工程地质实习指导书

PAGEPAGE63绪论一、地质测量与工程地质测绘实习的意义作为勘查技术与工程专业的学生应具有扎实的地质学、工程地质学理论基础和从事野外地质工作技能的素质。只有具备上述条件，才能更好地学习勘查技术与工程的专业课程，并在今后从事勘查技术与工程的工作中能正确使用勘查技术，合理布置勘查工程，取得最佳的勘查效果。因此，按着勘查技术与工程专业的教学大纲要求，在该专业二年级开展地质测量与工程地质测绘实践教学，对于深化已学过的地质、工程地质、水文地质课程内容，进行野外地质调查能力的培养，为新学年各门专业课程奠定良好的实践基础，都是十分必要的。这也是地学类专业学生培养中不可缺少的教学环节。通过野外教学实习，可以培养同学观察地质现象的能力，提高分析问题的能力。同时也可以培养同学们吃苦耐劳，对艰苦生活、工作环境具有较强的适应性，并激发同学们从事地质工作的热情。二、实习内容1．地质测量地质测量工作是地质调查、开展地质研究和找矿勘探工作中的基本方法。属于基础地质工作。其方法是通过对地表出露的地质现象观察和标测方式，确定测区内各类岩石、土的岩性，成份，成因、地层单位，时代与层序；查明区内地质构造类型与分布规律，研究地质演化规律，并给予地质环境和矿产资源评价，调查区内地形地貌形态特征及其成因类型。将各项地质要素用不同的花纹、线条、符号和颜色表示在地形图上。地质测量工作一般分为以下几个阶段：第一阶段：收集工区已有地质资料，在分析前人工作成果的基础上，拟定踏勘计划。第二阶段：开展野外地质踏勘，在工区内通过选定的若干条有代表性的踏勘路线，了解区内地质、地形特征，统一思想认识，统一地质术语，统一岩石定名和地层划分标准，统一工作方法，选定详细工作的实测地质剖面。第三阶段：实测地质剖面测量，通过实地测量地形剖面，标定出剖面上各类岩石的岩性、位置、产状、层序、接触关系、厚度及含矿性质；确定地质构造性质和地貌特征。在绘制实测地质剖面图和综合柱图的基础上，建立本区的层序系统和确定地质填图单位。第四阶段：地质填图，它是以地形图为底图，通过沿预先选定的填图路线上对各种地质要素的观察、标测，结合岩石标本的鉴定与分析，用不同的符号、花纹、线条和颜色将其分布勾绘在地形图上，在地形图上作出野外手图。第五阶段：资料整理、绘制地质图，要求在室内对野外记录进行一一校核，而后在野外手图的基础绘制实际材料图。并编绘地质图。第六阶段：编写地质测量报告，以文字和图件、表格的方式阐述地质测量的工作过程和区内地质特征及其演化规律。2．工程地质测绘它属于一种用于工程建筑规划、设计为目的综合性地质测绘。在工程地质勘查中，它是位于钻掘勘探，地球物理勘探，水文地质勘探，工程地质原位测试和土工试验之前的方法。一般是在区内已有地质图的基础上，通过对区内工程地质条件全要素进行调查。并对其进行工程地质条件的评价，分析研究区内工作地质问题。并将其工作成果利用工程地质图的形式表达出来，编写相应的工程地质报告。工程地质测绘方法与地质测量基本相同。所不同点：除了地质测量方法外，工程地质测绘还需要采取一些精确可靠的观测或测试技术方法，获取岩土体的一些量化指标，如断裂带延伸长度、宽度，岩石的物理力学参数等。其填图内容是服务于工程建筑与人类经济活动的工程地质条件要素。本次实习中、我们将其内容与地质测量融合一起进行。3．编写实习报告实习报告是教学实习中学生对所学知识的汇报，也是衡量学生实习成绩的重要依据。编写实习报告的过程，也是学生对实习内容的归纳总结、加深对所知识消化吸收，提高学习水平的过程。