)。圖中:導線A2~3,導線坡度與地形坡度一致,地形線不需投影,J1與J2界線直接與導線相交,交點在導線上的讀數(5m、13.2m)即為界線位置。A3~4導線地形線形態變化較大,
圖2-1 剖面投影示意圖
產狀投影法:一般用於在導線兩側一定范圍內測量產狀和採集標本、樣品等的投影。做法是將測量出的產狀和採集的標本、樣品,按岩層走向或傾向方向投影到導線上,並在導線相應的地形線上標注。
觀察分層 分層是反映地層特徵、礦化特徵的基本組成部分(填圖單元),應包括明顯的岩性、成分、結構構造、生物組合、礦化、蝕變等,以區別於相鄰地質體的地層或岩石。分層位置、產狀位置等測量數據記錄於剖面記錄表2-4中。
表2-4 實測地質剖面記錄表
地質描述 在仔細觀察地層、岩石、礦石、礦化蝕變、地質構造、分層界線等基本特徵的基礎上進行地質描述,岩性描述與礦(化)層(體)描述要求分層進行。如一條導線包含了多種岩性層時,應分段進行描述,如果幾條基線只控制了一種岩性層時,則將幾條基線合並描述。記錄內容應盡量齊全完整,繁簡得當,重點突出。地質描述包括岩石名稱、岩石特徵(顏色、風化、蝕變特徵、成分、結構構造)、礦石名稱、礦化特徵、穿插關系、厚度、地質體及地質構造特徵、產狀等。
標本樣品採集 按設計技術要求採集標本和樣品。標本和樣品的採集位置,記錄於表2-5中。標本、樣品編號原則為:剖面編號+標本、樣品代號+同類標本或樣品在該剖面上的順序號。如1號剖面的第一件陳列標本樣為P1B1,揀塊化分樣為P1H1,薄片樣為P1b1等。對有特殊意義的地質現象可作素描圖或照相,並在表2-4中的備注欄中標注。
表2-5 標本登記表
記錄 剖面測制中,應將實測的數據和觀察到的地質現象記錄到實測地質剖面記錄表2-4中。
繪制剖面導線平面圖 根據各導線的斜長和坡度,計算出各自的平距,然後在確定了正北方向的圖紙上,按各導線方位角及平距將剖面位置繪制到圖紙上。如圖2-2所示,0~3剖面導線已知測量數據如下:
圖2-2 剖面導線平面圖
0~1斜長22m,方位角20°,坡度15°
1~2斜長30m,方位角30°,坡度20°
2~3斜長26m,方向25°,坡度30°
根據公式:平距=斜長×坡度角餘弦則:
0~1平距=22m×cos15°=21.25m
1~2平距=30m×cos20°=28.19m
2~3平距=26m×cos30°=22.52m
依次將上述各導線按方向及平距展繪到實際材料圖上即成剖面導線平面圖(圖2-2)。在剖面導線平面圖上加上地質要素內容,如分層界線、地層時代、產狀等,即為路線地質圖。
繪制自然剖面圖地形線 導線剖面一般繪於路線地質圖的上方。其繪制要點是:導線的正負角度為實測,導線的長度按導線平面圖上的導線點位垂直投影到導線剖面上確定,根據導線的坡度與實際地形繪出地形線(圖2-3)。
圖2-3 剖面導線平面圖及自然剖面圖地形線
剖面通過的居民點、水系、地形制高點、重要地物及探礦工程等,可視需要選擇性地標注在剖面圖上或導線平面圖上。
物化探工作 視需要開展物化探工作,物化探工作應與剖面測制同時進行,如岩石化學剖面測量(原生暈)等。
5.野外資料整理
剖面測制資料必須當天整理,避免造成資料積壓、混亂或出錯。
文字記錄 應當表述清楚、數據准確,語句通順,層次分明。文、圖、表、標本、樣品、素描圖、相片等應對應吻合,數據著墨。
路線地質圖、自然剖面圖的
①對路線地質圖進行核對和完善,把各地質要素標繪到相應位置上,如分層界線、產狀、采樣位置等;②補充完善自然剖面圖,標繪地質分層界線、產狀要素、標本、樣品位置、岩性花紋等,有的待鑒定分析結果到後方才完善。
標本、樣品整理 應整理標本、檢查樣品,登記到標本登記表(表2-5)中,確認無丟失、無遺漏後,填寫岩礦與測試樣品送樣單(表2-6),及時送實驗室鑒定和化驗。
