地质测剖面怎么测
㈠ 地质剖面的剖面测制及其应用
剖面测制是区域地质和矿区地质测量工作中的基础工作,一般放在地质填图工作的初始阶段即设计阶段进行,个别放在后期阶段进行,应依测区实际情况而定,按需要补测一定数量的剖面。
地质普查和区域地质调查中的地质剖面主要有以下几种:
(一)地层剖面:用来研究岩石物质及矿物成分、结构构造、古生物特征及组合关系、含矿性、标准层、沉积建造、地层组合、变质程度等。建立地层层序、查清厚度及其变化,接触关系,确定填图单位。
(二)构造剖面:着重研究区内地层及岩石在外力作用下产生的形变(如褶皱、断层、糜棱岩带(韧性剪切带))及其构造特征(节理、破劈理等)、类型、规模、产状、力学性质和序次、组合及复合关系等。对于研究区域构造的剖面,则要通过主干构造及典型的构造单元。
(三)侵入岩剖面:主要研究侵入岩的矿物成分、含量、含矿性、结构构造、岩相变化特征、同化混染、接触蚀变作用、侵入时期、侵入体与成矿的关系。
(四)第四系剖面:研究第四纪沉积物的年代、特征、成因类型及含矿性,和地层厚度及变化特征、新构运动及其表现形式。
(五)火山岩剖面:研究火山岩的岩性特征、构造特征、与上下地层的接触关系、火山岩中沉积夹层的建造、生物特征,确定火山岩的喷发形式、火山的喷发周期,火山构造等。
(六)矿区勘探线剖面:分铅直剖面和水平剖面,此处仅指铅直剖面。在布设勘探剖面时,要照顾到整个矿床的各个地段,或兼顾相邻矿床。剖面线垂直矿体(床)走向线,间距一般与勘探网度一致。勘探线剖面主要反映矿体与围岩之间的分界;各种岩石之间的界线,构造界线;矿体的数量、分布、形状、大小、产状、厚度,矿石的自然类型和工业品级;构造控制和构造破坏等。剖面上标出探矿工程的种类、数量、位置、取样资料,从而可反映出勘探工作的工程控制程度、矿体圈定的合理程度、各地段的储量级别。
㈡ 怎样进行地质勘探测量
作为从事地质工程的技术人员,除了应掌握地质勘探工程的专业知识外,还应熟悉勘探工程中的测量工作,尤其是现在测量电子仪器的广泛使用,测量仪器操作越来越简单,应具 有参与或组织实施测量业务的能力,合理使用测量资料。
地质勘探测量通常包括地质填图、勘探工程、地质剖面等测量工作。
第一节 概述
地质勘探是为了详细查明地下资源,并确定矿物位置、形状及储量。地质勘探一般分为普查、详查和精查三个阶段。普查阶段是根据在地表上所发现的矿点(矿体露头)以及配合地表揭露工程和少量的勘探工程等手段所进行的地质观察。初步查明矿产的品种、矿体的规模、形状和产状,确定矿石的品位和储量。详查阶段亦称勘探阶段,是在普查基础上对矿区进行更详细的勘查,目的是查明矿区的地质构造、矿体产状、矿石品位、物质成份及储量等获得更可靠的地质资料。精查是在普查和详查的基础上,进一步查明矿产品的埋藏情况,确定矿体的品位、储量、开采价值、开采方法等,为下一步开矿作好准备。地质勘探工程测量是为地质勘探提供可可靠的测绘资料,配合地质勘探作业以保证任务的完成。
地质勘探工程测量的主要工作任务是:
1.为勘探工程的设计和研究地质构造提供勘探区域的控制测量和各种比例尺的地形图; 2.根据地质工程的设计,在实地给出工程施工的位置和方向(又称定位和定线); 3.竣工后测出工程点的平面坐标和高程;
4.提供编制地质报告和储量计算的有关图纸资料。
为了进行上述测量工作,应首先在勘探区建立测量控制网,控制网的等级应以《地质勘察测量规程》为依据,并结合勘探区的地形条件和勘探网的密度和精度要求,还应同时满足矿区所需比例尺地形图测量的需要,其它测量工作在控制测量的基础上进行。一般情况下作为地质勘探区首级平面控制网,可根据勘探面积、勘探网密度和地形条件,布设四等或5″级导线网,若有GPS接收机,也可布设相应等级的GPS控制网,在此基础上再以交会、导线等方法进行加密。高程控制网根据不同的精度要求,可采用水准测量、三角高程测量或GPS测高。
当勘探区已建立地形测量控制,如果精度能满足勘探工程测量的需要时,应利用其作为一切勘探工程测量的平面和高程控制,不必重新布网。如其密度不够,可在原有基础上进行加密。
勘探区的地形测量是为地质勘探工程服务的,测图比例尺的大小是随地质勘探对矿石储量计算的精度要求不同而变化的。储量计算的越精确,测图比例尺就越大,随着勘探工程的进展,勘探工程所需的地形图比例尺也逐渐变大。一般应满足大比例尺(1:500~1:5000)测图的需要。
第二节 地质填图测量
在矿区勘探工程中,首先要进行地质填图,通过地质填图来详细查清地面地质情况,划分岩层,确定矿体分布,以便正确了解矿床与地质构造的关系及规律,为下一步的勘探工作提供可靠的依据,并作为储量计算的地表依据。
一、地质填图的比例尺
地质填图是用地形图作为底图,将矿体的分布范围及品位变化情况、围岩的岩性及地层
的划分、矿区的地质构造类型以及水文地质情况等填绘到地形图上,即成为一张地质地形图。在地质工作的各个阶段,要填绘不同比例尺的地质图。在普查阶段,要填绘1:10万或1:20万的区域地形图,详查阶段,要填绘1:1万、1:2 .5万或1:5万的地质地形图。在精查阶段,填图比例尺依据矿床的具体情况而定,若矿床的生成条件简单,产状较有规律,规模较大,品位变化较小,则采用的比例尺就小,反之较大。一般规模大、赋存条件简单的矿床如煤、铁等沉积矿床,通常用1:1万至1:5万比例尺的地质地形图;对于规模较小、赋存条件较复杂的矿床如铜、铅、锌等有色金属的内生矿床,通常用1:2000和1:1000的地质地形图;对于某些稀有金属矿床,还可采用更大的比例尺,如1:500。一般地形图的比例尺应与地质填图的比例尺相同,