同时，也是对学生进行编写技术文件，提高文字表达能力和编绘图件、制作表格能力培养不可缺少的环节。要求实习报告做到文字表达简练流畅，层次分明，重点突出，概念准确，观点明确，详实可靠，图文并茂。格式规范。三、本次实习的安排本次实习时间共计四周。按教学实习的内容分为四个教学实习单元，共七讲。具体时间和实习内容安排如下。1）第一实习单元内容：（1）邢台临城实习基地简介（2）测区地质踏勘，共安排八条踏勘路线①山南头村白云山踏勘路线；②地质构造路线；③临城水库大坝、溢洪道观测路线，乱木水库大坝溢洪道施工现场路线；④官都汦河河谷路线；⑤郝庄铁矿路线；⑥祁村煤矿路线；⑦崆山白云洞路线；⑧水文地质路线。时间：11天2）第二实习单元内容：地质剖面测量时间：6天3）第三实习单元内容：地质填图、实测地下水位时间：7天4）第四实习单元内容：1.编写实习报告2.实习总结时间：4天四、实习目的与要求通过本次实习要求掌握地质测量和工程地质测绘的设计、踏勘，实测剖面测量和填图的基本方法和野外工作过程。1）掌握观察地质现象的基本技能，掌握对区域地质、工程地质条件的分析评价方法。2）掌握野外地质描述，岩层标测，岩石与土层工程特性的测试方法，掌握地质信手剖面图的绘制能力。3）掌握原始资料的整理，地质与工程地质图件与表格的编绘能力。4）能独立编写实习报告。5）通过实习过程，要培养学生们树立实事求是的科学态度，严谨的工作作风，吃苦耐劳的精神，团结协作的团队意识，安全第一的思想和倡导文明的行为。6）遵守实习队的一切规章制度，严遵组织纪律，确保实习顺利进行。第一篇临城实习区概况第一章实习基地简介测区西依太行山，东邻华北平原。地势西高东低，西部为中低山区，中部为低山区，东部为低山丘陵区。区内最高山峰玉驹岭海拔692m，比高多在200—300m间。东部低山丘陵区海拔一般多在110m左右。京广铁路位于测区东部，镇内火车站距临城县城仅10km。测区内公路及简易公路密集，四通八达，交通较为方便（图1）。区内水系较为发育，主要河流有泜河、南泜河，旱季一般干涸水量较小，雨季则易形成大水或洪水，给工作和农田水利建设造成一定影响。本区属温带大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热。年最低气温—21℃，最高气温42.6区内农业以小麦、玉米、谷子、豆类为主，兼有芝麻、花生、核桃等经济作物。工业以小型为主，多为民办，主要为小型矿山开采、水泥、化工、旅游等。本区地质调查始于1905年，解放前的地质工作主要是在临城煤田附近围绕煤做过一些地质调查工作，地质资料零星。解放后，尤其是自1958年以后，各有关地质单位、大专院校，先后在本区内进行了矿区普查勘探，区域地质测量、面积性的普查找矿，航空磁测和地面物化探等工作，积累了大量的地质资料（表1）。表1调查区地质研究史序号工作时间工作单位与作者工作性质主要成果备注11956年一1958年北京地质勘探学院生产实习队1:20万区调于1963年提交《太行山中段地形图质量地质报告》及相应的1:20万地质矿产图地形图质量较差21958年7月一1958年9月煤炭工业部天津煤田地勘局138队初查临城煤田地质普查报告31966年一1967年河北省地质局区测队1:20万区调1968年提交1:20万高邑幅和邢台幅地质矿产图及相应的说明书41970年3月一1970年9月河北省地质局第一地质大队详查临城县澄底铝土矿区地质勘探报告51970年10月一1970年12月河北省革委会基建局地质勘测总队第四队评价临城县官都硅石矿区普查评价报告61970年9月一1971年12月同上初勘临城县南程村铝土粘土矿地质勘探报告71973年国家计委地质局航空物探大队九O四队航磁测量石家庄地区航空物探结果报告81981年一1985年河北省地质局第一、二区调大队河北省、北京市、天津市区域地质志91987年—1991年河北省地矿局第十一地质大队区域矿产调查北褚—临城一带1:50000区域地质矿产调查上述所有本区及邻区的区域地质调查及工程地质研究资料表明，在本区进一步开展地质、水文及工程地质工作已有较好的基础。