地质图绘制需要什么准备工作
1. 地质填图应该怎么做,应该做什么准备,注意点什么
在野外实地观察研究的基础上,按一定比例尺将各种地质体和地质现象填绘在地理底图上而构成地质图的工作过程。简称填图。是区域地质调查的一项基本工作,也是研究区域地质矿产情况的一种重要方法。地质填图的基本工作程序大致如下:
全面收集和研究有关填图区域已有的地质资料,通过实地踏勘,有时还需要进行航空和卫星相片的地质解释(见遥感地质),选择和实际测制具有代表性的地质剖面(见地质编录),以了解和掌握填图区域的基本地质情况,并根据任务的要求和比例尺的大小,确定填图单位。将地层、岩体等地质体按其野外标志(如层面、界线)划分为不同的岩层、岩体或岩性组合(岩性段、岩相带)作为野外地质图上能够反映填图区地质特征的基本组成单位。填图单位的粗细取决于填图的比例尺,比例尺越大,填图单位划分越细,有时可相当于地层的一个“统”或“阶”,或为其一部分。
根据所布置的路线,进行野外实地填图。填图路线的布置以能够控制地质体的边界线为准则,其疏密程度取决于地质调查比例尺的大小和填图区的地质地貌情况的复杂程度。填图路线的确定一般有两种方法:一是大致垂直于(横穿)填图区的岩层和构造线的走向布置路线,称为穿越法;穿越法:垂直或大角度斜交地层走向(或构造线方向)布置观察路线进行地质观察和填绘地质图的方法。
室内综合整理工作。在填图过程中所使用的地形底图比例尺一般比要求完成的地质图的比例尺大 1倍。因此,野外填绘的原始地质草图必须经过缩制转绘,并进行各野外图幅之间地质界线的合理衔接,根据要求补充和完善图面内容,才能形成一份完整的地质图。
2. 浅谈MAPGIS内容及绘制地质图时的若干方法
秦爽蒲含勇
(河南省地质博物馆郑州450016)
摘要在扫描数字化的基础上,对原有地质资料进行矢量化,通过查阅MAPGIS手册和总结计算机制图工作的经验,总结了几点利用MAPGIS可以较快绘制地质图件的方法。
关键词扫描矢量化MAPGIS编辑数字化
1 引言
扫描矢量化处理算法已比较成熟,将扫描栅格图像转换为矢量地图一般经过图像二值化、平滑与细化、编码与矢量线的提取过程。地质图件含有大量的地质符号,市场上流行的图形矢量化软件对一些矿图(如地质平面图、剖面图、钻孔或坑道素描图)矢量化无法生成相应的矿图符号,目前利用MAPGIS软件对一些地质符号的矢量化可以采用软件中的点、线、面绘图功能进行描绘。
2 MAPGIS绘制地质图时的若干方法
随着计算机科学、地理学、制图学、遥感与摄影测量学、图形图像技术以及数据库技术的不断发展,地理信息系统已成为一种功能强大、性能完善的计算机系统,MAPGIS已经被广泛地用于地质调查与评价、环境评价、矿山治理、地下水监测、地形测量等地质领域。地质图形由于其专业特性,和其他领域如建筑领域图形有很大不同。地质体多为不规则形体,界线多有圆滑曲线构成,常需要大面积色块、图案及花纹来表示不同性质的地质体,如不同的岩体,地貌单元,地质构造,水化学性质、易分区、防治规划区等。
数据是所有信息处理的基础,也是最重要的资源。在基础数据的采集过程中,如何最大限度地保证数据的质量,减少重复工作量是基础信息工作最关键的问题之一。针对这些因素,通过查阅MAPGIS手册和总结计算机制图工作的经验,总结了以下几点利用MAPGIS可以较快绘制地质图件的方法。
2.1 扫描仪录入图形,要保持底图的正确和规范
MAPGIS并不是支持所有的光栅文件格式,它仅支持黑白二值、灰度和彩色(RGB)3种格式的TIF光栅文件,而且还要求其为非压缩(LWZ不选中)格式。所以扫描的光栅文件,最好在PHOTOSHOP中打开此光栅文件,然后重新另存其图像模式即可。
2.2 地形图的绘制
在绘制地形图时,地形图多为基本构件,一般占整幅图数据量绝大部分,可以将地形图中的等高线进行分区划分,由多人同时进行编辑。将不同区的等高线放在相同的图层上而以不同的文件名存储,最后只需对同一图层上的不同文件名的等高线进行合并编辑。
2.3 对图形进行分层
在GIS的应用中,同一文件中有多种类型的地理要素。如一个线文件中可能包括等高线、公路、铁路、河流等多种类型的线。为了便于编辑和管理,一般情况下,可以把同一类型的地理要素放到同一图层,例如:将所有的铁路线都放到铁路图层,而把所有的等高线都存放到等高线图层,这样所有的图层都叠加起来就构成了一个完整的线文件。特殊情况下,一个图层也可存为一个单独的文件,如图1。
图1 修改图层名
每一层上放置某一类地质形体,如等高线、等深线、地物、地层、构造、岩性、水系、化学类型、勘探工程等,分别存在不同的图层上,并使这图层上的点型、线型、区和所在图层一致。这样做的好处是:①通过改变某一图层上的点、线、区不可以改变所有成果图上地质体的点型、线型、和区,加快了编辑修改速度,减少了遗漏;②通过将暂时不需要编辑的形体所在的图层关闭起来,在重新生成图形时,这些形体将不再重新生成,提高图形重新生成速度;③在用某一图层上的形体作临时文件时,可以将其他的图层全部关闭,单独将其提出,便于使用。
2.4 使用专用图案库,来完成大面积色块填充和岩性花纹的填充
图案填充的速度主要取决于确定边界的速度。MAPGIS提供了两种确定填充边界的方法:
(1)拓扑方式。选择该方式造区,不用搜索边界,但需要预先构筑封闭边界;另外,在构筑封闭边界时,尽量使用折线而非光滑曲线。
(2)图形造区内点填充方式。该方式不需要预先构筑边界,但需要在可见区内沿箭头提示方向搜索边界,不得把方向弄错。地质图形中填充边界多为不规则边界,当图幅较大且内容较复杂时,常因边界不闭合或交叉、重复部位较多,局部搜索区域范围大大增加,这时用点填充方式来确定边界搜索速度很慢,编辑地质图形效率很低,不实用;而采用拓扑方式就能弥补上面的不足,并且速度快。MAPGIS在用点方式搜索边界时,因其只搜索可见区域,在解决图面内容简单、较规则的接近正方形、四边形、矩形等区编辑时,较方便快捷。
2.5 点编辑
点是地图数据中点状物的统称,是由一个控制点决定其位置的符号或注释。它不是一个简单的点,而是包括各种注释(英文、汉字、阿拉伯数字等)和专用符号(包括圆、弧、直线、五角星、亭子等各类符号)。它与线编辑中“线上加点”的点的概念不同,“线上加点”的点是坐标点。所有的点图元数据都保存在点文件中(*.WT)。
(1)输入点可以插入图片,但插入后路径不可改变;
(2)阵列复制点可以生成规范、整齐的一系列点;
(3)定位点对于区划项目的灾害点输入很重要。此种方法是输入GPS的坐标值,先把图件的左下角整体移动为坐标值对应的数据,输入后用定位点修改。
2.6 线编辑
线是地图中线状物的统称。MAPGIS将各种线型(如点划线、省界、国界、等高线、路、河堤)以线为单位作为线图元来编辑。所有的线图元数据都保存在线文件中(*.WL)。
