地质剖面遇水面怎么测制
㈠ 野外数字地质剖面测制的基本方法
1:25万玉林幅为修测图幅,根据项目主管部门和设计书评审专家的意见,本图幅应“充分挖掘利用以往资料,并输入到采集器中,强化对地质调查专业成果的再开发,在综合分析利用基础上进行修测……”。因此,我们在实际工作中主要以野外逐层综合分析、批注或修测基础上直接选用前人地质剖面为主。但测区内已完成的20.5个1:5万图幅中,前人工作的时间间隔较大(分别在20世纪70~90年代完成),加上这些图幅分别由不同省份、不同地勘单位独立完成,他们在认识上尚存在较大的分歧,因此,前人所测的一些填图单位的部分地质剖面已跟不上当前地质理论的发展趋势,也不太适合1:25万填图规范的精度要求,我们对于该类填图单位的地质剖面则以实测为主。在剖面布置时,要求每个填图单位至少有1~2条数字剖面控制,并且将剖面线布置在地质体出露完整、露头连续、接触关系清楚、化石丰富、岩性组合和厚度在区内具有代表性,并基本垂直地质体走向的部位。一般要求剖面露头大于60%,当露头不连续时,则布置一些短剖面加以拼接,并注意层位拼接的准确性,防止重复和遗漏层位。
野外数字地质剖面测制可分为以下几个工作步骤:①剖面工程文件创建;②野外剖面数据采集;③剖面数据导入桌面系统;④数据整理与编图;⑤剖面数据入库。
(一)剖面工程文件创建
打开RGSection数字剖面程序,点击选择剖面编辑与计算菜单栏,在下拉菜单中点击选择“本图幅其他(新)剖面”,在“新建剖面名称”栏目填入新建的剖面号并点击“新建”和“打开”,即可新建一条数字剖面工程文件,这个剖面工程文件包含了12个已定义了数据格式的数据库表单,实现数据的规范化录入。这些数据库表单包括剖面信息、导线、分层、采样、照片、素描、地质点、化石、分层描述、产状等。打开这个工程文件和剖面路线手图作初始化操作,在剖面起始位置作好记录,包括在剖面路线图上进行起始点定位,并将该点坐标值填入剖面信息库中。然后将其拷贝到掌上机上即可在野外使用。
(二)野外剖面数据采集
剖面起始点的初始化操作完成后就可进入具体的野外剖面数据采集阶段。
1.导线及分层数据采集
在“剖面编辑与计算”菜单栏的下拉菜单中点击“剖面编辑与计算”子菜单,就进入剖面编辑,在“导线测量库”点击一下,再点击“ADD”,在弹出的对话框中填入导线数据(包括序号、导线号、导线方位、导线长度、坡度角等);在“分层数据库”框内点击一下,再点击“DAD”,在弹出的对话框中填入分层数据(包括导线号、分层号、分层位置等)和分层描述内容(包括该层的岩性定名、岩石结构构造、成分含量、分层依据、上下层接触关系等),点击“OK”即可完成导线及分层数据采集。
2.产状数据采集
点击剖面编辑左下角的“产状”菜单,就进入产状的编辑对话框,在产状数据库框内任意点击一下,再点击“ADD”菜单,进入产状数据录入对话框录入产状数据。进行产状数据的采集时,要注意产状性质的记录,如要标注是劈理、层理、片理、岩体接触面还是断层面、构造面理等,术语需规范统一,层理产状将用于剖面图的绘制。产状数据的采集要有一定的密度和代表性,这样才能反映出岩层的连续变化性质。
3.样品数据采集
在采样数据库或化石数据库框内任意点击一下,再点击“ADD”菜单,进入采样数据及化石数据的录入。每个采样记录信息都包括采样位置信息与描述信息,故在记录时要注意层号和采样位置的对应关系。此外,还要特别注意对样品类型的记录,样品类型记录的是地质人员采样的目的,这样就可以直接利用样品类型字段进行搜索形成送样单。要注意采样的导线、分层及位置,如薄片样将直接影响剖面图的编绘。
4.地质点数据采集
在地质点框内任意点一下,再点击“ADD”菜单,就进入地质点的编辑对话框,在对话框中填入地质点的有关内容(除增加剖面编号、导线号和分层号外,其他内容基本同数字地质路线的地质点)后,点击“OK”即可。
需要特别注意的是,在输完描述内容后,要点击一下“保存文本”,否则其记录内容将不能保存下来。
5.素描及照片数据的采集
点击剖面编辑下边的“素描”及“照片”菜单,分别进入照片及素描编辑对话框,将照片及素描的数据录入对话框即可。在照片数据的采集时除了要准确记录照片位置、所属层号和一些说明外,特别要注意数码号的对应,因为系统将通过数码号与照片建立连接关系。
(三)剖面数据导入桌面系统
采集完当天的或单个剖面数据并经初步检查无误后,必须将掌上机上的数据转入桌面剖面数据库中,以便对数据进行编辑、厚度计算和作图等。
数据导入过程方法是:将掌上机与PC机相连,在数字剖面系统中执行:剖面数据编辑→剖面数据导入,选择野外剖面数据所在目录即可。在这一过程中系统要完成两个任务:①进行数据格式的转换,包括素描图与信手剖面的解压还原等;②将数据拷入相应的工作目录下。
此外,还需进行照片的导入,其方法为:点击“剖面编辑与计算”菜单栏的下拉菜单中的“照片导入”子菜单,在弹出的对话框中点击“目录浏览”选择,找到放置照片的文件夹即可开始拷贝,系统会自动将照片添加到剖面工程文件中。
(四)数据整理与编图
数字剖面系统室内数据整理包括:对各个库中记录的校对和完整性检查、分层的室内归并、真厚度计算并编写剖面小结等;图形编辑包括剖面图和柱状图编辑等。
1.数据校对和完整性检查
检查内容包括以下几个方面:数据之间有无冲突、各记录项内容是否完整、术语是否统一规范、分层描述的编辑修改及批注等。
2.分层室内归并
野外主要是根据岩性、岩性组合来进行地层的分层的,在室内分析整理或对比时可能会发现这些野外分层出现不协调的情况,需要在室内进行分层归并或整理。在数字剖面系统中进行分层归并的方法为:在分层库中重新指定分层号即可。
3.真厚度计算
在地层剖面中还需对其真厚度进行计算,真厚度计算是根据分层的视厚度、岩层产状和剖面线方向来计算各层的真正厚度值。剖面线方向系统将自动按照导线方位值自动计算,视厚度系统将自动按分层起始位置和分层号自动进行累积计算,两者都不必用户进行干预。最主要的是岩层产状,我们在野外不可能为每一层都量一产状值,在默认状态下,系统在计算时将按就近原则选取产状值进行计算,也可以根据用户指定值进行计算。系统提供了四种计算真厚度的方式:①默认计算厚度;②室内自选产状计算;③按产状分段分层计算;④按室内分层计算。在这一过程中,系统将自动形成一剖面计算表,用户可以对其打印输出,这一计算表将是系统自动成图的根据。因此,在作图的时候要用对应的计算表。对计算表我们也有必要进行检查,这一检查主要是地层真厚度值有无出现0或负值,若出现这种情况说明分层或导线方位可能有错,也可能是剖面上该层进行了回测。
4.剖面小结编写
剖面小结是指对所测剖面的一些认识和存在问题的总结,小结的编写要注意对所测剖面所取得的认识、进展及存在问题进行总结编写,并把它放在剖面小结信息框内保存。
5.图形编辑
剖面图与柱状图是实测剖面的一种直观表达形式,在数字剖面系统中程序可根据剖面计算表自动生成实测地层剖面图框架、导线平面图以及地层柱状图框架,但要完成符合实际要求的成果图还要通过系统提供的一些交互式编辑工具进行岩性花纹添加、美观整饰和修缮等操作才能完成。其基本步骤为:
①根据所要的图件类型(如是实测的还是室内归并的)进行真厚度计算,并检查确保数据无误;
②执行:图形选择→生成柱状图/生成剖面图,确定图件绘制比例尺和生成顺序(即由顶到底还是由底到顶)后,即可完成剖面图与柱状图框架的绘制:
③图件编辑(岩性花纹添加、美观整饰和修缮等)。
(五)剖面数据入库
在确保剖面数据完整性和准确输入了剖面的起点坐标的前提下,必须把剖面数据作为剖面路线投影到图幅PRB库中,然后转入到实际材料图库中。剖面入库的目的是对整个图幅剖面进行统一管理以及作为实际材料图地质界线勾绘的依据。
入库步骤为:在剖面信息对话框里执行导入图幅剖面库→运行数字填图桌面系统→选择剖面所在的图幅→打开图幅PRB库→选择剖面数据投影图幅PRB库→选择要投影的剖面目录即可。