二、地质填图的方法
地质填图测量包括地质点测量和地质界线测量两个步骤,其中地质点测量是最基本的测量工作。
地质点是指勘探矿区地表上反映地质构造的点,如露头点、构造点,岩体和矿体界线点、水文点等。它们是地质人员进行地质调查的地质观察点,是填绘地形图的重要依据。这就需要采用适当的方法将地质点测绘在地形图上。地质点的位置是地质人员在实地观察确定的,确定后用红油漆或插一小红旗作为标记,并编号。
测定地质点前应准备好作为底图的地形图,控制点资料,并对控制点进行检查。要充分利用测区已有的控制点,如果控制点不足,可采用导线测量等方法加密。地质点测量作业方法、程序及要求与地形测图的碎部点测量完全相同,地质点测量一般由地质人员与测量人员共同完成。地质人员在选择地质点,描述地质内容和绘绘制地质蓝草图时,兼职立尺员,测量人员按照地形图中测碎部点的方法,测定地质点的平面位置和高程,最后制成地质地形图。
矿体及岩层界线的圈定:在测定地质点的基础上,根据矿体和岩层的产状与实际地形的关系,将同类地质界线点连接起来,并在其变换处适当加密点,地质界线的圈定一般由地质人员现场进行,也可野外记录,室内圈定。图12-1是地形图作为底图绘出的部分地质图,图中虚线表示的是根据地质点和地质界线的观测资料圈定的地质界线,例如虚线1~2表示侏罗系(J)和三叠系(T)地层的分界线(P为二叠系、C为石炭系、D为泥盆系、S为志留系)
三、地质填图中的注意事项
1、 地质人员在进行地质点观察时,应携带地形图,并绘制草图
3
2、 地质填图应充分利用已有的控制点,包括图根点,控制点经检查符合要求的情况下,
可以直接使用。当控制点丢失或破坏时,必须重新建立图根控制。
3、 地质点测量根据具体的条件可采用:平板仪极坐标法,经纬仪配合小平板仪法,有
条件可采用全站仪进行数字化成图方法测设或用RTK直接测量地质点的坐标。
第三节 勘探工程测量
一、勘探线、勘探网的测设
在地质勘探过程中,各种勘探工程如槽、井、钻孔和坑道等一般都是沿着一定直线方向布设的,这些直线叫勘探线。勘探线又彼此交叉构成一定形状的格网,称为勘探网
(一)勘探线、勘探网的布设形式
勘探工程的布设,一般是平行于矿体走向或者垂直于矿体的走向。人们把平行于矿体走向的勘探线称为横向勘探线。垂直于矿体走向的勘探线称为纵向勘探线。纵横勘探线相互交叉构成勘探网。勘探网的形状和密度由矿体的种类及产状确定。一般有正方形、矩形、菱形和平行线型。
勘探网内勘探线的间距是根据矿床类型、勘探阶段要求探明的储量等级而定,一般在20米至1000米之间。为了控制勘探线和勘探网的测设精度,也须遵循先整体后局部的原则,首先在矿区中布设一基线,然后再布设其它勘探线。如图12-3所示,M、N为基线。勘探网上点的编号以分数形式表示,分母代表线号,分子代表点号,以通过基线P的零点为界,西边的勘探线用奇数表示,东边的用偶数表示;以基线为界,以北的点用偶数号表示,以南的用奇数表示。
0
2
表示基线与东第一条勘探线的交点。 (二)勘探线、勘探网的测设 1、基线的测设
在已建立测量控制网的情况下,根据地质勘探工程的设计坐标和已知测量控制点的坐标反算测设数据,直接将地质勘探工程测设到实地上。在尚未建立控制网的勘探区,若没有全站仪,应首先布置勘探基线作为布设勘探网的控制。由地质人员和测量人员实地确定基线的方向和位置,基线一般由三点组成,
㈢ 地质剖面测制
地质剖面是研究地层、岩体、构造、褶皱与断裂构造形态垂向变化的基本手段。按其内容可分为地层剖面、侵入体及火山构造剖面、构造剖面、地貌剖面以及矿体剖面等。从研究程度和精度上可分为信手剖面和实测剖面。信手剖面具有概略的示意性质,作为踏勘和路线地质填图中的一种辅助记录手段。实测地质剖面则是测区地层、构造、岩浆岩、矿体重点问题的研究解剖过程,它是填图单位划分的依据,是填图质量的关键性前提,是报告编写的一项主要基础资料。实测地质剖面工作一般应于填图之前完成。对构造变动较大、变质程度较深、层序不清的地区,据前人资料和踏勘结果尚不能选出可供实测剖面的位置时,可通过加密路线剖面踏勘,确定标志层和临时填图单位(其数量应多于比例尺所限定的填图单位),待通过阶段工作后再补测。
实测剖面的数量和分布与测区地质情况、测区大小有关,地层剖面在每个时代的地层中至少应有1~2条,岩体、构造剖面图可视具体情况而定。剖面位置的确定要考虑它的代表性,还要注意剖面对测区填图的控制作用,一般应选在测区内部,个别情况可使用图幅临近地区的剖面。
不同性质的地质剖面测制的任务不同。地层剖面主要任务是查明地层的岩石成分、层序、厚度、沉积特点,火山喷发相序与喷发旋回,变质组构、变质相,含矿层位,接触关系及时代。地层剖面应选在层序完整、产状清楚、构造简单、接触关系明确、化石丰富、岩性组合和厚度具有代表性的地段,避开侵入体的破坏和影响。岩体剖面旨在查明岩体的岩石类型及结构、构造、岩相分带、岩体形态与产状、与围岩接触关系及接触带特征,查明不同时代、不同类型岩体的相互关系及侵入顺序等。剖面应选在露头良好、相带清楚、岩性有代表性,接触关系明显,原生构造比较发育的地段。构造剖面研究测区主要构造的性质、形态特征、规模、空间分布及其相互关系。其他剖面如矿体剖面、地貌剖面等视研究需要而定。
3.2.1.1 实测剖面的技术要求