(1)折线、流线、光滑线的选择要正确。
(2)在MAPGIS编辑地形图中的等高线文件线时,要时常点击保存。如果一条线画得过长超过MAPGIS允许范围再保存,等高线文件会自动丢失,无法将文件保存下来,严重影响编辑速度。另外,等高线过长,绘图仪也无法识别打印出来,易丢失文件。
(3)MAPGIS6.5和6.6中,一些线会出现毛刺现象(如10号线公路),可以在修改线型中选择把圆角改为尖角或截角。
(4)可使用阵列复制方便快捷地生成整齐规范的图例框等。
(5)输入、修改线型时应当注意对应线型有无辅助线型,若对应线型无辅助线型却输入编号,会在编辑和打印时出现莫名其妙的错误。
2.7 区编辑
区通常也称面,它是由首尾相连的弧段组成封闭图形,并以颜色和花纹图案填充封闭图形所形成的一个区域,如湖泊、居民地等。所有的区图元数据都保存在区文件中(*.WP)。
(1)区颜色编号注意准确,若编辑时使用了系统库内没有的色系编号,在打印时出错可能才能发现。
(2)不要的区删除后,切记删除弧段,否则文件打印定位可能不对,文件内存也会让人感觉莫名其妙的变大。
(3)在编辑图元参数时,点、线、区图元都有透明选项,它主要在印刷制作分色输出时起作用。一般不要使用,否则两个以上叠加区在打印出版时会转色。
2.8 MAPGIS图形快速转为图像的方法
在图形输出子系统中,打开工程文件,“光栅输出”菜单下即可找到生成GIF、TIFF、JPEG命令。图幅较大时,需要生成EPS格式;若生成JPEG格式,在图片浏览时容易造成文件打不开。
3 结束语
在扫描数字化的基础上,对原有地质资料进行矢量化。通过MAPGIS的“输入编辑”模块,在地形图或其他扫描后的栅格图件上采集数据,进行矢量化,形成完整的点、线、面文件,从工作准备、工作策略及技巧、参数设定等方面讨论了提高MAPGIS绘制地质图件速度的方法。
参考文献
计算机地图制图.北京:测绘出版社,1991
第四届全国地质档案资料学术研讨会文集.北京:海洋出版社,2004
地理信息系统参考手册.北京:中国地质大学(武汉)信息工程学院
3. 怎样绘制地形地质图
等高线插值生成,可用MAPGIS或者ARCGIS.或者利用已知的地形图在MAPGIS下进行矢量化.
4. MapGIS地质制图的步骤
按照中国地质调查局的要求,使用MapGIS软件系统编制地质图,需按以下步骤操作:
(一)地理底图的准备
地质图件一般都是在高质量地理底图的基础上添加相应的专题内容而成。地理底图的准备,包括扫描原图和矢量化两步。
1.扫描原图
通过扫描仪直接扫描原图,将扫描图以栅格形式存贮于图象文件中(如TIF格式)。在进行扫描时,要调整好扫描仪的扫描参数,以提高扫描精度。
2.矢量化
首先,打开MapGIS的图形编辑模块,将扫描好的栅格图象调入,如果扫描的图形文件不能打开,说明数据格式不对,可用“多源图像处理分析系统(MsiProc)”转换为MapGIS专用格式,或用图形编辑软件(如Photoshop)转换为TIF 格式。然后,利用MapGIS提供的智能扫描矢量化子系统进行矢量化。
需要说明的是:在开始矢量化以前,要通过认真读图,了解整个图形要素与结构,参考地质制图的行业及国家标准,根据一定的目的和分类指标,做好图层字典的设计工作,对图形要素进行分类,每一类作为一个图层,并对每一个图层赋一个图层名,便于以后对图形进行编辑和检索,并可根据需要制作专题图。根据地质图件的地图要素,将图形要素分别存放于点文件(*.WT)、线文件(*.WL)、区文件(*.WP)三类文件中,使不同的图形实体存放在不同的图层上,便于以后的利用。例如,在地理底图矢量化时,将地形等高线、河流、公路,铁路、村镇、建筑物等要素存放在不同的图层上。另外,要将地理底图上的坐标网单独存放在一个图层上,为后续的图形校正提供数据点。
图件矢量化后,就要进行图形的编辑处理工作。MapGIS编辑子系统提供了对点、线、面三种图元空间数据和图形属性编辑的功能。包括图形编辑功能、拓扑分析功能、图形存取功能及错误检查功能。图形编辑功能用来编辑修改矢量结构的点、线、面三种图元,进行删除、移动、复制、连接、光滑、剪断,填充颜色、花纹图案修改等;拓扑分析功能使搜区、检查、造区更加快速、方便、简捷;图形存取功能是将不同的地质要素置于不同图层中,便于编辑、修改、调用和管理;错误检查功能是检查数据错误、错误类型及出错的图元,从而提高数据质量。
(二)图形校正
由于原图图纸变形和扫描时存在一定的系统误差,以及在矢量化时受操作人员的技能和采校点密度等因素影响,矢量化后的图形数据会产生一定误差。所以,矢量化后的图形数据必须经过编辑处理和数据校正(利用系统提供的误差校正),消除输入图形的变形,才能满足实际要求。
(三)地质要素及其他专题要素的绘制
在地理底图准备好后,在其上绘制相应的地质要素及其他专题要素,如各种地质界线,地层分界线,断层线、岩体界线等。专题要素,如绘制井上、井下对照图,可在地理底图基础上添绘井巷工程、钻探工程、回采工作面等要素。各种要素的绘制可利用系统提供的点、线、面生成和编辑功能来完成。在绘制时,可根据实际需要来扩充系统的子图库、线型库和图案库,用户亦可建立自己的子图库、线型库和图案库。值得一提的是,用系统本身提供的图形处理功能可以完成各种专题图的绘制工作,但效率较低。MapGIS作为软件平台,提供了丰富的二次开发函数及类库,大大方便了用户的二次开发。用户可开发一些专用的绘图模块,如巷道自动生成、钻孔自动绘制、自动填充采空区等,以提高工作效率。另外,如果用户已用其他系统开发了一些地质绘图软件,也可将输出的图形文件改为MapGIS可识别的明码格式数据,就可由MapGIS系统读入,形成MapGIS格式的图形文件。另外MapGIS可接受AutoCAD、Arc/Info、MapInfo等软件制作的地质图件数据并将其转换成本系统内部的矢量结构,使地质制图更加灵活、便捷。
(四)属性编辑
MapGIS的最大优越性就在于空间数据和属性数据的统一存储和管理,从而为地质信息的管理提供方便。要达到图形数据和非图形数据的统一存储和管理,就须进行属性编辑工作。属性编辑采用系统提供的属性管理子系统来完成。MapGIS属性管理子系统专门用于定义矢量数据的属性结构,并且进行可视化编辑。它还提供了强有力的多媒体属性库创建、编辑工具。一般地,属性编辑在空间数据编辑之后进行,在建立数据库之前完成,当然,在属性管理子系统确定了属性结构之后,用户也可以在MapGIS编辑系统中一边修改图形一边编辑图元属性。在MapGIS系统中包含点、线、区、网、表五类文件,而区域包括弧段和区两种实体数据,相应地属性可分为点属性、线属性、区属性、弧段属性和结点属性五种。
(五)图形输出