㈡ 地质剖面的剖面测制及其应用
剖面测制是区域地质和矿区地质测量工作中的基础工作,一般放在地质填图工作的初始阶段即设计阶段进行,个别放在后期阶段进行,应依测区实际情况而定,按需要补测一定数量的剖面。
地质普查和区域地质调查中的地质剖面主要有以下几种:
(一)地层剖面:用来研究岩石物质及矿物成分、结构构造、古生物特征及组合关系、含矿性、标准层、沉积建造、地层组合、变质程度等。建立地层层序、查清厚度及其变化,接触关系,确定填图单位。
(二)构造剖面:着重研究区内地层及岩石在外力作用下产生的形变(如褶皱、断层、糜棱岩带(韧性剪切带))及其构造特征(节理、破劈理等)、类型、规模、产状、力学性质和序次、组合及复合关系等。对于研究区域构造的剖面,则要通过主干构造及典型的构造单元。
(三)侵入岩剖面:主要研究侵入岩的矿物成分、含量、含矿性、结构构造、岩相变化特征、同化混染、接触蚀变作用、侵入时期、侵入体与成矿的关系。
(四)第四系剖面:研究第四纪沉积物的年代、特征、成因类型及含矿性,和地层厚度及变化特征、新构运动及其表现形式。
(五)火山岩剖面:研究火山岩的岩性特征、构造特征、与上下地层的接触关系、火山岩中沉积夹层的建造、生物特征,确定火山岩的喷发形式、火山的喷发周期,火山构造等。
(六)矿区勘探线剖面:分铅直剖面和水平剖面,此处仅指铅直剖面。在布设勘探剖面时,要照顾到整个矿床的各个地段,或兼顾相邻矿床。剖面线垂直矿体(床)走向线,间距一般与勘探网度一致。勘探线剖面主要反映矿体与围岩之间的分界;各种岩石之间的界线,构造界线;矿体的数量、分布、形状、大小、产状、厚度,矿石的自然类型和工业品级;构造控制和构造破坏等。剖面上标出探矿工程的种类、数量、位置、取样资料,从而可反映出勘探工作的工程控制程度、矿体圈定的合理程度、各地段的储量级别。
㈢ 地质剖面测制
地质剖面是研究地层、岩体、构造、褶皱与断裂构造形态垂向变化的基本手段。按其内容可分为地层剖面、侵入体及火山构造剖面、构造剖面、地貌剖面以及矿体剖面等。从研究程度和精度上可分为信手剖面和实测剖面。信手剖面具有概略的示意性质,作为踏勘和路线地质填图中的一种辅助记录手段。实测地质剖面则是测区地层、构造、岩浆岩、矿体重点问题的研究解剖过程,它是填图单位划分的依据,是填图质量的关键性前提,是报告编写的一项主要基础资料。实测地质剖面工作一般应于填图之前完成。对构造变动较大、变质程度较深、层序不清的地区,据前人资料和踏勘结果尚不能选出可供实测剖面的位置时,可通过加密路线剖面踏勘,确定标志层和临时填图单位(其数量应多于比例尺所限定的填图单位),待通过阶段工作后再补测。
实测剖面的数量和分布与测区地质情况、测区大小有关,地层剖面在每个时代的地层中至少应有1~2条,岩体、构造剖面图可视具体情况而定。剖面位置的确定要考虑它的代表性,还要注意剖面对测区填图的控制作用,一般应选在测区内部,个别情况可使用图幅临近地区的剖面。
不同性质的地质剖面测制的任务不同。地层剖面主要任务是查明地层的岩石成分、层序、厚度、沉积特点,火山喷发相序与喷发旋回,变质组构、变质相,含矿层位,接触关系及时代。地层剖面应选在层序完整、产状清楚、构造简单、接触关系明确、化石丰富、岩性组合和厚度具有代表性的地段,避开侵入体的破坏和影响。岩体剖面旨在查明岩体的岩石类型及结构、构造、岩相分带、岩体形态与产状、与围岩接触关系及接触带特征,查明不同时代、不同类型岩体的相互关系及侵入顺序等。剖面应选在露头良好、相带清楚、岩性有代表性,接触关系明显,原生构造比较发育的地段。构造剖面研究测区主要构造的性质、形态特征、规模、空间分布及其相互关系。其他剖面如矿体剖面、地貌剖面等视研究需要而定。
3.2.1.1 实测剖面的技术要求
为保证实测剖面的质量,实测剖面线方位应尽可能垂直地层走向或主要构造线走向,其间的夹角一般不应小于60°。剖面线通过处基岩露头良好,可利用河谷的自然切面或铁路、公路、壕沟等人工露头。覆盖地段可于相邻处补测辅助短剖面,借助标志层与主剖面进行层位对比。若覆盖过宽,且岩性变化、产状及接触关系不清时,可使用探槽、井探及剥土予以揭露。产状平缓的地层剖面可选在沟谷边缘,条件允许时可直接测制地层柱状图,并尽量收集钻探资料,以了解隐伏地层层位。剖面比例尺根据规范要求和剖面地质情况而定,以能充分反映最小地层单位、岩石单位为原则。常用比例尺1:500~1:5000。凡在图上可表示厚度为1Mm的岩层或地质体均应单独划出,有特殊意义的层位(标志层、含矿层、岩脉等)可适当放大表示,在文字表述中注明其真实厚度。实测剖面应进行认真系统的地质观察(观察内容及要求见下文),系统采集代表性岩石手标本、磨制薄片标本、光谱分析样品,逐层寻找化石(包括遗迹化石),采集微体古生物样品等。根据任务需要还可采集化学分析样、人工重砂样、碳氧硫同位素样、同位素年龄样、古地磁测定样等。如有物探工作配合,可系统测定岩石物性参数,如放射性强度、磁化率、电阻率及密度等。
3.2.1.2 实测剖面的一般程序与方法
(1)实测剖面位置选定以后,在正式施测之前应组织全体作业人员对剖面进行详细踏勘。要求了解剖面所见地层的岩性、层序结构,确定分层位置,选择标志层;研究剖面的构造形态,进行地层对比,确定层位的重复与缺失情况;注意寻找各种沉积构造,化石层位;研究地层接触关系。踏勘时绘制信手剖面,以备正式施测时参考。若遇剖面局部被覆盖,应事先布置揭露。根据踏勘资料,确定剖面比例尺、工作量、测量方法、施测顺序及组织分工等。
(2)实测剖面的地形测量通常用半仪器法导线测量,即用罗盘仪测量导线方位和地形坡度角,用皮尺或测绳丈量地面斜距。矿区的大比例尺剖面也可用经纬仪进行导线测量,称全仪器法。分层及取样位置在地形测量时可以同时测出,因而精度高、效率快。
(3)在半仪器法作业中,一个工作组一般应由6~7人组成,组织分工如下:
(a)导线测手2人。负责导线方位角、导线长度和坡度角的测量。导线方位角以导线前进方向为准;坡度角以前进方向上坡为“+”,下坡为“-”。前后测手同时读数后取平均值,若读数差值超过3°,则应重新测量。后测手执测绳的“零”端,导线长度由前测手在绳上读出。上述三个数据测出后,报给剖面记录员和地质记录员记录下来。导线测手还应负责将剖面的起点及终点标定在地形图上。
(b)剖面记录员1人。负责在“剖面测量记录表”中填写野外实测的有关数据,见表3.2中用“*”号注明的栏目。
导线号(编号1):以剖面起点为0,第一导线后端为0,前端为1,表内记0-1。第二导线为1-2,其余依次类推。
前进方向(编号2):指每一导线前进方向之方位角。
导线长度(编号3):指每一导线前端读数,即首尾之间的斜距。
坡度角(编号4):每一导线首尾之间地面的坡度角,前进方向上坡为“正”,下坡为“负”。
岩层产状导线读数(编号8):指所量产状位置在导线上的读数。
岩层产状倾向(编号10)、倾角(编号11):指野外实测数据。应注意:岩层的测量要选择有代表性的层面测量,产状变化大的地方要多测量几个,以便保证换算地层厚度的准确性。同时要注意区分层理面和节理面、基岩和转石。
分层层号(编号14):指地层分层的顺序号。有时可能在某一分层内换导线,因此同一分层号可能出现在两条相邻导线中。
导线段起讫读数(编号15):某一分层下层面和上层面在导线上的读数,即该分层在导线上的视厚度。
地质描述(编号18):简单描述岩性、特殊的沉积构造或化石等,以便做图和与野外记录簿对照。岩性描述内容为颜色、层厚特征、岩石名称或岩石组合等,如“紫红色厚层长石砂岩偶夹紫红色粉砂质页岩”。同一分层只需描述一次。
地层代号(编号19):指岩石地层单位的符号,同一地层只填一个即可。
标本编号(编号22):岩石标本用R01开始编号,化石标本用F01开始编号。
标本登记导线读数(编号23):指标本采集处在导线上的读数。
备注:记录特殊的地质现象或注意事项。