表2-6 化探樣品送樣單
註:送樣單一式三份,分別由采樣組、分隊及大隊保存。
素描圖、相片整理 應整理素描圖、相片,登記到標本登記表(表2-7)中。
表2-7 音像記錄表
註:記錄形式為攝像、照片、錄音。
分層厚度計算 完善實測地質記錄表(表2-4)。
分層厚度計算公式:
D=L(sinα×cosβ×sinγ±cosα×sinβ)
式中:D為地層真厚度(m);L為導線斜距(m);α為岩層真傾角(°);β為地形坡度角(±°);γ為剖面導線與地層走向線的銳夾角(°)。
注意:當坡向與岩層傾向相反時,公式中用加號計算;當坡向與岩層傾向相同時,公式中用減號計算。
例如:某實測剖面中某段導線記錄如下:
導線2~3,斜距25m,方向35°,坡度+10°
0~5m:砂岩
5~23m:白雲質灰岩,產狀200°/60°(20m處)
23~25m:泥岩
計算白雲質灰岩層厚度:
L=23-5=18m;α=60°;β=10°;γ=走向110°-方向35°=75°
代入公式D=18×(sin60°×cos10°×sin75°-cos60°×sin10°)=13.27m
按照此例,分別計算各地層分層的真厚度,並完善實測地質剖面記錄表(表2-4)。
6.剖面圖的室內繪制
(1)展開法
當導線方向變化不大時,用展開法繪制剖面圖。將各次所測的不同方向的導線,按其斜距和坡度角依次連接。在每一導線的起點標注導線方位角,分層等位置就是野外投影在導線上的斜距讀數,導線上的傾角按換算後的視傾角繪制,但產狀為實測傾向、傾角(圖2-4)。展開法繪制剖面圖時,下方的導線平面圖意義不大,成圖時可以省略不繪。
(2)投影法
導線方向多變、轉折點較多時,用投影法(一次投影)繪制剖面圖。路線地質圖是根據導線計算的平距和方向所繪。根據各地質要素在剖面導線上的斜距,計算為平距後,繪於導線平面圖的相應位置上,地質界線則繪出走向線或分層界線,其他地質內容(如產狀、標本等),按規定的圖示標注在平面圖上。
如:實測導線0~1斜長20m,方向31°,坡度+5°
圖2-4 展開法實測剖面圖
導線1~2斜長15m,方向29°,坡度+8°
導線2~3斜長21m,方向30°,坡度+10°
導線3~4斜長16m,方向31°,坡度+6°
總剖面方向為30°
根據各導線斜長和坡度,計算得出各導線平距和導線兩端高差。
導線0~1平距=20m×cos5°=19.92m,高差20m×sin5°=1.74m
導線1~2平距=15m×cos8°=14.85m,高差15m×sin8°=2.09m
導線2~3平距=21m×cos10°=20.68m,高差21m×sin10°=3.65m
導線3~4平距=16m×cos6°=15.91m,高差16m×sin6°=1.67m
依據上述數據繪製成剖面圖,如圖2-5所示。
圖2-5 一次投影法繪制剖面圖及導線平面圖
(3)實測剖面圖的繪制步驟
圖面設計 圖面內容包括圖名、比例尺、剖面起點坐標、方位、垂直標尺、水平標尺、剖面圖、路線地質圖、圖例、責任簽等幾大部分,各部分的擺設應合理、美觀、協調(圖2-7)。作圖時,剖面圖的西、北西、南西、南端應放置在剖面圖的左邊,而東、北東、南東、北端放在剖面圖的右邊。剖面圖自左至右總體方位應小於180°。如果有物化探工作,其曲線圖可視情況放在實測剖面圖的上方或單獨成圖。
確定總導線方向 兩種方法:①剖面起點、終點連線的方向即為導線的總體方向。②各導線方位的算術平均值,作為總導線方位。
繪制導線平面圖 在路線地質圖位置處,先繪出總導線方向,再根據表2-4中各導線方位、導線平距,依次繪出各導線,標注導線號,即為導線平面圖。
