實(shí)測地質(zhì)剖面

一、實(shí)測剖面簡介二、實(shí)測地質(zhì)剖面的野外工作方法三、實(shí)測地質(zhì)剖面的室內(nèi)整理成圖

主要內(nèi)容第一頁，共61頁。一、實(shí)測剖面簡介1.何謂實(shí)測地質(zhì)剖面?實(shí)測地質(zhì)剖面圖（surveyedgeologicalcrosssection）簡稱實(shí)測剖面，是指用儀器（經(jīng)緯儀、平板儀）或精度較低的儀器和工具（羅盤、測斜儀、GPS定位儀、視距望遠(yuǎn)鏡、氣壓計(jì)、測繩、皮尺等）通過實(shí)地測繪而制成的地質(zhì)剖面圖。對于精度要求較高的各種地質(zhì)剖面圖(例如，布置鉆孔、坑探工程的勘探剖面圖，用于儲量計(jì)算的剖面圖等等)，都需要通過實(shí)地準(zhǔn)確測繪。第二頁，共61頁。2.實(shí)測地質(zhì)剖面的目的目的：了解地層序列（巖性、化石、時(shí)代、環(huán)境），并確定填圖單位。要求：查明以下信息1）巖性2）層和組的劃分，地層厚度3）接觸關(guān)系4）地層的時(shí)代5）形成環(huán)境野外觀察描述，采集標(biāo)本、樣品；室內(nèi)鑒定測試分析。第三頁，共61頁。什么是地層？地層（stratum）地質(zhì)歷史上某一時(shí)代形成的層狀巖石和堆積物，地層包括沉積巖、火山巖和由沉積巖、火山巖變質(zhì)而成的變質(zhì)巖。從時(shí)代上講，地層有老有新，具有時(shí)間的概念。第四頁，共61頁。巖石沉積巖變質(zhì)巖巖漿巖噴出巖侵入巖第五頁，共61頁。填圖單位(geologicalmappingunit)又稱填圖單元。地質(zhì)填圖時(shí)，根據(jù)任務(wù)要求和比例尺大小，結(jié)合工作區(qū)具體情況和實(shí)際可能，按野外標(biāo)志，把地層、巖體等劃分成詳略各不相同的巖性組合或巖性段、單元、超單元、火山巖相、火山機(jī)構(gòu)等，以便作為野外地質(zhì)圖上反映地質(zhì)特征的基本組成部分，稱為填圖單位。按地質(zhì)填圖的比例尺，對那些具有特殊意義的標(biāo)志層、礦體、侵入體等地質(zhì)現(xiàn)象，如果在圖上寬度小于1毫米，或直徑小于2毫米，可以放大表示，并加以注明。什么是填圖單位？第六頁，共61頁。超單元（superunit）是具有親緣演化關(guān)系的單元組合，相當(dāng)于巖石地層單位中的群。凡在時(shí)間上和空間上緊密相關(guān)，并且在巖石特征（包括成分和結(jié)構(gòu)）上具有某些類似特征和清楚的親緣演化關(guān)系，未被其他地質(zhì)事件所中斷的兩個(gè)或兩個(gè)以上的單元可歸并組成為一個(gè)超單元，是一次熔融事件（巖漿熱事件）的全部產(chǎn)物。把單元?dú)w并為超單元最重要的標(biāo)志是超單元的各單元巖石成分和結(jié)構(gòu)演化的有序性和單向性。即超單元內(nèi)部從早單元到晚單元的巖石之間在成分上具有從較基性向較酸性演化的趨勢，在結(jié)構(gòu)上具有從細(xì)粒向粗粒演化的趨勢。超單元的命名由地名加超單元組成，例如會昌幅的富城超單元。第七頁，共61頁。3.實(shí)測剖面選擇原則及要求①露頭良好，地層連續(xù)，穿越方便。地質(zhì)上要求層序完整、頂?shù)捉缑嫱耆?、?gòu)造簡單、接觸關(guān)系清楚、化石豐富、巖石組合和厚度具有代表性。盡量避開侵入巖體。②剖面線方向盡可能垂直地層走向，兩者夾角不要小于60o。盡量選擇一條直線。第八頁，共61頁。牤牛山地層照片第九頁，共61頁。③盡量利用溝谷自然切面、人工采坑、鐵路和公路路塹，以便進(jìn)行野外觀測。④如果露頭不連續(xù)，布置一些短剖面相互拼接，但要注意層位拼接準(zhǔn)確，防止地層重復(fù)和遺漏。最好是依據(jù)標(biāo)志層進(jìn)行拼接。⑤如果剖面局部地段有浮土覆蓋，而且兩側(cè)一定范圍內(nèi)沒有明顯標(biāo)志層可以對比，不能用短剖面拼接或平移導(dǎo)線繼續(xù)測量，要進(jìn)行探槽揭露。