(c)地层分层员1人。负责分层,指挥导线前进、测量地层产状、打标本和取样工作,并承担剖面测量过程中各种分工人员间的协调工作。地层分层的基本原则有:岩石成分显著不同;岩石的结构、构造(如碎屑岩粒度、层理、单层厚薄等)有明显区别;岩石的颜色不同;岩性相似、但化石组合不同;岩性特殊的标志层、化石层、含矿层;岩性不同,但厚度不大且呈互层出现的,可视作同一层,而若两种岩性单层厚度差异很大,且薄层岩性出露甚少时也可以划归一层,这两种情况分别用互层和××岩夹××岩描述;按地层剖面比例尺精度要求,各分层应是厚度在剖面图上大于1Mm的单层。
(d)地质记录员1人。负责在野外记录簿中按分层号逐层描述岩性、化石特征及产状、标本编号等,内容应力求全面、客观、层次分明。编制信手地质剖面图和路线平面地质图,以便于层位对比、构造分析和室内编制剖面图时参考。地层分层、观察、描述和记录是实测剖面中的核心工作,地质记录员应与地层分层员相互商讨,共同承担观察和描述工作,并协调整个工作组的进度。
表3.2 ______剖面测量记录表
注:(1)标有“*”的栏目为在野外测量时应填写的栏目,其他栏目数据为室内计算结果;(2)角度单位为度(°),长度单位为米(m)。
(e)产状测量和标本采集员1~2人。负责测量地层产状、采集标本,并报出测量和采集地点的导线读数。
(4)实测剖面的野外作业结束以后,应立即进行室内整理和作图工作。首先检查剖面登记表中需在野外填写的项目有无缺漏与错误,与地质记录的分层是否一致,标本、样品的编号与实物是否符合。在确认表格无误后,计算并填写表3.2各空白栏,然后根据实际数据作实测地层剖面图和综合地层柱状图。计算方法和图件编制方法见本书第5章。
3.2.1.3 确定填图单位
划分地层与确定填图单位,是测制剖面的主要目的之一。填图单位是在地层划分的基础下,根据比例尺的精度要求而确定的,在填图过程中必须标定其界线的地层单位。填图单位的划分原则是:特殊的岩性组合(如巨厚的单层、复杂的互层或完整的沉积旋回等);明显的识别标记(如颜色、成分、结构、沉积构造、区域变质特征、古生物组合、地貌标记等);一定的厚度和宽度。填图单位应小于地质填图比例尺所规定的最小地层单位范围,不容许填图单位内包含明显的间断面(平行不整合或角度不整合面),不容许包含地层划分界线。
《1:5万区域地质矿产调查暂行要求(试行稿)》(国家地质总局,1978),填图单位划分的要求如下:①沉积岩地层单位:在组或阶的基础上,视具体情况,可进一步划分段、带。第四系松散堆积层应划分成因类型及相对时代,在统一的基础上,条件许可时应进一步划分到组。②火山岩地层单位:在组的基础上,尽可能划分到岩带或喷发旋回。③变质岩层的划分:浅变质岩层按沉积岩的要求划分;中深变质岩系在群、组的基础上根据物质成分和岩石特征,可进一步划分变质带或岩性段。④侵入岩的划分:应划分到期、次,并详细划分相带。对主要脉岩及与矿有关的脉岩,应作侵入时代的研究和划分。
填图单位是在野外对地层划分还缺乏足够依据而有可能在最终成图时发生挪动的情况下而制定的临时性填绘方案,因而过粗将会影响图面细节的表现。反之,若填图单位过细,会使图面负担加重,更严重的是会因相变使地质界线发生混乱,以致图面结构发生严重歪曲。因而,填图单位的确定是影响填图质量的关键步骤,必须慎重对待。在岩性单一的地区,厚度小于比例尺容许的最小宽度的特殊岩层可作为标志层(如分布稳定的底砾岩、含矿层、碎屑岩中的碳酸岩夹层等),在图上需要夸大表示,以便反映构造形态和对比地层。
㈣ 区域地质调查中剖面测制的目的和要求
1:万区域地质调查是一项基础性地质工作,其任务是将各种地质体及其界线按1:5万比例尺精度填绘成地质图,以查明区内地层、岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩)、构造以及其他各种地质体的特征,并研究其属性、形成环境和发展历史等基础地质问题,为国土规划、矿产普查、水文、工程、环境地质勘查、地质科研、地质教学等提供基础地质资料。
《1:5万区域地质调查技术要求》(DD2006—××)对在不同岩石区测制各类地质剖面的目的、要求,做出以下明确规定。
(1)沉积岩剖面测制目的与要求
测制沉积岩地层剖面的目的是了解沉积序列的岩石组成、结构和接触关系,正确建立工作区的岩石地层层序,合理划分正式和非正式岩石地层填图单元。在剖面上要详细分层,逐层进行岩性观察与描述记录,并对重要地质现象(地层界线、沉积构造)进行素描和照相,系统采取岩矿、岩相、岩石地球化学样品,逐层寻找和采集大化石及微体化石样品,必要时采集人工重砂、粒度分析、古地磁等样品,用宏观与微观相结合的方法研究地层中的各种地质特征,视具体情况进行生物地层、年代地层、事件地层、层序地层、化学地层和磁性地层等多重地层划分对比研究,为路线地质调查打下基础。
(2)火山岩剖面测制目的与要求
测制火山岩剖面的目的是划分火山地层,在研究划分火山岩和沉积夹层的基础上,结合火山岩地层的结构类型,划分岩石地层单位和火山喷发韵律、旋回,建立地层层序,确定火山喷发时代。查明火山岩岩石的矿物成分、岩石化学和地球化学特征、岩石类型、结构构造、产状、厚度、接触关系、空间分布及其变化规律。在此基础上划分火山岩相类别。查明与火山活动有关的构造特征,研究古火山机构,重点研究的火山机构必须测制岩性火山岩相剖面。在剖面上应系统采集岩矿、岩石化学、地球化学样品,在沉积夹层中要注意寻找大化石或采集有关微体化石样品,有选择地采集同位素年龄测试样品。
(3)侵入岩剖面测制目的与要求
测制侵入岩剖面的目的是对岩体(岩基)进行解体,划分侵入体,确定侵入体间相互关系、侵位顺序、侵入时代及其演化关系,研究就位机制;对同源岩浆演化系列的侵入体,可进一步归并单元、序列;对岩浆混合作用(简称浆混)演化的侵入体,要在岩浆混合、分异、演化、就位机制研究基础上,合理地划分填图单元。在侵入岩剖面上应详细研究侵入体的各种基本特征并系统采集岩矿、岩石化学和地球化学样品,有选择地采集同位素年龄测试样品。
(4)变质岩剖面测制目的与要求
测制变质岩剖面的目的是确立变质岩构造-地(岩)层或构造-岩石填图单元,划分变质带、变质相,归纳变质系和区分不同的构造变形域。低级变质的沉积岩和火山沉积岩原则上分别按未变质沉积地层和未变质火山岩地层进行,但应注意研究变质-变形作用的特征及其相互关系。对中高级变质岩,要在查明岩层构造叠置序列,并研究其新老关系基础上测制剖面,确定变质岩石(包括变质构造岩)的矿物成分、结构和构造、岩石类型及主要变质岩的岩石化学、地球化学以及变形特征,恢复原岩;研究变质岩的原岩建造类型、探讨其形成的大地构造环境,以及变质作用和成矿作用的关系;查明不同变质岩类型的空间分布以及它们之间的接触关系并建立序次关系;查明变质变形作用特征类型、划分变质相带和相系,研究其期次、时代及其相互关系,探讨变质作用发生、发展的地质环境;建立地(岩)层序列和热动力事件演化序列。
(5)第四纪地质体剖面测制目的与要求
测制第四纪地质体剖面的目的是查明第四纪地质体种类、物质成分、厚度、成因类型、接触关系和分布范围。研究第四纪地质体与地貌类型的关系,根据物质成分及其所处的地貌部位划分填图单位,建立堆积层序;调查第四系可能赋存的矿产、古风化壳、古土壤和古文化层;研究各类第四纪地质体形成时期及其与年代地层的对应关系;研究对工程有利和不利的第四纪地质体堆积物、地貌、新构造运动和现代动力作用。对第四纪和现代气候敏感带,不同气候-生物组合交界带、地壳活动带、外动力高强度作用带(江、河、湖、海岸带与边坡)、人为活动频繁地带的第四纪地质体堆积区都应进行重点综合调查。在剖面上要详细分层,逐层描述并系统采集各类样品,如孢粉样、微体化石样、古地磁样、地球化学样、热释光、光释光、电子自旋共振、14C等同位素年龄测试样品。
(6)混杂岩剖面测制目的与要求