图形输出通过MapGIS输出系统来完成,是MapGIS系统的主要输出手段,读取MapGIS的各种输出数据,进行版面编辑处理、排版,进行图形的整饰,最终形成各种格式的图形文件,并驱动各种输出设备,完成MapGIS的输出工作。MapGIS提供了三种图形输出方式:Windows输出、MapGIS光栅输出和Postscript输出。其中以MapGlS光栅输出使用较多,即先对图形进行分色光栅化,形成可供输出的分色光栅文件(*.NVL),再在打印机上进行输出。这种输出方式适合复杂、幅度较大的图形输出,解决了windows输出的局限性,提高了图形输出的效果与速度。
5. 项目二 矿区地质填图准备工作
一、工作目的任务
1∶1万~1∶2.5万地质填图的目的任务是了解测区地质构造背景、成矿地质条件及区域成矿规律,扩大矿床(区)远景。
1∶5000~1∶1000地质填图的目的任务是全面详细地研究矿床(区)地层、岩石、构造特征;查明矿体分布形态、规模、产状、矿石质量、矿石类型及其空间分布;了解矿体与围岩的关系及围岩蚀变等。为探矿工程布置、储量计算提供矿区基础地质资料。
二、地质填图工作程序
收集研究资料→野外踏勘→区域对比、测制剖面,确定填图单元→布置路线→路线地质调查→野外手图绘制→实际材料图绘制→地质图绘制。
三、技术准备工作
1.原始地质编录的基本内容
现场编录 指在野外现场,编录人员用适当的信息记录手段,对保留下来的宏观和微观地质现象的记录。
整理 指在室内,编录人员根据野外测量结果和采集到的标本、样品的鉴定及测试数据等内容进行修正、补充、制图、制表、整饰和归档的过程。
2.原始地质编录的基本要求
(1)原始地质编录必须真实、客观、全面
原始地质编录中,对地质现象的观察研究要认真、细致、全面,记录要真实、客观。测量地质体的产状、形态、大小等数据要准确,采集标本、样品的规格和数量要满足要求。编录时,应将实际观测资料与推断解释资料加以区分。编录工作必须在现场进行,严禁事后记录。
(2)原始地质编录应及时进行
原始地质编录应随工作进展逐日或随施工进展及时进行。用掌上电子计算机编录时,原始资料和数据应按规定格式及时存盘、入库。
(3)原始地质编录的文、图、表应吻合
原始地质编录的文、图、表必须互相对应、吻合、一致,整洁、美观,字迹工整,字体规范。
(4)工具、量具
原始地质编录应使用符合质量要求的测量、绘图工具和量具,量具必须按有关国家标准定期检验,检验报告应与原始地质编录一同归档。
(5)计量单位名称和符号
原始地质编录必须采用《中华人民共和国法定计量单位》规定的计量单位名称和符号。数值要反映其精确程度,写出全部有效数值。在其精确范围内修正时,按GB/T 8170—2008《数值修正规则与极限数值的表示和判定》进行。
(6)记录设备和材料
原始地质编录应使用规定的记录设备和材料。文字记录使用野外记录本,图、表用80克以上的纸张绘、印,幅面尺寸为185mm×260mm或其2n倍(n=0,1,2,3,4)。现场记录及绘图时,应使用碳素或2H绘图铅笔。对铅笔记录部分,整理时要用碳素墨水将图线及重要数据着墨。用掌上电子计算机编录时,按有关规定执行。
(7)原始地质编录中的手图与清图
在野外进行原始地质编录时,先作野外手图。手图上可简化某些要素,用临时代号、简单的注记等代替,待工作告一段落,修订地质界线和制图要素后,再按要求整理转绘成清图,清图经质量检查确认,项目技术负责人核实批准后,作为原始资料保存。
(8)原始地质编录资料的修改
原始地质编录资料形成后,一般情况下不允许改动。除非经研究、论证、实地核对、项目负责人批准,可对原始编录中的地层及地质体代号、编号、矿体编号、工程编号、岩矿石名称、术语及与此有关的文字描述部分进行修改。但这些改动必须采用批注的形式进行,注明修改原因、批注人及修改日期,不得在原始资料上涂抹修改。
3.有关填图的术语
地质剖面 垂直或大致垂直地层(地质体)走向,显示在一定深度内的地质、构造情况的断面。
地质填图 按矿区填图单元,采用穿越法及追索法,用地质观察点、线结合的形式,辅以少量探矿工程揭露,将各地质界线等要素填绘在地形图上。
原始地质编录 观察研究地质现象的现场记录和观察研究手段的记录。
地质现象 由天然或人工露头、岩心(粉)及标本、样品等所反映的宏观和微观自然地质信息。
信息记录手段 通常是指记录地质信息的方式。如文字、数字、素描、照片、音像、光(磁)盘等。
编录用语及代号 矿区常用地质编录用语及代号见表2-1。
表2-1 矿区常用地质编录用语及代号表
续表
4.填图比例尺
不同勘查工作阶段应开展不同比例尺的地质填图工作,以满足所要求的地质可靠程度,其精度要求应按同比例尺地质填图规范要求执行。
预查阶段 一般开展1∶2.5万~1∶1万地质填图(草测),地形底图最好使用同比例尺正规地形图,地质点一般采用手持GPS或地形地物定点;
普查阶段 一般开展1∶2.5万~1∶5000地质填图(简测),地形底图为正规1∶2.5万~1∶1万地形底图,或放大成1∶5000的地形底图,地质点一般采用手持GPS或地形地物定点,对蚀变矿化体或重要地质界线而言,若遇浮土覆盖则需用适量槽探、井探或浅钻工程稀疏揭露控制,勘查工程及勘探线剖面必须实测;
详查和勘探 详查一般开展1∶5000~1∶2000地质填图(精测),勘探一般开展1∶2000~1∶1000地质填图(精测),必要时勘探阶段可开展1∶500地质填图,所用地形底图需进行地形测量,精度需符合同比例尺的测量规范,对蚀变矿化体及重要地质界线,若遇浮土覆盖,需按一定的工程间距布设槽探、井探或浅钻工程揭露控制,所有地表工程、地质点、勘探线剖面均须用仪器法展绘到图上,对于薄矿体(层)、标志层及其他有特殊意义的地质现象,必要时应扩大表示。
5.填图范围
1∶1万~1∶2.5万填图范围 包括在矿区外围与已知矿床有地质联系的地质体及矿(化)点,找矿标志明显地段,各种找矿手段(包括地质、物化探、重砂等)发现或圈定的综合异常地段。
1∶1000~1∶5000填图范围 通常为矿区或矿段(局限于矿体和近矿围岩分布地段),探矿工程集中布置的地段应位于填图范围的中部。
6.填图资料准备
(1)资料收集与分析
组织野外工作人员学习相关规范和经过批准的矿区勘查工作设计,了解工作目的、任务和技术要求,收集工作区已有的各类资料。包括:
·矿区内沉积岩、岩浆岩、变质岩方面的资料,如地层、岩石类型特征等。包括矿区的小比例尺(1∶5万~1∶25万)地质图。
·矿区内发现的矿产种类、赋存层位、矿体规模、矿物成分、矿石类型、品位等。
·矿区内褶皱、断裂的分布、形态特征、规模、性质、产状以及对岩(矿)层的破坏和影响程度的资料。
·矿区地形图(应与填图比例尺相同或更大的比例尺)、测量控制点等资料。如果收集不到与矿区填图比例尺相当的地形图,可以用较小比例尺地形图放大后使用或新测地形草图。
·矿区内物化探、重砂、航遥解释等资料。
(2)矿区路线踏勘及实测地质剖面
