地质剖面测量方法

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实测地质剖面的测制方法提纲第一部分、测制剖面的目的第二部分、实测地质剖面的准备工作第三部分、剖面的测制第四部分、实测地质剖面图室内绘制第五部分、地层厚度计算第六部分、实测地质剖面图中表示的主要内容及要求第七部分、实测地质剖面小结(总结)内容第一部分实测地质剖面的目的地质剖面的定义及种类地质剖面又称地质断面,它是指沿某一个方向,显示在一定深度内地质构造情况的实际或推断的切(断)面。地质剖面与地表或某一平面的交线,称地质剖面线。表示地质剖面的图件,称为地质剖面图。地质剖面图按与地层产状关系分为:垂直地层走向的地质剖面图称为横剖面图;平行岩层走向的剖面图称为纵剖面图;呈水平方向展布的剖面图称为水平断面图或中断地质图。地质剖面图按表示的内容分为地层剖面图、侵入岩剖面图、火山岩剖面图、第四纪地质剖面图、构造剖面图等。地质剖面图按精确程度分为实测剖面图,图切剖面图、随手剖面图等等。矿区实测地质剖面包括实测地质剖面和实测勘查线地质剖面。下面着重介绍实测地质剖面,简述勘查线剖面。一般情况实测地质剖面比例尺为矿区填图比例尺的10-20倍;实测勘查线剖面比例尺是矿区填图比例尺的1-2倍。实测地质剖面是研究地层、岩体、构造及矿产的基础资料,根据地质剖面的资料划分填图单元,是地质填图工作的前提。研究与测制地质剖面,是地质调查工作的主要方法之一。矿区实测勘查线剖面布设要垂直矿体走向,剖面应与勘查网度一致。矿区勘查线剖面一般是一系列等间距、互相平行的直线,根据实际也可布置为放射状。勘查线的地形剖面用仪器法测制,对剖面上的探矿工程(槽、井、坑、钻)位置和各种地质界线(如矿体界线、矿体顶底界线、重要断层线等)必须用仪器定位。勘查线的端点要埋设水泥桩,水泥桩要编号,要测量座标(X、Y、Z)。勘查线剖面主要反映矿区矿体与围岩之间的界线、矿体中各种自然类型矿石和各种工艺品级矿石之间的界线,各种构造界线;矿体的数量、规模、形态、分布、产状、厚度,构造对矿体的破坏和控制等。勘查线剖面图上还要标出探矿工程的种类、数量、位置及样品位置编号等,从而反映矿区勘查工程的控制程度、矿体圈定的合理性及各级储量的合理性。第二部分、实测地质剖面的准备工作㈠实测地质剖面位置的选择及布置1、剖面位置选择1)选择填图单元相对较发育出露较齐全的地段。2)选择基岩露头较好的地段。3)选择构造(褶皱、断裂等)较清楚或较简单的地段。4)选择岩石变质或蚀变较浅的地段。通过踏勘,若难以选择到理想的剖面时,对局部或部份不理想地段,可采用平移到附近测制辅助剖面进行补充。2、剖面布置1)剖面线方向原则上应垂直填图单元(地层)走向。2)地质构造复杂区,剖面线方向可以与地层走向有一定夹角,但夹角一般不得小于60度。3)岩层倾角平缓时,剖面线最好布置在地形陡坡处,相反,剖面线最好布置在地形平缓地段。第二部分、实测地质剖面的准备工作㈡剖面踏勘:剖面线的位置基本选定后,矿区技术负责人要组织有关人员沿线进行踏勘。了解:1、露头出露情况。2、构造种类及形态。3、地层组合及岩性特征。4、侵入岩种类、分布、岩性及岩相变化、接触关系等。通过踏勘应解决和统一以下问题。第一,地层单位的出露位置、填图单元划分及位置、化石层位等。第二,主要构造性质、特征等。第三,矿(化)体或蚀变特征及位置。第四,重要标本、样品的采集位置。第五,确定剖面总体方位、确定需要平移地段,确定工程揭露地段等。测制分层精度要求剖面图分层精度是根据剖面比例尺大小确定,凡在剖面图上宽度达1mm的地质体均应划分和表示。对于一些重要的或具特殊意义的地质体,如标志层、化石层、矿化层、火山岩中的沉积岩夹层等,如果其厚度达不到图上1mm的也应放大为1mm表示,并在文字记录中说明。第二部分、实测地质剖面的准备工作工具、材料、表格的准备1、工具:地质锤、罗盘、放大镜、测绳或皮尺、钢卷尺、测斜仪、计算器、照相机、三角板、量角器、图板、讲义夹、图包、样品袋等。