繪制路線地質圖 在導線平面圖上標注地質內容。地質內容的標注順序為:地質產狀、斷層線、地層、岩漿岩、礦體、蝕變帶等填圖單元界線,岩性分層界線,地層代號、分層序號、采樣點、探礦工程、各地質內容編號及代號、重要地物等(圖2-6)。
圖2-6 實測路線地質圖及剖面圖(比例尺1∶5000)
繪制剖面圖 根據表2-4中各導線的坡角、累計高差,參照自然剖面圖地形線,繪制剖面圖地形線,再用投影法繪制剖面圖。實測剖面圖上的主要內容有剖面起點坐標、方位、垂直標尺、水平標尺、導線號、地層界線、地層代號、岩漿岩代號、岩性、礦體、蝕變帶、斷層、采樣點及標本、樣品編號、探礦工程、地質產狀、各地質內容編號及代號、重要地物等(圖2-6)。如有放大素描圖應在剖面上方繪制並用箭頭指示位置。
圖面整飾 按中國地質調查局地質調查技術標准 《固體礦產勘查原始地質編錄規程要求》整飾圖面,使其內容全面,地質要素標注正確,布局合理,美觀協調。
7.綜合地層—岩礦體柱狀圖
在實測地質剖面工作(野外測制、文字圖件整理、標本樣品測試、地層厚度計算、導線平面圖、剖面圖等)全部完成後,應對測制的若干剖面進行對比和綜合分析,在此基礎上,編制礦區綜合地層—岩礦體柱狀圖。
(1)綜合地層—岩礦體柱狀圖的內容
比例尺(能表達地層、岩體和礦體結構基本特徵)、圖例(採用礦區統一圖例)、地層時代、地層名稱、地層符號、分層號、分層厚度、岩層厚度、柱狀圖(用規定的線條、花紋符號表示不同的地層岩體、礦體及其接觸關系)、簡單岩性描述(註明有代表性的樣品、標本、化石和礦產)、責任簽等。
圖2-7 實測地質剖面圖
(2)綜合地層—岩礦體柱狀圖格式
綜合地層—岩礦體柱狀圖格式如圖2-8所示。
圖2-8 實測剖面柱狀圖
8.實測剖面小結
實測剖面工作結束後,應編寫剖面小結,內容如下:
前言:敘述目的;剖面線位置、方向、坐標、測量方法;工作起止時間、工作單位、主要工作人員;完成主要工作量:剖面長度、工程工作量、標本及樣品數量等。
地質成果包括如下內容:
區域地質 簡述測區的區域構造部位、地層、岩漿岩構造及礦產特徵。
地層 依地層年代由新至老對剖面進行分層敘述。每一時代中地層可按地層組合單位敘述其組合特徵,再按不同岩性分層或填圖單元詳述岩性特徵、接觸關系,特別是不整合接觸或斷層接觸關系及標志層特徵和分層的識別標志。
岩漿岩 岩漿岩形態、產狀、岩性(岩相)組合、穿插關系、接觸蝕變類型及礦化情況。
構造 包括斷裂及褶皺,分別描述其類型、性質、規模、形態、產狀、對地層或礦層的破壞,以及控礦特徵等。
礦產 含礦層、礦體及礦化線索應作詳細敘述。
其他 新發現、新進展、新認識,以及存在問題及建議。
編寫剖面小結時,不同礦區可根據實際情況,對剖面小結的內容作適當調整。
9.實測剖面應提交的資料
1)實測地質剖面記錄表;
2)標本、樣品登記表;
3)實測地質剖面圖;
4)綜合地層—岩礦體柱狀圖;
5)音像記錄表;
6)岩礦石標本、樣品及送樣單;
7)鑒定及測試成果;
8)實測剖面小結。
六、實測勘探線剖面
1.礦區勘探線剖面布設
布設礦區勘探線剖面時,應照顧到礦區各地段或相鄰礦區,勘探線剖面應盡可能垂直礦體(帶)走向、等間距布設,也可根據實際情況布設為放射狀或網格狀,主要控制礦體的探礦工程應沿勘探線布置。
2.勘探線地形剖面測制
勘探線地形剖面用儀器法測制。對剖面上的探礦工程(槽、井、坑、鑽)位置和各種主要地質界線(如礦體頂底板界線、重要斷層線等)必須用儀器定位。勘探線的端點要埋設水泥樁,水泥樁要編號並測量位置坐標(X、Y、Z)。
3.勘探線剖面的內容
勘探線剖面要反映探礦工程的種類、數量、位置間距、相關關系及樣品分布與品位,從而反映礦區勘查工程對礦體的控製程度、礦體形態、產狀及變化特徵,礦體圈定的合理性及各類資源儲量分布的合理性。
6. 繪制地形地質圖的基本原則是什麼怎樣看地形地質圖
