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在某一地段内沿一定方位实际测量和编制地质剖面图是一项重要的基础地质研究工作也是对工作区内地层时代层序岩性特征厚度古生物演化特征含矿层位和接触关系等进行综合研究的手段
在实测剖面工作中凡是剖面线所经过的所有地质现象都要进行观察描述各种地质数据和资料都要进行测量和收集
所涉及的地质问题都要详细进行研究包括
沿剖面线的地形变化
各时代地层的岩性特征及厚度
古生物化石层位及所含化石的种属特点
地层的接触关系
系统采集岩石标本及化石标本采集各种分析样品待室内进行分析研究
专门人员进行地球物理及放射性测量等项工作
在此基础上进行该区地质发展史的研究以恢复古地理古气候的特征推断地壳运动的时期及特点通过不同地质剖面的对比研究同一时期不同地区的地质环境的变化等等因此许多专门性的研究工作也都要通过实测一定数量的地质剖面来完成
在地质测量工作中通过实测剖面系统掌握测区内上述资料的基础上详细而准确地划分地层确定填图单位明确分层标志为顺利开展地质测量作好基础工
作
在踏勘测区的基础上选择几条典型的剖面进行实测和研究是地质测量工作的重要内容为了使实测剖面顺利而有效地进行选择好剖面线的位置是很重要的选择剖面线有以下4点要求
剖面线要通过区内所有地层也就是说在剖面线最短的情况下通过的地层越全越好剖面线应尽可能垂直于岩层走向有时一条剖面不能包括所有地层这时可分几个剖面进行测量然后综合成一个连续剖面所测每一时代地层最好要有顶面和底面选择发育好厚度最大的地段以解决地层问题为目的的剖面最好选择结构比较简单尽可能不受断层褶皱及岩体干扰的剖面如果以解决构造问题为主所选剖面应反映测区的主要构造特征剖面线要垂直主要的褶皱轴线和断层走向
剖面线经过地段露头要好尽可能选择连续山脊或沟谷避开障碍物减少平移为使制图整理方便剖面线尽量取直避免拐折太多
根据对剖面研究的精度要求确定剖面比例尺如果要求将出露1m宽的岩性单位划分并表示出来就应选取11000的比例尺绘制如果要求将出露2m宽的岩性单位划分并表示出来则应选取12000的比例尺绘制等等所以在实测剖面过程中凡是在图上能表示1mm宽度的岩性单位都要划分出来而有特殊意义的矿层标志层等即使在图上表示不足1mm也应放大至1mm夸大表示
剖面的起点与终点应作为地质点标定在地形图上
第二节实测剖面的野外工作
剖面测量方法有直线法和导线法如果剖面较短地形简单利用直线法便于整理如果剖面较长且地形变化较复杂时一般用导线法进行
野外工作有地形及导线测量岩性分层测量岩层产状观察描述填写记录表格绘制野外草图采集标本及取样等一般需要35人最好57人包括前测手后测手分层员记录员和采样员等共同测制一条剖面分工合作互相配合
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各1人二人身高最好一样来完成一般用50m100m长的测绳后测手持0m端前测手持另一端测量开始时后测手站定剖面起点
前测
手向剖面终点方向前进待到地形起伏变化处则停止两人将测绳拉直此时前测手向记录员报告导线斜距测绳终点所记米数前测手应当注意寻找地形恰当的位置作为导线终点有时需前后照应尽量选择地形起伏的折点部位如沟底山顶等使每一导线尽量放长减少导线次数加快工作进度降低整理的工作量前后测手共同测量导线方位和地形坡度角导线方位是指导线的前进方向用方位角记数前后测手测量误差小于23取其平均值记入记录表格中地形坡度的测量是利用罗盘测斜仪前后测手分别瞄准对方相同高度部位使视线与地面平行一致多测几次前后校正开始读数以后测手为准仰角为俯角为测准后将角度连同或号一同报告给记录员记入表格中
