水工环地质剖面的实测与成图方法ppt课件

1、水工环地质剖面的实测与成图方法,队技术质量部 2016年3月9日,XX地质队2016年专业技术技能内部培训讲座之四,1,讲座提纲,一、概述 1、基本概念 2、目的与任务 3、工作内容 4、工作思路 5、剖面选择原则与要求 6、测量方法,二、外业工作方法 1、施测前的准备工作 2、施测过程及注意事项 3、现场记录内容,三、资料整理与成图 1、资料整理 2、数据计算 3、绘图步骤与注意事项,2,一、概述基本概念,1.地质剖面 又称地质断面，是指沿某个方向显示在一定深度内地质构造情况的实际或推断的切（断）面。地质剖面与地表或某一平面的交线，称地质剖面线。表示地质剖面的图件，称为地质剖面图。,按与地层

2、产状关系分为：横剖面图（垂直地层走向的地质剖面图）、纵剖面图（平行岩层走向的剖面图）、水平断面图或中断地质图（呈水平方向展布的剖面图）。,按表示内容分为：地层剖面图、侵入岩剖面图、火山岩剖面图、第四纪地质剖面图、构造剖面图等。,按精确程度分为实测剖面图、图切剖面图、随手（信手）剖面图等等 。,3,一、概述基本概念,剖面图构成要素： 图名、比例尺、高程坐标轴、剖面方向、地形线、主要地物、地层线、岩性花纹、地层代号、工作手段与特征参数、颜色、图例及说明等,4,2.实测地质剖面 简称实测剖面，是指利用仪器、工具沿选定的野外地质调查路线实地测量、调查，真实客观地描述、记录沿线的地质体和地质现象，最后将

3、结果通过剖面图的方式绘制、体现出来的过程。,3.填图单位 也称填图单元，是指在地质填图时，根据任务要求和比例尺大小，结合工区的具体情况和实际可能，按野外标志将地层、岩体等划分成详略各不相同的岩性组合或岩性段，以便作为地质图上反映地质特征的基本组成部分。 水工环地质工作中，一般利用前人划定的地层作为基岩区的填图单位，以时代和成因组合来确定第四系地区的填图单位。,一、概述基本概念,5,6,目的 了解地层层序、时代、岩性、厚度、接触关系，确定或印证填图单位，制作地质剖面图和地层柱状图。,一、概述目的与任务,任务 查明地层层序 查明地层接触关系 查明地层的岩性特征、形成环境 查明地层厚度 查明地层时代

4、 确定或印证填图单位,7,一、概述工作内容,1、确定工作区地层的岩石组合、地层划分、地层层序、岩石变质程度、接触关系及其各地质单元体的厚度变化（对地质单元体的观察与测量）。,2、对沉积特征、原生沉积构造、化石和产出状态以及古生物组合特征的观察，分析岩相特征和沉积环境。,3、观察地层的变形特征，确定褶皱、断裂、各种新生的面状、线状构造要素的类型、规模、产状及其几何学、运动学、动力学特点，分析其形成序次及其叠加、改造关系。,4、研究侵入岩的岩石特征，结构构造特征、捕虏体和析离体在岩体内的分布特征等；观察研究接触变质和交代蚀变作用及含矿性；观察原生和次生构造，划分岩相带；确定岩体产状、与围岩关系、剥

5、蚀程度、侵入期次和形成时期等。,5、观察研究第四纪沉积物的性质及其特征、厚度变化、成因、新构造运动及其表现形式。,6、研究确定地层的含矿性及其矿产类型；研究确定对工程有不良影响的地层类型及其分布规律。,8,一、概述工作思路,准备阶段,明确目的,收集资料,踏勘定线,制定计划,准备工具,人员组织,施测阶段,成图阶段,布线标记,分层描述,量测记录,取样拍照,资料整理,数据计算,绘制图形,9,一、概述实测剖面选择原则与要求,1、地层出露齐全，剖面具有代表性。也可以选择多段剖面，控制工区的每个地层单元便于确定地层接触关系和进行地层划分，确定地层时代，同时也便于进行横向对比。,2、构造简单，尽量绕过褶皱、

