《构造地质学实习指导书》(共57页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上构造地质学实习指导书胡 明 编写二00七年六月实习一 地质图的基本知识及读水平岩层地质图一、目的和要求1明确地质图的概念,了解地质图的图式规格;2了解阅读地质图的一般步骤和方法;3掌握水平岩层在地质图上的表现特征。二、预习内容1复习测量学有关读地形图的知识;2预习第一章“水平岩层”部分。三、实验用图和用品1实验用图:凌河地形地质图、南涧镇地形地质图。2实验用品:铅笔、橡皮、小刀、三角板、量角器、方格纸等。四、实验方法说明(一)地质图的概念及图式规格以图11或选用正式出版的120000地质图或其他比例尺地质图作样本,介绍地质图的图式规格。1地质图将一定范围内地壳的地质内
2、容(包括有不同时代的地层、岩系、地质构造及矿产等)在地面上的分布情况,按一定的比例尺缩小,投影到平面图(通常带有地形等高线,即地形图)上,并用规定的符号、色谱、花纹予以表示的图件就是地质图(图11太阳山地区地质图)。地质图是具体反映某一地区的地质现象的图件,然而一张地质图,是不可能把某一地区所有的的各种地质现象都表示出来的,所以必须根据不同的要求,编制不同的地质图件来反映与表现各种不同的地质现象。地质图的编制,首先必须是通过野外现场观察,对区内地层、岩石、岩浆活动、变质作用和构造变动等情况进行综合调查研究。再以规定的线条把各种地质界线(包括地层界线、岩体界线、断层线、不整合界线等)勾划出来,把
3、岩层和断层等的产状标记上去,对各时代地层和各类型岩浆岩涂以各种统一规定的颜色,对各种岩相(岩浆岩、变质岩)和蚀变、矿化现象加以各种规定的符号、花纹。地质图不仅反映野外各种地表地质现象,还将区内地层、岩石、构造和矿产等方面形成、发展的一定时间、空间规律反映出来,包括能反映地下一定深度的地质构造。因此,地质图是帮助我们认识自然、改造自然的一种重要而最基本的地质资料。一幅正规的地质图有统一的规格,除正图部分外,还应有图名、比例尺、图例、柱状剖面图、地质剖面图、图框、经纬度、制图单位、制图人和制图日期等等。(1)图名:常用整齐美观的大字书写,图名要表明图幅所在地区和类型。一般采用图内主要市镇、居民点及
4、主要山岭、河流等命名。如果比例尺较大,图幅面积较小,地名不为人们所知,则在地名前要写上所属省(区)、市或县名。如新疆维吾尔自治区地质图、独山子油田地形地质图。(2)图号:是为了图件的保存、整理、查找方便起见而统一规定的。一般都是用地形图的国际统一分幅和编号。(3)比例尺:又称缩尺,用以表明该图的缩小程度和精度。比例尺是图上的一段线长与其实地上相应的一段水平距离的比。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与线条比例尺,数字比例尺用分数表示图上长度与实地长度的比例(如150000,即图上1厘米相当于地上50000厘米或500米或0.5千米)。分子规定用1。因此,分母愈大,表明图缩得愈
5、厉害。线条比例尺是在图上绘一直线如尺状,在该直线上截取若干段、每段标出所代表的实地长度米或公里)。比例尺一般放在图名下或图框下方正中位置。地质图按比例尺大小可分:小比例尺地质图(比例尺15万)。(4)图例:指图的内容简要示例,是一张地质图不可缺少的部分。图例是地质图上各地质现象的符号和标记,用各种规定的符号和色调来表明地层、岩体的时代和性质。图例通常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,一般由左向右从新到老排列,图例格子的大小长宽比一
