阅读地质图三
《构造地质学》实验指导书 (2000年5月)
实习一读水平岩层地质图,确定岩层产状 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,解阅读地质图的一般步骤和方法 掌握永平岩层在地质图上的表现特征
学会在地形地质图上用三点法求岩层产状要素 二,说明
(一),地质图的概念及图式规格 1,地质图
地质图:是用一定的符号,色谱和花纹将地壳某部分各种地质体积地质现象 (如各种岩层,岩体,地质构造,矿床等的时代,产状,分布和相互关系),按一定比例概括地投影到平面图(地形图)上的一种图件.一幅正规的地质图应该有图名,比例尺,图例和责任表 (包括编图单位或人员,编图日期及资料来源等).
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,则在地名上要写上所属的省 (区),市或县名.图名用端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例尺一样,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:是一张地质图不可缺少的部分.不同类型的地质图各有所表示的地质现象的图例.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,岩体时代和性质.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的格子排成整齐的行列.在长方格的左边注明地层时代,右边注明主要岩性,方格内着上和注明与地质图上同层位的相同颜色和符号.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,己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,摺皱,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.
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.或者将上述内容列绘成"责任表"放在图框外右下方. 2,地质剖面图 正规地
质图常附有一幅或几幅切过图区主要构造的剖面图.剖面图也有一定的规定. 剖面图如单绘一幅时,则要标明剖面图图名,通常是以剖面所在地区地名及所经过的主要地名 (如山峰,河城镇和居民点)作为图名.如为图切剖面并附在地质图下面,则只以剖面标号表示.剖面在地质图上的位置用一细线标出,两端注上剖面代号.
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.垂直比例尺表示在剖面两端竖立的直线上,下边先选定比本区最低点更低的某一标高 (可选至0以下)一条水平线作基线,然后以基线为起点在竖直线上注明各高程数.如剖面图垂直比例尺放大,则应注明水平比例尺和垂直比例尺.
剖面图两端的同一高度上注明剖面方向(用方位角表示).剖面所经过的山岭,河流·城镇等地名应注明在剖面的上面所在位置.为醒目美观,最短把方向,地名排在同一水平位置上.
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的地层符号,色谱应该一致.如剖面图与地质图在一幅图上,则地层图例可以省去.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,构造特征推断绘拙. 3,地层柱状图
正式的地质图或地质报告中常附有工作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.比例尺可根据反映地层详细程度的要求和地层总厚度而定.
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位的厚度,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2-4厘米为宜. (二),阅读地质图的一般步骤和方法
读地质图首先要看图式和洛种规格,即先看图名,比例尺和图例.还应具备地形图和地图有关知识.
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,面积大小和地质体大小及反映详略程度;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.首先要熟悉图幅所使用的各种地质符号,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.读图例时,最好与图幅地区的综合地层柱状图结合起来读,了解地层时代顺序和它们之间接的触关系(整合或不整合).
在阅读地质内容之前
应先分析一下图区的地形特征.在比例尺较大 (如大于1:50000)的地形地质图上,从等高线形态和水系可了解地形特点.在中小比例尺(1:10万-1:50万)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.
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,分布及共相互关系.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,分布和形成时代或先后顺序;岩浆岩体产状和原生及次生构造以及变质岩区所表现的构造特征等等.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),读水平岩层地质图
水平岩层在地面和地形地质图上的特征: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,其尖端指向上游,在孤立的山丘上,界线呈封闭的曲线;在岩层未发生倒转饰情况下,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),在地形地质图上求岩层产状要素的方法 1,基本原理:
(1),同一岩层面上不同高程的走向线相互平行; (2),在两走向线的垂线上,低等高线的方向为倾向; (3),倾角是岩层面和水平面的夹角. 2,求解步骤:
(1),在同一岩层面上找到两个同一高程的点,并将其连接起来,即为这一高程的走向线.
(2),在该层面上再找到相邻高程的一个点,通过该点平行上述走向线作一条直线,即为这一高程的走向线.
(3),在两条走向线之间做一垂线,低等高线的方向为倾向.
(4),在高等高线上截取一线段等于两条走向线的高差,将两线段作为两条边做一三角形.
(5),用量角器量出低等高线出的锐角,即得出岩层倾角. (五),三点法求岩层产状要素
当岩层产状平缓,不能用罗盘准确测定产状时,或者根据钻探得到的层面标高资料求地下岩层产状,这时可用三点法. 应用三点法求岩层产状的前提:
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,相互间水平距离和标高(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,无断层.
