构造地质学实习指导书

实习一：地质图基础知识及判读一、目的要求(1)明确地质图的概念，了解地质图的图式规格；(2)了解读地质图的一般步骤和方法；(3)掌握水平、直立、倾斜岩层及不整合在地质图上的特征二、说明（一）地质图的概念及图式规格1．概念地质图是用规定的符号、颜色和花纹将地壳上一定区域的地质体和地质现象按照一定的比例尺概括地垂直投影到水平面，来反映该区地质体和地质现象的形态、规模、时代及其分布和相互关系的一种图件。除普通地质图外，还有按工作性质和任务要求测绘内容不同的专门地质图，如构造地质图、矿产图、矿区地质图、水文地质图、工程地质图和第四纪地质图等。一幅正规地质图应该有图名、比例尺、图例和责任表。图名表明图幅所在地区和图的类型。一般采用图区内主要城镇、居民点或主要山岭、河流等命名。如果比例尺较大、图幅面积小，地名小不为众人所知或同名多时，则在地名上要写上所属的省、市或县名。如”四川省江泊县马角坝地质图)”图名用墙正美观的字体书写于图幅上端正中或图内适当位置。比例尺又称缩尺，用以表明图幅反映实际地质情况的详细程度。地质图的比例尺与地形图或地图的比侧尺一样，有数字比例尺和线条比例尺。比例尺一般注于图框外上方图名之下或下方正中位置。图例：不同类型的地质图各有其表示地质内容的图例。普通地质图的图例是用各种规定的颜色和符号来表明地层、岩体的时代和性质(见附录地层时代符号和色谱以及各种地质符号)。图例通常是放在图框外的右边或下边，也可放在图框内足够安排图例的空白处。图例要按一定顺序排列，一般按地层、岩石和构造这样的顺序排列，并在它们前面写上“图例”二字。地层图例的安排是从上到下由新到老；如放在图的下方，一般是由左向右从新到老排列。图例都画成大小适当的长方形格子排成整齐的行列。方格内标的颜色和符号与地质图上同层位的颜色和符号相同，并在方格外适当位置注明地层时代和主要岩性。已确定时代的喷出岩、变质岩要按其时代排列在地层图例相应位置上。岩浆岩体图例放在地层图例之后，已确定时代的岩体可按新老排列，时代未定的岩体按酸性到基性顺序排列。构造符号的图例放在地层、岩石图例之后，一般排列顺序是：地质界线、褶皱轴迹(构造图中才有)、断层、节理以及层理、劈理、片理、流线、流面和线理产状要素，除断层线用红色线外，其余都用黑色线。对地层界线、断层线是实测的与推断的，图例与图内一样应有所区别。凡图内表示出的地层、岩石、构造及其他地质现象就应无遗漏地有图例，图内没有的就不能列上图例。地形图的图例一般不标注在地质图上。图框外左上侧注明编图单位；右上侧写明编图日期；下方左侧注明编图单位、技术负责人及编图人；右侧注上引用的资料(如图件)单位、编制者及编制日期。也可将上述内容列绘成“责任表”放在图框外右下方。在小比例尺图上要画上经纬度以表明其地理位置。2．地质剖面图(图)地质图常附一幅或几幅切过图区主要构造的剖面图。剖面图要标明图名，通常是以所在地名及所经过的主要地名(如山峰、河流、城镇和居民点)作为图名。剖面在地质图上的位置用一细线标出，两端注上剖面代号，如I、I'。剖面图的比例尺应与地质图的比例尺一致，如剖面图附在地质图的下方，可不再注明水平比例尺，但垂直比例尺应表示在剖面两端竖立的直线上，选比本区最低点更低的某一标高作基线，然后以基线为起点在竖直线上注明各高程数。剖面图两端的同一高度上必须注明剖面方向(用方位角表示)。剖面所经过的山岭、河流、城镇等重要地理标志名称应标注在剖面上所在位置。剖面图的放置一般南端在右边，北端在左边，东右西左，南西和北西在左边，北东和南东端在右边。剖面图与地质图所用地层符号、色谱应该一致。在一幅图上时可以省。剖面图内一般不要留有空白。地下的地层分布、构造形态应该根据该处地层厚度、层序、构造特征适当推断绘出，但不宜推断过深。3．地层柱状图正式的地质图或地质报告中常附工区的地层综合柱状图。地层柱状图可以附在地质图的左边，也可以绘成单独一幅图。比例尺可根据反映层地详细程度的要求和地层总厚度而定。