6、般为0.81.2或11.5,方格内注明地层代号,涂上颜色,右边注明岩性,左边写地层或时代名称。已确定时代的岩浆岩、变质岩要按时代顺序排列在地层图例中,没有确定时代的岩浆岩、变质岩按按酸性程度,变质深浅排列在地层图例之后。图例中的构造符号放在所有地层、岩石符号的后面,其顺序是:地质界线、产状要素、断层、褶曲轴、节理以及层理、劈理、片理、流线、流面和线理产状要素等。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。各种符号的颜色也是有规定的,除不同的地层用不同颜色外,地质界线用黑色,断层线用鲜红色,地形等高线用棕色,河流用浅兰色,城镇和交通网用黑色。图例是指示读图的基础,从图例可以了
7、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(图11太阳山剖面图)。凡是图内表示出的地层、岩石、构造及其他地质现象就应无遗漏有图例,图内没有的就不应列上图例。地形图的图例一般不标注在地质图上。(5)图框:分内框和外框,外框用粗实线,内框用细实线。两框之间用数字注明经纬度并按规定画出经纬线格。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;右侧注上引用资料(如图件)单位、编制者及编制日期。也可上述内容列绘成“责任表”放在图框外右下方,或图框内空白处。2地质剖面图正规地质图均附有一幅或几幅切过图区主要地层、构造的剖面图(图11太阳山剖
8、面图)。它有代表性地和最醒目地概略揭示了本区的地质构造特征。这种图通常是地质人员根据所掌握的资料以及自己对该地区的认识在室内根据地形地质图编绘成的。在按地形图切制成的地形起伏剖面上,还要按地质界线位置及地层产状绘上地质的内容。这种剖面图通常附在地质图的下方。如单独绘剖面图时,则要标明剖面图图名,如周口店(指图幅所在地区)太平山升平山地质剖面图。如为图切剖面并附在地质图下面,则以剖面标号表示,如地质剖面图或A-A地质剖面图。剖面在地质图上的位置用细线标出,两端注上剖面代号,如或A-A等。在相应剖面图的两端也相应注上同一代号。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
9、明水平比例尺,但垂直比例尺应表示在剖面两端竖立的直线上,按海拔标高标示。剖面图垂直比例尺与水平比例尺应一致,如放大,则应注明。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、城镇等地名应在剖面上方所在位置注明。为醒目美观,最好把方向、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、构造特征适当推断绘出,但不宜推断过深。3地层柱状图是以柱状
10、剖面形式系统表示工作区各地质时代地层的岩性、厚度和接触关系的一种图件(图11太阳山综合地层柱状图)。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。图名书写于图的上方,一般标为“地区综合地层柱状图”。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有代表性的柱子。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),不绘侵入体。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
11、据所绘柱状图的长度而定,使之宽窄适度,美观大方,一般以24cm为宜。地层柱状图格式见太阳山地区地质图(图11)。图内各栏可根据工作区地质情况和工作任务而调整。如“化石”一栏有时可并入“岩性简述”,有时“水文地质”和“地貌”可略去。专心-专注-专业 图11 地质图格式(二)阅读地质图的一般步骤和方法1看图名和方位 从图名、图幅代号和经纬度可了解该图幅的地理位置和图的类型。例如,新疆维吾尔自治区地质图、新疆维吾尔自治区第四纪地质图等,图名列于图幅上方图框外正中部位,经纬度标于图框边缘。一般地质图图幅是上北下南,左西右东,特殊情况也有用箭头指示方位。一幅地质图一般是选择图面所包含地区中最大居民点或主