针对拟定的工作重点和需要解决的问题,矿区技术负责人应组织地质、水文、物化探、测量等工种的主要人员,对测区进行踏勘和实测剖面,并在综合研究的基础上,统一填图单元、统一野外岩矿石命名、统一填图方法和要求、统一图式图例。
四、实物准备
1.野外用地形手图及清图准备
矿区地形图可以收集或由专业人员实测,地形图的精度应符合矿区设计要求,比例尺应大于或等于填图比例尺。数字填图应将符合精度要求的地形图导入掌上机。
2.人员配备
填图小组一般由2~3人组成,组长应由专业技术职务级别在工程师以上的人员担任。
3.填图工具及用品
矿区地质填图主要工具及用品如表2-2所示。
表2-2 填图主要工具用品一览表
续表
五、实测地质剖面
1.测制剖面的目的
实测地质剖面是进行矿区基本地质情况研究及地质填图的基础工作,其目的为研究矿区地层、岩体、构造及矿体的基本特征,划分填图单元,统一技术要求。
2.剖面选择和布置原则
剖面应选择地质体出露全、基岩露头较好、构造较清楚或较简单、岩石变质或蚀变较浅、矿层(体)与围岩关系清楚的地段,可以一条或多条,也可以分段组合。剖面布置方向应与地质体走向大致垂直或夹角不小于60°。
3.测前准备
(1)技术准备
认真阅读、分析工作区最大比例尺的地质矿产图及说明书、物化探资料、地形图等尽可能全面的、已有的成果资料。集体讨论后,初步确定1~2条实测剖面位置。
剖面踏勘 沿初步确定的剖面位置踏勘,了解露头情况,包括构造、地层组合及岩性特征,化石层位,侵入岩种类、分布、岩性、岩相、矿化特征、位置,及其与围岩的接触关系,初步确定填图单元、标志层及位置;重要标本及样品的采集位置,剖面总体方向,工程揭露地段等。
踏勘时,可采集部分标本及拣块分析样,及时编号、包装、登记并在实地标注。
经观察讨论,确定要对某些地段进行地表揭露后,要打桩编号,并用GPS定位、记录、展绘到手图上。
剖面位置 经野外剖面踏勘后,将确定的剖面位置及起止点标注在地质地形图上。若测量剖面的总方向上遇大片覆盖、天然障碍或因构造破坏造成测制意义不大的地段,则需平移,平移应按一定的标志层或顺层追索为准,一般平移距离不大于500m,否则应另行测制剖面。
剖面设计 实测剖面设计可单独编写,也可在项目工作设计中编写。主要内容包括:剖面位置、总体方向、剖面长度、工作量、完成期限、比例尺及精度,标本及样品的采集位置、编号、规格、数量等。实测剖面比例尺可参照表2-3,在设计中予以确定。
实测剖面的分层精度可根据剖面的比例尺大小确定。凡在剖面图上宽度达1mm的地质体均应划分和表示,对于一些重要的或具特殊意义的地质体,如标志层、化石层、矿化层、火山岩中的沉积岩夹层等,如厚度达不到图上1mm,也应将其放大到1mm表示。
表2-3 实测剖面比例尺参照表
(2)实物准备
工具准备 地质包、讲义夹、函数计算器、相机、GPS定位仪、罗盘、放大镜、地质锤、三角板、文具盒、白胶布、油性彩色符号笔、铅笔、小刀、彩色签字笔、黑色签字笔、放大镜、钢卷尺、标本纸、样品袋、基线桩、测绳、红油漆。
表格、标签准备 实测地质剖面记录表、采样记录表、采样及分析结果登记表、标本登记表、音像记录表、标本签、样品签等。
4.剖面实测
实测地质剖面的工作要点是:地质观察、岩矿层分层及记录,绘制路线地质(平面)图,投影绘制地质剖面图,标本(样品)采集。
(1)测制组人员组成及分工
测制组一般由3~4人组成,包括组长、前测手、后测手及作图员。
组长工作 剖面测制组长由地质工程师及以上技术人员担任,全面负责剖面测制的组织工作,具体担任地质观察、分层、布样和地质记录。剖面通过部位,遇到有意义的地质现象应予以素描、照相或摄像,并记录位置及要说明的内容。
测手工作 前后测手主要负责测量导线长度、方位、坡角,前测手标注导线点(打桩),定位并记录GPS数据;测量产状,采集标本。方位和坡角取前、后测手测量的平均值,但差值不能过大(误差在3°以内)。
作图员工作 作图员负责记录、计算基点基线记录表有关内容,绘制路线地质(平面)图及剖面图。精度要求原则上在相应比例尺图面上达1mm的单位(厚度)均需表示。有特殊意义的地质体,如标志层、含矿层等,其厚度在图上不足1mm,应放大到1mm表示,并在文字中说明,分层间距按斜距丈量。
(2)测制过程
布置导线 在剖面的起点处打入写有A0(A剖面)编号的木桩,后测手持测绳的端点站于A0处,前测手持测绳向剖面前进方向推进,在地形明显变化处或与A0点有一定距离处设置导线点1,并打入编号为1的木桩或用油漆在基岩上写上编号1。以此类推,布置导线1~2,2~3,3~4……直至剖面终点。实测剖面的起点及终点、大拐点、矿体界线及重要地质构造界线,要及时用书面告之专业人员,用精密仪器进行测定后向地质组提供坐标数据。
导线数据测量 前测手用测绳丈量该导线斜长,前、后测手分别用罗盘测量导线方位和坡度(均要求误差≤3°内取平均值),并将上述测量数据记录于剖面记录表2-4中。
相关参数读取 相关参数的读取有两种方法,具体如下:
铅直投影法或直接读数投影法:一般用于剖面地形线和分层界线的投影上(图2-1)。图中:导线A2~3,导线坡度与地形坡度一致,地形线不需投影,J1与J2界线直接与导线相交,交点在导线上的读数(5m、13.2m)即为界线位置。A3~4导线地形线形态变化较大,
图2-1 剖面投影示意图
产状投影法:一般用于在导线两侧一定范围内测量产状和采集标本、样品等的投影。做法是将测量出的产状和采集的标本、样品,按岩层走向或倾向方向投影到导线上,并在导线相应的地形线上标注。
观察分层 分层是反映地层特征、矿化特征的基本组成部分(填图单元),应包括明显的岩性、成分、结构构造、生物组合、矿化、蚀变等,以区别于相邻地质体的地层或岩石。分层位置、产状位置等测量数据记录于剖面记录表2-4中。
表2-4 实测地质剖面记录表
地质描述 在仔细观察地层、岩石、矿石、矿化蚀变、地质构造、分层界线等基本特征的基础上进行地质描述,岩性描述与矿(化)层(体)描述要求分层进行。如一条导线包含了多种岩性层时,应分段进行描述,如果几条基线只控制了一种岩性层时,则将几条基线合并描述。记录内容应尽量齐全完整,繁简得当,重点突出。地质描述包括岩石名称、岩石特征(颜色、风化、蚀变特征、成分、结构构造)、矿石名称、矿化特征、穿插关系、厚度、地质体及地质构造特征、产状等。
标本样品采集 按设计技术要求采集标本和样品。标本和样品的采集位置,记录于表2-5中。标本、样品编号原则为:剖面编号+标本、样品代号+同类标本或样品在该剖面上的顺序号。如1号剖面的第一件陈列标本样为P1B1,拣块化分样为P1H1,薄片样为P1b1等。对有特殊意义的地质现象可作素描图或照相,并在表2-4中的备注栏中标注。
表2-5 标本登记表
记录 剖面测制中,应将实测的数据和观察到的地质现象记录到实测地质剖面记录表2-4中。
