图3-4 方位角的测量方法
2、地形坡度的测量
地形坡度是指地形的倾斜面(线)与水平面的夹角。其测量方法如图3-5所示:在坡顶或坡低上各站一人(两人的身高要相当),或选择一等高的参照物(标杆)。站在坡底的人把罗盘侧立,使长觇板指向测量者,转动反光镜,以能观察到罗盘刻度为准,将长觇板顶端的小觇板折成90°,视线从小觇板的小孔或尖端通过,再经反光镜的椭圆孔,直达坡顶人的头顶或参照物(标杆)的顶端;保持此状态,并调节罗盘底面的手柄,使管水准器的气泡居中(中反光镜中看),这时测斜盘上的游标所指示的测斜刻度盘的读数即为坡度角。同样可用相似的方法,从坡顶向坡脚测坡度角。在坡度角表示时上坡(+)为下坡为(-)。
图3-5 地形坡度的测量方法
3、面状产状要素的测量
产状要素包括走向、倾向、倾角。岩层产状的走向是岩层面与水平面交线的延伸方向,倾向是岩层面上的倾斜线在水平面上投影线所指的方向,倾角是倾斜线与水平面的夹角。
走向的测量:打开罗盘的上盖至极限位置,将罗盘的一长边靠在岩层面上,如图3-6A所示,转动罗盘使圆水泡居中(注意:转动罗盘时,罗盘的长边要靠在岩层面上)。圆水泡
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居中使磁针停止摆动,磁针所指的刻度盘的读数即为岩层的走向。由于走向是一条直线,理论上,读磁南针或磁北针均可以,但地质工作者习惯把NE方向或NW方向的读数作为岩层产状的走向,即走向的度数为0-90°或270-360°之间。
倾向的测量:打开罗盘的上盖,如图3-6B所示,将罗盘南部(标有S)的一条棱或罗盘上盖背面紧靠岩层面,使棱线与岩层走向线重合或罗盘上盖背面与岩层面平行,转动罗盘使圆水泡居中,此时长觇板的指向与岩层的倾向一致。图3-6B所示的是在岩层面上方测倾向,倾向读数应读磁北针所指的刻度盘的度数;若在岩层面的下方测倾向时,遍数应磁南针所指的刻度盘的度数,倾向读数这种方法又被称为“上北下南”。
倾角的测量:罗盘的上盖打开至极限位置,呈侧立状态使罗盘的长边靠在岩层面上,如图3-6C所示。转动罗盘底面的手柄,使管水准器的气泡居中,这时测斜盘上的游标所指测斜刻度盘的读数即为倾角。在实际测量中,罗盘的长边常常做不到与真倾斜线相重合,测出来的倾角并非真倾角,而是假倾角。为了减少假倾角与真倾角间的误差,可用小石粒滚动法、水流法及测完倾向后马上使罗盘侧立等方法,尽量做到使罗盘的长边与真倾斜线相重合;还可以多测几个倾角,用其最大的倾角来代表岩层的真倾角,因为真倾角≥假倾角。
图3-6 岩层产状要素的测量方法
在测量岩层的产状时,由于倾向与走向相垂直,所以一般只需测量岩层的倾向和倾角,走向可通过倾向的数值加或减90°算得;也可只需测量走向和倾角,再大致测量倾向位于哪一方位内以确定走向的数量是加上还是减去90°为倾向方位值。另外,在野外工作经常遇到的岩层表面凹凸不平或不完整的情况,这时可用野外记录薄放在岩层面上或作延伸岩层
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面,再进行产状的测量。
前面所叙述的是岩层面产状的测量,其他的面状产状如断层、节理、劈理、片理、糜棱面理等的产状要素的测量可用相同的方法进行。
产状要素测量完成后,应及时作记录,同时要记录其产状的类型和测量产状的位置。记录产状的方式:如在断层点的点处测得断层面的产状要素分别为走向30°,倾向120°,倾角45°,则记录为:断层产状:12°∠45°(点处);或者:断层产状:30°/NE∠55°(点处)。
第五节 野外地质定点的方法和意义