先問你是實測的還是放大的或者是描繪的,或者是有了地形圖後再專繪制地質圖的,屬你對這些應該是一個外行了。
至於第二個問題,需要有地質知識的人才能夠看得懂的。但是一般的地質圖,只要是上了顏色的,顏色越淺的,地層越新,顏色越深的,地層越老。紅色的是構造,對於外行的人,我只能是這么回答了。
7. 水文地質測繪的准備工作
水文地質測繪是在已有的地形底圖和地質圖基礎上進行的。採用的地形底圖專和地質圖的比例尺應比測繪的屬比例尺大一級以上,只有在極特殊情況下才允許採用相同比例尺的地形底圖和地質圖。在無相應的地質圖時,應同時進行地質測繪。在一般工程建設中,水文地質測繪常用的比例尺為1∶10000~1∶50000,在局部地區有時為了特殊需要也可以採用 1∶5000或更大的比例尺。
為熟悉工作地區的情況,在野外工作之前,應充分收集和研究該區前人所作工作和已有成果資料,進行細致的分析研究;並選擇有代表性的路線進行預先踏勘。
8. 閱讀地質圖的步驟和方法
1)看圖名、圖幅代號、比例尺。了解圖幅所在的地理位置、范圍大小、精度要求以及出版時間、制圖人等。
2)看圖例。了解圖幅區內出露的地層、岩體,它們的岩性、時代、代號及色標。了解區內的構造、礦產,它們的性質、類型、符號及色標。
3)分析圖內的地形特徵。根據圖中地形等高線,分析區內山脈的走向變化、地勢分布(最高點、最低點、相對高差)、水系發育情況等。有的地質圖上沒有地形等高線(多為小比例尺地質圖,如圖13-46),一般可根據水系的分布來分析地形的特點,如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;位於兩條河流中間的分水嶺地區總是比河谷地區要高等。了解地形特徵,可以幫助了解地層分布規律、地貌與地質構造的關系等。
4)粗讀地質內容。從整體上了解圖區內一般地質情況:①地層分布情況,老地層分布的部位,新地層分布的部位。結合地層柱狀圖了解區內地層時代、岩性、化石、地層厚度及接觸關系等。②岩漿岩的性質及分布,岩體與地層、構造、礦產的關系。③地層、岩體的變質程度,變質岩的分布范圍及特徵。④褶皺、斷層的性質、類型及展布情況,斷層與褶皺的關系等。⑤礦產種類及分布情況,與地層、岩體、構造的關系。
5)閱讀剖面圖。了解深部地質構造特徵。從剖面上了解地形起伏變化,以及地層、岩體、構造等在地下的延伸狀況和組合形態。結合地質圖上平面特徵,加深對區內地質特徵的了解。
6)詳細閱讀。在掌握全區地質構造概況的基礎上,再對每一個局部地質構造進行詳細分析。還可以根據自己的需要,選擇所要重點了解的某一塊段或某方面內容,進行詳細閱讀分析。
7)歸納總結。把區內所有的地質特徵聯系起來,分析總結它們的形成機制和內在聯系以及變化發展規律,從而恢復全區的地質發展歷史,闡明礦產成因與分布規律。
本章要點
1.構造運動是指由地球內力引起地殼乃至岩石圈變形、變位的機械運動。構造運動是由地球內能引起的,屬於內力地質作用,是引起地殼升降、岩石變形、變位,以及地震作用、岩漿作用、變質作用乃至地表形態變化的主要因素。
2.構造運動按其運動方向分為水平運動與垂直運動。水平運動表現為岩石受到水平方向的擠壓或拉張,產生變形、變位,常形成巨大的褶皺山系、斷裂和地塹、裂谷等,又稱為造山運動;垂直運動表現為大規模的緩慢的上升或下降,使某些地區上升成為高地或山嶺,另一些地區下降為盆地或平原,又稱為造陸運動。構造運動的方向隨著時間和空間的變化而變化,往往表現為水平運動與垂直運動兼而有之。
3.構造運動是岩石圈的一種長期而緩慢的運動,但是經過漫長的地史時期,構造運動會使地球產生巨大的變化。構造運動表現出強烈的區域性特徵與周期性。
4.岩石的產狀由三要素走向、傾向和傾角三個數值來確定。岩層的產狀要素在野外直接用羅盤測量,一般只記錄傾向和傾角兩個數據,記為:傾向∠傾角。
