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第9章 野外地质实习的基本技能与方法(4)

②顺层追索法,即纵向观察,沿走向线或河流观察。容易确定界线,查明岩层和矿层的横向变化、沿断层走向两侧岩层的变化、岩浆岩体和围岩的接触界线、河流流域的概况,等等。在构造复杂、岩性变化大的地段多采用此法。

③综合法是上述两种方法的结合。即在穿越路线上,为查明接触关系和地质体的横向变化,沿地质体走向追索一定距离;或在追索路线中,为查明地层层序及其纵向变化、上下接触关系等,穿越地质体走向一定距离。优点是可较全面地研究地质体的纵、横向变化,缺点是工作量较大。

观察线的密度由调查任务及精度的要求确定,路线间距应以解决主要地质问题为前提。一般来说,观察线的密度首先决定于比例尺的大小,其次决定于地质条件,特别是地质构造的复杂程度。每条观察线要进行编号,注明起讫点,并按实际行走路线标注在地形图上。

2.观测点布置的原则和方法

在观察线上选定一些点位进行重点观察和描述,观测点应尽量利用天然基岩露头处,必要时可揭露观察,即人工露头,如探槽、浅井等。观测点按内容重点分为地质点(观察地层和岩性)、构造点、地貌点、水文地质点等。

(1)观测点的布置原则

观测点的布置应以能有效地控制各种地质界线、地质体和不良地质现象为原则。地质体或地质界线空间位置的准确控制,使原始资料编录条理化、系统化,便于原始资料的整理、查阅和检验等。

(2)观测点的布置方法

观测点应布置在岩性岩相变化线、断层线、褶皱轴线、标志层、重要化石点、含矿层或矿化露头、节理片理测量统计处、井泉、重要样品采集地及其他有意义的地质现象(如地貌、不良地质现象、文物出土地等)等处。观测点可分为控制点和描述点。

控制点是为控制岩性、界线的出露点而布置的,记录较简单,主要记录点性、详细正确的岩石全名、特殊的结构构造等。描述点布置在重要或典型的地质现象,如不整合、侵入接触、相标志、褶皱轴、断裂等的出露点,应详细观测、研究、描述记录、采样、素描和照相等。观测点的间距应根据任务要求,以能有效控制和收集到足够的地质资料、符合测绘精度要求为依据,其疏密程度决定于测绘比例尺和地质条件,如表34所示。

3.定点与勾图

对一些精度要求高的工程图件及大比例尺地质图等,须用仪器定点(如经纬仪)。野外实习时,在地形图上定点可结合地形、地物特征直接标定,或用罗盘仪进行后方交会法来定点。点位用直径2mm的圆圈标在地形手图上。点位确定后应进行统一编号,号码标在圆圈的右下角。标定的观测点位在地形图上的误差不大于1mm。

根据观测点确定的地质界线位置,按地形和露头的实际关系,如实地勾出地质、地貌界面的连接线。当测绘填图工作完毕时,一张地质草图也就完成了。必须强调的是,在路线地质观察和地质点的观察过程中,界线勾绘是否准确,直接影响到地质填图的质量。因此,凡在观察路线上的所有地质界线,必须在定点的同时根据视域范围内界线的延伸特点将其勾绘在地形图上。同时将旁侧路线所勾绘的相应地质界线,在野外相互连接起来,表示出界线在更大范围的延伸情况。如此在全区内把所有路线上相应的界线逐一相互连接就可完成一幅高质量的地质图。

为了提高勾绘地质界线的准确程度,野外工作中应注意以下几点。

①勾绘界线时应充分注意不同地质体的地形、地貌、植被、土壤色调的差异,用以判定界线的位置和延伸情况,并时刻注意“V”字形法则的正确应用。

②如果获得了较大比例尺航空照片,则应事先进行解释并在野外验证,根据影像特征判定界线的延伸位置。

③勾绘地质界线时,还应时刻注意分析地层层序是否正常、构造是否合理,在有断层切割的地段更要注意断层性质和构造恢复是否符合地质原理。

④当地质界线(包括断层)相交或相切时,要特别注意它们的相互关系和交切的实地位置,一般应实地踏勘观察、定点搜集资料。

⑤为了能及时发现并有计划地追索地质界线,通常应在路线观察前充分研究旁侧路线的地质情况,对即将观察的路线上可能出现的界线及其大致位置作出预测,并能够在界线缺失、重复、增多时进行应急追索、观察,以提高界线勾绘的准确性和质量。

⑥凡遇界线不能顺利连接时,则应追索并观察解决。

4.地质观察内容和描述方法

在地质路线调查中,不但要勾绘地质界线而且要对路线进行沿途观察,并对观察内容作好记录与素描,以备日后室内综合分析研究使用。地质路线观察的内容十分广泛,但常由于不同任务和目的而有所侧重,着重地层、岩石、构造、水文地质及不良地质现象等方面的综合调查研究。

路线地质观察的一般工作程序大致是:

①确定观测点在图上的位置;

②观察并记录露头地质的特征,测量地质体的产状要素和其他构造要素,绘制素描图并照相,采集标本和样品;