二观察描述及分层
观察描述及分层12人是实测面的中心工作一切都围绕其进行所以一般都由工作细心经验丰富的人员承担
分层是根据岩石的岩性颜色成分结构构造上的差异性特征按照比例尺的精度要求划分出不同的岩石单位在分层处做好标记如插上小红旗等并且将分层的位置在导线上读出报告给纪录员记入表格中
首先确定沉积岩大类然后根据具体特征进行边观察边描述准确定名详细描述记录此项工作最好两人进行互相研究共同切磋取样人员可同时配合采集地层标本和各种样品要注意分层准确合理有时无须将岩层分得过细但有时对于有特殊意义的岩层矿层又必须详细的划分待室内整理时再行取舍
分层人员要及时向记录人员报告分层位置层号及岩性定名当一导线工作完毕及时指挥测手前进
重要的地质现象要作素描图或照像对一些出露不好而又关键的地段要向导线两侧追踪补充描述必要时可将导线附近的地质界限沿走向平移至导线上来如果附近不可见或难于平移时则须动简单山地工程清理出露头以便观察
三标本和样品的采集及编号
原则上对所分层岩层应逐层取样
其中包括地层标本古生物化石标本岩石薄片标本矿石光片标本岩石化学分析样品人工重砂样同位素年龄样古地磁样等等对重点层位要加密采样根据地质测量规范的要求而定取样项目标本及样品一定要准确系统编号填好标本签并用标本纸包装起来所有的标本及样品编号不准重复一般编号要有剖面代号层号标本及样品类型如薄片标本化学分析样等标本的序号等
如果在实习中有多组或不同班级同测一条剖面则班级或小组的代号也要编入
如WB1W代表王庄剖面
该标本取自第层内
B1代表薄片用标本该层的第一块薄片标本
ZH2代表三班或三组
Z代表张崖子剖面
该标本取自层
H2化石标本该层的第二块
采集标本及样品的注意事项
一定要在真正露头上采集样品及标本不能用转石代替
取样位置要准确在测绳上读准斜距记入表格中
标本与样品一定要取新鲜岩石规格视需要而定一般情况下标本规格为369cm3或246cm3特殊样品可大一些或小一些标本上用白胶布贴好写上记录编号或者用记号笔直接写在标本上回室内最好涂上白漆用墨笔编号包装负责采样人员要逐层测量岩层产状报告记录员填入表中
四填写记录表格
实测剖面需要在野外填记专用的记录表格
表格内除各项水平距高差累积高差产状视倾角分层厚度等项待室内整理时经计算或查有关表格填入外其余各项均应在野外准确无误填写
导线号要写导线起始点的位置编号如第一根导线为01第二条为12等等
导线方位角是记录后测手所测定的导线前进的方位注意不要把方位记反
各项地质内容的记录都要与分层号相对应如斜距起止点是指所分这一层在该导线测绳范围内的具体起终数字如2243
地形坡度角要以后测手为准倾角为或
其他各项要准确填写不得遗漏记录人员要及时向各工作人员询问所测数据及记录内容分层人员得知记录员已将表格填写无误后方可指挥测手移动测绳记录员应起到监督作用保证质量
五绘制草图
实测剖面需要在野外填记专用的记录表格
在实测剖面中应现场绘制草图包括平面图和剖面图以便在室内整理时参考
1野外平面图的绘制方法
首先大体确定剖面的总方位可在野外大体测量也可在地形图上用量角器量得设计剖面的总方位
以图纸的横线作为该剖面的总方位线在图纸的上方标明北的方向N在图纸上确定剖面的起始位置一般图纸的右端为东或南左端为西或北如剖面的总方向为NW310则在图纸上应将130方向放于右方而310方向放于左方这样有利于与地形图相对应
开始在图纸上剖面起点处沿导线方位角画一射线在该射线上截取出导线水平距根据导线斜距及地形坡度角求出水平距DL1L2cos或者按比例用作图法求出