5.岩石變形和變位的產物稱為地質構造,是構造運動的結果,是研究和恢復地球發展歷史的重要依據,是地殼中普遍存在、最常見的地質現象。最基本的地質構造有褶皺和斷裂。褶皺具有以下要素:核、翼、軸面、樞紐、轉折端。褶皺的基本類型是背斜與向斜。背斜核部為老岩層,向兩翼岩層越來越新;向斜核部是新岩層,向兩翼岩層越來越老。
5.岩石受到力的作用發生破裂,稱為斷裂構造,是地殼中普遍發育的構造形式之一。通過節理的研究,了解區域性構造應力場的特點和各種應力的分布規律,有助於研究斷層、褶皺的形成機制和力學性質。根據斷裂岩塊相對位移的程度,斷裂構造分為節理和斷層兩大類。
6.按照產生節理的力學性質不同,節理分為張節理和剪節理。張節理是在拉張應力作用下產成的,剪節理實在在剪切應力作用下產生的。
7.根據兩盤相對位移方向和力學性質,斷層劃分為正斷層、逆斷層、平移斷層。由兩條或多條走向基本一致,相向傾斜的正斷層可形成地塹,如我國的汾渭河地塹以及國外著名的貝加爾湖地塹、萊茵河地塹、東非裂谷地塹等;逆沖推覆構造可形成飛來峰與構造窗;平移斷層分為左旋與右旋兩類。
8.斷層的識別標志有:擦痕、階步、斷層角礫岩、斷層泥、不連續的地質體(不同地質體或同一地質體的不同部分直接接觸)、某些地層重復出現或缺失、拖曳褶曲、伴生節理、斷層崖、負地形等。
9.斷層形成時代主要是依據切割、充填、上覆地層等關系來判斷。基本原則為:(1)斷層發生的年代晚於被斷層切割的最新地層的年代,早於覆蓋在斷層之上未受其切割的最老地層的年代;(2)若斷層切斷岩體,則斷層形成於岩體侵入之後;若斷層被岩體、岩脈所填充,則斷層形成於岩體侵入之前。
10.接觸關系共有五種類型,地層之間的接觸關系有:整合接觸、假整合接觸、角度不整合接觸;地層與侵入體之間有:侵入接觸、沉積接觸。整合接觸表明該地區構造運動相對較為穩定,處於持續下降或持續上升的狀態。假整合接觸是地殼升降運動的重要標志,底礫岩是判斷假整合的重要標志。角度不整合接觸表示該地區遭受了強烈的構造運動。侵入接觸說明該地區發生過較強烈的構造運動,引起岩漿侵入,形成了侵入體,侵入體的年代晚於被侵入圍岩的年代。沉積接觸表明,侵入體形成後,地殼先上升使其遭受風化剝蝕,後又下降接受沉積,該侵入體的年齡老於其上覆岩層的年齡。
11.槽台說將陸殼劃分為活動的地槽區和穩定的地台區,以及兩者鄰接部位的過渡區。地槽區是地殼上構造運動強烈活動的狹長地帶,運動速度快、幅度大,沉積作用、岩漿作用、構造運動和變質作用都十分強烈和發育,形成錯綜復雜的褶皺山脈。地台區是地殼上面積寬廣、構造活動微弱、相對穩定的地區。地台具有明顯的雙層結構:褶皺基底(結晶基底)、沉積蓋層。過渡區既具有地槽特徵又含有地台的性質。
12.大陸漂移學說認為,地球上曾經有一個龐大的聯合古陸,稱為「泛大陸」,海洋也只有一個圍繞著它的「泛大洋」。
13.海底擴張學說認為,新的洋底在洋脊裂谷帶形成,並不斷向兩側擴張,同時老的洋底在海溝處插入地下,返回軟流圈,造成物質循環。
14.在大陸漂移說與海底擴張說的基礎上,板塊構造理論正式被提出來。它以地球整個岩石圈板塊的活動方式為依據,建立了世界范圍的構造運動模式,對一些全球構造問題給予了合理的解釋。是當今最重要、最熱門的地學理論。但是關於板塊驅動機制的問題,至今未有滿意的結論。
15.根據板塊邊界,將全球板塊劃分為六大板塊:太平洋板塊、歐亞板塊、澳大利亞-印度板塊、非洲板塊、美洲板塊和南極洲板塊。板塊邊界有離散型邊界、匯聚型邊界和轉換斷層,它們代表了全球構造活動性強烈的地帶。
16.一幅正式的地質圖除地質圖外,還應包括圖名、比例尺、圖例、地質剖面圖、綜合地層柱狀圖、圖幅接圖表、編制單位責任表。如果是區域地質圖還有圖幅代號。
復習思考題
1.何謂地層產狀三要素?有哪幾種表示方法?