6、断层发育地段。避免地层重复与缺失，可选择褶皱的一翼。,3、露头良好、连续、接触关系清楚。沟谷，自然和人工采掘的坑穴，壕堑和铁路、公路旁侧崖壁等是布置实测剖面线的理想位置。也可考虑平移或挖探槽。,4、剖面总方向尽量垂直于地层或主要构造线走向，一般情况下两者的夹角不宜小于60度。,5、剖面线尽量少拐弯，以减小测量累积误差。,6、剖面通视、穿越条件好。,10,一、概述实测剖面选择原则与要求,11,第四系剖面：应选择在有侵蚀陡坎、堆积分层清楚、改造微弱的地段；特殊情况下（如研究新构造或活动构造时）应选择有构造扰动迹象的地段。,一、概述实测剖面选择原则与要求,7、覆盖处理。当露头不连续，而又找不到更合适

7、的剖面位置时，可布置一些短剖面加以拼接，但须注意拼接的准确性，防止遗漏和重复。必要时还可以考虑布设槽探、井探等山地工程予以揭露。,8、剖面成图比例尺。应根据规范要求及施测对象的具体情况而定，以能充分反映其最小地层单位或岩石单位为原则。即剖面上能标定为mm的单位，均可在实地按相应比例尺所代表的厚度划分出来。常用比例尺为1/5001/5000。,12,13,9、实测剖面的数量。一般每个地层单位及不同相带至少应有条代表性实测剖面控制，主要根据区内岩相建造复杂程度，厚度及其变化情况以及前人研究程度等因素来考虑确定。,一、概述实测剖面选择原则与要求,10、剖面岩性描述与样品采集。实测剖面时，必须逐层进行

8、岩性描述，同时按项目或规范要求采集水、土、岩样。,11、特殊“层位”的处理。在剖面图上小于mm的，但又具有特殊意义的单层（如化石层、标志层、矿层、岩脉等），可适当放大画在图上，但在记录中应注明实际厚度。,12、剖面数据整理。当天工作结束后，全组人员对野外实测工作逐导线、逐层进行校对，使记录本、登记表、平面图、信手剖面图、样品互相吻合，保证不出差错。若查出问题，室内不能解决，可在第二天复查后再开始工作。测制剖面过程中如果碰到疑难的问题，也可全组共同讨论解决。,14,一、概述测量方法,（1）直线法 适宜于地形简单、短剖面。,（2）导线法 适宜于地形复杂、长剖面。,1、传统的实测剖面方法,15,2、

9、新技术新方法 （1）全站仪（GPS）测量法：利用全站仪、GPS等先进的测量仪器配合进行实测。适宜于有实测地形图或已知测量控制网的项目，如地灾类的单点的勘查项目。 （2）数字剖面成图法：中国地质调查局组织研发的数字填图系统RGMAP的数字剖面系统，融合了“3S”技术，实现了剖面数据的采集、计算与成图一体化。,一、概述测量方法,16,数字填图 系统,用于野外数据采集的掌上计算机（可以是运行PLAM OS 或WINDOWS CE的掌上计算机、手持计算机、平板电脑）; (2) GPS（可以是PC插槽接口GPS、夹克GPS或蓝牙GPS）; (3) 便携式计算机（CPU PIII以上、内存128M以上、硬

10、盘20G以上）; (3) 数码照相机和数码摄相机; (4) 数字语音录入笔。,数字填图系统硬件组成,17,二、外业工作方法施测前的准备工作,正式实测剖面之前应做好以下工作：,1、明确实测剖面的目的和方法。要结合所要开展项目的特点予以落实。,2、收集分析前人资料，图上初选剖面线。区域上前人相关地质资料、地形图、前人所测的该剖面或邻近剖面、类比剖面资料的分析研究，初步拟定剖面线。,3、现场踏勘，了解剖面基本情况。进行现场踏勘，根据现场情况对拟选剖面线进行调整，并了解岩层的分层厚度、岩性组合规律、地层接触关系、标志层等，可设立标记；根据露头情况布置山地工程。,4、做好剖面测制计划。根据踏勘情况制定工