尤其是地質(zhì)界線、接觸關(guān)系、巖性或產(chǎn)狀變化地段。第十頁，共61頁。60?ABA’B’道路大角度或垂直避開褶皺、斷層繞過覆蓋區(qū)或挖探槽第十一頁，共61頁。⑥按規(guī)范要求選擇比例尺，以能夠反映最小地層單位或巖石單位為原則。通常在剖面圖上厚度＞1mm的單層，都可以按實(shí)際比例尺表示出來。厚度＜1mm，但具有特殊意義的單層，如標(biāo)志層、化石層、含礦層、以及巖脈等，可以適當(dāng)放大表示，但在記錄中要注明其真實(shí)厚度。⑦剖面起點(diǎn)、終點(diǎn)的位置，剖面觀察點(diǎn)，巖層產(chǎn)狀測量位置，地層分界線位置，都要準(zhǔn)確標(biāo)定在地形圖或航片上。⑧每個(gè)地層單元要有1~2條實(shí)測剖面控制。第十二頁，共61頁。4.實(shí)測剖面的測制程序及方法（1）進(jìn)行詳細(xì)踏勘及觀察要求全隊(duì)人員參加，進(jìn)行詳細(xì)的剖面觀察。主要工作內(nèi)容有：①確定分層原則并進(jìn)行分層。在圖上＞1mm的巖性變化都要劃分出來。第十三頁，共61頁。分層標(biāo)志：☆巖層組分的顯著差異；☆巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造明顯不同；☆巖層顏色變化；☆生物化石不同；☆平行不整合、角度不整合接觸關(guān)系，應(yīng)該分層；☆互層與夾層——如果巖層厚度不大，而且多種巖性有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)，可作為互層處理。如果厚度較大，而且?guī)r性單一的厚層中夾有不同巖性的薄層，可以看做夾層?！顦?biāo)志層、化石層、礦層，以及其它分布較廣、在地層對比中具有普遍意義的薄層，都要劃分出來。若圖示中＜1mm可夸大表示；第十四頁，共61頁。②接觸關(guān)系的觀察與研究。區(qū)分整合接觸、平行不整合接觸、角度不整合接觸。③觀察研究構(gòu)造特征。確定地層剖面是單斜區(qū)段還是褶皺構(gòu)造的某一部位。如果剖面線通過處有斷層存在，要注意觀察地層的重復(fù)、缺失或錯(cuò)開。④了解化石賦存層位的巖性特征和化石的豐度、分異度及類型。⑤了解含礦性,包括含礦層位、找礦標(biāo)志及礦產(chǎn)類型。⑥注意觀察各種沉積構(gòu)造特征及所代表的地質(zhì)意義。例如，層理、層厚、波痕、沖刷面。⑦沉積相變的觀察與研究。第十五頁，共61頁。（2）統(tǒng)一認(rèn)識及要求在野外工作基礎(chǔ)上，進(jìn)行充分討論，統(tǒng)一認(rèn)識。確定分層界線、分層位置、接觸關(guān)系及構(gòu)造特征。（3）制定工作計(jì)劃確定實(shí)測剖面比例尺，投入的工作量，測制方法及順序，人員分工，工作進(jìn)度等。（4）準(zhǔn)備圖件、表格、記錄本、測量工具、取樣工具，集體裝備和個(gè)人裝備。第十六頁，共61頁。必備工具☆羅盤、錘子、放大鏡、GPS、☆測繩或皮尺（50米、100米）、直尺或三角板、量角器☆鉛筆、橡皮、記錄本、記錄表格☆地形圖和地質(zhì)圖第十七頁，共61頁。二、實(shí)測剖面的野外工作方法1.測量方法①直線法剖面短、地形簡單時(shí)用直線法。第十八頁，共61頁。②導(dǎo)線法剖面長、地形復(fù)雜時(shí)用導(dǎo)線法。第十九頁，共61頁。2.人員分工每組6人：前、后測手2人描述1人繪制剖面草圖1人填表1人采樣和測量產(chǎn)狀1人要求大家既分工又協(xié)作，密切配合。第二十頁，共61頁。3.工作內(nèi)容①前、后測手測量導(dǎo)線的斜距、方位和坡度角。斜距：后測手持0m端站在剖面的起點(diǎn)，每一導(dǎo)線的長度視地形變化而定，前測手沿剖面方位拉測繩至地形坡度突變處，使同一條導(dǎo)線上的坡度和方位一致。方位：指導(dǎo)線前進(jìn)方向，取前、后測手羅盤讀數(shù)的平均值。第二十一頁，共61頁。