实测地质剖面

第一讲实测地质剖面一、实测剖面简介二、实测地质剖面的野外工作方法三、实测地质剖面的室内整理成图主要内容一、实测剖面简介1.何谓实测地质剖面?实测地质剖面图（surveyedgeologicalcrosssection）简称实测剖面，是指用仪器（经纬仪、平板仪）或精度较低的仪器和工具（罗盘、测斜仪、GPS定位仪、视距望远镜、气压计、测绳、皮尺等）通过实地测绘而制成的地质剖面图。对于精度要求较高的各种地质剖面图(例如，布置钻孔、坑探工程的勘探剖面图，用于储量计算的剖面图等等)，都需要通过实地准确测绘。2.实测地质剖面的目的目的：了解地层序列（岩性、化石、时代、环境），并确定填图单位。要求：查明以下信息1）岩性2）层和组的划分，地层厚度3）接触关系4）地层的时代5）形成环境野外观察描述，采集标本、样品；室内鉴定测试分析。什么是地层？地层（stratum）地质历史上某一时代形成的层状岩石和堆积物，地层包括沉积岩、火山岩和由沉积岩、火山岩变质而成的变质岩。从时代上讲，地层有老有新，具有时间的概念。岩石沉积岩沉积盆地地磁场方向磁性颗粒g变质岩岩浆岩喷出岩侵入岩填图单位(geologicalmappingunit)又称填图单元。地质填图时，根据任务要求和比例尺大小，结合工作区具体情况和实际可能，按野外标志，把地层、岩体等划分成详略各不相同的岩性组合或岩性段、单元、超单元、火山岩相、火山机构等，以便作为野外地质图上反映地质特征的基本组成部分，称为填图单位。按地质填图的比例尺，对那些具有特殊意义的标志层、矿体、侵入体等地质现象，如果在图上宽度小于1毫米，或直径小于2毫米，可以放大表示，并加以注明。什么是填图单位？超单元（superunit）是具有亲缘演化关系的单元组合，相当于岩石地层单位中的群。凡在时间上和空间上紧密相关，并且在岩石特征（包括成分和结构）上具有某些类似特征和清楚的亲缘演化关系，未被其他地质事件所中断的两个或两个以上的单元可归并组成为一个超单元，是一次熔融事件（岩浆热事件）的全部产物。把单元归并为超单元最重要的标志是超单元的各单元岩石成分和结构演化的有序性和单向性。即超单元内部从早单元到晚单元的岩石之间在成分上具有从较基性向较酸性演化的趋势，在结构上具有从细粒向粗粒演化的趋势。超单元的命名由地名加超单元组成，例如会昌幅的富城超单元。3.实测剖面选择原则及要求①露头良好，地层连续，穿越方便。地质上要求层序完整、顶底界面完全、构造简单、接触关系清楚、化石丰富、岩石组合和厚度具有代表性。尽量避开侵入岩体。②剖面线方向尽可能垂直地层走向，两者夹角不要小于60o。尽量选择一条直线。牤牛山地层照片③尽量利用沟谷自然切面、人工采坑、铁路和公路路堑，以便进行野外观测。④如果露头不连续，布置一些短剖面相互拼接，但要注意层位拼接准确，防止地层重复和遗漏。最好是依据标志层进行拼接。⑤如果剖面局部地段有浮土覆盖，而且两侧一定范围内没有明显标志层可以对比，不能用短剖面拼接或平移导线继续测量，要进行探槽揭露。尤其是地质界线、接触关系、岩性或产状变化地段。走向平移探槽60˚ABA’B’道路大角度或垂直避开褶皱、断层绕过覆盖区或挖探槽⑥按规范要求选择比例尺，以能够反映最小地层单位或岩石单位为原则。通常在剖面图上厚度＞1mm的单层，都可以按实际比例尺表示出来。厚度＜1mm，但具有特殊意义的单层，如标志层、化石层、含矿层、以及岩脉等，可以适当放大表示，但在记录中要注明其真实厚度。⑦剖面起点、终点的位置，剖面观察点，岩层产状测量位置，地层分界线位置，都要准确标定在地形图或航片上。⑧每个地层单元要有1~2条实测剖面控制。4.实测剖面的测制程序及方法（1）进行详细踏勘及观察要求全队人员参加，进行详细的剖面观察。主要工作内容有：①确定分层原则并进行分层。在图上＞1mm的岩性变化都要划分出来。