11、作计划：包括比例尺，测制方法、施测顺序、组织分工、工作定额及工作进程计划等。,5、人员配置与分工。至少应有两名或以上的专业技术人员，具体详见下表。,18,导线法实测地质剖面人员分工简表,如果采用全站仪（GPS)法，那么应将表中的丈量人员改为地形测量人员（12人），不分前、后测手。在分层人员的指挥下，地形测量人员利用全站仪或GPS等测量仪器完成剖面地形的测量工作。,19,6、准备好测制剖面用的工具、材料。按人员分工分别准备和携带，以便到野外有条不紊地开展工作。 （1）工作图件：地形图或勘查工作平面布置图； （2）观察用的：手持GPS、地质锤、罗盘、放大镜、试剂； （3）丈量用的：测绳或皮尺或测距

12、仪或全站仪或GPS、钢卷尺； （4）记录用的：野外记录簿、实测剖面记录表、厘米纸、铅笔、橡皮、量角器、三角板、红色油漆（喷漆）、照相机，或数字填图用掌上机； （5）采样用的：记号笔、包装纸、标签、样品袋。,二、外业工作方法施测前的准备工作,20,二、外业工作方法施测过程及注意事项,1、展布剖面，布线除障。 将准备阶段确定的剖面展布到施测现场，视地形变化布设分导线，标记每条导线端点（导线点），并对沿线妨碍地层识别的覆盖层利用探槽予以剥离。,注意事项： （1）全组人员分工协同完成。,（2）所有分导线应尽量沿同一方向，并垂直主要地层走向或主要构造线方向。尽量减少导线转折，总导线方向要保持与主要地层（

13、或主要构造）走向垂直。,（3）导线点应布置在地形起伏变化处，同一导线之内的地形坡度要基本稳定。以剖面起点为0开始逐点编号，相连两个导线点编号构成导线号，如0-1、1-2、2-3、注意：导线点不一定是地层分界点，但要尽量将二者统一。,（4）对重要地质现象不清楚地段，可沿地层某一界面走向平移导线后测制，平移距离控制在2030m以内。导线平移时，一定要沿地层某界面走向平移。,（5）分导线长度不能超出所用工具的最大测量范围，否则，要增设分导线。,21,0,1,2,3,4,总导线,分导线,22,2、分层标注，记录描述。 由分层人员对导线所经过的地层进行描述、划分、编号、量测产状，绘图人员用红色油漆标注剖

14、面的代号（起、止点附近标注）、起点、终点、分界点、分层界线、层号，记录人员逐层进行地质描述的记录。 注意事项： （1）分层人员由剖面测制经验、相关专业知识较全面的人员担任，也可以全组人员共同讨论进行分层； （2）垂向上任何内部基本连续的宏观岩性及组合的差异都可以作为分层标志： 宏观岩性：岩类、颜色、厚度.； 岩性组合：单一岩性层、复合层、旋回层、韵律层、含矿层； 化石宏观组合：化石类别宏观差异、个体形态、保存状况、分布状态、排列方位和遗迹化石； 沉积构造：层理或组合类型、波痕、冲蚀痕、沟槽模、泥裂、鸟眼构造等； 接触关系：各种接触界面、不同岩性层间界面、层序界面、冲刷或侵蚀界面、侵入界面、蚀变

15、带、构造面或带等。,二、外业工作方法施测过程及注意事项,23,0,1,导线长,导线方位220,分层斜距,分层编号,分层界线,24,3、实测参数，记录无误。 此项工作由丈量人员在导线布设和分层标记的基础上完成。 （1）测量导线方位角、斜距、坡角。 由丈量人员从0-1导线开始测量，将每一条导线的方位角、斜距、坡角报记录人员，对存在分层的同一条导线，丈量人员还要把每个分层段的方位角、斜距、坡角报记录人员。,注意事项： 前后测手的身高基本相同，或保证二人测量时测绳（或皮尺）、罗盘（或目标）等离地高度一致，读数要相互校正，二者读数在误差范围内，否则要重测。,二、外业工作方法施测过程及注意事项,前测手位于