在野外工作时,把观察点标在地形图上的过程,叫定点。定点具有非常重要的意义,它是区域地质工作最基本的工作方法之一。只有通过定点,才能将一些地质现象标绘在地质图上,完成地质图的填制。也只有通过定点,才能将野外有意义的观察点标绘于地形图上,以便于今后复查和作进一步的工作。
定点主要有下列方法:第一种是根据地形、地物用目估法定点,又称微地貌法。这种方法快速、简便,但只能用于小比例尺填图和草测时对精度要求不高的情况下。定点时,先用罗盘将地形图定向,即将罗盘放在地形图上并使其长边靠着地形图东边边框,然后整体转动地形图和罗盘,使指北针对准刻度盘的0°,此时地形图与实地的方向已经一致。定向后,注意观察点周围的微地貌并在地形图上找到相对应的地形和地物(如山顶,公路、河流拐弯处、交叉口、池塘、居民点及地形坡度、沟谷、山脊等),估计它们与观察点的相对位置关系,根据这种关系将观察点标绘在图上。
当精度要求较高时,则一般用后方交会法来进行定点。用后方交会法定点时首先使地形图定向,然后在观察点附近找三个实地比较容易瞄准的,不在同一直线上(最好交角尽量大些)且地形图上为已知的点。用罗盘分别测量出观察点在这三个点的什么方向。注意在测量时罗盘的觇板同样对着所选定的已知点,此时罗盘南针的读数即为观察点(测者所在的位置)位于已知点的方位角。然后在地形图上找到各已知点,用量角器分别绘出通过三个已知点的三条测线,它们的交点即为所求的观察点的位置。如三条测线不交于一点而是交成三角形,则测点位置应取误差三角形的中心点。
另外,若有条件可用GPS定位仪配合数字地形图进行精确定点。在野外,有时需几种定点方法相互校正进行定点。
第六节 野外记录格式
在野外工作过程中,把所观察到的各种地质现象及时准确、清楚系统地记录下来是地质野外工作的基本要求之一。野外地质记录是地质工作者最宝贵的第一手原始资料,是野外地质工作的成果,也是其后地质工作结论的基础。野外地质记录的质量直接关系到地质工作的质量,同时也反映了地质工作者的工作作风和科学工作态度。野外地质记录通常用专门的野外记录薄(可简称野薄,下同),野薄记录内容除了自己使用外,还作为野外调查的基础资
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料供他人查阅,它是一个地区最原始的地质资料,正规地质项目常要求野外记录薄作为原始资料进行归档保存。
因此,野外记录要求记录认真、态度严谨、格式规范、术语准确、字迹清楚、内容详实。野外记录内容包括文字记录和图件记录,图件记录分素描图绘制和信手剖面图的制作,在下一节讲述,现对文字记录的格式和要求进行讲述。
野外地质记录一般按天或路线进行,每天路线均要记录日期、星期几、天气情况、工作地点、路线及编号、目的任务、工作者、工作手图。在路线记录时要有今日路线起讫点位置及起讫点到地质点之间的路线观察记录,再进入地质点内容记录。地质点记录一般要有点号、点位、点性(或点义)、点处及点两侧的观察到的地质现象、地质产状、标本样品、照片等;地质路线记录应是连续的,点间描述一般要根据露头和岩性出露组合情况分段进行;性质不同的地质点其描述的内容会有所不同;产状、标本样品要有采集位置,记录产状时还要表明类型。路线号、点号、标本样品号、照片号等编号应做到统一、按顺序进行。每天路线结束后要对当天所观察到的地质现象进行小结,包括的内容大致有路线中岩石露头情况、各岩性组合情况、各地层出露分布情况及路线工作量(如路线长度、地质点个数、标本样品数量),在小结中也可对各地质现象进行分析或推断。野外记录格式可参考表3-1。