第二十二頁，共61頁。坡度角：取后測手所測量的仰角為“+”，俯角為“-”。讀數(shù)取前、后測手的平均值。注意前、后導(dǎo)線之間的銜接。測量數(shù)據(jù)由后測手通知記錄人員。當(dāng)記錄、繪圖、取樣各項(xiàng)工作完成后，才能前進(jìn)。②采樣和產(chǎn)狀測量人員系統(tǒng)采集各種標(biāo)本（手標(biāo)本3×6×9cm）、樣品，每一層都要有一定數(shù)量的標(biāo)本，標(biāo)定標(biāo)本的具體層位（以導(dǎo)線上的數(shù)字控制采樣位置）。上述工作完成后，將導(dǎo)線編號、采樣位置、標(biāo)本類型和數(shù)量通知記錄人員和其他工作人員。第二十三頁，共61頁。采樣的種類標(biāo)本——巖性標(biāo)本、化石標(biāo)本、光片標(biāo)本、薄片標(biāo)本樣品——化學(xué)分析樣、人工重砂樣、同位素年齡樣、古地磁樣樣品的編號要準(zhǔn)確、系統(tǒng)編號、不能重復(fù)。一般要求有剖面代號、層號、樣品類型、序號、班組代號。例如：ⅢY-②-B1，Ⅲ代表第三小組，Y代表?xiàng)罴艺茸悠拭妫诖碓摌?biāo)本取自第二層內(nèi)，B1代表薄片用標(biāo)本第一塊。第二十四頁，共61頁。樣品編號樣式樣品編號IIIW-②-B1班組號層號樣品種類樣品序號剖面名稱B—薄片標(biāo)本H—化石標(biāo)本第二十五頁，共61頁。測量各種地質(zhì)要素產(chǎn)狀——巖層產(chǎn)狀、斷層產(chǎn)狀、侵入體產(chǎn)狀、侵入體與圍巖接觸界面產(chǎn)狀、不整合界面的產(chǎn)狀。面狀要素測量傾向和傾角；線狀要素測量傾伏向和傾伏角。第二十六頁，共61頁。第二十七頁，共61頁。Figure2.5Diagramsshowinglinearfoldterminologyandfeatures第二十八頁，共61頁。③填表人員準(zhǔn)備好“實(shí)測地層剖面登記表”，將各種測量數(shù)據(jù)、有關(guān)內(nèi)容準(zhǔn)確記錄到登記表的相關(guān)欄內(nèi)（表1）。實(shí)測地層剖面登記表第二十九頁，共61頁。野外填表：野外不填水平距、高差、累計(jì)高差、視傾角、分層厚度等，其余各項(xiàng)都要填。導(dǎo)線號：填寫導(dǎo)線起止點(diǎn)的位置編號，導(dǎo)線終點(diǎn)位置編號與導(dǎo)線序號相同。例如：第一導(dǎo)線為“0—1”，第二導(dǎo)線為“1—2”。各項(xiàng)地質(zhì)內(nèi)容的記錄要與分層號相對應(yīng)，例如，斜距起止點(diǎn)是指所劃分的這一層在該導(dǎo)線測繩范圍內(nèi)的具體起止數(shù)字，如35-42m，斜距為7m。注意：分層斜距的終點(diǎn)不能超過該導(dǎo)線的斜距，即不能跨越兩個(gè)導(dǎo)線。如果某一層跨兩條導(dǎo)線，在表中兩條導(dǎo)線欄內(nèi)重復(fù)記錄分層號，如“第8層”記錄方法（表1）第三十頁，共61頁。實(shí)測地層剖面登記表第三十一頁，共61頁。④繪圖人員準(zhǔn)備好方格紙，根據(jù)野外地形特點(diǎn)和剖面的總長度確定好剖面的起畫位置和整個(gè)圖面的布局，寫好圖名和比例尺。繪圖時(shí)標(biāo)出方位，畫出地形線分層位置、巖性符號、采樣位置和類別、產(chǎn)狀位置和數(shù)據(jù)、重要地名和地物、各種接觸關(guān)系。對于標(biāo)志層、化石層、礦層、礦化層可以繪出局部放大的剖面圖。第三十二頁，共61頁。4.繪野外草圖繪制野外草圖的目的：野外現(xiàn)場繪制平面、剖面草圖，一方面為了控制導(dǎo)線方位，另一方面供室內(nèi)整理時(shí)參考。（1）野外平面圖的繪制方法總方位：可以在野外大體測量，也可以在地形圖上量得，以方格紙的橫線作為總方位線，在圖紙上方標(biāo)明北的方向（N）。繪制方法：展開法。第三十三頁，共61頁。NN654321001234567（B）（A）