16、每一导线的终点，后测手位于同一导线的起点，相向站立测量。,终点选择以尽量放长测绳，沿剖面方位至地形拐点变化处或分层界线处，保证前、后测手间可通视为原则。,每导线前进方向的方位角，二人误差应3，结果取其读数的平均值。,剖面前进方向每一导线的坡度角，二人误差应2，上坡为仰角记“+”，下坡为俯角记“-”，结果取二者读数的平均值。,25,1、从0-1导线开始测量，后测手站0位，前测手站1位，其他导线类推。 2、二者相向站立，测量时测量工具（与目标）距地面的高度要一致。 3、二者读数误差控制：3，2。,导线点,26,地质罗盘的结构,外盒,校正钥匙,螺丝松紧改针,罗盘,校正钥匙：用来松紧螺丝，调整磁偏角；

17、 螺丝松紧改针：用来调整连接活页的螺丝和螺帽的松紧度。,地质罗盘在实测剖面中的运用,27,地质罗盘的结构,底座,顶盖,顶盖：可以用来保护磁针和玻璃，同时有瞄准功能。 底座：主要的测量部件都放置于其中。,地质罗盘在实测剖面中的运用,28,地质罗盘的结构,短瞄准器,玻璃孔,反光镜,螺丝,短瞄准器：用于瞄准目标之用； 反光镜：用于瞄准目标之用； 玻璃孔：测坡度时瞄准目标物之用； 螺丝：用于固定短瞄准器之用。,地质罗盘在实测剖面中的运用,29,地质罗盘的结构,合页链接螺丝,螺丝,磁偏角调节螺丝,链接合页：连接合页把顶盖和底座连为一体，合页处有螺丝、螺杆、螺帽等零件10件，使用中经常开合，故特别容易松动

18、损害等，要经常对其进行维护。 磁偏角调节螺丝：用于调节各地磁偏角，使用地质罗盘前，要用调节钥匙，转动螺口，是水平度盘磁偏角数符合要求。,地质罗盘在实测剖面中的运用,30,地质罗盘的结构,瞄准觇板,磁针制动器,固定玻璃片的金属线,玻璃盖,圆形水准器,长方形水准器,测斜指针,北针,南针,制动杆杠,地质罗盘在实测剖面中的运用,31,地质罗盘的结构,顶针,水平刻度盘,垂直刻度盘,地质罗盘在实测剖面中的运用,32,地质罗盘在实测剖面中的运用,测方位角,注意：使用罗盘之前必须要进行磁偏角的校正！,具体方法：右手紧握罗盘贴于腰间，放松磁针制动器，使长瞄准器对准目标物，左手调整罗盘顶盖，从反光镜中找到目标物，

19、使反光镜分划线平分目标物，再轻轻转动腰部，使罗盘内的圆水准器气泡居中，此时，用左手按住罗盘磁针制动器，读出指北针所指水平刻度盘的读数，即为目标物的方位角。,33,测坡度,地质罗盘在实测剖面中的运用,34,测地层产状,地质罗盘在实测剖面中的运用,35,在野外通常使用地质罗盘来测量岩层产状的三要素:,野外测量岩层产状时需要在岩层露头测量，不能在转石(滚石)上测量，因此要区分露头和滚石。区别露头和滚石，主要是多观察和追索并要善于判断。 测量岩层面的产状时，如果岩层凹凸不平，可把记录本平放在岩层上当作层面以便进行测量。可用圆形土颗粒或砾、卵石在平整岩层面自由滚下确定测真倾角的位置,地质罗盘在实测剖面中

20、的运用,测地层产状,测走向:使罗盘的长边（即南北边）紧贴层面，将罗盘放平，圆水准泡居中，指北针所示的方位角就是岩层的走向。,测倾向:将罗盘顶盖紧贴层面，使圆水准泡居中，指北针所示的方位角就是岩层的倾向。若在左图所示岩层的对面侧测量，则应该读指南针。,测倾角:需将罗盘横着竖起来，使长边与岩层的走向垂直，紧贴层面，待长水准泡居中后，悬锤所示的角度即为倾角。,36,（2）现场记录 根据分层人员的分层描述，丈量人员的测量数据，记录人员要及时准确无误地填写实测地质剖面记录表的内容。,注意事项： 导线数据记录后，该导线其他工作未完成前，不得挪动导线，以免增大误差、不能取全数据。 记录要及时、准确、全面。