③追索和勾绘地质界线;

④沿路线进行连续观察、记录,并绘制路线地质剖面图。

每个观测点均应观察、描述,记录该点及其周围30m的地层、岩性、构造、地貌、第四纪、水文、不良地质现象等特征。在路线观察时就应特别注意分层、岩性、厚度、接触关系的变化。对褶皱和断层,要注意形态和规模及各要素在各地的变化,随时进行测量并用符号标注在图上。地质观察除文字描述外,应当尽可能作地质素描并绘制信手地质剖面图。地质素描及信手地质剖面图,应以简明的线条反映地质内容。调查中要多测量各种产状要素,包括岩层、断层面、裂隙面、擦痕等。产状要素应独占一行,记录形式采用0°~360°方位角进行计算,只记录倾向及倾角。例如:10°60°,表示岩层及断层产状倾向10°,倾角60°。

对于擦痕,可在裂隙面或断层面产状之后,再测量其侧伏向及侧伏角,例如:60S,表示擦痕侧伏角60°,侧伏向南。野外记录用铅笔在记录簿内记录工作日期、天气、工作地点、观测路线(路线顺序号及路线经由的地理名称)、观测点号(顺序号,数字前加点性代号,如D5,010等)、点位(坐标位置和地理位置)、点性(地层分界点、构造点等,并评述露头情况)及观察内容等。重要的地质现象应绘制素描图或照相。素描图应有图名、比例尺、方向、图号。照相应有拍照地点、内容、镜向、编号等。

各类观测点应观察、描述的内容如下。

1)地层分界点

重点观察地层界线及岩性特征,按观察顺序分别描述各组的岩石组合,各类岩层的岩性、岩相、厚度及其变化规律、分层标志、上下岩层产状,以及岩体的工程地质特征,如裂隙发育程度、岩体的完整性、岩石坚硬程度、岩石风化特征及其他地形地貌特征。层序与接触关系若为不整合接触或沉积间断,应描述接触的特征和产状、不整合或沉积间断的证据,并绘制素描图。

2)地质构造点(褶皱、断层、节理裂隙)

地质构造是控制和影响地貌形态、水文地质条件、岩溶发育、岩体风化、岩石物理力学性质等方面的重要因素,也是评价区域构造稳定及斜坡稳定性的重要依据。

(1)褶皱观测点

内容包括褶皱的名称、核部及两翼地层单位、岩性组合、岩层特征及厚度变化。测量记录两翼地层产状;测量枢纽产状、褶皱倾伏方向和倾伏角;目测轴面产状(倾斜方向及倾角);观察描述褶皱形态、伴生构造;根据褶皱中的最新地层和不整合时代,分析褶皱的形成时期;素描和照相。

(2)断层观测点

内容包括断层的名称、断面两盘地层及产状、岩性组合与岩相特征、断层破裂带特征(宽度及其变化,构造岩类型及胶结或充填情况,伴生、次级构造特征及产状,摩擦镜面产状及擦痕产状,地层重复或缺失特征,在平、剖面上的形态特征和展布特点)、断层面的形态及产状、两盘相对错动方向、断层性质。根据断层切割的地层情况,分析断层的形成时代;特别注意区域性断裂、缓倾角断裂及断裂交汇带的情况及其对工程的影响;进行素描和照相。

(3)节理裂隙观察统计

为分析评价建筑区的岩体结构特征及稳定性问题,需对节理、片理等岩体结构面进行调查及统计研究,统计点数视地形、岩性和地质构造的复杂程度而定。内容包括节理裂隙的性质、产状、延伸情况、形态特征和宽度,充填物的成因、性质、厚度和胶结情况及在不同岩性、不同部位的变化情况和发育程度。

3)水文地质点

对测区内地下水天然露头(如泉)、人工露头(如井、矿坑等)及地表水体进行系统调查。调查内容包括:地层岩性及地质构造,含水层的性质、厚度、补给、排泄条件,地下水的类型(如裂隙水、孔隙水、岩溶水等)和性质(如上升泉、下降泉),水的物理性质及化学成分(有无泉水沉积物及地下水的动态特征),水文地质示意剖面图的绘制。

4)地貌点

内容包括:地貌类型(如岩溶、阶地、滑坡等)、形态特征及发育状况,地貌与构造、岩性及表生地质作用的关系,分析其发生、发展和相互关系。

5.资料整理

所有的测绘资料必须及时整理,以便及时发现问题,及时解决。当日收集的资料必须当日整理,整理内容包括以下几个方面。

①核对野外地质记录、素描图、工作手图的记载和表示的地质内容是否吻合一致,并据实物等进行校正或补充。

②图件着墨:野外记录簿上的地质素描图,信手地质剖面图和工作手图上的地质点、产状、点间地质界线及重要样品,如化石等采集点,都应及时上墨。

③样品整理:样品涂漆、登记、填写标签等。

④编写路线地质调查小结:简述路线地质调查的主要成果、新发现和新认识、存在的地质问题及解决的方法步骤,并为次日的工作做好准备。

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