测制造山带区混杂岩剖面的目的是进行基质和外来岩片(块)的划分、对比研究。对基质的划分研究可根据基质的变质程度不同,分别按未变质沉积地层、未变质火山岩地层和变质岩剖面进行。在剖面上特别要注意岩片(块)与基质之间、岩片(块)与岩片(块)之间接触关系特征的调查,分别按岩片(块)和基质,对混杂岩内部物质组成逐层详细描述,采集岩矿、古生物、岩相、构造定向、岩石地球化学、粒度分析、同位素测年等样品,进行时代、岩相、变形和变质历程研究。
(7)构造地质剖面测制目的与要求
剖面上的各种地质构造要素、构造形迹、构造叠加改造和交切关系均应详实记录,并附必要的素描和照片。各种产状要素和所需参数要齐全,判别运动学特征的现象和必要的数据要清楚,所述现象定性亦要基本准确。必要时在剖面上需进行地质构造野外统计测量,测量数据必须系统完整,具有代表性和客观性,其属性和期次关系清楚。对重要接触关系,均应有专门的控制点,记录内容应包括界面产状、性质、界面特征、界面上下地层的岩性、产状、变质变形差异等。其时代应有资料依据。附必要的素描图或照片,采集必要的标本。对区域性的断裂带和韧性剪切带,必须有较系统的构造岩标本和有关样品控制(如定向标本,岩组分析样等)。对于构造剖面位置的选取,不仅要选取构造位置的强变形带,还需要选取其递进变形带,以测全其递进变形的过程。
简而言之,剖面测制的目的是为了了解和掌握各种地质体的特征、属性、相互关系及区域变化,为合理划分填图单位和填绘地质图服务,是区域地质调查中的一个重要环节。
㈤ 1:5000实测地质剖面野外测制应该怎么做
没有吧 有那么多吗 应该是 很长的 任务吧 我们区调 做 50多幅 也差不多啊 就是那么多
㈥ 地质剖面的测量及制图
测量地层剖面是了解一个地区地层组成及分布情况的重要方法。本节将系统介绍地层剖面测量的基本方法。除地层剖面外,地质剖面的测量还包括岩体剖面和构造剖面等,虽然它们反映的内容各不相同,但测量方法与地层剖面是相同的。
一、实测地层剖面的目的
实测地层剖面的目的是划分地层,建立地层单位,确定填图单元。根据划分依据的不同,可以有岩石地层单位、生物地层单位、年代地层单位、磁性地层单位、化学地层单位等多种类型的地层单位。其中岩石地层单位是最基本的地层单位,任何地层间隔,都要首先毫无遗漏地划分出岩石地层单位,岩石地层单位的“组”是地质图的基本成图单位。详细研究岩石地层单位的组成、结构、基本层序是实测地层剖面工作中的重要内容。同时还必须研究古生物化石在剖面中的分布情况,以便建立生物地层单位及结合其他地质年代资料建立年代地层单位。根据地层其他方面的物质特征,还可以建立起其他相应类型的地层单位。
二、实测地层剖面线的选择
剖面应选择在地层层序完整、露头连续、构造简单、化石丰富、岩性组合和厚度具有代表性,且易于到达的地区。除此之外,还应注意:
(1)实测剖面线的方位应基本垂直于地层或主要构造线走向,一般情况下两者之间的夹角不宜小于60°。
(2)实测剖面的比例尺应根据规范要求及施测对象的具体情况而定。常用的比例尺为1∶100~1∶2000。由于现在的工作更加细致,常采用较大的比例尺。在剖面图上能标定为1mm的单层,均可在实地按相应比例尺所代表的厚度划分出来。如当比例尺为1∶1000时,出露宽度超过1m的地层体就要划分出来。在剖面图上小于1mm,但具有特殊意义的单位(如标志层、含矿层等),可放大至1mm表示。
(3)剖面要尽量保持完整、连续。当剖面需要平移时,最好沿着某一标志层进行平移,并在图上注明平移方向和距离。
(4)剖面的起点与终点应作为地质点标定在地形图上。
三、实测地层剖面的野外工作
(一)测量导线方位、导线斜距及地形坡度角
此项工作由前、后测手完成。实测剖面前,要先确定野外总导线方位。前、后测手沿这一方位延伸导线。测量时,一般采用罗盘测量导线方位和地形坡度角,用皮尺或测绳丈量地层斜距。测量后将测得的数据连同坡度的“+”或“-”号一同报告给记录人员。沿导线延伸方向,上坡时坡角为“+”,下坡时为“-”。
(二)分层
实测地层剖面以“层”作为基本描述单位。要将地层剖面连续地划分为一系列不同的“层”,而加以描述。“层”可以是单一岩性,也可以是由不同岩性组成的复合层。垂向上岩性的任何差异都可以作为分层标志。“层”的内部基本连续,与邻层明显可分,通常以自然岩性厚度作为分层规模的下限,对于特殊的岩性层,如正常沉积岩中的火山碎屑岩夹层、含矿层和化石富集层等应单独分层。
分层人员需将分层的结果及时通报给组内其他人员,并在分层处用红油漆作上标记。
(三)描述
沉积岩区新的填图方法对地层的记录描述提出了更高的要求。除了对岩石本身成分、结构、构造的详细描述外,还应特别注意对地层中一些具有指相意义的生物实体化石、遗迹化石、特征矿物以及地层本身几何形态、空间叠覆关系的描述。另外,新方法要求在野外实测剖面时,一定要现场算出厚度,画出柱状图,并用各种约定的符号标注采样位置、编号及观察到的现象,以便及时掌握各地层单位基本层序的变化情况。柱状图中的岩性花纹可以暂不填满,只画特殊沉积岩的花纹,其比例尺亦可逐层不一。野外实测地层剖面记录格式如图5-25所示,常用岩性图例符号见附录二。
图5-25 实测地层剖面记录格式
野外记录的重点内容:
1.岩性
分层的岩性,可用颜色+层理+结构+成分命名方式予以概括,例如:紫红色厚层细粒石英砂岩。然后再补充描述具体特征。除了对岩石的成分、颜色详细描述外,要注意对原生沉积构造的观察记录,包括“层”的形态、层理类型、单层厚度、各种交错层理、滑塌变形、液化变形、压实变形构造、原生与次生孔洞、生物潜穴、帐篷构造、层纹石或叠层石;层顶面的波痕、冲蚀痕、干裂或水下收缩裂隙、生物遗迹;层底面的各类印痕、印模等,均需全面观测描述,主要的现象要进行素描和照相。
2.化石
化石既具有年代意义又是良好的沉积环境指示物。所以,必须加强对沉积岩中所含化石的研究,至少要描述肉眼能分辨的化石的门类组合特征、个体形态、保存状况、分布状态及其与岩性和沉积构造的关系、排列的优选方位和遗迹化石的类型等,每个化石采集点的层位,特别是首现和末现位置均需测量记录。
3.古流向
古流向资料对研究沉积环境、沉积物供应方向、古地形坡向和岩石地层单位的形态和延伸方向等有重要意义。扁平砾石的叠瓦状排列、定向排列的长条形颗粒和生物化石、斜层理、波痕、沟槽模、水道构造、原生滑动变形构造等,都可用来测定古流向。古流向可以在野外直接测量,也可以在获得有关参数的基础上用投影网换算。简便易行的野外一次量测法,是用具有一条直线边棱的非磁性平板,使边棱沿岩层走向将板贴置于层面上,先在板上标出自然差别的古流向方位线,然后将此板以岩层走向那个边棱为轴转至水平,再量板上新标流向线的方位,即为岩层水平状态时的古流向。此方法仅适用于褶皱无倾伏的情况,如有倾伏,应再消除褶皱倾伏角的干扰。
4.岩层间的接触关系
对于岩层间的接触关系,要弄清具体特征。对于连续沉积的岩层,要注意岩性如何渐变过渡;不连续的沉积界面,应注意其形态(平整的、起伏的、有无印痕或印模),上、下岩层是否交切,有无底砾岩与风化壳,并查清不连续的原因。怀疑有不整合时,除了接触关系特征外,还要注意在临近界面上下寻找确定地层时代的依据。
(四)标本和样品采集
实测地层剖面过程中要系统采集标本和样品,如岩石、古生物标本,化学分析、人工重砂样品等。标本和样品采集时的技术要求及稀密程度要视不同的标本和样品而定。如古地磁样品要定向采集,古生物标本采集后要用纸和棉花包裹,以防磨损。
采集的标本和样品一定要准确编号,注明所采位置。有关数据要及时报告给记录人员,填入表中,描述人员也要将这些数据纳入记录内容,以便核对。另外,标本采集人员,应逐层测量岩层产状。
(五)填写记录表格
登记人员要将导线编号、方位角、地层斜距、坡角(±)、产状、分层数据、标本号及产出位置、名称等准确无误地填入预先制定的统一格式的表格中(表5-5)。