2.什麼是地質構造?有哪幾種主要類型?各具哪些特徵?
3.岩層有哪幾種接觸關系?各反映何種地質意義?
4.繪制一幅理想的地質剖面圖,將背斜、向斜、正斷層、逆斷層及各種接觸關系表示出來,並標明注記。
5.何謂板塊構造?其邊界有哪幾種?目前全球劃分為哪幾大板塊?
6.地質圖中應包括哪些內容?
7.閱讀老師提供的地質圖,按閱讀步驟與方法,分析圖中地層、岩體、構造等的分布及特徵。提交一份文字說明(讀圖報告)。
9. 怎樣繪制地形地質圖
等高線插值生成,可用MAPGIS或者ARCGIS。或者利用已知的地形圖在MAPGIS下進行矢量化。
10. 簡談地質圖件的編制原則與製作方法
王蕊 馬卓敏
(山東省國土資源資料檔案館)
摘要 鑒於近年來地質圖件製作質量逐年下降,筆者結合山東省驗收工作中圖件常見錯誤,對地質圖件的編制原則和製作方法進行歸納總結,匯總了山東省地質圖件匯交驗收中好的經驗,以期為編制好地質圖件提供一點借鑒。
關鍵詞 地質圖 編制和選取原則 製作方法
山東省是我國的礦業大省,隨著國家對礦產資源的需求和儲量管理力度進一步加大,每年提交地質資料的數量逐年增多,但報告質量問題卻出現下滑趨勢,作為省級地質資料管理人員,為縮短匯交周期,提升報告質量,現把地質圖件的編制原則、製作方法和檢查驗收中常出現的問題加以總結。
1 地質圖檢查驗收過程中常出現的問題
地質圖是表示地質現象及構造特徵的專題地圖,是地質報告的重要組成部分。在日常地質資料驗收過程中,地質圖件是檢查驗收的重點,也是經常出現問題的地方。主要表現為地質圖件編制和用色不規范、地形地貌要素選取不恰當、地質代號和圖例表示不完整、圖面布局不合理、電子文檔中圖的字型檔和系統庫不匹配等。
2 地質圖的編制原則和製作方法
2.1 地質圖件的組成要素
地質圖件由圖名、圖幅號、圖順序號、比例尺、圖廓線、圖面內容、接圖表(分幅時)、圖例、剖面圖(必要時)、柱狀圖(必要時)、圖簽等要素組成。
2.1.1 圖名
圖名是讀圖的「先導」,一般由工作地區、礦區名稱或編號和圖的類別三部分按順序排列組成。
2.1.2 圖幅號和順序號
地質圖以種(類)為單位,每一個圖號表示一種(類)圖,用阿拉伯數字連續編號,一幅圖印製過程出現分幅,圖號用「-」表示。圖的順序號以「張」為單位,一張一號,用阿拉伯數字連續順序編號。
2.1.3 圖廓
通常圖件圖廓有內圖廓和外圖廓。內圖廓是圖幅的實際范圍線,用細實線,外圖廓是圖幅的外圍線,用粗實線,主要起裝飾作用。
2.1.4 圖例
圖例是指地質圖中所用各種符號的說明,是讀圖的工具。
2.1.5 圖簽
每檔地質報告附圖應繪制統一圖簽,包含編制單位、圖名、擬編、審核、微機制圖、項目負責、單位技術負責人(或總工程師)、院長、圖號、順序號、比例尺、制圖日期、資料來源共十幾項內容。
2.1.6 比例尺
比例尺是表示圖上距離比實地距離縮小的程度,通常情況下數字比例尺在圖名的下方中央處,直線比例尺在整輻圖面的最下方中央處,特殊情況可根據圖幅實情和圖面美觀進行合理放置。
2.2 地質圖件的編制原則
地質圖是以表示地質內容為主的專題地圖,圖上的其餘內容作為編圖、用圖的依據。我們在編制地質圖時必須掌握以下特點,才能突出主題,主次分明,使使用者能迅速地判讀出專業內容。
2.2.1 地形地貌要素選取要合理
(1)地形地貌的選取原則