圖2-2平面圖圖紙方位的選擇（A）正確的選擇（B）不正確的選擇第三十四頁，共61頁。剖面起始位置：圖紙的右端為東或南(即＞0o，≤180o)，左端為西或北(即＞180o，≤360o)，這樣有利于與地形圖對應(yīng)。畫法：在圖紙上剖面起點(diǎn)處，沿導(dǎo)線方位畫一條射線，在該射線上截出導(dǎo)線水平距。水平距可以計(jì)算，也可以作圖求出（先按坡角作地形線，投影量出水平距）。將導(dǎo)線起止點(diǎn)標(biāo)好序號，在各導(dǎo)線上按照分層水平距截取分層位置，每一個(gè)層內(nèi)標(biāo)好分層號，最好用圓圈圈起，標(biāo)于分層段中間，在適當(dāng)位置標(biāo)記產(chǎn)狀符號、化石采集部位等。分層界線、產(chǎn)狀符號等線畫的長度要作統(tǒng)一規(guī)定。第三十五頁，共61頁。如果導(dǎo)線需要平移，沿地層走向平移，平移距離不大時(shí)，按比例尺表示；平移距離較大時(shí)，不按比例尺作圖，平移方向準(zhǔn)確畫出，在圖上標(biāo)明平移距離。一般產(chǎn)狀符號長線6mm，短線1~1.5mm；地層層面符號線在地形線下延伸長度保證地形線以下地層深度1cm，分層界線1.5cm，分組界線2.5cm。巖性花紋規(guī)格