(六)绘制草图
野外要绘制导线平面图和投影剖面图。
1.导线平面图的绘制方法
首先,选定比例尺。然后以图纸的横线作为野外总导线方位,在图纸上按分导线方位截取出每一导线的水平距(根据导线斜距及地形坡角按公式D=Lcosβ求出,也可用投影法作图求出)。将导线起止点标好序号,按照导线的顺序依次作出。在各导线上,按照分层水平距离标出各分层位置,按地层沿走向的延伸情况及坡向画出分层符号。每层内要标注分层号,标出产状符号。以此种方法连续画出各导线上的内容,直到剖面终点。如果中途需要平移,应在图上注明平移方向和距离。
2.剖面图的绘制
绘制剖面图草图的目的是反映地形变化的细节以及为清绘剖面图提供参考。
剖面图草图一般采用展开法绘制。在平面图下方的适当位置绘制剖面图草图。此时,图纸的横线即为水平线,竖线则为标高。
表5-5 实测地层剖面登记表格式
确定剖面的起点后,按照地形坡度角由起点作一射线(可以不实际画出,而用三角板或直尺带有刻度的一侧边代替),在其上按比例尺根据第一导线的斜距找出第一导线的终点,此点的标高代表了第一导线终点处的标高。根据地形的实际变化,用一条曲线把起点和这一终点连接起来,即获得了第一导线经过处的地形近真迹线。在地形线上根据各分层的斜距标出各分层。依此方法将第二导线的起点(第一导线的终点)和终点按实际地形连接起来,就可得到第二导线经过处的地形近真迹线。如此循环就可得到整个剖面的地形近真迹线,在地形线上标上分层符号、层号、产状、岩性花纹、采样位置、重要地物标志。这样就构成了一张野外地层剖面草图。
四、实测地层剖面资料的室内整理及制图
(一)野外原始资料整理
室内工作的第一步是核对野外获得的各项数据,各项数据要做到准确无误。标本编号与记录要一致。要将各种原始记录编号造册登记。标本、样品采集人员应将标本按层位排开,仔细核对之后,在标本的适当位置涂上白油漆,将编号写在上面。
(二)岩层厚度计算
新的填图方法要求岩层厚度计算和柱状剖面图的绘制在实测剖面的过程中就地完成,考虑到学生实习的实际情况,上述工作也可在室内完成。
岩层厚度的计算方法有查表法、图解法、赤平投影法和公式计算法,常用的是公式计算法(表5-6)。
表5-6 剖面数据计算表格式
地层厚度应分层计算,计算方法可利用利昂诺夫斯基公式:
D=L(sinα·cosβ·sinγ±cosα·sinβ)
式中:D为岩层厚度;α为岩层倾角;β为地面坡角;γ为剖面导线方向与岩层走向间夹角;L为岩层地面斜距。
式中加、减号的取舍与地面坡向和岩层倾向的相互关系有关,而与坡角的“+”、“-”无关(坡角的“+”、“-”在计算高差时考虑)。当岩层倾向与坡向相反时用“+”,相同时用“-”。
如图5-26所示。假设图5-26代表了近于垂直于岩层走向的一个地层剖面,在山坡的左侧时厚度公式为:
D=L(sinα·cosβ·sinγ+cosα·sinβ)
在山坡的右侧时厚度公式则为:
D=L(sinα·cosβ·sinγ-cosα·sinβ)。
图5-26 地面坡向、岩层产状与岩层厚度的关系
(三)实测剖面图的制图
实测剖面图的制图方法,通常有展开法和投影法两种。当剖面导线方位比较稳定,转折较少时,多用展开法作图;当导线方位多变,转折较多时,则宜用投影法作图。
1.用展开法绘制实测剖面图
用展开法清绘实测剖面图时,不需要绘制导线平面图,绘制方法同草图。
绘制地质要素时要注意,多数情况下,地层走向不会完全同实测剖面线的方位垂直。因此,在绘制岩性花纹时,需要进行真倾角和视倾角的换算。除夹角大于80°可忽略不计外,凡剖面方位与地层走向夹角小于80°时,都应按视倾角绘制岩性花纹。用展开法绘制实测剖面图,方法简便,但是由于将转折的导线展开,在地质剖面图上夸大了地质体的实际宽度。
2.用二次投影法绘制剖面图
(1)确定总导线方位。要对野外确定的总导线方位进行校对,将野外导线平面图的起点和终点的连线方位确定为总导线方位,以箭头的形式标绘在图纸上方的一侧。
(2)以图纸的横线为总导线方位,在图纸的上半部绘出导线平面图。绘制方法同草图(一次投影)。
(3)在平面图的下方选择一条横线作为剖面图的投影基准线,将导线平面图上的导线分界点,垂直投影到这条基准线上,根据各导线终点处的累积高差,参考野外草图,勾绘出地形线。将各分层界线、地物标志等相应地投影到地形线上(二次投影)。
(4)绘制地质要素,在根据地层的产状绘制岩性花纹时,其要求同展开法。在没有断层分隔的非角度不整合地层序列内,在不同产状的两点之间,地层的产状应是逐渐变化的。岩性花纹绘制完成后,将分层号、产状、化石层位、典型地物依次标绘在图上,写上图名、比例尺,就构成了一张完整的剖面图(图5-27)。
图5-27 实测剖面图的格式(按投影法)
(5)在投影法作图的过程中,为了更加准确地反映地层界线的空间延伸情况,地层界线的第二次投影也可以采用沿岩层走向投影的方法。作法是:在导线平面的居中位置选一条横线作为投影基准线,将各分导线上经过一次投影后的地层分界点按地层的走向延伸,与投影基准线相交,这些点即为地层分界线在基准线位置上的理想出露点,将这些点垂直下移到地形线的相应位置上,作为剖面图上地层的分界点,分界点之间画上相应的图饰即可。
(四)柱状剖面图的编制
实测地层剖面的成果资料是地层柱状剖面图,它可综合反映地层厚度、层序、岩性、接触关系、古生物、矿产等资料。柱状剖面图所反映的内容要全面、详实,对各分层的描述要有概括性,简明扼要。
柱状剖面图的常见格式见图5-28。
图5-28 柱状剖面图格式
㈦ 地质剖面图的测绘
(一)定义
地质剖面图的测绘,通常是沿着给定的勘探线方向,测出该方向线上的地形特征点、地物点、工程点及地质点的平面位置及高程,并按一定的比例绘制成横剖面图。
(二)用途
1)提供勘探设计、工程布设、储量计算和综合研究资料。
2)正确设计勘探工程的位置和加密勘探工程的位置都需要剖面图做设计依据,以便有效地掌握工程间相互关系和矿体变化情况。
3)在储量计算中,各个剖面的间距和同一剖面线上各勘探工程间的间距,是控制矿体位置和大小的基本数据。
(三)地质剖面测量的比例尺选取
1)地质剖面测量的比例尺是根据矿床类型、矿床成因和勘探储量级别等因素决定的。
2)对于矿层薄、面积小和品位变化大的稀有贵重的矿种,剖面图的比例尺要大些,大面积沉积矿的矿体,剖面图的比例尺要小些。
3)前者比例尺通常为1:2000~1:500,后者的剖面比例尺常为1:10000~1:2000。而特种工业原料地质勘探剖面图的比例尺更大,可采用1:200。
(四)地质剖面测量的顺序
首先进行剖面定线,建立剖面线上的起点、转点和终点,并在其间加设控制点,然后进行剖面测量,最后展绘地质剖面图。
(五)剖面线测量的过程
1.剖面线端点的测设
将剖面端点按设计坐标测设于地面后,应立即根据周围的控制点采用前方交会、后方交会或其他方法重新测定其坐标及高程。重新测定的坐标与设计坐标之差,应在一定的容许范围内。高程测定可采用三角高程测量或等外水准测量的方法。
2.剖面控制测量
剖面控制测量的任务是在剖面线端点及定向点测量的基础上,在剖面线上建立必要数量的控制点。
根据剖面图的比例尺及剖面线的长度,在剖面线中间尚需布设若干个控制点。按规范要求,一般在表1-8中规定的间距内应有一控制点。剖面控制点的布设则根据地形条件的差异而采用不同的方法。
表1-8 剖面控制点间距
1)在地形起伏不大、通视良好的地区,可将经纬仪架设在任一端点上对准另一端点,在剖面线上找出欲定剖面控制点的位置,然后用测定端点的方法测定其坐标及高程。同时计算出剖面控制点之间以及其到剖面端点之间的水平距离及高差,以检查测定距离的精度。
2)在地形起伏较大、通视不好的地区,则依据图上的设计坐标,按极坐标法或交会法,将剖面控制点测设于地面上,然后再测定其坐标及高程。
3.剖面测量