2、材料:矿区地形图、米格纸、铅笔、小刀、橡皮、文具盒、木桩、毛笔、油漆、样品袋、包装纸等。3、表格:1)剖面及坑探工程原始地质记录表(DZ/T0078-93表A5)2)实测剖面记录表3)音相记录表(DZ/T0078-93表A2)4)地表及坑探工程标本样品采样及分析结果登录表(DZ/T0078-93表A6)5)矿区标本登记表(DZ/T0078-93表A18)6)样品签、标本签7)视倾角换算表8)地质点观察记录表等第三部分、剖面的测制㈠地形剖面测量实测地质剖面的地形线测量用半仪器法,由地质人员测制。具体操作:以剖面的一个端点为起点,在起点处打入写有编号的木桩(如A0表示A剖面的0号点),后侧手站于0点处,前测手向剖面前进方向推进,在地形明显变化处或与0点有一定距离处设置导线点(A1点)并打入编号的木桩或用油漆编号。前后测手各自在导线的两端点上(A0和A1)用测绳或皮尺拉紧,丈量该导线斜长。然后,前后两侧手用罗盘互相照准对方,分别测量导线方位和坡度,两人测量数据相差不大时(一般<5°),取平均值。坡度角记录时,上坡为正号、下坡为负号。随地形剖面测量进展,在导线布置同时要求作自然剖面图和导线平面图。自然剖面图的地形线,是在上述地形剖面导线图的基础上,将导线(直线)改为徒手勾绘、两导线的交点不能为两直线拐点,而应用较圆滑的曲线连接。并在每个导线端点上方标注导线方位角。导线平面图是根据导线斜长、方向、坡度,在确定了正北方向的图纸上,按方位角及计算出的导线平距展绘到图上。可用GPS测平距,与计算结果比照。如:某剖面导线已知:A0-1斜长22米,方位角20°,坡度15°A1-2斜长30米,方位角30°,坡度20°A2-3斜长26米,方位角25°,坡度30°根据公式:平距=斜长×坡度角余弦则:A0-1平距=22米×cos15°=21.25米A1-2平距=30米×cos20°=28.19米A2-3平距=26米×cos30°=22.52米第三部分、剖面的测制分层:层是最小的地层、岩石单位,是指岩性、成分、结构、构造、生物组合等具明显的特征,显著区别于相邻的单层或复层。分层就是根据剖面比例尺要求、矿区的实际,按野外标志将地层、岩体等划分为详略不同的岩性层、岩相带等,作为地质观察描述和剖面图反映地层特征的基本组成部分。界线点的确定:通常我们测得的界线点位置都是在导线上的,怎么样才能转到地形上呢?铅直投影法、直接读数投影法和产状投影法。一般情况是分层界线位置常用铅直投影或者直接读数法。图中:A2-3导线,坡度与地形坡度一致,地形线不需投影,J1与J2界线直接与导线相交,交点在导线上读数(5米、13.2米)即为界线位置。A3-4导线地形线形态变化较大,J31、J41分别为界线点J3、J4在导线上的垂直投影点,上述投影点在导线上读数点与地形线上的铅直高度为点的实际位置。产状投影法用于在导线两侧一定范围内测量产状和采集的标本、样品等的投影。作法是将测量出的产状和采集的标本、样品,按岩层走向或倾向方向投影到导线上,并在导线相应的地形线上标注。第三部分:剖面的测制记录与描述1)岩石观察与描述:按分层进行描述,也可定地质点描述。描述内容一般有以下项目:①岩石名称:采用复合定名,如灰色中厚层状钙质细砂岩。②岩石特征:颜色(指岩石总体颜色);结构(指矿物粒度、磨圆度、结晶程度、嵌布特征等);构造(原生构造,块状、层状、板状、流面状、流线状等);矿物成分(指肉眼或放大镜能观察到的矿物,包括主要矿物、次要矿物、副矿物、特征矿物、次生矿物等);如浅黄灰色中粒块状黑云母二长片岩。③风化:指岩石风化程度及风化特征。④其他特征:断面、光泽、硬度、比重等,例:贝壳状断口,珍珠光泽,中等硬度等。2)古生物及遗迹化石:描述其种类、分布、特征等。3)蚀变及矿化;描述蚀变岩石类型、圈定蚀变带范围和形态,观察蚀变带内矿物变更情况及蚀变带新矿物相的特征。蚀变带往往具矿化,不同类型的蚀变带具有不同的矿化特征,观察蚀变带与矿化带或矿体的相互位置、空间关系及厚度等。