分层标志：☆岩层组分的显著差异；☆岩石结构构造明显不同；☆岩层颜色变化；☆生物化石不同；☆平行不整合、角度不整合接触关系，应该分层；☆互层与夹层——如果岩层厚度不大，而且多种岩性有规律地重复出现，可作为互层处理。如果厚度较大，而且岩性单一的厚层中夹有不同岩性的薄层，可以看做夹层。☆标志层、化石层、矿层，以及其它分布较广、在地层对比中具有普遍意义的薄层，都要划分出来。若图示中＜1mm可夸大表示；②接触关系的观察与研究。区分整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触。③观察研究构造特征。确定地层剖面是单斜区段还是褶皱构造的某一部位。如果剖面线通过处有断层存在，要注意观察地层的重复、缺失或错开。④了解化石赋存层位的岩性特征和化石的丰度、分异度及类型。⑤了解含矿性,包括含矿层位、找矿标志及矿产类型。⑥注意观察各种沉积构造特征及所代表的地质意义。例如，层理、层厚、波痕、冲刷面。⑦沉积相变的观察与研究。（2）统一认识及要求在野外工作基础上，进行充分讨论，统一认识。确定分层界线、分层位置、接触关系及构造特征。（3）制定工作计划确定实测剖面比例尺，投入的工作量，测制方法及顺序，人员分工，工作进度等。（4）准备图件、表格、记录本、测量工具、取样工具，集体装备和个人装备。必备工具☆罗盘、锤子、放大镜、GPS、☆测绳或皮尺（50米、100米）、直尺或三角板、量角器☆铅笔、橡皮、记录本、记录表格☆地形图和地质图二、实测剖面的野外工作方法1.测量方法①直线法剖面短、地形简单时用直线法。②导线法剖面长、地形复杂时用导线法。2.人员分工每组6人：前、后测手2人描述1人绘制剖面草图1人填表1人采样和测量产状1人要求大家既分工又协作，密切配合。3.工作内容①前、后测手测量导线的斜距、方位和坡度角。斜距：后测手持0m端站在剖面的起点，每一导线的长度视地形变化而定，前测手沿剖面方位拉测绳至地形坡度突变处，使同一条导线上的坡度和方位一致。方位：指导线前进方向，取前、后测手罗盘读数的平均值。坡度角：取后测手所测量的仰角为“+”，俯角为“-”。读数取前、后测手的平均值。注意前、后导线之间的衔接。测量数据由后测手通知记录人员。当记录、绘图、取样各项工作完成后，才能前进。②采样和产状测量人员系统采集各种标本（手标本3×6×9cm）、样品，每一层都要有一定数量的标本，标定标本的具体层位（以导线上的数字控制采样位置）。上述工作完成后，将导线编号、采样位置、标本类型和数量通知记录人员和其他工作人员。采样的种类标本——岩性标本、化石标本、光片标本、薄片标本样品——化学分析样、人工重砂样、同位素年龄样、古地磁样样品的编号要准确、系统编号、不能重复。一般要求有剖面代号、层号、样品类型、序号、班组代号。例如：ⅢY-②-B1，Ⅲ代表第三小组，Y代表杨家杖子剖面，②代表该标本取自第二层内，B1代表薄片用标本第一块。样品编号样式样品编号IIIW-②-B1班组号层号样品种类样品序号剖面名称B—薄片标本H—化石标本测量各种地质要素产状——岩层产状、断层产状、侵入体产状、侵入体与围岩接触界面产状、不整合界面的产状。面状要素测量倾向和倾角；线状要素测量倾伏向和倾伏角。Figure2.5Diagramsshowinglinearfoldterminologyandfeatures③填表人员准备好“实测地层剖面登记表”，将各种测量数据、有关内容准确记录到登记表的相关栏内（表1）。实测地层剖面登记表野外填表：野外不填水平距、高差、累计高差、视倾角、分层厚度等，其余各项都要填。导线号：填写导线起止点的位置编号，导线终点位置编号与导线序号相同。例如：第一导线为“0—1”，第二导线为“1—2”。各项地质内容的记录要与分层号相对应，例如，斜距起止点是指所划分的这一层在该导线测绳范围内的具体起止数字，如35-42m，斜距为7m。注意：分层斜距的终点不能超过该导线的斜距，即不能跨越两个导线。