实测地质剖面的一般程序、内容和工作方法
2020-01-21 · 技术研发知识服务融合发展。
实测地质剖面的测制,一般分为野外工作和室内整理两个阶段。
( 一) 实测地质剖面的准备工作
在正式开展实测地质剖面工作之前应做好充分准备,以便协调、快速、优质地完成该项工作。准备工作的内容包括实测地质剖面的目的与方法的业务准备、人员分工、材料工具的准备等。
1. 业务准备
事先应对实测地质剖面的有关内容进行学习,听取实习教师有关实测地质剖面的讲课,在路线踏勘的基础上,选择可供实测的剖面位置,确定测制的比例尺。
2. 人员分工
学生以小组为单位,一般 5 ~6 人为宜,具体分工和主要任务如表 5-1 所示。
表 5-1 实测地质剖面人员分工简表
上述人员分工可视具体情况适当变动和调整,以不遗漏各项工作,每人工作饱满且工作协调一致为前提。在剖面测制过程中,可能出现各项工作忙闲不均的情况。如地质观察员、记录员较忙,前、后测手较轻闲等。地质观察员要发挥全组人员的积极性,做好调度和协调工作,切忌各行其是。对于某一地质问题可能有不同认识,在一时难以取得统一认识之前,以客观、真实反映为前提,先按某一种意见暂定,事后再作深入探讨或请指导教师帮助解决。为了实践能力得到全面锻炼,在完成本人所分任务的同时,应积极了解和熟悉其他人员不同分工的工作内容。工作进行一段以后,各不同分工应进行适当轮换,使每个学生都有实践的机会,都能胜任测制剖面中的各项工作。
3. 工具、材料
为了保证实测地质剖面工作的顺利进行,对剖面测制过程中所需的有关资料、工具、材料,按人员分工分别准备和携带,以便到野外就能有条不紊地开展工作。各组一般应配备地形图 1 幅,罗盘 3 个,地质锤 1 把,测绳 ( 皮尺) 1 条,钢卷尺 1 个,记录本 1 本,三角板 1 付,半圆仪 1 个,图板或讲义夹 1 个,绘图纸 ( 方格纸) 1 ~2 张,实测剖面记录表 5 ~10 张,铅笔 3 支,胶布 1 卷,标本签 1 本。
( 二) 实测地质剖面的工作内容和方法
1. 实测地质剖面位置的初步选择
通过路线地质踏勘,对填图区的地层、矿产、构造、地形地貌等已经有了概略的了解,实测剖面位置选在哪里应该已经有了一定的考虑,大体位置基本可以确定下来。为了使实测地质剖面工作顺利进行,提高工作效率并达到质量要求,在正式实测之前,一般应进行比路线踏勘更加详细的观察,如剖面通过的地点、导线方向,地层的岩性、层序、化石层位、标志层、接触关系、构造形态,确定分层界线点并树立标记。对于实测构造剖面,则应对各种构造形态的要素、特征及其确定依据和相互关系进行观察。为了加深印象供实测时参考,可作信手剖面。
2. 导线的布设与工作内容
由于地形地质条件复杂多变,实测地质剖面的目的、要求不同,因此实测的方法也有多种,如直线法、网格法、导线法等。其中,导线法多为生产部门所采用。所谓导线法,系指按既定剖面的方向,随着地形起伏连续实测,在平面上为一反复转折的导线。它的优点是可以适应多种变化的情况,野外测制方法简单易行速度快。其缺点是剖面为非直线时作图麻烦,精度较其他方法稍差。
( 1) 导线布设原则
采用导线法进行实测地质剖面时,首先必须进行导线布设。导线布设应遵循实测地质剖面的选线原则,具体应注意以下三个问题:
◎ 所有导线应尽可能沿同一方向,并垂直于主要地层走向或主要构造线方向,若因某些因素使导线必须转折,但转折应尽量减少,且总体导线方向 ( 导线起终点相连) 要保持与主要地层 ( 或主要构造) 走向垂直,单一导线与地层走向线的锐夹角不小于 60°。
◎ 每条导线的端点 ( 导线点) 应布置在地形起伏变化处,同一导线之内的地形坡度要基本稳定。当地形明显变化时,一定要设点控制变化的地形。此外,导线点不一定是地层的分界点,但为了统计和作图的方便,在有条件统一时应尽量取得一致,而不能以地层或构造分界作为确定导线点的依据。
◎ 导线通过的地段,一般应是露头良好、各种地质现象明显、通行条件好的地段。如果重要地质现象不清楚而需要人工加以揭露,且揭露后仍不能得到连续剖面时,可采取沿地层某一界面走向平移导线的方法,但平移距离不宜过长,一般控制在 20 ~30m 以内。当导线平移时,一定注意沿地层某界面走向平移,而不是垂直导线方向平移,这样才能保持地层的正常层序,不致因导线平移而使地层重复或缺失。
( 2) 导线上的工作内容
导线法实测地质剖面,是剖面测制小组集体的成果,其工作内容是由组成人员在明确分工的前提下,由个人完成。导线上应完成的工作内容,统一反映在 “实测地质剖面记录表”中 ( 表 5-2) 。现将导线上的工作内容,即实测地质剖面记录表中各项内容的取得及其有关问题叙述如下:
表 5-2 实测地质剖面记录表
导线号 以剖面起点为 0,地形变化的第一个点即第一测绳终点为 1,导线号记录为“0—1”; 第二测绳起点 1 至第二测绳终点 2,导线号记录为 “1—2”; 其余类推。