将导线起止点标好序号按照导线顺序一一作出在各导线上按照分层水平距截取各分层位置每分层段内要标好分层号在适当位置标记产状符号古生物化石采集部位等导线号记在导线变换处如有拐折则标于导线相交角尖处层号最好用圆圈圈起标于分层段的中间数字大小要一致分层界线及产状符号等所画线的长短也要做统一规格图1
图1平面示意图
以次法连续画出各导线上内容直到剖面终点如果中途需要平移距离较大则可不按作图比例尺而在图上标明平移距离但平移方向应准确画出
2剖面草图的绘制方法
在图纸上平面图下方的适当位置绘制野外剖面草图此时图纸的横线即为水平线竖线则为标高按作图比例尺
确定剖面的起点后按照地形坡度角由起点做一射线在其上按作图比例尺截取第一条导线的斜距依此在第一条导线的终点的地形坡度角及斜距画出第二条导线依此类推就可以得到剖面方向上的地表地形线在该线上截取各分层斜距将其分层位置表明按照实际产状在剖面地形线下方依次绘制岩性花纹符号标明产状及地层时代图2
图2剖面示意图
因为将折来折去的导线方位上的地形及地质内容画在同一直线方向上肯定是歪曲了实际情况第一剖面图的长度等于将剖面上导线展开的长度而在剖面方向上长于导线平面图的长度第二剖面上的产状不应是实际倾角当剖面线与岩层走向斜交时而应是各导线方向上的视倾角但是在野外现场有时来不及换算作为野外草图这种偏差是允许的待到最后整理成图时则会给以校正
值得注意的是地形坡度要绘准绘图人员应视实际情况检查测手及记录员所报坡度角的正负在室内整理时草图是重要的参考依据其次不要将倾向绘反特别是如有小型褶曲更要细心将其正确表示在剖面图上以免室内整理时将层序及厚度作重复计算
第三节实测剖面的室内整理
实测剖面的室内整理是很重要很细致的一项工作不仅是绘图方法问题实际上是对剖面的系统研究过程其中包括野外所取得资料数据及标本的系统整理清绘平面图及剖面图计算分层厚度并且在以上整理的基础上编绘地层柱状图
一野外原始资料的整理
小组成员一起核对野外记录实测草图岩石标本岩性描述记录等使各项资料完整准确一致如果出现遗漏和错误立即设法补充和更正
整理时要鉴定化石岩石及矿石标本校核野外定名确定地层时代及时送出薄片鉴定及化学分析样品等
在整理开始时首先应将记录表格内空白各项经计算或查表将其填全
如
导线水平距DL1L2cos
高差HL1L2sin
视倾角待确定剖面图的方位之后再行换算如最后清图的剖面方位已定则根据剖面方向与岩层走向夹角来计算或查表野外记录本后附表或者用赤平投影方法计算从而将其换算成剖面方向的视倾角
二岩层厚度计算
岩层厚度是指岩层顶底面之间的垂直距离即岩层的真厚度
计算方法有查表法图解法和赤平投影法也可编程利用微型计算机求真厚度下面仅介绍公式计算法
在实测剖面整理中往往利用岩层的出露宽度分层斜距地形坡度岩层产状等数据求出岩层的真厚度公式计算法比较准确但是比较繁琐可用计算器计算
倾斜岩层厚度计算方法有下列七种情况
1地面水平0导线方位垂直于岩层走向则
HiLsinHi为真厚度L为分层斜距为岩层倾向
2地面倾斜地形坡向与岩层倾向相反导线方向垂直于岩层走向则
HiLsin为地面坡度角
3地面倾斜坡向与倾向一致而导线垂直岩层走向则
HiLsin
4地面倾斜坡向与倾向一致而导线方位垂直于岩层走向则
HiLsin
5地面倾斜坡向与倾向相反导线方位斜交岩层走向则
HiLsincossinsincos为导线方位与岩层走向之间夹角
6地面倾斜坡向与倾向一致而时方位斜交岩层走向则
HiLsincossinsincos
7地面倾斜坡向与倾向一致而时导线方位斜交岩层走则
HiLsincossincossin