2,三点法的要点:在最高点和最低点的连线上,找到与中间高程点等高的另一个点,就可以作出这一高程的走向线,过最高点或最低点可以作出与上述等高线平行的另一高程的走向线,根据两走向线各自高程和水平距离,可以求出倾向和倾角. 3,求解方法参见"在地形地质图上求
岩层产状要素的方法". 三,作业:
1,阅读,分析凌河地形地质图,判别哪些地层是水平岩层,并求凌河地形地质图中K1岩层的厚度.
2,在凌河地形地质图上求下石炭统顶面或底面的产状.
3,在松溪地形地质图上,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:ZK260米,ZK340米,ZK580米,用三点法求该矿层产状;(2)在设计钻孔ZK9处,预计打多深即可达该赤铁矿层顶面
(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). 实习二读倾斜岩层地质图,编制倾斜岩层剖面图 一目的要求
1,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"字形法则分析倾斜岩层的产状;
2,学习编绘倾斜岩层地质剖面图的方法. 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截关系,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.同时也注意岩层露头宽度的变化与岩层厚度,产状和地形的关系.
(二),认识不整合在地质图上的表现特征
根据地质图上出露的地层时代,层序,如在图区内在两个不同时代的地层之间存在地层缺失,即两地层时代层序不连继,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组合特征,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.因此,对于图切剖面应该学会绘制和阅读分析方法.
其绘制方法和步骤如下: 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,通过地层出露较全和图区主要构造部位,或者选在阅读地质图所需要作剖面的地方.选定后,将剖面线标定在地质图上. 绘地形剖面:
在绘图纸 (以方格纸为好)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(一般与地质图比例尺一致),按等高间距作一系列平行于基线的水平线(用方格纸作剖面只注明标高位置).
基线标高一般取比剖面所过区域最低等高线高度再低1-2个间距,然后以基线高
程为起点,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.最后将地质图上的剖面线与地形等高线各交点一一投影到相应高程的水平线上 (或剖
面标高位置),按实际地形用平滑曲线连接相邻点即得出地形剖面. 完成地质剖面:
将地质图上的剖面线与地质界线 (地层分界线,不整合线,断层线等)的各交点投影到地形剖面曲线上,按各点附近的地层倾向和倾角绘出分层界线. 如剖面与走向斜交时,则应按剖面方向的视倾角绘分层界线. 绘制岩性花纹:
对各分岩层应按其岩性绘上规定的岩性花纹,并按照地质图注明相应的地层代号.岩石花纹有时要附图例. 整饰剖面图:
按实习二地质剖面图格式要求进行整饰. 三,作业
1,分析南涧镇地形地质图,用"V"字形法则分析图区岩层产状,认识地层接触关系.
2,绘制凌河地形地质图中A一B地质剖面图. 实习三根据岩层产状要素编制倾斜岩层地质图 一,目的要求
1,学会根据平整的岩层 (或矿层,断层)界面在某一点的产状要素,用几何作图法在地形图上绘出该层界线的分布形态;
2,通过这一作图方法,加深理解地质界线与岩层产状和地形的关系. 二,说明 (一),原理:
在一个层面平整,产状稳定的倾斜岩层层面上,作出一系列同一等高距的不同高度的走向线.这一系列走向线投影在水平面上,也相应成为间距相等的一系列平行线,这些投影线问的平距又叫放线炬.在同比例尺图上,放线距与岩层倾角成反比,倾角缓,放线距大;倾角愈陡,放线距愈小.
从前面在地形地质图上求岩层产状要素的作图法可以看出,某一岩晨界线与同一高度等高线交点相联直线,即为该岩层面在这一高程的走向线.因此,反过来,某一岩层界面上不同高度走向线与其相等高度的地形等高线的交点,也就是该界面的出露点,把这些点依次由低到高或由高到低用平滑曲线联接起来,就绘出了该界面在地面的出露线,即地质界线.
当然,地质图不是用这种方法来编制,但对于填绘为浮土掩盖的局部地段的地质界线或阅读分析地质图和选定布置探槽工程位置都有指导意义. (二),作图的方法步骤 已知条件:
在有等高线的地形图上,已知岩层界面一露头点的产状要素. 求出放线距:
按已知岩层产状要素求放线距有两种方法:
第一种方法是计算法,即根据放线距与等高距和岩层倾角之间的关系求出,放线距