含義
地質剖面(geologic cross section,geological section)又稱地質斷面,是沿某一方向,顯示地表或一定深度內地質構造情況的實際(或推斷)切面。地質剖面又分實測地質剖面和路線地質剖面或隨手地質剖面。地質剖面同地表的交線,稱地質剖面線(geological profile)。表示地質剖面的圖件,稱地質剖面圖。地質剖面是研究地層、岩體和構造的基礎資料。根據剖面資料劃分填圖單位,是地質填圖工作的前提。測制地質剖面,是地質調查工作的重要方法之一。根據不同岩類特徵可分別測制地層剖面、火山—構造剖面、花崗岩單元超單元剖面、礦區(或礦床、礦體)剖面等。
地質剖面(geologic cross section,geological section)又稱地質斷面,是沿某一方向,顯示地表或一定深度內地質構造情況的實際(或推斷)切面。大體分為實測地質剖面和路線地質剖面(或隨手地質剖面)。
剖面測制
剖面測制是區域地質和礦區地質測量工作中的基礎工作,一般放在地質填圖工作的初始階段即設計階段進行,個別放在後期階段進行,應依測區實際情況而定,按需要補測一定數量的剖面。
地質普查和區域地質調查中的地質剖面主要有以下幾種:
(一)地層剖面:用來研究岩石物質及礦物成分、結構構造、古生物特徵及組合關係、含礦性、標準層、沉積建造、地層組合、變質程度等。建立地層層序、查清厚度及其變化,接觸關係,確定填圖單位。
(二)構造剖面:著重研究區內地層及岩石在外力作用下產生的形變(如褶皺、斷層、糜棱岩帶(韌性剪下帶))及其構造特徵(節理、破劈理等)、類型、規模、產狀、力學性質和序次、組合及複合關係等。對於研究區域構造的剖面,則要通過主幹構造及典型的構造單元。
(三)侵入岩剖面:主要研究侵入岩的礦物成分、含量、含礦性、結構構造、岩相變化特徵、同化混染、接觸蝕變作用、侵入時期、侵入體與成礦的關係。
(四)第四系剖面:研究第四紀沉積物的年代、特徵、成因類型及含礦性,和地層厚度及變化特徵、新構運動及其表現形式。
(五)火山岩剖面:研究火山岩的岩性特徵、構造特徵、與上下地層的接觸關係、火山岩中沉積夾層的建造、生物特徵,確定火山岩的噴發形式、火山的噴發周期,火山構造等。
(六)礦區勘探線剖面:分鉛直剖面和水平剖面,此處僅指鉛直剖面。在布設勘探剖面時,要照顧到整個礦床的各個地段,或兼顧相鄰礦床。剖面線垂直礦體(床)走向線,間距一般與勘探網度一致。勘探線剖面主要反映礦體與圍岩之間的分界;各種岩石之間的界線,構造界線;礦體的數量、分布、形狀、大小、產狀、厚度,礦石的自然類型和工業品級;構造控制和構造破壞等。剖面上標出探礦工程的種類、數量、位置、取樣資料,從而可反映出勘探工作的工程控制程度、礦體圈定的合理程度、各地段的儲量級別。
剖面選擇
地層剖面選擇
應選在地層發育完整、基岩露頭良好、構造簡單、變質程度淺的地段。若露頭不好或因構造影響,致使地層不全、界線不清時,可測制補充性的小輔助剖面。
剖面布置原則
應基本垂直區域地層走向。地質構造複雜地區,剖面線方向和地層走向夾角不小於60度。若地層產狀平緩,其剖面宜布置在地形陡坡處。
基本方法
剖面踏勘
在剖面線基本選定之後,應沿線進行踏勘。了解露頭連續狀況、構造形態、岩性特徵、地層組合、侵入岩的分布、種類、岩性岩相變化、接觸關係、初步了解地層單元及填圖單元的劃分位置、化石層位、重要樣品採集地點等。在此基礎上確定總導線方位、剖面測制中導線通過的具體部位,需平移的地段和必須工程揭露的地區,以及工作中的住地和各住站的時間。