12、要河流、主要山岭等命名的。2分析图内的地形特征 有的地质平面图往往绘有等高线,可以据此分析山脉的延伸方向、分水岭所在、最高点、最低点、相对高差等。如不带等高线,可以根据水系的分布来分析地形特点,一般河流总是从地势高处流向地势低处,根据河流流向可判断出地势的高低起伏状态。3看比例尺 比例尺一般注在图框外上方图名之下或下方正中位置。比例尺反映了图幅内实际地质情况的详细程度,比例尺愈大,制图精度愈高,反映地质情况也愈详尽。此外,图框的右下方注明编图单位或人员,编图日期及资料来源,以了解资料的新旧和质量。4读图例 地质图上各种地层、岩层的性质和时代以及构造等都有统一规定的颜色和符号。一幅地质图上,有其
13、所表示的地质内容和图例。图例通常放在图框外的右边,也放在图框内的空白处。图例包括地层图例和构造图例两方面。地层图例是把该图幅出露的地层由新到老,从上到下顺序排列,用标有各种地层的相应符号和颜色的长方形格子表示,长方格子的左边注明地层时代系统,右边注明主要岩性;岩浆岩体的图例按酸性到基性的顺序排列在地层图例之下。构造图例就是用不同线条、符号所表达的地质构造的内容和意思,如岩层的产状要素,断层的种类等,构造图例常放在地层图例之后。地形图例一般不标在地质图上。5读地层柱状图 地层柱状图也叫综合地层柱状图,置于图框外的左侧,它是按工作区所出露的地层新老叠置关系综合出来的、具代表性的柱状剖面图。柱状图中
14、地层自上而下,由新到老顺序排列,各地层的岩性用规定的花纹表示之,另栏注明各地层单位的厚度和相邻地层的接触关系;喷出岩或侵入岩按其时代与围岩接触关系绘在柱状图里。柱状图的左栏是界、系、统、阶或群、组、段、带等地层单位,并注有相应的地层代号。柱状图的右栏是简要的岩性描述,有关化石、地貌、水文和矿产等,可各设专栏,也可一并放在岩性描述栏中。前面几个步骤,初学者往往以为是走形式,但在实际工作中,却是非常重要的好习惯:读图必是任务需要,自然是目的明确的,仔细察看图名、比例尺等,就是要挑选符合自己目的的图幅,并根据编制单位和时间,确定自己该从这幅图中获得哪些信息。在读柱状图时更应该调动出自己的全部知识,从
15、图中所列各地层单位的厚度、岩性、化石等图文中解读出丰富的地质历史信息。把柱状图当做该地区的简明地质历史来读。6读地质剖面图 地质剖面图就是在地质图上选一条尽可能穿越不同地形、地层和构造状况的有代表性的直线,把该线段上的地形、岩层和构造等用二维的垂直断面图的形式表示之。地质剖面图置于图框外的下方,一幅地质图可设一个或若干个地质剖面图,剖面图的图名以剖面线上主要地名写在图的上方正中,或以剖面线代号表示之,剖面线代号就是用细线条画出在地质图上的线段两端的代号,如AB等,它表明地质剖面图在地质图上的位置。地质剖面图的比例尺有水平比例尺和垂直比例尺两种,水平比例尺一般与地质图的比例尺一致,垂直比例尺表示
16、在剖面两端竖立的直线上,按海拔标高标示。各地层的代号标注在剖面线出露的相应地层的上面或下面,地层的符号(花纹)和色谱应与地质图一致,其图例放在地质剖面图框的下方正中。剖面图的两端上方要注明断面线方向,用方位角表示。剖面线所经过的主要山岭、河流、村镇等地名应注在断面地形上相应的位置。7地质图的综合分析 在熟悉了上述各种图例的基础上,即可转向图面观察,一幅地质图所反映的地质内容是相当丰富的。从观察内容上先从地形入手,然后再观察地层、岩性、构造、地貌等;从观察方法上,采用一般局部整体的分析步骤,首先了解图幅内一般概况,然后分析局部地段的地质特征,逐渐向外扩展,最后建立图幅内宏观地质规律性的整体概念。
17、分析图内的地形特征如果是大比例尺地质图,往往带有等高线,可以据此分析一下山脉的一般走向、分水岭所在、最高点、最低点、相对高差等。如果是不带等高线的小比例尺地质图,一般只能根据水系的分布来分析地形的特点,如大河流的主流总是流经地势较低的地方,支流则分布在地势较高的地方;顺流而下地势越来越低,逆流而上越来越高;位于两条河流中间的分水岭地区总是比河谷地区要高,等等。了解地形特征,可以帮助了解地层分布规律、地貌发育与地质构造的关系等。分析地质内容应当按照从整体到局部再到整体的方法,首先了解图内一般地质情况,例如:地层分布情况,老地层分布在哪些部位,新地层分布在哪些部位,地层之间有无不整合现象等,对于柱