图名书写于图的上方，一般标为“xx地区综合地层柱状图”。综合地层柱状图是按工作区所有出露地层的新老叠置关系恢复成水平状态切出的一个具代表性的柱子。在柱子中表示出各地层单位或层的厚度、时代及地层系统和接触关系等。一般只绘地层(包括喷出岩)，不绘侵人体。也有将侵入岩体按其时代与围岩接触关系绘在柱状图里。用岩石花纹表示的地层岩性柱子的宽度，可根据所绘柱状图的长度而定，使之宽窄适度，美观大方，一般以2—4cm为宜。地层柱状图格式请见太阳山地区地质图。图内各栏可根据工作区地质情况和工作任务而调整。如“化石”、“岩性简述”。(二)阅读地质图的一般步骤和方法1.读地质图首先要看图名、比例尺和图例。从图名和图幅代号、经纬度，了解图幅的地理位置和图的类型；从比例尺可以了解图上线段长度和面积大小，并可反映地质体大小及详略程度；图幅编绘出版年月和资料来源，便于查明工作区研究史。熟悉图例是读图的基础。从图例可以了解图区出露的地层及其时代、顺序，地层间有无间断，以及岩石类型、时代等。2.在阅读之前应先分析一下图区的地形特征。在比例尺较大地形地质图上，从等高线形态和水系可了解地形特点。在中小比例尺地质图上，一般无等高线，可根据水系分布、山峰标高的分布变化，认识地形的特点。3.一幅地质图反映了该地区各方面地质情况。读图时一般要分析地层时代、层序和岩石类型、性质和岩层、岩体的产状、分布及其相互关系。对于分析地质构造方面主要是褶皱的形态特征、空间分布、组合和形成时代；断裂构造的类型、规模、空间组合、分布和形成时代及其先后顺序；岩浆岩体产状和原生、次生构造以及变质岩区所表现的构造特征等等。4.读图分析时，可以边阅读，边记录，边绘示意剖面图或构造纲要图。(三)水平岩层地质读图水平岩层在地面和地形地质图上的特征是地质界线与地形等高线平行或重合；在沟谷处界线呈“尖牙”状，尖端指向上游；在孤立的山丘上，界线呈封闭的曲线。在未发生倒转的情况下，老岩层出露在地形的低处，新岩层分布在高处。岩层露头宽度取决于岩层厚度和地面坡度，当地面坡度一致时，岩层厚度大的，露头宽度也宽；当厚度相同时，坡度陡处，露头宽度窄；在陡崖处，水平岩层顶、底界线投影重合成一线，造成地质图上岩层发生“尖灭”的假象。（四）读倾斜岩层地质图，对照理解和掌握“V”字形法则：1当岩层倾向与坡向相反时，岩层界线与地形等高线弯曲一致，但地质界线的弯曲度要小；2当岩层倾向与坡向相同，但岩层倾角小于坡角时，岩层界线与地形等高线的弯曲一致，但地质界线的弯曲度要大；3当岩层倾向与坡向相同，但岩层倾角大于坡角时，岩层界线与地形等高线的弯曲相反。应用V法则时注意，当倾斜岩层走向与沟谷或山脊延伸方向呈直交时，所产生的“V”字形大体上是对称的；如果二者呈斜交，“V”宇形是不对称的。若岩层倾向与沟谷方向一致，倾角与坡角也相等，则露头沿沟谷两侧呈平行延伸。作业1.阅读凌河地质图说明其构造演化史，出露地地层，形成环境，分析凌河地质图，判断哪些是水平岩层，直立岩层，倾斜岩层，并分别叙述它们的典型的特征，并求凌河地形地质图中K1层的厚度。2.分析凌河地形地质图，指出地层的接触的关系。实习二：用间接方法确定岩层产状要素一、目的要求1.熟悉并逐渐达到掌握“V”字形法则，学会在地形地质图上和三点法求岩层产状要素，进一步掌握岩层产状要素的概念。2.掌握地形地质图上三点法求岩层产状要素，深入理解产状要素的概念。二、说明(一)、在地形地质图上求产状要素的方法原理：此法适用于大比例尺地形地质图上，面且要求在测定范围内，岩层产状稳定，无小褶皱或断层的干扰。在图立体透视图中．某砂岩层的上层面与100m和150m高的两个水平面相交得I—I和II—II两条走向线，沿层面作它们的垂线AB即为倾斜线；AB与其水平投影AC的夹角α即为岩层的倾角，CA方向为倾向。在直角三角形ABC中，BC为两条走向线的高差。因此，只要能作出同一层面不同高程的相邻两条平行的走向线，再根据其高程和平距，即可求出岩层在该处的产状要素。