为保证实测剖面的质量,实测剖面线方位应尽可能垂直地层走向或主要构造线走向,其间的夹角一般不应小于60°。剖面线通过处基岩露头良好,可利用河谷的自然切面或铁路、公路、壕沟等人工露头。覆盖地段可于相邻处补测辅助短剖面,借助标志层与主剖面进行层位对比。若覆盖过宽,且岩性变化、产状及接触关系不清时,可使用探槽、井探及剥土予以揭露。产状平缓的地层剖面可选在沟谷边缘,条件允许时可直接测制地层柱状图,并尽量收集钻探资料,以了解隐伏地层层位。剖面比例尺根据规范要求和剖面地质情况而定,以能充分反映最小地层单位、岩石单位为原则。常用比例尺1:500~1:5000。凡在图上可表示厚度为1Mm的岩层或地质体均应单独划出,有特殊意义的层位(标志层、含矿层、岩脉等)可适当放大表示,在文字表述中注明其真实厚度。实测剖面应进行认真系统的地质观察(观察内容及要求见下文),系统采集代表性岩石手标本、磨制薄片标本、光谱分析样品,逐层寻找化石(包括遗迹化石),采集微体古生物样品等。根据任务需要还可采集化学分析样、人工重砂样、碳氧硫同位素样、同位素年龄样、古地磁测定样等。如有物探工作配合,可系统测定岩石物性参数,如放射性强度、磁化率、电阻率及密度等。
3.2.1.2 实测剖面的一般程序与方法
(1)实测剖面位置选定以后,在正式施测之前应组织全体作业人员对剖面进行详细踏勘。要求了解剖面所见地层的岩性、层序结构,确定分层位置,选择标志层;研究剖面的构造形态,进行地层对比,确定层位的重复与缺失情况;注意寻找各种沉积构造,化石层位;研究地层接触关系。踏勘时绘制信手剖面,以备正式施测时参考。若遇剖面局部被覆盖,应事先布置揭露。根据踏勘资料,确定剖面比例尺、工作量、测量方法、施测顺序及组织分工等。
(2)实测剖面的地形测量通常用半仪器法导线测量,即用罗盘仪测量导线方位和地形坡度角,用皮尺或测绳丈量地面斜距。矿区的大比例尺剖面也可用经纬仪进行导线测量,称全仪器法。分层及取样位置在地形测量时可以同时测出,因而精度高、效率快。
(3)在半仪器法作业中,一个工作组一般应由6~7人组成,组织分工如下:
(a)导线测手2人。负责导线方位角、导线长度和坡度角的测量。导线方位角以导线前进方向为准;坡度角以前进方向上坡为“+”,下坡为“-”。前后测手同时读数后取平均值,若读数差值超过3°,则应重新测量。后测手执测绳的“零”端,导线长度由前测手在绳上读出。上述三个数据测出后,报给剖面记录员和地质记录员记录下来。导线测手还应负责将剖面的起点及终点标定在地形图上。
(b)剖面记录员1人。负责在“剖面测量记录表”中填写野外实测的有关数据,见表3.2中用“*”号注明的栏目。
导线号(编号1):以剖面起点为0,第一导线后端为0,前端为1,表内记0-1。第二导线为1-2,其余依次类推。
前进方向(编号2):指每一导线前进方向之方位角。
导线长度(编号3):指每一导线前端读数,即首尾之间的斜距。
坡度角(编号4):每一导线首尾之间地面的坡度角,前进方向上坡为“正”,下坡为“负”。
岩层产状导线读数(编号8):指所量产状位置在导线上的读数。
岩层产状倾向(编号10)、倾角(编号11):指野外实测数据。应注意:岩层的测量要选择有代表性的层面测量,产状变化大的地方要多测量几个,以便保证换算地层厚度的准确性。同时要注意区分层理面和节理面、基岩和转石。
分层层号(编号14):指地层分层的顺序号。有时可能在某一分层内换导线,因此同一分层号可能出现在两条相邻导线中。
导线段起讫读数(编号15):某一分层下层面和上层面在导线上的读数,即该分层在导线上的视厚度。
地质描述(编号18):简单描述岩性、特殊的沉积构造或化石等,以便做图和与野外记录簿对照。岩性描述内容为颜色、层厚特征、岩石名称或岩石组合等,如“紫红色厚层长石砂岩偶夹紫红色粉砂质页岩”。同一分层只需描述一次。
地层代号(编号19):指岩石地层单位的符号,同一地层只填一个即可。
标本编号(编号22):岩石标本用R01开始编号,化石标本用F01开始编号。
标本登记导线读数(编号23):指标本采集处在导线上的读数。
备注:记录特殊的地质现象或注意事项。
(c)地层分层员1人。负责分层,指挥导线前进、测量地层产状、打标本和取样工作,并承担剖面测量过程中各种分工人员间的协调工作。地层分层的基本原则有:岩石成分显著不同;岩石的结构、构造(如碎屑岩粒度、层理、单层厚薄等)有明显区别;岩石的颜色不同;岩性相似、但化石组合不同;岩性特殊的标志层、化石层、含矿层;岩性不同,但厚度不大且呈互层出现的,可视作同一层,而若两种岩性单层厚度差异很大,且薄层岩性出露甚少时也可以划归一层,这两种情况分别用互层和××岩夹××岩描述;按地层剖面比例尺精度要求,各分层应是厚度在剖面图上大于1Mm的单层。
(d)地质记录员1人。负责在野外记录簿中按分层号逐层描述岩性、化石特征及产状、标本编号等,内容应力求全面、客观、层次分明。编制信手地质剖面图和路线平面地质图,以便于层位对比、构造分析和室内编制剖面图时参考。地层分层、观察、描述和记录是实测剖面中的核心工作,地质记录员应与地层分层员相互商讨,共同承担观察和描述工作,并协调整个工作组的进度。
表3.2 ______剖面测量记录表
注:(1)标有“*”的栏目为在野外测量时应填写的栏目,其他栏目数据为室内计算结果;(2)角度单位为度(°),长度单位为米(m)。
(e)产状测量和标本采集员1~2人。负责测量地层产状、采集标本,并报出测量和采集地点的导线读数。