绘制剖面导线平面图 根据各导线的斜长和坡度,计算出各自的平距,然后在确定了正北方向的图纸上,按各导线方位角及平距将剖面位置绘制到图纸上。如图2-2所示,0~3剖面导线已知测量数据如下:
图2-2 剖面导线平面图
0~1斜长22m,方位角20°,坡度15°
1~2斜长30m,方位角30°,坡度20°
2~3斜长26m,方向25°,坡度30°
根据公式:平距=斜长×坡度角余弦则:
0~1平距=22m×cos15°=21.25m
1~2平距=30m×cos20°=28.19m
2~3平距=26m×cos30°=22.52m
依次将上述各导线按方向及平距展绘到实际材料图上即成剖面导线平面图(图2-2)。在剖面导线平面图上加上地质要素内容,如分层界线、地层时代、产状等,即为路线地质图。
绘制自然剖面图地形线 导线剖面一般绘于路线地质图的上方。其绘制要点是:导线的正负角度为实测,导线的长度按导线平面图上的导线点位垂直投影到导线剖面上确定,根据导线的坡度与实际地形绘出地形线(图2-3)。
图2-3 剖面导线平面图及自然剖面图地形线
剖面通过的居民点、水系、地形制高点、重要地物及探矿工程等,可视需要选择性地标注在剖面图上或导线平面图上。
物化探工作 视需要开展物化探工作,物化探工作应与剖面测制同时进行,如岩石化学剖面测量(原生晕)等。
5.野外资料整理
剖面测制资料必须当天整理,避免造成资料积压、混乱或出错。
文字记录 应当表述清楚、数据准确,语句通顺,层次分明。文、图、表、标本、样品、素描图、相片等应对应吻合,数据着墨。
路线地质图、自然剖面图的
①对路线地质图进行核对和完善,把各地质要素标绘到相应位置上,如分层界线、产状、采样位置等;②补充完善自然剖面图,标绘地质分层界线、产状要素、标本、样品位置、岩性花纹等,有的待鉴定分析结果到后方才完善。
标本、样品整理 应整理标本、检查样品,登记到标本登记表(表2-5)中,确认无丢失、无遗漏后,填写岩矿与测试样品送样单(表2-6),及时送实验室鉴定和化验。
表2-6 化探样品送样单
注:送样单一式三份,分别由采样组、分队及大队保存。
素描图、相片整理 应整理素描图、相片,登记到标本登记表(表2-7)中。
表2-7 音像记录表
注:记录形式为摄像、照片、录音。
分层厚度计算 完善实测地质记录表(表2-4)。
分层厚度计算公式:
D=L(sinα×cosβ×sinγ±cosα×sinβ)
式中:D为地层真厚度(m);L为导线斜距(m);α为岩层真倾角(°);β为地形坡度角(±°);γ为剖面导线与地层走向线的锐夹角(°)。
注意:当坡向与岩层倾向相反时,公式中用加号计算;当坡向与岩层倾向相同时,公式中用减号计算。
例如:某实测剖面中某段导线记录如下:
导线2~3,斜距25m,方向35°,坡度+10°
0~5m:砂岩
5~23m:白云质灰岩,产状200°/60°(20m处)
23~25m:泥岩
计算白云质灰岩层厚度:
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,分别计算各地层分层的真厚度,并完善实测地质剖面记录表(表2-4)。
6.剖面图的室内绘制
(1)展开法
当导线方向变化不大时,用展开法绘制剖面图。将各次所测的不同方向的导线,按其斜距和坡度角依次连接。在每一导线的起点标注导线方位角,分层等位置就是野外投影在导线上的斜距读数,导线上的倾角按换算后的视倾角绘制,但产状为实测倾向、倾角(图2-4)。展开法绘制剖面图时,下方的导线平面图意义不大,成图时可以省略不绘。
(2)投影法
导线方向多变、转折点较多时,用投影法(一次投影)绘制剖面图。路线地质图是根据导线计算的平距和方向所绘。根据各地质要素在剖面导线上的斜距,计算为平距后,绘于导线平面图的相应位置上,地质界线则绘出走向线或分层界线,其他地质内容(如产状、标本等),按规定的图示标注在平面图上。
如:实测导线0~1斜长20m,方向31°,坡度+5°
图2-4 展开法实测剖面图
导线1~2斜长15m,方向29°,坡度+8°
导线2~3斜长21m,方向30°,坡度+10°
导线3~4斜长16m,方向31°,坡度+6°
总剖面方向为30°
根据各导线斜长和坡度,计算得出各导线平距和导线两端高差。
导线0~1平距=20m×cos5°=19.92m,高差20m×sin5°=1.74m
导线1~2平距=15m×cos8°=14.85m,高差15m×sin8°=2.09m
导线2~3平距=21m×cos10°=20.68m,高差21m×sin10°=3.65m
导线3~4平距=16m×cos6°=15.91m,高差16m×sin6°=1.67m
依据上述数据绘制成剖面图,如图2-5所示。
图2-5 一次投影法绘制剖面图及导线平面图
(3)实测剖面图的绘制步骤
图面设计 图面内容包括图名、比例尺、剖面起点坐标、方位、垂直标尺、水平标尺、剖面图、路线地质图、图例、责任签等几大部分,各部分的摆设应合理、美观、协调(图2-7)。作图时,剖面图的西、北西、南西、南端应放置在剖面图的左边,而东、北东、南东、北端放在剖面图的右边。剖面图自左至右总体方位应小于180°。如果有物化探工作,其曲线图可视情况放在实测剖面图的上方或单独成图。
确定总导线方向 两种方法:①剖面起点、终点连线的方向即为导线的总体方向。②各导线方位的算术平均值,作为总导线方位。
绘制导线平面图 在路线地质图位置处,先绘出总导线方向,再根据表2-4中各导线方位、导线平距,依次绘出各导线,标注导线号,即为导线平面图。
绘制路线地质图 在导线平面图上标注地质内容。地质内容的标注顺序为:地质产状、断层线、地层、岩浆岩、矿体、蚀变带等填图单元界线,岩性分层界线,地层代号、分层序号、采样点、探矿工程、各地质内容编号及代号、重要地物等(图2-6)。
图2-6 实测路线地质图及剖面图(比例尺1∶5000)
绘制剖面图 根据表2-4中各导线的坡角、累计高差,参照自然剖面图地形线,绘制剖面图地形线,再用投影法绘制剖面图。实测剖面图上的主要内容有剖面起点坐标、方位、垂直标尺、水平标尺、导线号、地层界线、地层代号、岩浆岩代号、岩性、矿体、蚀变带、断层、采样点及标本、样品编号、探矿工程、地质产状、各地质内容编号及代号、重要地物等(图2-6)。如有放大素描图应在剖面上方绘制并用箭头指示位置。
图面整饰 按中国地质调查局地质调查技术标准 《固体矿产勘查原始地质编录规程要求》整饰图面,使其内容全面,地质要素标注正确,布局合理,美观协调。
7.综合地层—岩矿体柱状图
在实测地质剖面工作(野外测制、文字图件整理、标本样品测试、地层厚度计算、导线平面图、剖面图等)全部完成后,应对测制的若干剖面进行对比和综合分析,在此基础上,编制矿区综合地层—岩矿体柱状图。