4)岩(矿)脉:观察描述岩(矿)脉的岩(矿)石种类、名称、特征及穿插关系、产状等。5)地质构造:主要指次生构造、包括褶皱、断层、节理、劈理以及沉积岩中后沉积作用构造如化学作用的结核、瘤块和裂隙充填形成的岩墙等特征、类型、规模、形态、产状等。第三部分:剖面的测制标本、样品的采集:1)标本采集:系统采集有代表性的矿物、岩石、古生物标本。一般应有陈列标本、鉴定标本(薄片、光片、古生物、单矿物等),根据剖面设计,按划分的岩层位置、规格采集,并编号包装、记录、登记。2)样品采集:按剖面设计需要,还可采集化学分析样,光谱分析样、岩石全分析样、古地磁测定样、同位素年龄测定样等。对采集的样品要编号、记录、登记、包装等。样品的鉴定、测试成果在整理时,要补充到记录中,必要时还应对原始记录进行修改。3)样品的配套:一般情况下,相应的样品采集要集中采取,如稀土元素样、微量元素样、薄片样、硅酸岩样等,便于你综合整理时分析对比。地物地貌标注剖面通过的居民点、水系、地形制高点、重要地物及探矿工程等,可适当地选择部分标注在剖面图上或导线平面图上。至此野外测制工作基本完成转入室内剖面图绘制第四部分、实测地质剖面图的室内绘制实测地质剖面图常有展开法和投影法两种方法绘制。当导线方向变化不大时,用展开法;当导线方位多变,转折较多时宜用投影法。展开法:就是将各次所测的不同方向的导线,根据其斜距和坡度角依次连接而成。在每一导线的起点标注导线方位角,分层等位置就是野外投影在导线上的斜距读数,导线上岩层倾角应换算成视倾角画分层界线和岩石花纹。展开法优点是比较简单,便于野外绘制,缺点是转折的展开,在剖面图上夸大了地质体宽度,歪曲了地形构造形态,但我们实际工作中基本不用展开法。投影法:首先绘制导线平面图,并把各种地质要素标绘在相应的位置上,如地质界线在平面图上画出走向线(分层界线),其它地质内容(如产状、标本等),按规定图示标注在平面图上。然后将平面图上各导线端点(A0、A1.....)向上方(也有向下方)投影,在A0点投影线上任意选择一点作为投影点(A0),然后分别在A1、A2.....点的投影线上根据计算的高差,找到相应的A1、A2.....投影点位置,连接各投影点即为A-A1剖面的地形线。最后将平面图各导线上的分层界线和其它地质内容,仍用向上方投影的方法与剖面地形线相交一点,该点亦是界线点或者其它内容的点,用视倾角线作界线、用相应的图示图例表示其它地质内容。如果出现其它地质内容(标本及产状位置等)不在导线上时,则需要先在平面图的相应位置标注,并按岩层走向投影到导线上,再由导线交点向上方投影交于剖面地形线上(按产状投影)。经过完善与整饰剖面图完成。第五部分、地层厚度的计算㈠按各导线分层进行计算厚度计算公式:D=L(sinα.sinβ.sinγ±cosσ.sinβ)式中D地层真厚度(米)L导线斜距(米)α岩层真倾角(度)β地形坡度角(度)γ剖面导线与地层走向线的夹角(度)注:当坡向与岩层倾向相反时,公式中用加号计算。当坡向与岩层倾向相同时,公式中用减号计算。例如:某实测剖面中某段导线记录如下:A2-3,斜距25米,方向35°,坡度+10°0-5米:砂岩5-23米:白云质灰岩产状200°/60°(20米处)23-25米:泥岩计算白云质灰岩层厚度:L=23-5=18米σ=60°,β=10°,γ=走向110°-方向35°代入公式D=18×﹙Sin60°·Cos10°·Sin75°-Cos60°·Sin10°)=13.27米第五部分、地层厚度的计算厚度计算应注意的问题1、地层厚度数值取舍,按比例尺大小确定,当剖面比例尺小于1:1000时,取整数;当比例尺大于或等于1:1000时,厚度值取小数点后一位。2、岩层产状的有效控制距离,要求在野外实测过程中根据实际情况确定,以便室内计算时使用。3、岩脉:岩脉在图上显示的宽度小于1mm者,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