人員分工
野外工作一般需要5-8人。人員大致分工為:
地質觀察、分層兼記錄1人
作自然剖面、掌平面圖(航片)1人
前測手兼填記錄表1人
後測手兼標本採集1人
放射性測量1人
若人員充足時,記錄和樣品採集均可由專人負責。若測制古生物地層剖面,最好古生物鑑定人員參加,變質岩地層剖面最好岩礦鑑定人員參加,以指導化石、薄片的採集工作。
比例尺選擇
1.剖面比例尺:根據剖面所要研究的內容、目的、岩性複雜程度等,精度要求診實際情況具體對待。一般情況下比例尺為1/500~1/10000。
2.剖面上分層精度的要求:原則上在相應比例尺圖面上達1毫米的單位(厚度)均需表示。但一些重要或具特殊意義的地質體,如標誌層、化石層、含礦層、火山岩中的沉積夾層等,其厚度在圖上雖不足1毫米,也應放大到1毫米表示,並在文字記錄中說明。分層間距按斜距丈量。
3.剖面的平移:剖面通過區如遇有大片覆蓋、天然障礙或因構造破壞造成測制意義不大的地段,則需要平移。平移應依一定的標誌層或實測的順層追索為準。一般平移距離不大於500米,否則應分開另行測制剖面。
剖面具體施測
1.地形剖面線的測量:有儀器法和半儀法兩種,儀器法有測量人員負責測制;半儀器法由地質人員測制,以羅盤測量導線方位和坡度,以皮尺或測繩丈量斜距。注意將皮尺或測繩儘量拉緊。方向和坡角要用前、後測手測量的平均值,且要求兩人測量數據差值不能過大。
2.將測量數據和分層位置及時記入剖面記錄表,並表示在平面上,二者相互對照互相吻合。
3.根據剖面測制的目的,按需要配合以物探、化探工作。
4.剖面上樣品採集工作:應根據剖面研究的目的,系統採集岩石薄片樣、各類標本、岩石化學、人工重砂、古生物樣等。特別注意礦化地段樣品的採集,嚴防漏礦現象發生。
5.沿剖面線用定地質點的方法控制剖面起點、終點、轉折點、重要地質界線、接觸關係、構造關鍵部位和礦化有利的地段等。地質點和分層號、化石及主要樣品套用紅漆在實地標記,並準確標繪在圖上。
6.居民點、河流、地形制高點、主要地物及探礦工程等,應適當標註於平面圖和剖面圖上。
7.在剖面通過部位,遇到有意義的地質現象應畫素描圖或拍照地質照片,並在記錄上記明地點、時間和要說明的內容、遇到構造、特別是可說明大褶皺構造的次級褶皺構造,應在小構造具體出現位置的剖面圖上方,用特寫方式附上小構造形態特徵特徵素描圖。
剖面圖的繪製
剖面圖的繪製常用的有展開法和投影法兩種。到導線方位比較穩定多用展開法,當導線方位多變、轉折較多時宜用投影發法。
1.展開法:展開法是將各次所拉的不同方向的導線按其水平長度移成統一方向的直線,也就是說將不同方嚮導線沿線觀察的地質現象。當成是整個在一條統一直線剖面線上的觀測。
具體方法是據斜距和坡角(±°)把各段導線園滑連線而成。在導線方向與地層走向不完全垂直(交角小於75°)時,需要將直傾角換算成視傾角在剖面上表示。次法宜用於導線方位變化不大。比較穩定的情況下。該法比較簡單,便於在野外繪製,缺點是將轉折的導線展開,在剖面圖上誇大了地質體的實際寬度,以至歪曲了地質構造的實際形態。因而地層厚度只能用公式計算求得。在作剖面中,每次導線方位應在剖面上方予以表示。剖面下的展開導線沒有多少意義,成圖中可不表示。