(1)综合地层—岩矿体柱状图的内容
比例尺(能表达地层、岩体和矿体结构基本特征)、图例(采用矿区统一图例)、地层时代、地层名称、地层符号、分层号、分层厚度、岩层厚度、柱状图(用规定的线条、花纹符号表示不同的地层岩体、矿体及其接触关系)、简单岩性描述(注明有代表性的样品、标本、化石和矿产)、责任签等。
图2-7 实测地质剖面图
(2)综合地层—岩矿体柱状图格式
综合地层—岩矿体柱状图格式如图2-8所示。
图2-8 实测剖面柱状图
8.实测剖面小结
实测剖面工作结束后,应编写剖面小结,内容如下:
前言:叙述目的;剖面线位置、方向、坐标、测量方法;工作起止时间、工作单位、主要工作人员;完成主要工作量:剖面长度、工程工作量、标本及样品数量等。
地质成果包括如下内容:
区域地质 简述测区的区域构造部位、地层、岩浆岩构造及矿产特征。
地层 依地层年代由新至老对剖面进行分层叙述。每一时代中地层可按地层组合单位叙述其组合特征,再按不同岩性分层或填图单元详述岩性特征、接触关系,特别是不整合接触或断层接触关系及标志层特征和分层的识别标志。
岩浆岩 岩浆岩形态、产状、岩性(岩相)组合、穿插关系、接触蚀变类型及矿化情况。
构造 包括断裂及褶皱,分别描述其类型、性质、规模、形态、产状、对地层或矿层的破坏,以及控矿特征等。
矿产 含矿层、矿体及矿化线索应作详细叙述。
其他 新发现、新进展、新认识,以及存在问题及建议。
编写剖面小结时,不同矿区可根据实际情况,对剖面小结的内容作适当调整。
9.实测剖面应提交的资料
1)实测地质剖面记录表;
2)标本、样品登记表;
3)实测地质剖面图;
4)综合地层—岩矿体柱状图;
5)音像记录表;
6)岩矿石标本、样品及送样单;
7)鉴定及测试成果;
8)实测剖面小结。
六、实测勘探线剖面
1.矿区勘探线剖面布设
布设矿区勘探线剖面时,应照顾到矿区各地段或相邻矿区,勘探线剖面应尽可能垂直矿体(带)走向、等间距布设,也可根据实际情况布设为放射状或网格状,主要控制矿体的探矿工程应沿勘探线布置。
2.勘探线地形剖面测制
勘探线地形剖面用仪器法测制。对剖面上的探矿工程(槽、井、坑、钻)位置和各种主要地质界线(如矿体顶底板界线、重要断层线等)必须用仪器定位。勘探线的端点要埋设水泥桩,水泥桩要编号并测量位置坐标(X、Y、Z)。
3.勘探线剖面的内容
勘探线剖面要反映探矿工程的种类、数量、位置间距、相关关系及样品分布与品位,从而反映矿区勘查工程对矿体的控制程度、矿体形态、产状及变化特征,矿体圈定的合理性及各类资源储量分布的合理性。
6. 绘制地形地质图的基本原则是什么怎样看地形地质图
先问你是实测的还是放大的或者是描绘的,或者是有了地形图后再专绘制地质图的,属你对这些应该是一个外行了。
至于第二个问题,需要有地质知识的人才能够看得懂的。但是一般的地质图,只要是上了颜色的,颜色越浅的,地层越新,颜色越深的,地层越老。红色的是构造,对于外行的人,我只能是这么回答了。
7. 水文地质测绘的准备工作
水文地质测绘是在已有的地形底图和地质图基础上进行的。采用的地形底图专和地质图的比例尺应比测绘的属比例尺大一级以上,只有在极特殊情况下才允许采用相同比例尺的地形底图和地质图。在无相应的地质图时,应同时进行地质测绘。在一般工程建设中,水文地质测绘常用的比例尺为1∶10000~1∶50000,在局部地区有时为了特殊需要也可以采用 1∶5000或更大的比例尺。
为熟悉工作地区的情况,在野外工作之前,应充分收集和研究该区前人所作工作和已有成果资料,进行细致的分析研究;并选择有代表性的路线进行预先踏勘。
8. 阅读地质图的步骤和方法
1)看图名、图幅代号、比例尺。了解图幅所在的地理位置、范围大小、精度要求以及出版时间、制图人等。
2)看图例。了解图幅区内出露的地层、岩体,它们的岩性、时代、代号及色标。了解区内的构造、矿产,它们的性质、类型、符号及色标。
3)分析图内的地形特征。根据图中地形等高线,分析区内山脉的走向变化、地势分布(最高点、最低点、相对高差)、水系发育情况等。有的地质图上没有地形等高线(多为小比例尺地质图,如图13-46),一般可根据水系的分布来分析地形的特点,如河流的主流总是流经地势较低的地方,支流则分布在地势较高的地方,顺流而下地势越来越低;位于两条河流中间的分水岭地区总是比河谷地区要高等。了解地形特征,可以帮助了解地层分布规律、地貌与地质构造的关系等。
4)粗读地质内容。从整体上了解图区内一般地质情况:①地层分布情况,老地层分布的部位,新地层分布的部位。结合地层柱状图了解区内地层时代、岩性、化石、地层厚度及接触关系等。②岩浆岩的性质及分布,岩体与地层、构造、矿产的关系。③地层、岩体的变质程度,变质岩的分布范围及特征。④褶皱、断层的性质、类型及展布情况,断层与褶皱的关系等。⑤矿产种类及分布情况,与地层、岩体、构造的关系。
5)阅读剖面图。了解深部地质构造特征。从剖面上了解地形起伏变化,以及地层、岩体、构造等在地下的延伸状况和组合形态。结合地质图上平面特征,加深对区内地质特征的了解。
6)详细阅读。在掌握全区地质构造概况的基础上,再对每一个局部地质构造进行详细分析。还可以根据自己的需要,选择所要重点了解的某一块段或某方面内容,进行详细阅读分析。
7)归纳总结。把区内所有的地质特征联系起来,分析总结它们的形成机制和内在联系以及变化发展规律,从而恢复全区的地质发展历史,阐明矿产成因与分布规律。
本章要点
1.构造运动是指由地球内力引起地壳乃至岩石圈变形、变位的机械运动。构造运动是由地球内能引起的,属于内力地质作用,是引起地壳升降、岩石变形、变位,以及地震作用、岩浆作用、变质作用乃至地表形态变化的主要因素。
2.构造运动按其运动方向分为水平运动与垂直运动。水平运动表现为岩石受到水平方向的挤压或拉张,产生变形、变位,常形成巨大的褶皱山系、断裂和地堑、裂谷等,又称为造山运动;垂直运动表现为大规模的缓慢的上升或下降,使某些地区上升成为高地或山岭,另一些地区下降为盆地或平原,又称为造陆运动。构造运动的方向随着时间和空间的变化而变化,往往表现为水平运动与垂直运动兼而有之。
3.构造运动是岩石圈的一种长期而缓慢的运动,但是经过漫长的地史时期,构造运动会使地球产生巨大的变化。构造运动表现出强烈的区域性特征与周期性。
4.岩石的产状由三要素走向、倾向和倾角三个数值来确定。岩层的产状要素在野外直接用罗盘测量,一般只记录倾向和倾角两个数据,记为:倾向∠倾角。
5.岩石变形和变位的产物称为地质构造,是构造运动的结果,是研究和恢复地球发展历史的重要依据,是地壳中普遍存在、最常见的地质现象。最基本的地质构造有褶皱和断裂。褶皱具有以下要素:核、翼、轴面、枢纽、转折端。褶皱的基本类型是背斜与向斜。背斜核部为老岩层,向两翼岩层越来越新;向斜核部是新岩层,向两翼岩层越来越老。