其求解步骤如下(图II—4B)：1．将砂岩层的上层面界线与lOOm和150m的两等高线的交点I、I和II、II分别相连，得走向线I—I和II—II。2．从150m高程的走向线II—II上任一点C作一垂线与100m高程的走向线I—I交于A点，则CA代表倾向。根据两走向线高差50m，按地质图比例尺取BC线段(如1cm=50m)得直角三角形ABC。3．用量角嚣量出∠BAC即得出岩层倾角α值，或按地质图比例尺求出AC长度已知BC为50m，可由tanα=BC/AC求出α的度数，并量出CA的方位角即为岩层的倾向。P3(二)三点法求岩层产状要素(1)三点要位于同一层面上，但又不在一条直线上；(2)三点的方位、相互水平距离和标高(或高差)为已知，并且三点相距不太远；(3)在三点范围内岩层面平整，产状无变化，无褶皱和断层。三点法的要点：从图II—5A可以看出，只要在最高点A和最低点C的连线上，找到与B点等高的一点D，就可以作出走向线DB。过C点或A点可以作出与DB平行的另一高程的走向线CF；根据两走向线各自高程和水平距离，可以求出倾向和倾角(图II—5B)。其求解方法：(1)求等高点从最低点C作任一辅助线CS，根据A、C点间高差及B点高程用等比例线段法将其等分，在AC线上得出与B点等高的D，点。(2)求倾向连D，B即为178m高之走向线，过C点作其平行线，即为160m高之走向线CF，在D'B线上取任一点O作其垂直线OF即为倾向线，箭头表示倾向，用量角器量其方位角值(如图所示为1800即倾向1800)。(3)求倾角根据B、C点间高差，按平面图比较尺取OE'，连E'F，则∠E'FO（α）代表倾角；用量角嚣量其值。作业1.测出各岩层的产状2.用图来说明“V”字法则3.在松溪地形地质图(附图)上，根据：(1)已知某赤铁矿层为一倾斜矿层，产状稳定，有三个钻孔各见矿深度为：ZK260m；ZK340m；ZK580m，用三点法求该矿层产状；(2)在设计钻孔ZK9处，预计打多深可达该赤铁矿层顶面(230)?(提示：钻孔中铁矿层顶面高程等于钻孔地面位置高程减去见矿深度).P4P7实习三：读倾斜岩层和不整合地质图一、目的和要求(1)继续加强认识倾斜岩层和不整合接触关系在地质图上的表现特征，学会用“V”字形法则分析和求倾斜岩层的产状；(2)学习编绘倾斜岩层及不整合地区图切地质剖面图的方法。二、说明（一）分析倾斜岩层在地质图上的表现特征倾斜岩层在大比例尺地形地质图上表现出岩层界线与地形等高线成不同交切关系，在山脊和沟谷处弯曲成“V”字形，而有一定规律，即所谓“V”字形法则。通过读图应用这一规律，掌握岩层产状与地形及其相互关系对岩层界线形态影响的分析方法。同时注意岩层露头宽度变化与厚度、产状和地形的关系。(二)认识不整合在地质图上的表现特征据地质图上出露的地层时代及层序可确定不整合类型。如在图区内在两个不同时代地层之间存在地层缺失，即两地层时代层序不连续，而两地层产状一致，界线基本平行，则为平行不整合；如两地层产状不平行，较新地层的底面界线截过不同时代的较老地层界线，则为角度不整合.（三)绘制倾斜岩层地质剖面图一幅正式地质图通常附有一条或几条通过图区的主要地质构造的图切地质剖面图，以反映图区构造形态及其组合特征。它与地质图相结合，有助于我们从三维空间去认识和恢复地质构造形态和产状。绘制图切剖面的方法和步骤如下：1．选择剖面位置在分析图区地形特征、地层的出露、分布和产状变化以及构造特点的基础上，要使所作的剖面尽量垂直于区内地层走向，并通过地层出露较全和图区主要构造部位。选定后，将剖面线标定在地质图上。2．绘地形剖面在绘图纸上画出剖面基线，长短与剖面相等，两端注上垂直线条比例尺，按等高间距作一系列平行于基线的水平线。基线标高一般取比剖面所过最低等高线高度再低一、二个间距，然后以基线为起点，按等高距依次注明每条平行线的高程并将基线与地质图上剖面线放平行。最后将地质图上剖面线与地形等高线各交点投影到相应高程的水平线上，按实际地形平滑连接相邻点即可。