地質圖以地質要素為主,地形要素為輔,合理選取等高距是合理選取地形地貌要素和製作地質圖的關鍵。選取的等高距過大,某些重要地貌地形特徵就會落選,等高距過小,圖面載負量就會過大,影響圖的判讀和使用。一幅地質圖內只能採用一種等高距,當基本等高距不能充分反映地形地貌特徵時,可適當加繪間曲線和助曲線,選取的等高距必須是基本等高距的整倍數(表1)。
表1 各比例尺地質圖等高距選取參考表
(2)居民地和道路的選取原則
選擇居民地時一般先選城鎮後選農村,先選行政經濟意義重要的大居民地,後選一般居民地,先選交通樞紐、河谷平原、重要境界附近和高級道路終點的居民地,後選偏僻地區的居民地。繪圖過程中要處理好十字路口、交叉口之間的關系,一般情況下只選取鐵路、公路、簡易公路、大車路、鄉村路和人行小路,廢棄的或建築中的道路不選取。
(3)境界的表示原則
縣以上的境界應遵循從高級到低級原則在地質圖上進行完整表示,當境界線發生重合時,只繪最高級一級境界線符號。在境界交叉處、明顯轉折處和圖廓邊均不得省略境界符號。各級境界通到內圖廓時,要在圖廓間注出相應的行政區名稱。
2.2.2 圖面內容要完整,製作要規范
(1)斷層和地質界線表示要准確清晰
製作地質圖時應先繪主要斷層,後繪次要斷層。在同級斷層相交時,先繪後生成的新斷層,再繪早生成的老斷層。先描繪第四系界線,後描繪斷層線,再繪其他時代地質界線。斷層兩側的地質界線不能一筆連繪,即使是兩側界線的錯動很小,也要清晰表示。
作圖時要處理好地層的新老關系,一般先繪新地層地質界線,後繪老的,由新到老逐次繪出。地質界線要線號准確,粗細一致,彎曲自然,不能穿越雙線河、水庫、湖塘等水域,當地質界線與河流符號平行重合時,可省略地質界線重合的部分。
(2)地質代號表示要正確,排列要緊湊
地質代號表示要規范,排列要緊湊,大小適宜,若礦點符號與地質代號、地形要素重合,一般應移動地形要素注記,還不能解決時,可用引線將符號、代號引至周圍空白處。引線一般不宜超過5.0mm長,線粗0.1mm,並盡量避免同時穿越幾個地質體。制圖過程中要避免常見錯誤的出現。
(3)地質圖用色要符合圖件用色標准
地質圖用色是否正確是地質資料檢查驗收的重點,這就要求我們在制圖過程中嚴格遵守各比例尺地質圖用色標准和山東省區域地質圖計算機制圖技術標准。一套地質圖中各個地層用色要一致,不得根據自己的喜好給地質圖上色,圖件做完後要認真檢查,出圖時要仔細核對圖的系統庫、字型檔等。
2.2.3 地質圖件圖面整飾要美觀
除區域地質圖和水文地質圖按有關規范或要求外,地質圖件的內外圖廓、分度帶、坐標網、圖廓間注記、圖名、圖幅號、比例尺、方位標、圖例、圖簽、接圖表、坐標系統說明、保密等級注記等要素均按照以下規定進行整飾。
(1)圖面格式布局要合理、美觀
通常情況下每類地質圖都有相對固定的圖面格式布局,以礦區地形地質圖為例,具體格式布局見圖1所示。
圖1 圖面格式布局
制圖時應考慮圖的布置、方向、圖幅大小和圖面內容等,國際分幅的圖件應按地形圖格式繪出三北方向圖(磁針偏角、坐標縱線偏角及磁針對坐標縱線偏角)。平面圖的方向應是上北下南或右北左南,剖面圖的正北、北東、東、南東端一般放在圖的右側,也可按方位角0°至小於180°范圍內放在圖的右側,當剖面方位不一致或呈弧形排列時,應一律向同一方向放平。
(2)圖廓繪制要規范、美觀