21、要加强现场的自检、互检工作，及时查出问题及时纠正。,二、外业工作方法施测过程及注意事项,37,4、采集样品，勿忘摄影。 由样品采集人员按技术要求在剖面上采集岩、土、水样，并对典型地质地貌现象及工作情况进行拍照或录像；采样、照相位置要及时报与丈量人员，以便在导线上读取斜距，连同样品编号、照片编号及镜向等一并告知记录人员。,二、外业工作方法施测过程及注意事项,注意事项： （1）每一个样品，每幅照片、素描图都要有导线上的具体的位置。 （2）采样、编号、填写标签、包装要及时，避免样品类型、编号和位置发生混乱。,38,1.导线号： 以剖面起点为0，第一导线终点为1，表内记为01；第二导线为12，依此类推

22、。,二、外业工作方法现场记录内容,39,导线长（L）： 每一导线的斜长。,二、外业工作方法现场记录内容,40,导线方位： 指导线前进方向的方位角, 取前、后测手读数的平均值。,二、外业工作方法现场记录内容,41,坡角: 各测段首尾之间地面的坡角，以导线前进方向为准，仰角为正，俯角为负。取前、后测手读数的平均值.,二、外业工作方法现场记录内容,42,分层号： 从剖面起点开始按划分的地层单位顺次编号,如第1层用代号表示,依此类推。,二、外业工作方法现场记录内容,43,分层斜距： 分层在导线上的长度。在同一导线上各分层斜距之和等于该导线的总长度。,二、外业工作方法现场记录内容,44,岩层产状： 倾向

23、和倾角，测量产状的位置(如”2m”)记录在倾向数字的右上角。,二、外业工作方法现场记录内容,45,岩性描述：（1）岩石类：定名、地层代号、颜色、风化程度、主要矿物、结构、构造等，沉积岩要着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度，岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度； （2）土体类：定名、颜色、成因、岩性组成、密实度或状态、含水情况、颗粒级配、磨圆、颗粒排列、充填物及充填情况、母岩成分及风化程度等。,二、外业工作方法现场记录内容,46,标本、样品： 编号可以按“剖面代号分层号类型代号顺序号”来编制。,二、外业工作方法现场记录内容,47,除了填写“实测地质剖面记录表”外，还应

24、将剖面观察内容，按导线距和分层号在野外记录本上进行详细记录。,二、外业工作方法现场记录内容,此外，在现场要绘出剖面草图（或信手剖面图）。应按实地地形的起伏勾绘剖面草图上的地形线，并在其上方标绘出重要地物的位置，如道路、河谷、山梁、陡坎、独立的树木、房屋等的位置。以便室内做实测剖面图时参考。,48,一种典型的观察记录格式,49,三、 资料整理与成图 资料整理,包括当天室内整理和阶段性整理 当天整理：核对当天的原始记录、表格、样品标本等资料是否一致，并对样品进行必要的清理、编录和登记；整理数字剖面资料，及时入库。 阶段性整理：剖面测制结束后的室内工作。,50,三、 资料整理与成图资料整理,1、并层

25、 野外分层往往较细，在室内制图时要根据填图比例尺的精度要求和图面负担将野外分层进行适当归并。并层时应将各分层的描述加以整理与简化。 2、鉴定化石 初步鉴定出属、种名称，以便确定地层的时代。 3、划分地层 根据实测剖面各分层的岩性古生物特征，划分出岩石地层单位，并命名。 4、地层对比 进行地层对比工作，并与邻区地层进行对比，掌握地层的横向变化，使地层划分更加合理。,51,岩性“对比”是比较岩石特征和岩石地层位置是否一致；两个含化石层的“对比”是比较化石内容和生物地层单位是否一致；年代“对比”是比较年龄和年代地层位置是否一致,地层对比：比较地层特征或属性是否一致。是延伸地层单位的基本方法.,Lit