2.投影法:首先繪出導線平面圖,並把各地質要素標繪到相應的位置上,構成路線地質圖。投影基線方位與總導線方向(剖面總方位)一致。將地層沿走向延長到投影基線上,形成各地質要素與投影基線的交點,再將各交點垂直投影到與投影基線相平行的剖面圖上,即為剖面上各地質素的界線點。地形線是將各導線點位投影到基線上,再以基線的某已知高程據各導線點的累計高程勾繪而成,此法有人稱作二次投影法。
採用地層厚度換算公式計算
D=L(Sinα·Cosβ·Sinr±Cosα·Sinβ)
式中:D-岩層直厚度
L-斜坡距
α-岩層直傾角
β-地層坡度角
r-剖面線與地層走向的夾角
地形坡向與岩層傾向相反時用+相同時用-
地層厚度應分層計算。比例尺小於1∶1000的剖面,分層厚度取整數,大小1∶1000的剖面,厚度數值取小數點後一位。
地層厚度計算時應注意的問題:
(1)產狀的有效控制距離要求在野外施測過程中,根據實際情況加以確定,以便室內計算厚度用。
(2)脈岩的剔除:一般情況下,在圖上出露寬度<1毫米的脈岩不必剔除其影響厚度;超過1毫米時,則應剔去,採用岩脈兩側分別代表的厚度。若某一地段岩脈雖小,但很發育,且對此地段地層厚度影響較大,可依據岩脈在地層中含量比(線統計法:岩脈厚度與整個統計線段長度的比值),按比率求地層厚度。
(3)同一向、背斜中,地層厚度採用地層較發育的一翼進行計算(柱狀圖中可表示岩性相變或說明厚度的變化,不可採用兩翼岩層中較大厚度的單層建立柱狀圖)。
4.地層真傾角換算為視傾角
在剖面圖中,地層走向與剖面線方向不垂直時,在剖面圖上地層產狀以視傾角表示,見傾角換算表(表Ⅲ-2)。其產狀數字表示仍為真傾向、傾角。
5.實測剖面圖中表示的主要內容
(1)導線平面圖表示內容:導線、導線點、地質點、產狀(可選擇表示)、地質界線、地層代號、含礦層、斷層、主要地物等。
導線長度以平距表示。
(2)剖面上表示內容:岩性(以花紋表示)、產狀(花紋表示視傾角,下方數字表示真產狀)、地質點、導線點、樣品代號、層號及地層代號、斷層、褶皺、居民點及山峰水系名稱等,在剖面上方按需要附構造特寫素描圖。分層界線可適當劃長。產狀指引線應指在量取產狀的實際位置處。
(3)剖面圖必須和投影基線相平行。
(4)剖面圖擺法:剖面的左端應為西、北西、南西、南。相應在右端為東、南東、北東、北。
(5)如剖面徑平移,則導線平面圖上按平移方向、距離另作起點。而剖面圖僅按兩點的高差決定起點的標高,水平方向酌情斷開1-2厘米,以作圖方便互不重疊為原則。
(6)如剖面測制中並進行有電、磁測量、伽瑪測量等工作,若種類少,或僅一種,可在剖面圖上部作曲線圖表示,為了減輕圖面負擔,這些曲線圖可另作圖表示,但圖中地質剖面圖應互相一致。
剖面地質小結
1.前言
(1)剖面測制的目的
(2)剖面線位置、方向、坐標、長度、測制方法。
(3)工作起始、完成日期、工作單位及主要工作人員。
(4)完成主要工作量:剖面長度、工程工作量、標本××件、樣品××件。
2.地質成果
(1)簡述剖面測制區的區域構造部位及地層、構造特徵。
(2)依不同時代,由老到新分別對剖面所見地層進行敘述。
每一時代中地層可按地層組合單元總述其組合特徵,再按不同岩性層詳述其岩性、顏色、礦物成分、結構構造等岩石岩性特徵,應詳細述明岩層之間的關係,特別是不整合接觸關係。
(3)岩漿岩及脈岩的描述。
(4)構造:斷裂構造、褶皺構造。
分別描述其類型、性質、規模、形態特徵、斷層對地層連續性的影響,控礦產構造特徵。
(5)礦產:對礦產應詳述。
(6)新進展、新發現和新見解。