所有地質圖件(除部分圖件如柱狀圖外)必須繪制圖廓,比例尺1:5萬或小於1:5萬的各類平面圖,應在內外圖廓間繪出居民地注記、道路到達注記、經緯度注記、坐標網注記、鄰幅圖號注記、風度帶、界端注記等。圖名、圖號、區域注記、圖例、比例尺、三北方向等以及說明注記等放置在圖廓外。
高斯-克呂格直角坐標網線或獨立直角坐標網線一般繪在圖內廓和分度帶內側線或內圖廓和外圖廓細線之間,國際分幅的地質圖件應在外圖廓繪出分度線。
(3)圖例要清晰、完整、統一
圖中所有圖形符號、文字元號、花紋及顏色必須全部列入圖例,相同地質體的色調、花紋、文字元號必須一致,地質符號上下排列次序一般為地層系統(自新至老),侵入岩(自新至老、自酸性至超基性)、岩相、構造、礦產、探礦工程、其他等。一般情況下圖例宜置於圖廓右線外側,當圖內有較大空白時,亦可放在圖內。圖例內注記不得用行、草書體,字體和字型大小應按有關標准圖式規定執行,圖例應加繪圖框線,線粗宜為0.3mm,圖例框的大小及長寬比例應視圖面大小、內容多少而定,其長寬比例為12:8,大比例為15:8。
2.3 其他方面應注意的問題
2.3.1 圖的裁剪
製作地質圖的過程中,往往會根據自己用圖的需要,把搜集來的資料經過裁剪後進行運用,裁剪圖上應注意圖面四周的地質體代號是否注全、等高線是否閉合、圖廓線內的居民地名稱是否注全、境界的行政區劃名稱是否注全和河流道路的名稱是否注全等問題。裁剪後的圖圖面要清晰、字體大小適中、內容安排合理。
2.3.2 出圖
出圖是地質圖製作中一個重要環節,也是最後的環節。出圖前要認真檢查圖面內容、字型檔和系統庫是否正確、出圖比例和紙張大小是否合適、列印機墨盒是否有墨等問題,經過自查或互查後,確保圖件無誤,方可進行出圖。
2.3.3 圖的粘接
由於受紙張大小和列印機幅面的限制,地質圖製作過程中往往需要進行圖的粘接。為保證圖的質量和美觀,粘接圖時應採用乳膠,居民地、地質體及界線等重疊部分要盡可能地閉合或連接,不得出現錯位和污垢現象。
2.3.4 疊圖
地質報告一般都放置在A4大小的報告盒內,這就需要對地質圖進行折疊。疊圖時要疊成手風琴式,盡可能把圖面有效內容往裡折疊,只露出圖名和責任表即可。為使得一套報告中所有圖件大小一致,疊圖時需要在疊圖台上或按照疊圖板的大小進行仔細操作。
3 地質圖件匯交驗收經驗總結
2001年山東省開始要求匯交電子文檔,通過10多年的不懈努力,在全省范圍內建立了一支人員相對固定的地質資料匯交隊伍,堅持每年至少舉辦一期地質資料匯交管理培訓班,重點講解匯交過程中常見問題特別是地質圖件普遍出現的問題。為提升全省地質資料匯交質量,省廳資源處和資料檔案館編輯出版了《山東省礦產資源儲量報告編制指南》,書中對地質圖件的編制要求、版式、用色、地層和地質代號等進行了詳細闡述。為使匯交人更好地編制地質圖件,日常工作中我們收集和整理了各類地質圖件國家製作標准,印製了《地質圖件編制國家標准與規范匯編》,發放給各地勘單位和匯交人。
通過檔案館資料管理人員、資料編制單位和匯交人的共同努力,目前山東省各類地質圖件編制質量大大提升,特別是礦區地形地質圖、水文地質圖、實際材料圖等,圖件主題突出、用色正確、主次分明、圖面美觀,讀者能迅速地判讀專業內容。下一步我們准備利用山東省地質資料管理QQ群交流群、山東國土資源資料檔案館網站、培訓班和交流會等方式,搭建資料管理員、編制單位和匯交人之間聯系的平台,大家相互學習,發現問題,及時溝通和改正,共同為提升山東省地質圖件和地質資料的質量貢獻力量。