(剖面）（平面）巖性花紋：1.0cm分層界線：1.5cm0.8cm分組界線：2.5cm1.2cm第三十六頁，共61頁。楊家杖子地區(qū)實(shí)測剖面圖第三十七頁，共61頁。（2）野外剖面圖的繪制方法定位：放在平面圖下方，橫線為水平線，豎線為標(biāo)高線。起點(diǎn)：一般與平面圖對應(yīng)。畫法：展開法。按地形坡角由起點(diǎn)作一條射線，在其上按比例截取第一條導(dǎo)線斜距，依此類推，各條導(dǎo)線首尾相接就可得到剖面方向上的地表地形線。在地表地形線上截取分層斜距，將分層位置標(biāo)明，在地形線下按實(shí)測產(chǎn)狀繪制巖性花紋，標(biāo)明產(chǎn)狀及地層時(shí)代。注意：展開法繪制的剖面圖長度大于平面圖長度。剖面上巖層產(chǎn)狀不應(yīng)該是實(shí)際傾角，應(yīng)是各導(dǎo)線方向上的視傾角。地形坡度要畫準(zhǔn)，巖層傾向不要畫反（特別是小型褶皺時(shí)），以免將巖層厚度重復(fù)計(jì)算。第三十八頁，共61頁。三、實(shí)測剖面室內(nèi)整理成圖1.野外原始資料整理（1）對野外資料進(jìn)行校核：包括記錄、實(shí)測草圖、標(biāo)本、巖性描述等，補(bǔ)充更正，校核野外定名，并選樣。（2）補(bǔ)填表格空白項(xiàng)①導(dǎo)線水平距：D=L·cosα②高差：H=L·sinα③累積高差：各導(dǎo)線高差的代數(shù)和。④視傾角：查表、計(jì)算或幾何作圖求出。第三十九頁，共61頁。巖層真、假傾角換算tgα=——=——————DEEALsinβLcosβsinγtgβ=tgα·sinγβ=tg-1（tgα·sinγ）假定平面ABCD為層面，L為巖層露頭的斜距，α為巖層真傾角，β為沿導(dǎo)線方向的視傾角，γ為導(dǎo)線方向與巖層走向的夾角，則有：第四十頁，共61頁。2.巖層厚度計(jì)算(1)厚度概念：巖層頂、底面之間的垂直距離，即巖層的真厚度。(2)意義：厚度可以表明地層發(fā)育情況，不同地段可以互相對比，以便確定填圖單位。(3)計(jì)算方法：查表法、公式計(jì)算法、圖解法和赤平投影法。(4)公式計(jì)算法利用實(shí)測剖面得到的數(shù)據(jù)，即導(dǎo)線方向與巖層走向的夾角(γ)，導(dǎo)線方向上巖層頂、底面之間的導(dǎo)線距(L)，地面坡度角(β)，以及巖層的傾向和傾角(α)，就可計(jì)算出巖層厚度。第四十一頁，共61頁。①巖層傾向與坡向相反地層厚度h=BF=BEcosα=（BC+CE）cosαBC=LsinβCE=CDtgα=Lcosβsinγtgα所以，h=（BC+CE）cosα=（Lsinβ+Lcosβsinγtgα）cosα=L（sinαcosβsinγ+sinβcosα）H=L