导线方位角 指每一条导线前进方向的方位角。如 0—1 导线的方位角,就是后测手由 0 点对前测手 1 点测读的方位角。如果所有导线的方位角都相等,剖面线则为一条直线; 如果各导线的方位角不等,则剖面线为折线。导线的方位角由前、后测手提供,为了保证所测方位角数值的精度,最好采用前、后测手对测。当读数相差 180°时,说明所测方位角准确,以后测手的读数填入表中。如果虽经多次测读,前、后测手的读数仍有一定误差时,取其最接近的一组读数将其误差平均分配,作为后测手的读数记入表中。
导线斜距 导线斜距是指导线起、终点间沿地表的长度,一般采用以 “米 ( m) ”作为计量单位。为使测得的导线斜距准确,前、后测手应事先对测绳或皮尺进行检查,检查测绳 ( 或皮尺) 是否完整无损。后测手一方的刻度应为 0,当前、后测手身高大体相同时,手放在同一位置 ( 如放在肚脐处) 拉紧拉直测绳,这时测绳所读长度因平行且等于地面斜距,所以其读数即为导线斜距; 如前、后测手身高相差较大,可调节拉测绳手的高低,使其测绳与地面平行,这时导线斜距的读数是由前测手向记录员报告。
分层斜距 同一导线内不同岩性的分界点在导线上的距离,称分层斜距。同一条导线上各分层斜距之和,等于该导线的导线斜距。当同一岩性分层分属二条导线时,应分别量测。
对于实测地层剖面,属于下列情况之一者,可量测分层斜距: ①按实测地层剖面比例尺的精度要求,分层厚度在图上等于或大于 1mm 的单层; ②岩石颜色或成分显著不同;③岩石的结构、构造 ( 如碎屑岩的粒度、层理、岩石单层的厚度) 有明显变化; ④岩性不同、厚度不大的岩层有规律地重复出现时,可作为一套互层,如果厚度差异较大,则将薄层视为这一大层中的夹层。分层斜距分别量测其互层或大层斜距,其特点应叙述在文字描述栏内; ⑤标志层、化石层,以及矿层或其他分布广、在地质研究中具有意义的薄的岩层应独立分层,如果表示在剖面上它们的厚度小于 1mm 时,在绘图时可夸大,按 1mm表示。
坡度角 导线经过地段的地面与水平面之间的夹角,称该地段的坡度角。它以导线的前进方向为准,仰角为正,俯角为负。
地层产状及产状位置斜距 地层产状一般只量测倾向和倾角。具体多远距离测量一个产状无具体的规定,一般在产状有变化、不同时代地层分界的上部和下部地层,以及断层的两盘、褶皱的两翼、枢纽倾伏端等部位一定要测量产状。为客观地反映构造形态,准确确定地层厚度,避免作图及研究剖面时产状数据不足,在剖面实测过程中应尽量多地测量产状,以防止由于少测而再次补测,如果整理时,发现产状过多,可以舍去不必要的产状。
产状位置斜距是指沿导线测量产状的地点与该导线起点间的斜距。当导线经过的地段产状不宜直接测量时,可在导线的旁侧测量,但不宜过远,它的产状位置斜距是将测量产状的位置沿岩层走向 ( 或断层走向) 平移到导线上读其斜距。
分层号 从剖面起点开始,对实测各岩层的分层由 1 开始顺序编号。如某一分层在前一条导线中已经测过一部分并编了分层号,第二条导线中续测的部分不应再另编新号,应采用前一导线的编号。
画剖面草图 它是在剖面实测过程中边测边作,当剖面实测完毕后草图即告完成。剖面草图是依据实测的各种数据,按照规定的比例尺,由起点到终点,将地形起伏、导线编号、斜距、分层界线、产状、标本位置及其编号等标于图上的一份供剖面记录整理和正式作图时参考的图件。剖面草图不同于正式实测地质剖面图,它既有比例尺的限制但又不很严格,而且具有一定的示意性和灵活性。如岩层倾角可用真倾角直接作图,岩性符号也不一定都填满,斜距和平距不一定严格换算等。有时为了加深印象,补充记录表格中的一些不足,也可标注一定的文字或放大局部剖面进行详细素描。
制作剖面草图,有着一定的意义。如在不影响整体剖面质量的情况下,有时对于一些微小的地形变化在布设导线时不予考虑,有时却是反映岩性、构造等一些重要标志,在这种情况下,如在剖面草图中表示出来,可在正式作图时可据此进行修正,防止由于人为作图而失真。又如在考虑作图方法时能使图面布局合理,帮助回忆野外情况,纠正记录错误,帮助小组讨论研究问题等许多方面,都有着不可低估的作用,特别是对于初学者来说尤为重要。
剖面的起、终点要准确标定在地形底图上,用直径 2mm 的小圆圈表示,圆心为其具体位置。在一般情况下,剖面的起、终点往往是确定剖面总方向的依据,起、终点连线应和剖面的总长度相等。剖面的起点到终点的方向一般应是岩层的倾斜方向,即地层由老到新的方向。这种测制顺序对于熟悉地层层序,判断地质构造,建立地质演化等方面都有一定的作用。
3. 实测地层剖面的野外校核
实测地质剖面测完后,应进行野外校核。野外校核的主要内容包括地层划分、岩性特征描述的准确性,以及主要地层分界、特殊岩层的厚度和位置、构造形态、岩层产状等进行检查; 对于地面坡度、斜距和方位角等数据,针对可疑点进行部分抽查。检查时要把文字记录和剖面草图结合起来,经过核查达不到质量要求的应考虑局部或全部重测; 如果检查无误或经过核审已作了改正,就可以结束实测地质剖面的野外工作,转入剖面的原始资料整理和图件的编制阶段。