(4)实测剖面的野外作业结束以后,应立即进行室内整理和作图工作。首先检查剖面登记表中需在野外填写的项目有无缺漏与错误,与地质记录的分层是否一致,标本、样品的编号与实物是否符合。在确认表格无误后,计算并填写表3.2各空白栏,然后根据实际数据作实测地层剖面图和综合地层柱状图。计算方法和图件编制方法见本书第5章。
3.2.1.3 确定填图单位
划分地层与确定填图单位,是测制剖面的主要目的之一。填图单位是在地层划分的基础下,根据比例尺的精度要求而确定的,在填图过程中必须标定其界线的地层单位。填图单位的划分原则是:特殊的岩性组合(如巨厚的单层、复杂的互层或完整的沉积旋回等);明显的识别标记(如颜色、成分、结构、沉积构造、区域变质特征、古生物组合、地貌标记等);一定的厚度和宽度。填图单位应小于地质填图比例尺所规定的最小地层单位范围,不容许填图单位内包含明显的间断面(平行不整合或角度不整合面),不容许包含地层划分界线。
《1:5万区域地质矿产调查暂行要求(试行稿)》(国家地质总局,1978),填图单位划分的要求如下:①沉积岩地层单位:在组或阶的基础上,视具体情况,可进一步划分段、带。第四系松散堆积层应划分成因类型及相对时代,在统一的基础上,条件许可时应进一步划分到组。②火山岩地层单位:在组的基础上,尽可能划分到岩带或喷发旋回。③变质岩层的划分:浅变质岩层按沉积岩的要求划分;中深变质岩系在群、组的基础上根据物质成分和岩石特征,可进一步划分变质带或岩性段。④侵入岩的划分:应划分到期、次,并详细划分相带。对主要脉岩及与矿有关的脉岩,应作侵入时代的研究和划分。
填图单位是在野外对地层划分还缺乏足够依据而有可能在最终成图时发生挪动的情况下而制定的临时性填绘方案,因而过粗将会影响图面细节的表现。反之,若填图单位过细,会使图面负担加重,更严重的是会因相变使地质界线发生混乱,以致图面结构发生严重歪曲。因而,填图单位的确定是影响填图质量的关键步骤,必须慎重对待。在岩性单一的地区,厚度小于比例尺容许的最小宽度的特殊岩层可作为标志层(如分布稳定的底砾岩、含矿层、碎屑岩中的碳酸岩夹层等),在图上需要夸大表示,以便反映构造形态和对比地层。
㈣ 地质剖面图的测绘
(一)定义
地质剖面图的测绘,通常是沿着给定的勘探线方向,测出该方向线上的地形特征点、地物点、工程点及地质点的平面位置及高程,并按一定的比例绘制成横剖面图。
(二)用途
1)提供勘探设计、工程布设、储量计算和综合研究资料。
2)正确设计勘探工程的位置和加密勘探工程的位置都需要剖面图做设计依据,以便有效地掌握工程间相互关系和矿体变化情况。
3)在储量计算中,各个剖面的间距和同一剖面线上各勘探工程间的间距,是控制矿体位置和大小的基本数据。
(三)地质剖面测量的比例尺选取
1)地质剖面测量的比例尺是根据矿床类型、矿床成因和勘探储量级别等因素决定的。
2)对于矿层薄、面积小和品位变化大的稀有贵重的矿种,剖面图的比例尺要大些,大面积沉积矿的矿体,剖面图的比例尺要小些。
3)前者比例尺通常为1:2000~1:500,后者的剖面比例尺常为1:10000~1:2000。而特种工业原料地质勘探剖面图的比例尺更大,可采用1:200。
(四)地质剖面测量的顺序
首先进行剖面定线,建立剖面线上的起点、转点和终点,并在其间加设控制点,然后进行剖面测量,最后展绘地质剖面图。
(五)剖面线测量的过程
1.剖面线端点的测设
将剖面端点按设计坐标测设于地面后,应立即根据周围的控制点采用前方交会、后方交会或其他方法重新测定其坐标及高程。重新测定的坐标与设计坐标之差,应在一定的容许范围内。高程测定可采用三角高程测量或等外水准测量的方法。
2.剖面控制测量
剖面控制测量的任务是在剖面线端点及定向点测量的基础上,在剖面线上建立必要数量的控制点。
根据剖面图的比例尺及剖面线的长度,在剖面线中间尚需布设若干个控制点。按规范要求,一般在表1-8中规定的间距内应有一控制点。剖面控制点的布设则根据地形条件的差异而采用不同的方法。
表1-8 剖面控制点间距
1)在地形起伏不大、通视良好的地区,可将经纬仪架设在任一端点上对准另一端点,在剖面线上找出欲定剖面控制点的位置,然后用测定端点的方法测定其坐标及高程。同时计算出剖面控制点之间以及其到剖面端点之间的水平距离及高差,以检查测定距离的精度。
2)在地形起伏较大、通视不好的地区,则依据图上的设计坐标,按极坐标法或交会法,将剖面控制点测设于地面上,然后再测定其坐标及高程。
3.剖面测量
1)先将仪器架设于剖面一端点上,对中、整平后,瞄准剖面另一端点或当中任一剖面控制点,然后沿剖面线测出地形坡度变化点、工程地质点、地物点及地质界限点的水平距离和高程。
2)第一站测量要工作结束前必须测出下一站的位置。选测站点时,应注意在前进方向上视线要开阔。测定测站点的距离及高差必须采用往返观测。
3)在勘探剖面测量中,测量距离的相对误差不得超过1:200;普查剖面测量中测量距离的相对误差不得超过1:150。高差在允许范围(三分之一等高距)内时,取共平均值推算其高程。大于1:1000比例尺的勘探剖面测量,测定测站点的距离应采用钢尺或测绳直接丈量。由剖面的一端点测量到另一端点时,应及时检查水平距离及高程是否与其已知值相符,若不相符应查找其原因。
4.剖面图的绘制