?(sin?cos?sinγ+sin?cos)

圖1傾斜巖層厚度計(jì)算圖第四十二頁，共61頁。②巖層傾向與坡向相同（）CD=LcossinγCE=BCctg=Lsinctg所以，h=（CD-CE）sin=（Lcossinγ-Lsinctg）sin=L（sincossinγ-sincos）h=L?(sin?cos?sinγ-sin?cos)

圖2傾斜巖層厚度計(jì)算圖h=DF=EDsin=（CD-CE）sin第四十三頁，共61頁。③巖層傾向與坡向相同（＜）h=BF=BEcosα=(BC-EC)cosαBC=LsinβEC=CDtgα=Lcosβsinγtgα

所以,h=(BC-EC)cosα=(Lsinβ-Lcosβsinγtgα)cosα=L(sinβcosα-cosβsinαsinγ)第四十四頁，共61頁。地形坡向與巖層傾向關(guān)系導(dǎo)線方向與巖層走向關(guān)系垂直（γ

=90o）斜交地面水平=0≠0相反相同綜合情況h=L

?sinh=L

?sin(+)h=L

?sin(-)h=L

?sin(-)h=L

?sin?sinγh=L

?(sin?cos?sinγ

+sin?cos)h=L

?(sin?cos?sinγ-sin?cos)h=L

?(sin?cos-sin?cos?sinγ)h=L

?(sin?cos?sinγ±sin?cos)注：地形坡向與巖層傾向相同時(shí)，與代入上式即可傾斜巖層厚度計(jì)算法（8種情況）①⑧⑦⑥⑤④③②第四十五頁，共61頁。h=L

?(sin?cos?sinγ±sin?cos)注意：利用上述公式計(jì)算巖層厚度時(shí)，如果巖層傾向與地面坡向相反，用“+”號；傾向與坡向相同時(shí)用“-”號。如果巖層傾向與地形的坡向相同，且沿導(dǎo)線方向的坡度角大于巖層的傾角時(shí)，應(yīng)用公式算得負(fù)值，取其絕對值。巖層厚度綜合計(jì)算公式：第四十六頁，共61頁。3.清繪圖件(1)清繪方法正投影法——將所有測得的地質(zhì)要素投影到一個(gè)垂直斷面上，所得到的地層剖面圖。(2)確定合理的剖面方位目的：采用投影法畫剖面圖，就要選擇對于每條導(dǎo)線的地質(zhì)內(nèi)容和地形都歪曲不大的一個(gè)方向進(jìn)行投影。因此，畫平面圖的目的是為了畫投影剖面，首先要選擇好剖面方位，使平面圖能擺在一個(gè)合理的位置上。第四十七頁，共61頁。原則：一般是將剖面的起點(diǎn)和終點(diǎn)的連線方向作為剖面的方位，如果所有導(dǎo)線都在該方位兩側(cè)，則該方位合適（圖2-2），否則分段選擇；要使剖面線盡量垂直于巖層的走向，剖面線方位盡量成為各導(dǎo)線的平均方位；要使剖面線盡量垂直于巖層的走向，剖面線方位盡量成為各導(dǎo)線的平均方位。第四十八頁，共61頁。NN654321001234567（B）（A）

圖2-2平面圖圖紙方位的選擇（A）正確的選擇（B）不正確的選擇第四十九頁，共61頁。(3)清繪平面圖定向：圖上的橫線就是剖面方位線，據(jù)此將圖定好方向，畫好圖上北(N)的方向。作圖：按新的作圖方位，根據(jù)野外記錄畫出正規(guī)平面圖，其畫法和內(nèi)容同野外草圖。第五十頁，共61頁。楊家杖子地區(qū)實(shí)測剖面圖第五十一頁，共61頁。(4)清繪剖面圖畫法：用投影法作圖，使剖面上起點(diǎn)和終點(diǎn)與地形圖吻合，將拐來拐去的導(dǎo)線上的地形及地質(zhì)內(nèi)容都投影在統(tǒng)一的剖面方向上。這不同于野外草圖的展開畫法。具體作法：由已經(jīng)畫好的平面圖向下投影（控制水平位置）。①繪地形線：平面、剖面起點(diǎn)要對齊，每根導(dǎo)線的起點(diǎn)、終點(diǎn)都按圖的豎線向下投好水平位置，與野外草圖繪法不同，既不用坡度角也不用斜距，而是在投影好了的導(dǎo)線連接位置用累積高差確定該點(diǎn)地形高度（垂直位置），然后再與前一點(diǎn)的地形線相連。第五十二頁，共61頁。②繪地質(zhì)界線：由平面圖上相應(yīng)地質(zhì)界線點(diǎn)直接投影到地形線上。根據(jù)巖層產(chǎn)狀畫出各種地質(zhì)界線，下方標(biāo)出產(chǎn)狀要素、地層時(shí)代。③整飾圖件：標(biāo)方位、明顯的地物、圖名、比例尺等。楊家杖子地區(qū)實(shí)測剖面圖第五十三頁，共61頁。④責(zé)任表(右下角)1.5cm2.5cm1.5cm2.5cm注意美觀第五十四頁，共61頁。4.編寫實(shí)測剖面說明書(1)目的要求供利用剖面