野外记录还有下列一些特殊要求: ①文字记录必须在野外观察时完成,不能在室内想象或追忆记录。记录内容应与野外地质现象一致,必须是自己在野外观察到的地质现象。
②记录要认真,书写清晰,条理清楚,格式规范。
③只能用铅笔记录,不能用其它笔记录。铅笔要用2H或以上的型号
④书写错误的地方可用铅笔划掉再改正,不可用橡皮擦擦除重写。上交野外记录薄时,页码要齐全,不允许撕掉废页,不能有缺页情况出现。
⑤野外记录薄是专供记录野外地质现象之用,除记录与地质有关的内容外,不得记录任何其它内容。
⑥野外记录薄用毕或在工作结束后,经一定的整理(如编写目录,自检、互检等),上交所在单位或主管部门保管,不可遗失。如有遗失必须立即报告老师或主管单位。
⑦记录产状要素、标本,要另起一行,并用一定的符号表示,如面状地质要素产状表示为:125°∠55°(倾向∠倾角),或者:35°/SE∠55°(走向/倾向∠倾角)(产状的表示方式在一个项目中最好做到相对统一)。
表3-1 野外记录格式参考表
2010 年 6 月 20 日 星期 日 天气 晴 地点: 杭州市四眼井 路线1:四眼井 NW 满觉陇 NW 水乐洞 NNE 南高峰 任 务:观察叶家塘组、黄龙组、船山组、栖霞组岩石特征;观察青龙山背斜、南高峰向斜的特征,并学习素描图绘制;认识“烟霞三洞”的成因。 工作者:刘绿水(记录),张青山 工作图:1:2.5万地形地质图(西湖山区地形地质图) 今日路线起点于四眼井,由四眼井沿公路NW向行至点处,沿途大部分为房屋、浮土、 植被掩盖,靠近点处附近可见公路壁露头,出露岩性为灰白色长石石英砂岩、含砾粗砂岩。 №01(或D01) 25
点位:满觉陇路口NW向约300m公路旁 点性:构造观察点 点处为一公路边壁露头,露头面积大于10m2,出露岩性为灰白色含砾石英砂岩、石英 粗砂岩,岩层厚10-30cm,岩层背形褶皱明显…… 地层产状:125°∠55°(点SE侧,背斜SE冀) 325°∠40°(点NW侧,背斜NW冀) B01-1灰白色含砾石英砂岩 (点SE侧5m处) 由点处沿公路总体NW向行至下点: 0-200m, …… 200-500 m, …… …... 今日路线到此结束。 路线小结 1、…… 2、…… ……
第七节 野外地质素描图和信手剖面图的制作
在野外,有时为了更直观、真实地反映所观察到的各种地质现象,或为了分析较为复杂的地质现象,有必要用素描图、信手剖面图或用照相、示意图等方式来反映野外地质现象。下面就地质素描图和信手剖面图的制作进行简要介绍。
1、野外地质素描图绘制
一张好的素描图有时比文字更能说明问题。绘制地质素描是野外地质工作的又一基本技能。素描图尺度可大可小,大到几平方公里的地质构造和内外动力地质作用形成的火山口地貌、冰蚀地形和河谷阶地等,小到一块标本一个露头上的沉积构造、变形构造等等。地质素描图不像一般的写生,要注意不是把所有的东西一点不漏地原原本本地画下来,而要根据地质工作的特点,有取舍地将一些有价值的地质现象重点反映出来,有时要注明是平面图还是剖面图。一张完整的素描图应包括下列几部分:图名,比例尺,图例,绘图方位,素描图要表达的地质内容等。绘制素描图时,除了用写生手法(如图3-7)较直观反映野外地质现象外,有时用岩性花纹、形态界线来较抽象地反映所观察到的各种地质现象,如图3-8。前者对绘画素描水平要求较高些,而岩性花纹形态界线法有经过作者的抽象化,较多地反映了作者对所观察到的地质现象的理解(有时把其称为示意图)。
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