剖面测量完成后,即可着手绘制剖面图。剖面图的比例尺一般为地形地质图比例尺的1~4倍,垂直比例尺一般与水平比例尺一致,亦可放大1~2倍。剖面图是根据各点高程和各点水平距离绘制的。
现代剖面图的绘制方法为:外业用全站仪测出剖面上各点的水平距离和高程,记录采用电子手簿或全站仪内存记录,内业采用相应的通讯程序,将数据传输到计算机,经处理,使数据格式符合绘图软件的要求,运行相应绘制剖面图软件,即绘制出剖面图。
(六)对剖面测量的要求
1)剖面线一般是沿勘探线方向布设,成为互相平行、间隔相等的平行线。因此,应确保各剖面线的方向及间距的精度要求。
2)剖面线上的勘探工程尤其是钻孔的位置,是用于设计和矿产储量计算的主要依据,因此它比普通的地形点及地质点的精度要求更高。故孔位等重要工程位置采用交会法或GPS技术等测定其坐标值,而地形点及地质点可采用视距法测定之。
3)当地表有矿时,对地形剖面线上任一点的高程应有较高的精度要求,应实测剖面地形。若无矿体时,可利用地形图和工程位置测量的资料进行编绘复制。
㈤ 地质实测剖面的选择与测制
在地层学有关章节中,已对地层实测剖面的技术要求和测制方法进行了详述,这些要求和方法也适用于火山岩等层状地质体。考虑到测制方法的相似性,对操作程序、计算公式及制图等不再重述,而仅对侵入体和变质岩区实测剖面的某些特殊要求进行简要介绍。
1.侵入体实测剖面要点
以花岗岩类深成岩体为例,对侵入岩区测制剖面的目的、剖面位置和比例尺的选择以及测制的内容和具体要求给予说明。
(1)测制剖面目的
1)解决深成岩体不同组合类型、深成岩体之间或内部接触关系,划分出相带、单元。
2)建立侵入的相对序次,查明深成岩体与围岩的接触关系及深成岩体的形成时代。
3)研究深成岩体的变形及就位机制。
4)对剖面详细采样以获得岩石学、岩石化学、地球化学、成岩温度、矿物学、含矿性等方面资料。
(2)剖面选择原则
1)剖面应选择在基岩露头基本连续、垂直深成岩体内部构造线(相带界线、涌动接触界线、脉动接触界线等)、复式岩体关系基本清楚且构造简单的地段。
2)实测剖面可以一个单元为对象测制,也可以一个超单元为对象测制,但要穿过整个应测的侵入体,并包括外缘接触带或蚀变带及部分变质的围岩。
3)选择剖面亦应广泛收集资料,包括前人的工作成果和野外踏勘所获得的资料。
(3)剖面比例尺
按1:5万填图规范要求,路线剖面一般为1:1万或1:5千;实测剖面一般为1:5千或1:2千;也可根据调查精度或研究目的选择合适的比例尺。
(4)测制内容和要求
1)观测确定深成岩体与围岩是侵入接触还是沉积接触抑或断裂接触,其接触面性质如何(平直、波状、锯齿状、枝杈状还是顺层贯入)。
2)观测深成岩体与其他岩类(沉积岩、变质岩、火山岩)、深成岩体与深成岩体之间以及深成岩体内部接触关系。
3)划分侵入体单元、归并超单元并总结相关特点和变化规律。
4)统计测量原生面理和线理以研究分析深成岩体的就位机制。
5)观测剖面中所见的脉岩特征并分析与侵入体的关系。
6)查明接触变质晕的宽度,划分接触变质带。
7)查明深成岩体形成后的构造变动及其特征。
8)剖面上按要求系统取样,目的要明确、主次要分明、力求样品新鲜、分布均匀并考虑到室内测试方法和要求。
2.变质岩区实测剖面要点
变质岩区测制剖面的目的是进一步认识填图单位的岩石类型、接触关系、变形-变质特征、区域构造轮廓、构造样式、构造变形强度以及地质事件演化序列等。
鉴于变质岩的特性,为更加合理地选择剖面位置提供充分依据,测制剖面的工作一般应在填图单位已经确定、各类岩石类型及变形-变质带、区域构造轮廓已基本查明的基础上实施为宜。剖面具体位置的选择及测制要考虑到:
1)应选择在地质内容齐全、具有代表性和露头发育良好的区段进行剖面测制工作。
2)剖面除应控制所有填图单位并查明它们的接触关系外,还应覆盖不同的变形-变质带,并尽可能控制需要重点解剖的地段。
3)实测剖面一般要求有较好的连续性,因此,填图单位齐全、构造简单者为选择的有利区段。但由于露头欠佳或其他因素影响也可分段测制。
4)剖面应全面地反映所观察到的地质现象,并系统地观测收集各种构造要素、变余示顶标志或者示序标志以及运动学、动力学标志等。
5)按1:5万填图规范要求,剖面比例尺一般为1:2千或1:5千,局部复杂地段可适当放大;也可根据实际需要选择合适的比例尺。
㈥ 地质剖面测量
主要在沉积地层出露良好、层序完整且未经构造破坏的地段施测。剖面线方向内尽量垂直地层走向或容主要构造线走向,剖面线间距6000~8000m。如遇个别地段掩盖,则施工槽探揭露,或沿某一标志层走向平移,用辅助剖面弥补,地层划分到组,其中含煤地层划分到段。在施测时对剖面进行详细分层,标志层、煤层及有特殊意义的岩层,不管厚度大小,均单独分层、描述。通过地质剖面测量,初步了解含煤地层的时代、聚煤环境、煤系地层特征及其含煤性等。在施测时作好岩性、岩相、构造特征的详细记录,并作素描或照相,如实填写全剖面丈量记录表,系统采集岩矿样和古生物化石标本,进行鉴定分析,做好地层对比研究工作,为路线地质调查提供基础资料。野外要求作好剖面测量示意图,室内资料整理制作成实测剖面图和地层柱状图。剖面比例尺的选取分两种:非煤系地层1∶10000,煤系地层按1∶1000。
㈦ 怎样进行野外地质实测剖面图
网络文库搜:剖面测制及1:2000、1:10000地质测量
详细并符合规范要求。
㈧ 地质剖面的测量及制图