三清绘平面图和剖面图
根据野外草图和记录最终要清绘出正规的平面图和剖面图
首先求得合理的剖面线方位
野外所测导线拐来拐去最终要绘制在一个方向的剖面上一般采用投影法选择一个对于每条导线的地质内容和地形都歪曲不大的一个方向进行投影因此绘平面图的目的是为了投影剖面图首先要选择好剖面方位而使平面图能摆在一个恰当的位置上
一般的选择是将剖面的起点和终点的连线方位作为剖面的方位如果这时所有的导线都在该方位的两侧而不偏离很大则最理想另一个原则是使剖面线尽量垂直于岩层走向如果所有导线都在起终点连线的一侧则可根据岩层产状进行整理或者分段选择方位使剖面线方位尽量成为各导线的平均方位剖面线方位的选择在野外草图上进行最为方便图3
图3平面图与剖面图关系示意图
a平面图b剖面图
选择好剖面方位之后图纸上的横线就是剖面方位线据此将图纸定好方向绘好图纸上北N向方向指标然后按照新的图纸方位根据野外记录绘出正规的平面图其绘法和内容同野外草图但是要更准确整洁和美观而且将图的位置要连同剖面图等统一设计好最好一次成图避免反工
绘制剖面图的方法与野外草图不同野外草图是一根导线接一根导线展开是将各导线都绘在一个剖面线上这样剖面的总长度伸长
如我们在地形图上量得所测剖面的起点至终点距离是500m用展开法作出的剖面可能是530m这样就歪曲了其真实性用投影发作图是剖面的起点和终点与地形图上相吻合只不过将拐来拐去的导线上的地形及地质内容都投影在统一的剖面线方向上
其具体作法如下
画剖面图是由已经画好的平面图向下投影的方法剖面的起点要一致每根导线的起终点都按照图纸的竖线向下投好位置
在作图4时注意画地形线不用地形坡度角这是与野外草图不同的地方而在导线间的连接位置用累积高差确定该点地形的高度然后与前点地形线相连这样可以保证剖面起点与终点的高差与地形图上相符否则就将出现误差
岩层的分层界线点由平面图上相应的点直接投影到地形线上根据岩层的产状及规定的岩性花纹符号画出岩层层面线在下方标出一定数量的产状要素及地层时代剖面图的上方标明方位明显的地物要标注清楚写好图名及比例尺图名最好用隶书比例尺最好用线段比例尺
四编写剖面说明书
实测剖面的成果整理还包括编写剖面说明书以备利用剖面资料的人员阅读剖面图时参考剖面说明书大体应包括以下内容
图4平剖面投影示意图
剖面测量的日期所用时间剖面线的位置起点终点的坐标剖面的方位和总长度剖面上的露头情况剖面上所见地层时代岩体及构造发育的总的特征剖面线上的地形地貌特征实测剖面中的工作手段如地质观察物化探方法放射性测量等等剖面上取样工作量的统计如采集岩石标本数量各种取样规格数量等室内整理剖面的方法及需要说明的其他事项
地层的研究情况包括所测剖面内地层时代的划分化石依据可将野外分层进行归纳整理划分不同的岩性段分析地层发育的韵律关系各岩性段的岩性特征顶底标志各岩性段或各时代地层间的接触关系及其依据这一部分是剖面说明书的主体部分要详细加以说明有时要按层列剖面以说明各层及各段岩性的演化规律
剖面上所发现的矿层矿点情况如所取样的分析化验结果对于找矿的意义对地质测量及今后工作的建议等等
五编制地层综合柱状图
在正式地质图上往往附有工作地区的地层综合柱状图它可以直接地反映该区的地层时代岩性发育特征接触关系岩浆活动矿产层位古生物化石等情况地层综合柱状图是在分析了整个图幅内的所有实测剖面的基础上编制的有的还要参考邻区的资料
地层综合柱状图的比例尺一般大于地质图
如1万地质图附1或15000比例的地层综合柱状图
文章来源整理自网络
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