5.岩石受到力的作用发生破裂,称为断裂构造,是地壳中普遍发育的构造形式之一。通过节理的研究,了解区域性构造应力场的特点和各种应力的分布规律,有助于研究断层、褶皱的形成机制和力学性质。根据断裂岩块相对位移的程度,断裂构造分为节理和断层两大类。
6.按照产生节理的力学性质不同,节理分为张节理和剪节理。张节理是在拉张应力作用下产成的,剪节理实在在剪切应力作用下产生的。
7.根据两盘相对位移方向和力学性质,断层划分为正断层、逆断层、平移断层。由两条或多条走向基本一致,相向倾斜的正断层可形成地堑,如我国的汾渭河地堑以及国外著名的贝加尔湖地堑、莱茵河地堑、东非裂谷地堑等;逆冲推覆构造可形成飞来峰与构造窗;平移断层分为左旋与右旋两类。
8.断层的识别标志有:擦痕、阶步、断层角砾岩、断层泥、不连续的地质体(不同地质体或同一地质体的不同部分直接接触)、某些地层重复出现或缺失、拖曳褶曲、伴生节理、断层崖、负地形等。
9.断层形成时代主要是依据切割、充填、上覆地层等关系来判断。基本原则为:(1)断层发生的年代晚于被断层切割的最新地层的年代,早于覆盖在断层之上未受其切割的最老地层的年代;(2)若断层切断岩体,则断层形成于岩体侵入之后;若断层被岩体、岩脉所填充,则断层形成于岩体侵入之前。
10.接触关系共有五种类型,地层之间的接触关系有:整合接触、假整合接触、角度不整合接触;地层与侵入体之间有:侵入接触、沉积接触。整合接触表明该地区构造运动相对较为稳定,处于持续下降或持续上升的状态。假整合接触是地壳升降运动的重要标志,底砾岩是判断假整合的重要标志。角度不整合接触表示该地区遭受了强烈的构造运动。侵入接触说明该地区发生过较强烈的构造运动,引起岩浆侵入,形成了侵入体,侵入体的年代晚于被侵入围岩的年代。沉积接触表明,侵入体形成后,地壳先上升使其遭受风化剥蚀,后又下降接受沉积,该侵入体的年龄老于其上覆岩层的年龄。
11.槽台说将陆壳划分为活动的地槽区和稳定的地台区,以及两者邻接部位的过渡区。地槽区是地壳上构造运动强烈活动的狭长地带,运动速度快、幅度大,沉积作用、岩浆作用、构造运动和变质作用都十分强烈和发育,形成错综复杂的褶皱山脉。地台区是地壳上面积宽广、构造活动微弱、相对稳定的地区。地台具有明显的双层结构:褶皱基底(结晶基底)、沉积盖层。过渡区既具有地槽特征又含有地台的性质。
12.大陆漂移学说认为,地球上曾经有一个庞大的联合古陆,称为“泛大陆”,海洋也只有一个围绕着它的“泛大洋”。
13.海底扩张学说认为,新的洋底在洋脊裂谷带形成,并不断向两侧扩张,同时老的洋底在海沟处插入地下,返回软流圈,造成物质循环。
14.在大陆漂移说与海底扩张说的基础上,板块构造理论正式被提出来。它以地球整个岩石圈板块的活动方式为依据,建立了世界范围的构造运动模式,对一些全球构造问题给予了合理的解释。是当今最重要、最热门的地学理论。但是关于板块驱动机制的问题,至今未有满意的结论。
15.根据板块边界,将全球板块划分为六大板块:太平洋板块、欧亚板块、澳大利亚-印度板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。板块边界有离散型边界、汇聚型边界和转换断层,它们代表了全球构造活动性强烈的地带。
16.一幅正式的地质图除地质图外,还应包括图名、比例尺、图例、地质剖面图、综合地层柱状图、图幅接图表、编制单位责任表。如果是区域地质图还有图幅代号。
复习思考题
1.何谓地层产状三要素?有哪几种表示方法?
2.什么是地质构造?有哪几种主要类型?各具哪些特征?
3.岩层有哪几种接触关系?各反映何种地质意义?
4.绘制一幅理想的地质剖面图,将背斜、向斜、正断层、逆断层及各种接触关系表示出来,并标明注记。
5.何谓板块构造?其边界有哪几种?目前全球划分为哪几大板块?
6.地质图中应包括哪些内容?
7.阅读老师提供的地质图,按阅读步骤与方法,分析图中地层、岩体、构造等的分布及特征。提交一份文字说明(读图报告)。
9. 怎样绘制地形地质图
等高线插值生成,可用MAPGIS或者ARCGIS。或者利用已知的地形图在MAPGIS下进行矢量化。
10. 简谈地质图件的编制原则与制作方法
王蕊 马卓敏
(山东省国土资源资料档案馆)
摘要 鉴于近年来地质图件制作质量逐年下降,笔者结合山东省验收工作中图件常见错误,对地质图件的编制原则和制作方法进行归纳总结,汇总了山东省地质图件汇交验收中好的经验,以期为编制好地质图件提供一点借鉴。
关键词 地质图 编制和选取原则 制作方法
山东省是我国的矿业大省,随着国家对矿产资源的需求和储量管理力度进一步加大,每年提交地质资料的数量逐年增多,但报告质量问题却出现下滑趋势,作为省级地质资料管理人员,为缩短汇交周期,提升报告质量,现把地质图件的编制原则、制作方法和检查验收中常出现的问题加以总结。
1 地质图检查验收过程中常出现的问题
地质图是表示地质现象及构造特征的专题地图,是地质报告的重要组成部分。在日常地质资料验收过程中,地质图件是检查验收的重点,也是经常出现问题的地方。主要表现为地质图件编制和用色不规范、地形地貌要素选取不恰当、地质代号和图例表示不完整、图面布局不合理、电子文档中图的字库和系统库不匹配等。
2 地质图的编制原则和制作方法
2.1 地质图件的组成要素
地质图件由图名、图幅号、图顺序号、比例尺、图廓线、图面内容、接图表(分幅时)、图例、剖面图(必要时)、柱状图(必要时)、图签等要素组成。
2.1.1 图名
图名是读图的“先导”,一般由工作地区、矿区名称或编号和图的类别三部分按顺序排列组成。
2.1.2 图幅号和顺序号
地质图以种(类)为单位,每一个图号表示一种(类)图,用阿拉伯数字连续编号,一幅图印制过程出现分幅,图号用“-”表示。图的顺序号以“张”为单位,一张一号,用阿拉伯数字连续顺序编号。
2.1.3 图廓
通常图件图廓有内图廓和外图廓。内图廓是图幅的实际范围线,用细实线,外图廓是图幅的外围线,用粗实线,主要起装饰作用。
2.1.4 图例
图例是指地质图中所用各种符号的说明,是读图的工具。
2.1.5 图签
每档地质报告附图应绘制统一图签,包含编制单位、图名、拟编、审核、微机制图、项目负责、单位技术负责人(或总工程师)、院长、图号、顺序号、比例尺、制图日期、资料来源共十几项内容。
2.1.6 比例尺
比例尺是表示图上距离比实地距离缩小的程度,通常情况下数字比例尺在图名的下方中央处,直线比例尺在整辐图面的最下方中央处,特殊情况可根据图幅实情和图面美观进行合理放置。
2.2 地质图件的编制原则
地质图是以表示地质内容为主的专题地图,图上的其余内容作为编图、用图的依据。我们在编制地质图时必须掌握以下特点,才能突出主题,主次分明,使使用者能迅速地判读出专业内容。
2.2.1 地形地貌要素选取要合理
(1)地形地貌的选取原则