测量地层剖面是了解一个地区地层组成及分布情况的重要方法。本节将系统介绍地层剖面测量的基本方法。除地层剖面外,地质剖面的测量还包括岩体剖面和构造剖面等,虽然它们反映的内容各不相同,但测量方法与地层剖面是相同的。
一、实测地层剖面的目的
实测地层剖面的目的是划分地层,建立地层单位,确定填图单元。根据划分依据的不同,可以有岩石地层单位、生物地层单位、年代地层单位、磁性地层单位、化学地层单位等多种类型的地层单位。其中岩石地层单位是最基本的地层单位,任何地层间隔,都要首先毫无遗漏地划分出岩石地层单位,岩石地层单位的“组”是地质图的基本成图单位。详细研究岩石地层单位的组成、结构、基本层序是实测地层剖面工作中的重要内容。同时还必须研究古生物化石在剖面中的分布情况,以便建立生物地层单位及结合其他地质年代资料建立年代地层单位。根据地层其他方面的物质特征,还可以建立起其他相应类型的地层单位。
二、实测地层剖面线的选择
剖面应选择在地层层序完整、露头连续、构造简单、化石丰富、岩性组合和厚度具有代表性,且易于到达的地区。除此之外,还应注意:
(1)实测剖面线的方位应基本垂直于地层或主要构造线走向,一般情况下两者之间的夹角不宜小于60°。
(2)实测剖面的比例尺应根据规范要求及施测对象的具体情况而定。常用的比例尺为1∶100~1∶2000。由于现在的工作更加细致,常采用较大的比例尺。在剖面图上能标定为1mm的单层,均可在实地按相应比例尺所代表的厚度划分出来。如当比例尺为1∶1000时,出露宽度超过1m的地层体就要划分出来。在剖面图上小于1mm,但具有特殊意义的单位(如标志层、含矿层等),可放大至1mm表示。
(3)剖面要尽量保持完整、连续。当剖面需要平移时,最好沿着某一标志层进行平移,并在图上注明平移方向和距离。
(4)剖面的起点与终点应作为地质点标定在地形图上。
三、实测地层剖面的野外工作
(一)测量导线方位、导线斜距及地形坡度角
此项工作由前、后测手完成。实测剖面前,要先确定野外总导线方位。前、后测手沿这一方位延伸导线。测量时,一般采用罗盘测量导线方位和地形坡度角,用皮尺或测绳丈量地层斜距。测量后将测得的数据连同坡度的“+”或“-”号一同报告给记录人员。沿导线延伸方向,上坡时坡角为“+”,下坡时为“-”。
(二)分层
实测地层剖面以“层”作为基本描述单位。要将地层剖面连续地划分为一系列不同的“层”,而加以描述。“层”可以是单一岩性,也可以是由不同岩性组成的复合层。垂向上岩性的任何差异都可以作为分层标志。“层”的内部基本连续,与邻层明显可分,通常以自然岩性厚度作为分层规模的下限,对于特殊的岩性层,如正常沉积岩中的火山碎屑岩夹层、含矿层和化石富集层等应单独分层。
分层人员需将分层的结果及时通报给组内其他人员,并在分层处用红油漆作上标记。
(三)描述
沉积岩区新的填图方法对地层的记录描述提出了更高的要求。除了对岩石本身成分、结构、构造的详细描述外,还应特别注意对地层中一些具有指相意义的生物实体化石、遗迹化石、特征矿物以及地层本身几何形态、空间叠覆关系的描述。另外,新方法要求在野外实测剖面时,一定要现场算出厚度,画出柱状图,并用各种约定的符号标注采样位置、编号及观察到的现象,以便及时掌握各地层单位基本层序的变化情况。柱状图中的岩性花纹可以暂不填满,只画特殊沉积岩的花纹,其比例尺亦可逐层不一。野外实测地层剖面记录格式如图5-25所示,常用岩性图例符号见附录二。
图5-25 实测地层剖面记录格式
野外记录的重点内容:
1.岩性
分层的岩性,可用颜色+层理+结构+成分命名方式予以概括,例如:紫红色厚层细粒石英砂岩。然后再补充描述具体特征。除了对岩石的成分、颜色详细描述外,要注意对原生沉积构造的观察记录,包括“层”的形态、层理类型、单层厚度、各种交错层理、滑塌变形、液化变形、压实变形构造、原生与次生孔洞、生物潜穴、帐篷构造、层纹石或叠层石;层顶面的波痕、冲蚀痕、干裂或水下收缩裂隙、生物遗迹;层底面的各类印痕、印模等,均需全面观测描述,主要的现象要进行素描和照相。
2.化石
化石既具有年代意义又是良好的沉积环境指示物。所以,必须加强对沉积岩中所含化石的研究,至少要描述肉眼能分辨的化石的门类组合特征、个体形态、保存状况、分布状态及其与岩性和沉积构造的关系、排列的优选方位和遗迹化石的类型等,每个化石采集点的层位,特别是首现和末现位置均需测量记录。
3.古流向
古流向资料对研究沉积环境、沉积物供应方向、古地形坡向和岩石地层单位的形态和延伸方向等有重要意义。扁平砾石的叠瓦状排列、定向排列的长条形颗粒和生物化石、斜层理、波痕、沟槽模、水道构造、原生滑动变形构造等,都可用来测定古流向。古流向可以在野外直接测量,也可以在获得有关参数的基础上用投影网换算。简便易行的野外一次量测法,是用具有一条直线边棱的非磁性平板,使边棱沿岩层走向将板贴置于层面上,先在板上标出自然差别的古流向方位线,然后将此板以岩层走向那个边棱为轴转至水平,再量板上新标流向线的方位,即为岩层水平状态时的古流向。此方法仅适用于褶皱无倾伏的情况,如有倾伏,应再消除褶皱倾伏角的干扰。
4.岩层间的接触关系
对于岩层间的接触关系,要弄清具体特征。对于连续沉积的岩层,要注意岩性如何渐变过渡;不连续的沉积界面,应注意其形态(平整的、起伏的、有无印痕或印模),上、下岩层是否交切,有无底砾岩与风化壳,并查清不连续的原因。怀疑有不整合时,除了接触关系特征外,还要注意在临近界面上下寻找确定地层时代的依据。
(四)标本和样品采集