1)先将仪器架设于剖面一端点上,对中、整平后,瞄准剖面另一端点或当中任一剖面控制点,然后沿剖面线测出地形坡度变化点、工程地质点、地物点及地质界限点的水平距离和高程。
2)第一站测量要工作结束前必须测出下一站的位置。选测站点时,应注意在前进方向上视线要开阔。测定测站点的距离及高差必须采用往返观测。
3)在勘探剖面测量中,测量距离的相对误差不得超过1:200;普查剖面测量中测量距离的相对误差不得超过1:150。高差在允许范围(三分之一等高距)内时,取共平均值推算其高程。大于1:1000比例尺的勘探剖面测量,测定测站点的距离应采用钢尺或测绳直接丈量。由剖面的一端点测量到另一端点时,应及时检查水平距离及高程是否与其已知值相符,若不相符应查找其原因。
4.剖面图的绘制
剖面测量完成后,即可着手绘制剖面图。剖面图的比例尺一般为地形地质图比例尺的1~4倍,垂直比例尺一般与水平比例尺一致,亦可放大1~2倍。剖面图是根据各点高程和各点水平距离绘制的。
现代剖面图的绘制方法为:外业用全站仪测出剖面上各点的水平距离和高程,记录采用电子手簿或全站仪内存记录,内业采用相应的通讯程序,将数据传输到计算机,经处理,使数据格式符合绘图软件的要求,运行相应绘制剖面图软件,即绘制出剖面图。
(六)对剖面测量的要求
1)剖面线一般是沿勘探线方向布设,成为互相平行、间隔相等的平行线。因此,应确保各剖面线的方向及间距的精度要求。
2)剖面线上的勘探工程尤其是钻孔的位置,是用于设计和矿产储量计算的主要依据,因此它比普通的地形点及地质点的精度要求更高。故孔位等重要工程位置采用交会法或GPS技术等测定其坐标值,而地形点及地质点可采用视距法测定之。
3)当地表有矿时,对地形剖面线上任一点的高程应有较高的精度要求,应实测剖面地形。若无矿体时,可利用地形图和工程位置测量的资料进行编绘复制。
㈧ 实测地质剖面野外工作中应该注意哪些事项
折叠1、剖面踏勘
在剖面线基本选定之后,应沿线进行踏勘。了解露头连续状况、构造形态、岩性特征、地层组合、侵入岩的分布、种类、岩性岩相变化、接触关系、初步了解地层单元及填图单元的划分位置、化石层位、重要样品采集地点等。在此基础上确定总导线方位、剖面测制中导线通过的具体部位,需平移的地段和必须工程揭露的地区,以及工作中的住地和各住站的时间。
折叠2、剖面测制人员分工
野外工作一般需要5-8人。人员大致分工为:
地质观察、分层兼记录1人
作自然剖面、掌平面图(航片)1人
前测手兼填记录表1人
后测手兼标本采集1人
放射性测量1人
若人员充足时,记录和样品采集均可由专人负责。若测制古生物地层剖面,最好古生物鉴定人员参加,变质岩地层剖面最好岩矿鉴定人员参加,以指导化石、薄片的采集工作。
折叠3、比例尺选择及精度要求
1.剖面比例尺:根据剖面所要研究的内容、目的、岩性复杂程度等,精度要求诊实际情况具体对待。一般情况下比例尺为1/500~1/10000。地质剖面
2.剖面上分层精度的要求:原则上在相应比例尺图面上达1毫米的单位(厚度)均需表示。但一些重要或具特殊意义的地质体,如标志层、化石层、含矿层、火山岩中的沉积夹层等,其厚度在图上虽不足1毫米,也应放大到1毫米表示,并在文字记录中说明。分层间距按斜距丈量。
3.剖面的平移:剖面通过区如遇有大片覆盖、天然障碍或因构造破坏造成测制意义不大的地段,则需要平移。平移应依一定的标志层或实测的顺层追索为准。一般平移距离不大于500米,否则应分开另行测制剖面。
折叠4、剖面的具体施测
1.地形剖面线的测量:有仪器法和半仪法两种,仪器法有测量人员负责测制;半仪器法由地质人员测制,以罗盘测量导线方位和坡度,以皮尺或测绳丈量斜距。注意将皮尺或测绳尽量拉紧。方向和坡角要用前、后测手测量的平均值,且要求两人测量数据差值不能过大。
2.将测量数据和分层位置及时记入剖面记录表,并表示在平面上,二者相互对照互相吻合。
3.根据剖面测制的目的,按需要配合以物探、化探工作。
4.剖面上样品采集工作:应根据剖面研究的目的,系统采集岩石薄片样、各类标本、岩石化学、人工重砂、古生物样等。特别注意矿化地段样品的采集,严防漏矿现象发生。
5.沿剖面线用定地质点的方法控制剖面起点、终点、转折点、重要地质界线、接触关系、构造关键部位和矿化有利的地段等。地质点和分层号、化石及主要样品应用红漆在实地标记,并准确标绘在图上。
6.居民点、河流、地形制高点、主要地物及探矿工程等,应适当标注于平面图和剖面图上。
7.在剖面通过部位,遇到有意义的地质现象应画素描图或拍照地质照片,并在记录上记明地点、时间和要说明的内容、遇到构造、特别是可说明大褶皱构造的次级褶皱构造,应在小构造具体出现位置的剖面图上方,用特写方式附上小构造形态特征特征素描图。地质剖面
折叠5、剖面图的绘制
剖面图的绘制常用的有展开法和投影法两种。到导线方位比较稳定多用展开法,当导线方位多变、转折较多时宜用投影发法。
1.展开法:展开法是将各次所拉的不同方向的导线按其水平长度移成统一方向的直线,也就是说将不同方向导线沿线观察的地质现象。当成是整个在一条统一直线剖面线上的观测。
具体方法是据斜距和坡角(±°)把各段导线园滑连接而成。在导线方向与地层走向不完全垂直(交角小于75°)时,需要将直倾角换算成视倾角在剖面上表示。次法宜用于导线方位变化不大。比较稳定的情况下。该法比较简单,便于在野外绘制,缺点是将转折的导线展开,在剖面图上夸大了地质体的实际宽度,以至歪曲了地质构造的实际形态。因而地层厚度只能用公式计算求得。在作剖面中,每次导线方位应在剖面上方予以表示。剖面下的展开导线没有多少意义,成图中可不表示。
2.投影法:首先绘出导线平面图,并把各地质要素标绘到相应的位置上,构成路线地质图。投影基线方位与总导线方向(剖面总方位)一致。将地层沿走向延长到投影基线上,形成各地质要素与投影基线的交点,再将各交点垂直投影到与投影基线相平行的剖面图上,即为剖面上各地质素的界线点。地形线是将各导线点位投影到基线上,再以基线的某已知高程据各导线点的累计高程勾绘而成,此法有人称作二次投影法。
采用地层厚度换算公式计算
D=L(Sinα·Cosβ·Sinr±Cosα·Sinβ)
式中:D-岩层直厚度
L-斜坡距
α-岩层直倾角
β-地层坡度角
r-剖面线与地层走向的夹角
地形坡向与岩层倾向相反时用+相同时用-
地层厚度应分层计算。比例尺小于1∶1000的剖面,分层厚度取整数,大小1∶1000的剖面,厚度数值取小数点后一位。
地层厚度计算时应注意的问题:
(1)产状的有效控制距离要求在野外施测过程中,根据实际情况加以确定,以便室内计算厚度用。
(2)脉岩的剔除:一般情况下,在图上出露宽度<1毫米的脉岩不必剔除其影响厚度;超过1毫米时,则应剔去,采用岩脉两侧分别代表的厚度。若某一地段岩脉虽小,但很发育,且对此地段地层厚度影响较大,可依据岩脉在地层中含量比(线统计法:岩脉厚度与整个统计线段长度的比值),按比率求地层厚度。
(3)同一向、背斜中,地层厚度采用地层较发育的一翼进行计算(柱状图中可表示岩性相变或说明厚度的变化,不可采用两翼岩层中较大厚度的单层建立柱状图)。
4.地层真倾角换算为视倾角
在剖面图中,地层走向与剖面线方向不垂直时,在剖面图上地层产状以视倾角表示,见倾角换算表(表Ⅲ-2)。其产状数字表示仍为真倾向、倾角。
5.实测剖面图中表示的主要内容
(1)导线平面图表示内容:导线、导线点、地质点、产状(可选择表示)、地质界线、地层代号、含矿层、断层、主要地物等。
导线长度以平距表示。
(2)剖面上表示内容:岩性(以花纹表示)、产状(花纹表示视倾角,下方数字表示真产状)、地质点、导线点、样品代号、层号及地层代号、断层、褶皱、居民点及山峰水系名称等,在剖面上方按需要附构造特写素描图。分层界线可适当划长。产状指引线应指在量取产状的实际位置处。
(3)剖面图必须和投影基线相平行。
(4)剖面图摆法:剖面的左端应为西、北西、南西、南。相应在右端为东、南东、北东、北。