地质图以地质要素为主,地形要素为辅,合理选取等高距是合理选取地形地貌要素和制作地质图的关键。选取的等高距过大,某些重要地貌地形特征就会落选,等高距过小,图面载负量就会过大,影响图的判读和使用。一幅地质图内只能采用一种等高距,当基本等高距不能充分反映地形地貌特征时,可适当加绘间曲线和助曲线,选取的等高距必须是基本等高距的整倍数(表1)。
表1 各比例尺地质图等高距选取参考表
(2)居民地和道路的选取原则
选择居民地时一般先选城镇后选农村,先选行政经济意义重要的大居民地,后选一般居民地,先选交通枢纽、河谷平原、重要境界附近和高级道路终点的居民地,后选偏僻地区的居民地。绘图过程中要处理好十字路口、交叉口之间的关系,一般情况下只选取铁路、公路、简易公路、大车路、乡村路和人行小路,废弃的或建筑中的道路不选取。
(3)境界的表示原则
县以上的境界应遵循从高级到低级原则在地质图上进行完整表示,当境界线发生重合时,只绘最高级一级境界线符号。在境界交叉处、明显转折处和图廓边均不得省略境界符号。各级境界通到内图廓时,要在图廓间注出相应的行政区名称。
2.2.2 图面内容要完整,制作要规范
(1)断层和地质界线表示要准确清晰
制作地质图时应先绘主要断层,后绘次要断层。在同级断层相交时,先绘后生成的新断层,再绘早生成的老断层。先描绘第四系界线,后描绘断层线,再绘其他时代地质界线。断层两侧的地质界线不能一笔连绘,即使是两侧界线的错动很小,也要清晰表示。
作图时要处理好地层的新老关系,一般先绘新地层地质界线,后绘老的,由新到老逐次绘出。地质界线要线号准确,粗细一致,弯曲自然,不能穿越双线河、水库、湖塘等水域,当地质界线与河流符号平行重合时,可省略地质界线重合的部分。
(2)地质代号表示要正确,排列要紧凑
地质代号表示要规范,排列要紧凑,大小适宜,若矿点符号与地质代号、地形要素重合,一般应移动地形要素注记,还不能解决时,可用引线将符号、代号引至周围空白处。引线一般不宜超过5.0mm长,线粗0.1mm,并尽量避免同时穿越几个地质体。制图过程中要避免常见错误的出现。
(3)地质图用色要符合图件用色标准
地质图用色是否正确是地质资料检查验收的重点,这就要求我们在制图过程中严格遵守各比例尺地质图用色标准和山东省区域地质图计算机制图技术标准。一套地质图中各个地层用色要一致,不得根据自己的喜好给地质图上色,图件做完后要认真检查,出图时要仔细核对图的系统库、字库等。
2.2.3 地质图件图面整饰要美观
除区域地质图和水文地质图按有关规范或要求外,地质图件的内外图廓、分度带、坐标网、图廓间注记、图名、图幅号、比例尺、方位标、图例、图签、接图表、坐标系统说明、保密等级注记等要素均按照以下规定进行整饰。
(1)图面格式布局要合理、美观
通常情况下每类地质图都有相对固定的图面格式布局,以矿区地形地质图为例,具体格式布局见图1所示。
图1 图面格式布局
制图时应考虑图的布置、方向、图幅大小和图面内容等,国际分幅的图件应按地形图格式绘出三北方向图(磁针偏角、坐标纵线偏角及磁针对坐标纵线偏角)。平面图的方向应是上北下南或右北左南,剖面图的正北、北东、东、南东端一般放在图的右侧,也可按方位角0°至小于180°范围内放在图的右侧,当剖面方位不一致或呈弧形排列时,应一律向同一方向放平。
(2)图廓绘制要规范、美观
所有地质图件(除部分图件如柱状图外)必须绘制图廓,比例尺1:5万或小于1:5万的各类平面图,应在内外图廓间绘出居民地注记、道路到达注记、经纬度注记、坐标网注记、邻幅图号注记、风度带、界端注记等。图名、图号、区域注记、图例、比例尺、三北方向等以及说明注记等放置在图廓外。
高斯-克吕格直角坐标网线或独立直角坐标网线一般绘在图内廓和分度带内侧线或内图廓和外图廓细线之间,国际分幅的地质图件应在外图廓绘出分度线。
(3)图例要清晰、完整、统一
图中所有图形符号、文字符号、花纹及颜色必须全部列入图例,相同地质体的色调、花纹、文字符号必须一致,地质符号上下排列次序一般为地层系统(自新至老),侵入岩(自新至老、自酸性至超基性)、岩相、构造、矿产、探矿工程、其他等。一般情况下图例宜置于图廓右线外侧,当图内有较大空白时,亦可放在图内。图例内注记不得用行、草书体,字体和字号应按有关标准图式规定执行,图例应加绘图框线,线粗宜为0.3mm,图例框的大小及长宽比例应视图面大小、内容多少而定,其长宽比例为12:8,大比例为15:8。
2.3 其他方面应注意的问题
2.3.1 图的裁剪
制作地质图的过程中,往往会根据自己用图的需要,把搜集来的资料经过裁剪后进行运用,裁剪图上应注意图面四周的地质体代号是否注全、等高线是否闭合、图廓线内的居民地名称是否注全、境界的行政区划名称是否注全和河流道路的名称是否注全等问题。裁剪后的图图面要清晰、字体大小适中、内容安排合理。
2.3.2 出图
出图是地质图制作中一个重要环节,也是最后的环节。出图前要认真检查图面内容、字库和系统库是否正确、出图比例和纸张大小是否合适、打印机墨盒是否有墨等问题,经过自查或互查后,确保图件无误,方可进行出图。
2.3.3 图的粘接
由于受纸张大小和打印机幅面的限制,地质图制作过程中往往需要进行图的粘接。为保证图的质量和美观,粘接图时应采用乳胶,居民地、地质体及界线等重叠部分要尽可能地闭合或连接,不得出现错位和污垢现象。
2.3.4 叠图
地质报告一般都放置在A4大小的报告盒内,这就需要对地质图进行折叠。叠图时要叠成手风琴式,尽可能把图面有效内容往里折叠,只露出图名和责任表即可。为使得一套报告中所有图件大小一致,叠图时需要在叠图台上或按照叠图板的大小进行仔细操作。
3 地质图件汇交验收经验总结
2001年山东省开始要求汇交电子文档,通过10多年的不懈努力,在全省范围内建立了一支人员相对固定的地质资料汇交队伍,坚持每年至少举办一期地质资料汇交管理培训班,重点讲解汇交过程中常见问题特别是地质图件普遍出现的问题。为提升全省地质资料汇交质量,省厅资源处和资料档案馆编辑出版了《山东省矿产资源储量报告编制指南》,书中对地质图件的编制要求、版式、用色、地层和地质代号等进行了详细阐述。为使汇交人更好地编制地质图件,日常工作中我们收集和整理了各类地质图件国家制作标准,印制了《地质图件编制国家标准与规范汇编》,发放给各地勘单位和汇交人。
通过档案馆资料管理人员、资料编制单位和汇交人的共同努力,目前山东省各类地质图件编制质量大大提升,特别是矿区地形地质图、水文地质图、实际材料图等,图件主题突出、用色正确、主次分明、图面美观,读者能迅速地判读专业内容。下一步我们准备利用山东省地质资料管理QQ群交流群、山东国土资源资料档案馆网站、培训班和交流会等方式,搭建资料管理员、编制单位和汇交人之间联系的平台,大家相互学习,发现问题,及时沟通和改正,共同为提升山东省地质图件和地质资料的质量贡献力量。