实测地层剖面过程中要系统采集标本和样品,如岩石、古生物标本,化学分析、人工重砂样品等。标本和样品采集时的技术要求及稀密程度要视不同的标本和样品而定。如古地磁样品要定向采集,古生物标本采集后要用纸和棉花包裹,以防磨损。
采集的标本和样品一定要准确编号,注明所采位置。有关数据要及时报告给记录人员,填入表中,描述人员也要将这些数据纳入记录内容,以便核对。另外,标本采集人员,应逐层测量岩层产状。
(五)填写记录表格
登记人员要将导线编号、方位角、地层斜距、坡角(±)、产状、分层数据、标本号及产出位置、名称等准确无误地填入预先制定的统一格式的表格中(表5-5)。
(六)绘制草图
野外要绘制导线平面图和投影剖面图。
1.导线平面图的绘制方法
首先,选定比例尺。然后以图纸的横线作为野外总导线方位,在图纸上按分导线方位截取出每一导线的水平距(根据导线斜距及地形坡角按公式D=Lcosβ求出,也可用投影法作图求出)。将导线起止点标好序号,按照导线的顺序依次作出。在各导线上,按照分层水平距离标出各分层位置,按地层沿走向的延伸情况及坡向画出分层符号。每层内要标注分层号,标出产状符号。以此种方法连续画出各导线上的内容,直到剖面终点。如果中途需要平移,应在图上注明平移方向和距离。
2.剖面图的绘制
绘制剖面图草图的目的是反映地形变化的细节以及为清绘剖面图提供参考。
剖面图草图一般采用展开法绘制。在平面图下方的适当位置绘制剖面图草图。此时,图纸的横线即为水平线,竖线则为标高。
表5-5 实测地层剖面登记表格式
确定剖面的起点后,按照地形坡度角由起点作一射线(可以不实际画出,而用三角板或直尺带有刻度的一侧边代替),在其上按比例尺根据第一导线的斜距找出第一导线的终点,此点的标高代表了第一导线终点处的标高。根据地形的实际变化,用一条曲线把起点和这一终点连接起来,即获得了第一导线经过处的地形近真迹线。在地形线上根据各分层的斜距标出各分层。依此方法将第二导线的起点(第一导线的终点)和终点按实际地形连接起来,就可得到第二导线经过处的地形近真迹线。如此循环就可得到整个剖面的地形近真迹线,在地形线上标上分层符号、层号、产状、岩性花纹、采样位置、重要地物标志。这样就构成了一张野外地层剖面草图。
四、实测地层剖面资料的室内整理及制图
(一)野外原始资料整理
室内工作的第一步是核对野外获得的各项数据,各项数据要做到准确无误。标本编号与记录要一致。要将各种原始记录编号造册登记。标本、样品采集人员应将标本按层位排开,仔细核对之后,在标本的适当位置涂上白油漆,将编号写在上面。
(二)岩层厚度计算
新的填图方法要求岩层厚度计算和柱状剖面图的绘制在实测剖面的过程中就地完成,考虑到学生实习的实际情况,上述工作也可在室内完成。
岩层厚度的计算方法有查表法、图解法、赤平投影法和公式计算法,常用的是公式计算法(表5-6)。
表5-6 剖面数据计算表格式
地层厚度应分层计算,计算方法可利用利昂诺夫斯基公式:
D=L(sinα·cosβ·sinγ±cosα·sinβ)
式中:D为岩层厚度;α为岩层倾角;β为地面坡角;γ为剖面导线方向与岩层走向间夹角;L为岩层地面斜距。
式中加、减号的取舍与地面坡向和岩层倾向的相互关系有关,而与坡角的“+”、“-”无关(坡角的“+”、“-”在计算高差时考虑)。当岩层倾向与坡向相反时用“+”,相同时用“-”。
如图5-26所示。假设图5-26代表了近于垂直于岩层走向的一个地层剖面,在山坡的左侧时厚度公式为:
D=L(sinα·cosβ·sinγ+cosα·sinβ)
在山坡的右侧时厚度公式则为:
D=L(sinα·cosβ·sinγ-cosα·sinβ)。
图5-26 地面坡向、岩层产状与岩层厚度的关系
(三)实测剖面图的制图
实测剖面图的制图方法,通常有展开法和投影法两种。当剖面导线方位比较稳定,转折较少时,多用展开法作图;当导线方位多变,转折较多时,则宜用投影法作图。
1.用展开法绘制实测剖面图
用展开法清绘实测剖面图时,不需要绘制导线平面图,绘制方法同草图。
绘制地质要素时要注意,多数情况下,地层走向不会完全同实测剖面线的方位垂直。因此,在绘制岩性花纹时,需要进行真倾角和视倾角的换算。除夹角大于80°可忽略不计外,凡剖面方位与地层走向夹角小于80°时,都应按视倾角绘制岩性花纹。用展开法绘制实测剖面图,方法简便,但是由于将转折的导线展开,在地质剖面图上夸大了地质体的实际宽度。
2.用二次投影法绘制剖面图
(1)确定总导线方位。要对野外确定的总导线方位进行校对,将野外导线平面图的起点和终点的连线方位确定为总导线方位,以箭头的形式标绘在图纸上方的一侧。
(2)以图纸的横线为总导线方位,在图纸的上半部绘出导线平面图。绘制方法同草图(一次投影)。
(3)在平面图的下方选择一条横线作为剖面图的投影基准线,将导线平面图上的导线分界点,垂直投影到这条基准线上,根据各导线终点处的累积高差,参考野外草图,勾绘出地形线。将各分层界线、地物标志等相应地投影到地形线上(二次投影)。
(4)绘制地质要素,在根据地层的产状绘制岩性花纹时,其要求同展开法。在没有断层分隔的非角度不整合地层序列内,在不同产状的两点之间,地层的产状应是逐渐变化的。岩性花纹绘制完成后,将分层号、产状、化石层位、典型地物依次标绘在图上,写上图名、比例尺,就构成了一张完整的剖面图(图5-27)。
图5-27 实测剖面图的格式(按投影法)