(5)如剖面径平移,则导线平面图上按平移方向、距离另作起点。而剖面图仅按两点的高差决定起点的标高,水平方向酌情断开1-2厘米,以作图方便互不重叠为原则。
(6)如剖面测制中并进行有电、磁测量、伽玛测量等工作,若种类少,或仅一种,可在剖面图上部作曲线图表示,为了减轻图面负担,这些曲线图可另作图表示,但图中地质剖面图应互相一致。
折叠6、剖面地质小结
1.前言
(1)剖面测制的目的
(2)剖面线位置、方向、坐标、长度、测制方法。
(3)工作起始、完成日期、工作单位及主要工作人员。
(4)完成主要工作量:剖面长度、工程工作量、标本××件、样品××件。
2.地质成果
(1)简述剖面测制区的区域构造部位及地层、构造特征。
(2)依不同时代,由老到新分别对剖面所见地层进行叙述。
每一时代中地层可按地层组合单元总述其组合特征,再按不同岩性层详述其岩性、颜色、矿物成分、结构构造等岩石岩性特征,应详细述明岩层之间的关系,特别是不整合接触关系。
(3)岩浆岩及脉岩的描述。
(4)构造:断裂构造、褶皱构造。
分别描述其类型、性质、规模、形态特征、断层对地层连续性的影响,控矿产构造特征。
(5)矿产:对矿产应详述。
(6)新进展、新发现和新见解。
3.存在问题
㈨ 实测地质剖面的一般程序、内容和工作方法
实测地质剖面的测制,一般分为野外工作和室内整理两个阶段。
( 一) 实测地质剖面的准备工作
在正式开展实测地质剖面工作之前应做好充分准备,以便协调、快速、优质地完成该项工作。准备工作的内容包括实测地质剖面的目的与方法的业务准备、人员分工、材料工具的准备等。
1. 业务准备
事先应对实测地质剖面的有关内容进行学习,听取实习教师有关实测地质剖面的讲课,在路线踏勘的基础上,选择可供实测的剖面位置,确定测制的比例尺。
2. 人员分工
学生以小组为单位,一般 5 ~6 人为宜,具体分工和主要任务如表 5-1 所示。
表 5-1 实测地质剖面人员分工简表
上述人员分工可视具体情况适当变动和调整,以不遗漏各项工作,每人工作饱满且工作协调一致为前提。在剖面测制过程中,可能出现各项工作忙闲不均的情况。如地质观察员、记录员较忙,前、后测手较轻闲等。地质观察员要发挥全组人员的积极性,做好调度和协调工作,切忌各行其是。对于某一地质问题可能有不同认识,在一时难以取得统一认识之前,以客观、真实反映为前提,先按某一种意见暂定,事后再作深入探讨或请指导教师帮助解决。为了实践能力得到全面锻炼,在完成本人所分任务的同时,应积极了解和熟悉其他人员不同分工的工作内容。工作进行一段以后,各不同分工应进行适当轮换,使每个学生都有实践的机会,都能胜任测制剖面中的各项工作。
3. 工具、材料
为了保证实测地质剖面工作的顺利进行,对剖面测制过程中所需的有关资料、工具、材料,按人员分工分别准备和携带,以便到野外就能有条不紊地开展工作。各组一般应配备地形图 1 幅,罗盘 3 个,地质锤 1 把,测绳 ( 皮尺) 1 条,钢卷尺 1 个,记录本 1 本,三角板 1 付,半圆仪 1 个,图板或讲义夹 1 个,绘图纸 ( 方格纸) 1 ~2 张,实测剖面记录表 5 ~10 张,铅笔 3 支,胶布 1 卷,标本签 1 本。
( 二) 实测地质剖面的工作内容和方法
1. 实测地质剖面位置的初步选择
通过路线地质踏勘,对填图区的地层、矿产、构造、地形地貌等已经有了概略的了解,实测剖面位置选在哪里应该已经有了一定的考虑,大体位置基本可以确定下来。为了使实测地质剖面工作顺利进行,提高工作效率并达到质量要求,在正式实测之前,一般应进行比路线踏勘更加详细的观察,如剖面通过的地点、导线方向,地层的岩性、层序、化石层位、标志层、接触关系、构造形态,确定分层界线点并树立标记。对于实测构造剖面,则应对各种构造形态的要素、特征及其确定依据和相互关系进行观察。为了加深印象供实测时参考,可作信手剖面。
2. 导线的布设与工作内容
由于地形地质条件复杂多变,实测地质剖面的目的、要求不同,因此实测的方法也有多种,如直线法、网格法、导线法等。其中,导线法多为生产部门所采用。所谓导线法,系指按既定剖面的方向,随着地形起伏连续实测,在平面上为一反复转折的导线。它的优点是可以适应多种变化的情况,野外测制方法简单易行速度快。其缺点是剖面为非直线时作图麻烦,精度较其他方法稍差。
( 1) 导线布设原则
采用导线法进行实测地质剖面时,首先必须进行导线布设。导线布设应遵循实测地质剖面的选线原则,具体应注意以下三个问题:
◎ 所有导线应尽可能沿同一方向,并垂直于主要地层走向或主要构造线方向,若因某些因素使导线必须转折,但转折应尽量减少,且总体导线方向 ( 导线起终点相连) 要保持与主要地层 ( 或主要构造) 走向垂直,单一导线与地层走向线的锐夹角不小于 60°。
◎ 每条导线的端点 ( 导线点) 应布置在地形起伏变化处,同一导线之内的地形坡度要基本稳定。当地形明显变化时,一定要设点控制变化的地形。此外,导线点不一定是地层的分界点,但为了统计和作图的方便,在有条件统一时应尽量取得一致,而不能以地层或构造分界作为确定导线点的依据。
◎ 导线通过的地段,一般应是露头良好、各种地质现象明显、通行条件好的地段。如果重要地质现象不清楚而需要人工加以揭露,且揭露后仍不能得到连续剖面时,可采取沿地层某一界面走向平移导线的方法,但平移距离不宜过长,一般控制在 20 ~30m 以内。当导线平移时,一定注意沿地层某界面走向平移,而不是垂直导线方向平移,这样才能保持地层的正常层序,不致因导线平移而使地层重复或缺失。
( 2) 导线上的工作内容
导线法实测地质剖面,是剖面测制小组集体的成果,其工作内容是由组成人员在明确分工的前提下,由个人完成。导线上应完成的工作内容,统一反映在 “实测地质剖面记录表”中 ( 表 5-2) 。现将导线上的工作内容,即实测地质剖面记录表中各项内容的取得及其有关问题叙述如下:
表 5-2 实测地质剖面记录表
导线号 以剖面起点为 0,地形变化的第一个点即第一测绳终点为 1,导线号记录为“0—1”; 第二测绳起点 1 至第二测绳终点 2,导线号记录为 “1—2”; 其余类推。
导线方位角 指每一条导线前进方向的方位角。如 0—1 导线的方位角,就是后测手由 0 点对前测手 1 点测读的方位角。如果所有导线的方位角都相等,剖面线则为一条直线; 如果各导线的方位角不等,则剖面线为折线。导线的方位角由前、后测手提供,为了保证所测方位角数值的精度,最好采用前、后测手对测。当读数相差 180°时,说明所测方位角准确,以后测手的读数填入表中。如果虽经多次测读,前、后测手的读数仍有一定误差时,取其最接近的一组读数将其误差平均分配,作为后测手的读数记入表中。
导线斜距 导线斜距是指导线起、终点间沿地表的长度,一般采用以 “米 ( m) ”作为计量单位。为使测得的导线斜距准确,前、后测手应事先对测绳或皮尺进行检查,检查测绳 ( 或皮尺) 是否完整无损。后测手一方的刻度应为 0,当前、后测手身高大体相同时,手放在同一位置 ( 如放在肚脐处) 拉紧拉直测绳,这时测绳所读长度因平行且等于地面斜距,所以其读数即为导线斜距; 如前、后测手身高相差较大,可调节拉测绳手的高低,使其测绳与地面平行,这时导线斜距的读数是由前测手向记录员报告。
分层斜距 同一导线内不同岩性的分界点在导线上的距离,称分层斜距。同一条导线上各分层斜距之和,等于该导线的导线斜距。当同一岩性分层分属二条导线时,应分别量测。
对于实测地层剖面,属于下列情况之一者,可量测分层斜距: ①按实测地层剖面比例尺的精度要求,分层厚度在图上等于或大于 1mm 的单层; ②岩石颜色或成分显著不同;③岩石的结构、构造 ( 如碎屑岩的粒度、层理、岩石单层的厚度) 有明显变化; ④岩性不同、厚度不大的岩层有规律地重复出现时,可作为一套互层,如果厚度差异较大,则将薄层视为这一大层中的夹层。分层斜距分别量测其互层或大层斜距,其特点应叙述在文字描述栏内; ⑤标志层、化石层,以及矿层或其他分布广、在地质研究中具有意义的薄的岩层应独立分层,如果表示在剖面上它们的厚度小于 1mm 时,在绘图时可夸大,按 1mm表示。