26、hostratigraphic correlation: Based on the similarities of the lithologic units. Biostratigraphic correlation:Based on the similarities of the fossils contained.,求 同,52,Lithology,追索对比,可划分出6个组,1测剖面、采集样品2样品处理、鉴定3岩性岩相分析比较地层划分对比,53,三、 资料整理与成图资料整理,5、确定填图单位 统一填图单位有一定的岩性组合特征。精度要求按工作项目规定的精度划分到段。 6、确定标志层 厚度不大

27、、分布范围较广、层位稳定、岩性或所含化石特征较明显的岩层。既可作为划分地层或填图单位的标志，又能形象反映工作区构造形态的变化。,54,导线方向与岩层倾向夹角： =A(倾向)-B(导线方位),三、 资料整理与成图数据计算,55,厚度:指每一分层在各导线上的厚度。(坡角采用绝对值),厚度公式d=l|sincoscossincos| 岩层倾向与地面坡向相反时取“+”， 岩层倾向与地面坡向一致时取“-”。,三、 资料整理与成图数据计算,56,分层厚度: 某层的总厚度(有的跨多条导线),三、 资料整理与成图数据计算,57,组(段)厚度: 组中所有分层厚度之和, 并且要注上组或段的代号, 可以标在组厚度的

28、上方,三、 资料整理与成图数据计算,58,累计厚度: 剖面中所有组的厚度之和,主要用于统计工作量或者编地层柱状图选定比例尺时作为参考,三、 资料整理与成图数据计算,59,剖面总方向（C）与分导线方位（B）夹角：=B C 剖面总方向是指剖面的起点指向终点的方位。 剖面总方向的计算方法: Tan=(L1cosB1+L2cosB2+)/(L1sinB1+L2sinB2+)， 剖面总方向C =90- 其中L1指第1导线的斜平距；B1指第1导线的方位角,三、 资料整理与成图数据计算,60,斜平距：导线长度在水平面上的投影长度 分层斜平距：分层在水平面上的投影长度 视平距：斜平距垂直投影到剖面总方向(总导

29、线方向)上的长度 分层视平距：分层斜平距垂直投影到剖面总方向上的长度 累计视平距：各分层视平距之和,他代表了在总导线方向上的剖面的总长度,三、 资料整理与成图数据计算,61,三、 资料整理与成图数据计算,水平平面,62,视坡角: 过剖面总方向的垂直面与山坡有一条交线, 该交线与水平面的夹角,三、 资料整理与成图数据计算,63,高差：该高差为视高差,是在总导线上看到的高差。 累计高差： 各分层视高差之和。,三、 资料整理与成图数据计算,64,总方向与倾向夹角：剖面总方向与岩层倾向之间的夹角,按公式=A-C计算。,三、 资料整理与成图数据计算,65,视倾角：剖面与岩层层面的交线与水平面的夹角。,按

30、公式tan =tancos计算。为倾向与剖面总方向的夹角,三、 资料整理与成图数据计算,66,导线法实测剖面后，制作地质剖面图的主要流程: 导线平面图 线路地质平面图 地层剖面图,三、 资料整理与成图绘图步骤与注意事项,67,三、 资料整理与成图绘图步骤与注意事项,1、图纸总体布局,68,2、作导线平面图,三、 资料整理与成图绘图步骤与注意事项,分导线,总导线,69,L1:导线1的视平距 L1+2:导线1和2的 累计视平距 C:剖面总方向 B1:导线1的方向 B2:导线1的方向,所涉及的参数: 1 累计视平距(OA) 2 剖面总方向(C) 3 各导线方位(B),0点到1点的长度为导线0-1的斜平距,注意正北方向,记住正北方向在哪,N,三、 资料整理与成图绘图步骤与注意事项,2、作导线平面图,70,2、据导线平面图和高差勾绘地形线,注意：地形线必须现场勾绘！,三、 资料整理与成图绘图步骤与注意事项,3、作高程坐标轴与地形线,1、根据累积