18、状图上标明有不整合关系的地层,要仔细查看,尤其是下伏地层的分布和变形状况;地质构造总的特点是什么,如褶皱是连续的还是孤立的,断层的规模大小,它发育在什么地方,断层与褶皱的关系怎样,是与褶皱方向平行还是垂直或斜交等等;火成岩分布情况,火成岩与褶皱、断层的关系怎样。图12 四川苍溪观音寨中侏罗统水平岩层素描图(据李承三)褶皱构造的表现:地层对称分布,中间地层较新为向斜;地层对称分布,中间地层较老为背斜。如地层依次出露顺序为C-D-S-D-C,中间地层较老,为背斜构造。断层在地质图上用红线表示,红色虚线表示推测断层。在地质图上,地层错开是断层的重要标志。把各个局部联系起来,进一步了解整个构造的内部联
19、系及其发展规律,主要包括:根据地层和构造分析,恢复全区的地质发展历史;地质构造与矿产分布的关系;地质构造与地貌发育的关系,等等。(三)读水平岩层地质图水平岩层是同一层面上各点的海拔标高相同或基本相同的岩层。未经变动的,保持原始状态的沉积岩层一般都是水平的。变形极其轻微的地台盖层,其岩层往往成水平或近水平产出,如图12所示。水平岩层在地质图上出露的特征是:在地形地质图上,岩层的地质界线与地形等高线平行或重合(图13);在山顶或孤立山丘上的地质界线呈封闭的曲线,在沟谷中呈尖齿状条带,其尖端指向上游(图13);图13 水平岩层露头分布特征 图14 水平岩层的分布特征A地形切割轻微时,地面只出露新岩层
20、;B地面切割强烈,地形起伏时,水平岩层的出露情况在岩层未发生倒转的情况下,一套水平岩层,老岩层在下,新岩层在上。若地形切割轻微,地面只出露最新地层。如果地形切割强烈、沟谷发育,则在低洼处出露较老的地层,自低谷至山顶地层时代依次变新(图14);岩层顶、底面之间的垂直距离是岩层的厚度,水平岩层的厚度即其顶、底面的标高差(图15);岩层出露宽度是其顶、底面出露线之间的水平距,水平距的大小取决于岩层厚度和地面坡度。厚度一致的岩层出露宽度决定于坡度,坡度大出露宽度小,坡度小则出露宽度大;坡度一致时,出露宽度决定于厚度,厚度大出露宽度大,厚度小则出露宽度小(图15);在陡崖处,水平岩层顶、底界线投影重合成
21、一线,造成地质图上岩层发生“尖灭”的假象。图15 水平岩层露头宽度与岩层厚度和地形坡度的关系左图剖面图;右图平面图五、作业阅读、分析凌河地形地质图(附图1)或南涧镇地形地质图(附图2),判别哪些地层是水平岩层的地层,求凌河地形地质图(附图1)中K1厚度。实习二 用间接方法确定岩层产状要素一、目的和要求1掌握倾斜岩层在地形地质图上的表现特征;2学会在地形地质图上和用三点法求岩层产状要素,进一步掌握岩层产状要素的概念二、预习内容1复习产状要素的概念;2预习本实验说明。三、实验用图和用品1实验用图:凌河地形地质图、嘉阳坡地形地质图、松溪地形地质图。2实验用品:铅笔(2H)、彩色铅笔、三角板、量角器等
22、。四、实验方法及步骤(一)用走向法在地形地质图上求岩层产状要素的的方法在地形地质图上求岩层产状要素,适用于大比例尺地质图上求岩层产状,而且在测定范围内,岩层产状稳定不变,无褶皱、断层干扰。求解原理如下:图21 在地质图上求产状要素上图透视图;下图地形地质图根据走向的定义,如图21透视图中,某砂岩层上层面与100米和150米高的两个水平面相交得和两条走向线,沿上层面作它们的垂线AB则为倾向线。AB与其在水平面上的投影AC的夹角即为岩层的倾角,方向为倾向。在直角三角形ABC中,BC为两条走向线的高差。因此,从这个透视图中不难看出,只要能作出同一层面不同高程的相邻两条走向线,再根据其高程和平距就可以
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