如果某一层跨两条导线，在表中两条导线栏内重复记录分层号，如“第8层”记录方法（表1）实测地层剖面登记表④绘图人员准备好方格纸，根据野外地形特点和剖面的总长度确定好剖面的起画位置和整个图面的布局，写好图名和比例尺。绘图时标出方位，画出地形线分层位置、岩性符号、采样位置和类别、产状位置和数据、重要地名和地物、各种接触关系。对于标志层、化石层、矿层、矿化层可以绘出局部放大的剖面图。4.绘野外草图绘制野外草图的目的：野外现场绘制平面、剖面草图，一方面为了控制导线方位，另一方面供室内整理时参考。（1）野外平面图的绘制方法总方位：可以在野外大体测量，也可以在地形图上量得，以方格纸的横线作为总方位线，在图纸上方标明北的方向（N）。绘制方法：展开法。NN654321001234567（B）（A）图2-2平面图图纸方位的选择（A）正确的选择（B）不正确的选择剖面起始位置：图纸的右端为东或南(即＞0o，≤180o)，左端为西或北(即＞180o，≤360o)，这样有利于与地形图对应。画法：在图纸上剖面起点处，沿导线方位画一条射线，在该射线上截出导线水平距。水平距可以计算，也可以作图求出（先按坡角作地形线，投影量出水平距）。将导线起止点标好序号，在各导线上按照分层水平距截取分层位置，每一个层内标好分层号，最好用圆圈圈起，标于分层段中间，在适当位置标记产状符号、化石采集部位等。分层界线、产状符号等线画的长度要作统一规定。如果导线需要平移，沿地层走向平移，平移距离不大时，按比例尺表示；平移距离较大时，不按比例尺作图，平移方向准确画出，在图上标明平移距离。一般产状符号长线6mm，短线1~1.5mm；地层层面符号线在地形线下延伸长度保证地形线以下地层深度1cm，分层界线1.5cm，分组界线2.5cm。岩性花纹规格(剖面）（平面）岩性花纹：1.0cm分层界线：1.5cm0.8cm分组界线：2.5cm1.2cm杨家杖子地区实测剖面图（2）野外剖面图的绘制方法定位：放在平面图下方，横线为水平线，竖线为标高线。起点：一般与平面图对应。画法：展开法。按地形坡角由起点作一条射线，在其上按比例截取第一条导线斜距，依此类推，各条导线首尾相接就可得到剖面方向上的地表地形线。在地表地形线上截取分层斜距，将分层位置标明，在地形线下按实测产状绘制岩性花纹，标明产状及地层时代。注意：展开法绘制的剖面图长度大于平面图长度。剖面上岩层产状不应该是实际倾角，应是各导线方向上的视倾角。地形坡度要画准，岩层倾向不要画反（特别是小型褶皱时），以免将岩层厚度重复计算。三、实测剖面室内整理成图1.野外原始资料整理（1）对野外资料进行校核：包括记录、实测草图、标本、岩性描述等，补充更正，校核野外定名，并选样。（2）补填表格空白项①导线水平距：D=L·cosα②高差：H=L·sinα③累积高差：各导线高差的代数和。④视倾角：查表、计算或几何作图求出。岩层真、假倾角换算tgα=——=——————DEEALsinβLcosβsinγtgβ=tgα·sinγβ=tg-1（tgα·sinγ）假定平面ABCD为层面，L为岩层露头的斜距，α为岩层真倾角，β为沿导线方向的视倾角，γ为导线方向与岩层走向的夹角，则有：2.岩层厚度计算(1)厚度概念：岩层顶、底面之间的垂直距离，即岩层的真厚度。(2)意义：厚度可以表明地层发育情况，不同地段可以互相对比，以便确定填图单位。(3)计算方法：查表法、公式计算法、图解法和赤平投影法。(4)公式计算法利用实测剖面得到的数据，即导线方向与岩层走向的夹角(γ)，导线方向上岩层顶、底面之间的导线距(L)，地面坡度角(β)，以及岩层的倾向和倾角(α)，就可计算出岩层厚度。①岩层倾向与坡向相反地层厚度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)图1倾斜岩层厚度计算图②岩层倾向与坡向相同（）CD=LcossinγCE=BCctg=Lsinctg所以，h=（CD-CE）sin=（