(5)在投影法作图的过程中,为了更加准确地反映地层界线的空间延伸情况,地层界线的第二次投影也可以采用沿岩层走向投影的方法。作法是:在导线平面的居中位置选一条横线作为投影基准线,将各分导线上经过一次投影后的地层分界点按地层的走向延伸,与投影基准线相交,这些点即为地层分界线在基准线位置上的理想出露点,将这些点垂直下移到地形线的相应位置上,作为剖面图上地层的分界点,分界点之间画上相应的图饰即可。
(四)柱状剖面图的编制
实测地层剖面的成果资料是地层柱状剖面图,它可综合反映地层厚度、层序、岩性、接触关系、古生物、矿产等资料。柱状剖面图所反映的内容要全面、详实,对各分层的描述要有概括性,简明扼要。
柱状剖面图的常见格式见图5-28。
图5-28 柱状剖面图格式
㈨ 土壤地质剖面的测制
测制土壤地质剖面是研究农业地质背景的基本方法。通过对岩石—母质—土壤的系统研究,探索成土母岩的矿物组合、结构构造及其对成土作用的影响,研究成土过程中元素活化迁移及分配规律,为土壤地质单位建立提供基础依据。
1.剖面布设原则
浙江省农业地质环境调查项目在全省范围内布置了103条土壤地质剖面,主要分布于浙北、浙东、浙中3个重点调查区,以控制主要地质背景、地貌单元、土壤类型和土地利用方式(俞国华等,1996;章明奎等,2003;浙江省土壤普查办公室,1994)。有意识地在地质特征差异明显而属于土壤类型(土属、土系)相同的成土母质区布设土壤地质剖面,以进行对比研究。浙北地区土壤地质剖面主要布设在古生代碎屑岩、碳酸盐岩、水网平原、滨海平原成土母质区;浙东地区主要布设在火山岩、滨海平原类成土母质区;浙中地区主要布设在紫色碎屑岩、更新世红土及河谷平原类成土母质区。
2.剖面测制方法
首先进行野外踏勘,了解剖面所处的地质背景、生态环境,确认剖面所代表的母质类型和土壤类型。一般在地质背景与土壤类型具有代表性、土地利用功能相对稳定的地块中央(即土壤地质单位的中部),以开挖土坑方式测制土壤地质剖面。
平原区土壤地质剖面原则上应穿过包气带、挖至母质层。山地丘陵区土壤地质剖面原则上应挖至基岩,半风化层较厚时母质或基岩样可在基岩露头附近采集。
参照土壤发生层(即A、B、C、R层)进行剖面分层,根据粒度、成分及其他特征进一步细分,详细记录各层厚度、形态特征、层间接触关系。土壤观察项目与研究内容有:土体构型、包气带厚度,颜色、矿物组成、结构构造、质地、紧密度、pH、有机质等。成土母岩研究内容有:颜色、岩性、结构构造、矿物成分、化学成分、矿化蚀变、风化程度、产状、地质体时代等。此外,注意收集间断面、古土壤层等资料,对重要现象进行素描或照相。
为研究土壤与成土母质的关系,布设采集岩石、土壤样品。原则上每个土壤发生层采集一套样品,层内遇不同岩性、质地时,要求采集组合样;当某个层次较薄、土量不足以构成一个样品时,应在5m范围再开控一个剖面,在相同层次多点取样,直至样重达1000g。成土母质为基岩而风化层较厚的剖面,基岩样可在剖面附近数十米范围内同岩类新鲜露头上采集,风干后样重500g左右。典型基岩样制作薄片,进行镜下观察。
3.剖面研究内容及要求
(1)野外记录
剖面野外调查采用记录卡做记录,由基本信息、地形地貌、土壤质地、地层岩性、水文地质及植被、剖面柱状图、备注等内容构成。
(2)分析测试
根据研究目标及项目经费情况,土壤样考虑测定以下指标或其中部分指标:①主量元素及微量元素53项:SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、C、Cd、Cl、Co、Cr、Cs、Cu、F、Ga、Ge、Hg、Hf、In、I、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Ta、Th、Ti、Tl、U、V、W、Zn、Zr;②稀土元素15项:La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y;③元素有效态及可浸提性8项:B、Cu、Fe、Mn、Mo、S、Se、Zn;④pH、有机质(或有机碳)、土壤矿物组成、土壤磁性。
岩石样考虑测定下述指标或其中部分指标:①主量元素及微量元素49项:SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、C、Cd、Cl、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、I、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、V、W、Zn、Zr;②稀土元素15项:La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y;③岩石矿物组成与磁性。
(3)综合研究
1)归纳总结各土壤地质剖面的土壤特征,包括营养有益元素、重金属元素的全量与有效量,土壤矿物组成,土壤磁性,土体厚度、土体构型,土壤质地、pH、结构、抗蚀性、适种性等。
2)归纳总结主要元素在剖面纵向上(不同土壤发生层间)和不同成土阶段的演化规律。
3)归纳总结各类母质稀土元素含量特征。对比不同土壤发生层稀土配分模式,探索风化成土过程中稀土元素的活化迁移规律。
4)探索母岩磁性与土壤磁性之间的关系,各土壤地质剖面磁性特征及其与氮、磷、钾等营养元素的关系。
㈩ 1:5000实测地质剖面野外测制应该怎么做
没有吧 有那么多吗 应该是 很长的 任务吧 我们区调 做 50多幅 也差不多啊 就是那么多