坡度角 导线经过地段的地面与水平面之间的夹角,称该地段的坡度角。它以导线的前进方向为准,仰角为正,俯角为负。
地层产状及产状位置斜距 地层产状一般只量测倾向和倾角。具体多远距离测量一个产状无具体的规定,一般在产状有变化、不同时代地层分界的上部和下部地层,以及断层的两盘、褶皱的两翼、枢纽倾伏端等部位一定要测量产状。为客观地反映构造形态,准确确定地层厚度,避免作图及研究剖面时产状数据不足,在剖面实测过程中应尽量多地测量产状,以防止由于少测而再次补测,如果整理时,发现产状过多,可以舍去不必要的产状。
产状位置斜距是指沿导线测量产状的地点与该导线起点间的斜距。当导线经过的地段产状不宜直接测量时,可在导线的旁侧测量,但不宜过远,它的产状位置斜距是将测量产状的位置沿岩层走向 ( 或断层走向) 平移到导线上读其斜距。
分层号 从剖面起点开始,对实测各岩层的分层由 1 开始顺序编号。如某一分层在前一条导线中已经测过一部分并编了分层号,第二条导线中续测的部分不应再另编新号,应采用前一导线的编号。
画剖面草图 它是在剖面实测过程中边测边作,当剖面实测完毕后草图即告完成。剖面草图是依据实测的各种数据,按照规定的比例尺,由起点到终点,将地形起伏、导线编号、斜距、分层界线、产状、标本位置及其编号等标于图上的一份供剖面记录整理和正式作图时参考的图件。剖面草图不同于正式实测地质剖面图,它既有比例尺的限制但又不很严格,而且具有一定的示意性和灵活性。如岩层倾角可用真倾角直接作图,岩性符号也不一定都填满,斜距和平距不一定严格换算等。有时为了加深印象,补充记录表格中的一些不足,也可标注一定的文字或放大局部剖面进行详细素描。
制作剖面草图,有着一定的意义。如在不影响整体剖面质量的情况下,有时对于一些微小的地形变化在布设导线时不予考虑,有时却是反映岩性、构造等一些重要标志,在这种情况下,如在剖面草图中表示出来,可在正式作图时可据此进行修正,防止由于人为作图而失真。又如在考虑作图方法时能使图面布局合理,帮助回忆野外情况,纠正记录错误,帮助小组讨论研究问题等许多方面,都有着不可低估的作用,特别是对于初学者来说尤为重要。
剖面的起、终点要准确标定在地形底图上,用直径 2mm 的小圆圈表示,圆心为其具体位置。在一般情况下,剖面的起、终点往往是确定剖面总方向的依据,起、终点连线应和剖面的总长度相等。剖面的起点到终点的方向一般应是岩层的倾斜方向,即地层由老到新的方向。这种测制顺序对于熟悉地层层序,判断地质构造,建立地质演化等方面都有一定的作用。
3. 实测地层剖面的野外校核
实测地质剖面测完后,应进行野外校核。野外校核的主要内容包括地层划分、岩性特征描述的准确性,以及主要地层分界、特殊岩层的厚度和位置、构造形态、岩层产状等进行检查; 对于地面坡度、斜距和方位角等数据,针对可疑点进行部分抽查。检查时要把文字记录和剖面草图结合起来,经过核查达不到质量要求的应考虑局部或全部重测; 如果检查无误或经过核审已作了改正,就可以结束实测地质剖面的野外工作,转入剖面的原始资料整理和图件的编制阶段。
㈩ 土壤地质剖面的测制
测制土壤地质剖面是研究农业地质背景的基本方法。通过对岩石—母质—土壤的系统研究,探索成土母岩的矿物组合、结构构造及其对成土作用的影响,研究成土过程中元素活化迁移及分配规律,为土壤地质单位建立提供基础依据。
1.剖面布设原则
浙江省农业地质环境调查项目在全省范围内布置了103条土壤地质剖面,主要分布于浙北、浙东、浙中3个重点调查区,以控制主要地质背景、地貌单元、土壤类型和土地利用方式(俞国华等,1996;章明奎等,2003;浙江省土壤普查办公室,1994)。有意识地在地质特征差异明显而属于土壤类型(土属、土系)相同的成土母质区布设土壤地质剖面,以进行对比研究。浙北地区土壤地质剖面主要布设在古生代碎屑岩、碳酸盐岩、水网平原、滨海平原成土母质区;浙东地区主要布设在火山岩、滨海平原类成土母质区;浙中地区主要布设在紫色碎屑岩、更新世红土及河谷平原类成土母质区。
2.剖面测制方法
首先进行野外踏勘,了解剖面所处的地质背景、生态环境,确认剖面所代表的母质类型和土壤类型。一般在地质背景与土壤类型具有代表性、土地利用功能相对稳定的地块中央(即土壤地质单位的中部),以开挖土坑方式测制土壤地质剖面。
平原区土壤地质剖面原则上应穿过包气带、挖至母质层。山地丘陵区土壤地质剖面原则上应挖至基岩,半风化层较厚时母质或基岩样可在基岩露头附近采集。
参照土壤发生层(即A、B、C、R层)进行剖面分层,根据粒度、成分及其他特征进一步细分,详细记录各层厚度、形态特征、层间接触关系。土壤观察项目与研究内容有:土体构型、包气带厚度,颜色、矿物组成、结构构造、质地、紧密度、pH、有机质等。成土母岩研究内容有:颜色、岩性、结构构造、矿物成分、化学成分、矿化蚀变、风化程度、产状、地质体时代等。此外,注意收集间断面、古土壤层等资料,对重要现象进行素描或照相。
为研究土壤与成土母质的关系,布设采集岩石、土壤样品。原则上每个土壤发生层采集一套样品,层内遇不同岩性、质地时,要求采集组合样;当某个层次较薄、土量不足以构成一个样品时,应在5m范围再开控一个剖面,在相同层次多点取样,直至样重达1000g。成土母质为基岩而风化层较厚的剖面,基岩样可在剖面附近数十米范围内同岩类新鲜露头上采集,风干后样重500g左右。典型基岩样制作薄片,进行镜下观察。
3.剖面研究内容及要求
(1)野外记录
剖面野外调查采用记录卡做记录,由基本信息、地形地貌、土壤质地、地层岩性、水文地质及植被、剖面柱状图、备注等内容构成。
(2)分析测试
根据研究目标及项目经费情况,土壤样考虑测定以下指标或其中部分指标:①主量元素及微量元素53项:SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、C、Cd、Cl、Co、Cr、Cs、Cu、F、Ga、Ge、Hg、Hf、In、I、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Ta、Th、Ti、Tl、U、V、W、Zn、Zr;②稀土元素15项:La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y;③元素有效态及可浸提性8项:B、Cu、Fe、Mn、Mo、S、Se、Zn;④pH、有机质(或有机碳)、土壤矿物组成、土壤磁性。
岩石样考虑测定下述指标或其中部分指标:①主量元素及微量元素49项:SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、C、Cd、Cl、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、I、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、V、W、Zn、Zr;②稀土元素15项:La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y;③岩石矿物组成与磁性。
(3)综合研究
1)归纳总结各土壤地质剖面的土壤特征,包括营养有益元素、重金属元素的全量与有效量,土壤矿物组成,土壤磁性,土体厚度、土体构型,土壤质地、pH、结构、抗蚀性、适种性等。
2)归纳总结主要元素在剖面纵向上(不同土壤发生层间)和不同成土阶段的演化规律。
3)归纳总结各类母质稀土元素含量特征。对比不同土壤发生层稀土配分模式,探索风化成土过程中稀土元素的活化迁移规律。
4)探索母岩磁性与土壤磁性之间的关系,各土壤地质剖面磁性特征及其与氮、磷、钾等营养元素的关系。