第二章实习区地质§2-1概述华北地区的地层划分见表2-1。区内显示所包含的岩石地层单位，为古生界岩石地层和部分新生界岩石地层。其中寒武系、奥陶系出露完整。地质特征清楚，呈带状分布于王家庄——岗西一带。石炭系及二叠系大部被第四系覆盖，仅在东部冲沟断续出露。第四系上更心统及全新统大多分布于区内东部及现代河床中。区内整体产状倾向NE，倾角25°左右。地质构造以断裂为主，褶皱次之。大规模的构造运动表现为整体的垂直升降运动。区内岩浆活动较弱。§2-2地层与岩石组合区内出露地层为表2-2所示。表2-2区内地层划分表K1临城砂岩P2石千峰组上石盒子组P1下石盒子组山西组C3太原组C2本溪组O2峰峰组磁县组马家沟组O1亮甲山组冶里组∈3凤山阶长山阶崮山阶∈2张夏阶徐庄组∈1毛庄白云岩馒头砂页岩Ch常州沟砂岩一、寒武系1.馒头砂页岩（Mssh∈1）分布于王家庄——瓮城一带，向南受断层破坏而尖灭，其岩性主要为紫红色、砖红色砂质页岩、泥质白云岩、泥质灰岩、白云质灰岩等，页岩中含盐假晶。底部发育有砂质燧石角砾岩、砂砾岩层，与下伏常州沟砂岩呈假整合接触；下部为褐黄色白云质粗——细粒石英砂岩；中上部为含白云质粉质砂岩、砂质白云岩夹紫红色页岩。厚7.7m左右。2.毛庄白云岩（M2∈1）下部为浅肉红色微粒白云岩；中部有一层含角砾、含内碎屑白云质粉砂岩夹薄层白云岩；上部为褐黄色白云岩，局部见有燧石结核。区内厚度24m。3.徐庄组（X∈2）下部为紫——紫红色含云母碎片砂质页岩，中夹数层白云质灰岩，常见立方体岩盐假晶，晶体粗大，一般为0.5×0.5——1.5×1.5cm，多于层面产出。中上部为含泥质条带白云质灰岩，中夹薄层鲕状灰岩。本组生物化石较丰富。厚30cm。4.张夏组（Z∈2）底部为灰色含泥质条带和泥质团块灰岩，生物碎屑亮晶砂屑灰岩；下部和中部为灰色鲕状灰岩，含白云质鲕粒灰岩，鲕粒含量35——90%，直径1mm左右，具同心圆状及放射状包壳，为高能鲕；上部为叠层石灰岩。区内厚232m，向南逐渐变薄。本组中下部夹灰岩含CaO>50%，可做为水泥原料。5.崮山组（G∈3）下部为灰绿色页岩，含泥质条带薄板状灰岩，夹鲕粒灰岩和竹叶状灰岩；中部和上部为纯灰岩、微晶灰岩，局部含泥质条带。厚度55m左右。6.长山组（C∈3）为含白云质竹叶状内碎屑灰岩，内碎屑以紫红色竹叶状氧化晕圈为特征。层位稳定，厚22——32m。7.凤山组（F∈3）下部为灰白色内碎屑灰岩，内碎屑呈扁长条状、角砾状，大小不一。胶结物为泥晶状方解石；中上部为灰白色泥质白云岩。厚25m。图2-1图2-1二、奥陶系奥陶系位于寒武系东侧，主要分布于瓮城东径南程村至瓷窑沟一带，总厚度500m左右。1.冶里组（YO1）为一套灰白、粉红色、风化面为灰黑色的中厚层——巨厚层中粗粒结晶白云岩。底部以粉红色薄——中厚层中粒结晶白云岩与寒武系凤山组呈整合基础；中部为灰白、粉红色厚——巨厚层中粗粒结晶白云岩，局部含燧石结核；上部为灰色、灰白色中厚层白云岩夹黄绿色薄板状泥质白云岩。厚117——154m。2.亮甲山组（LO1）为一套灰色、粉红色、风化面为灰白、黄灰色的中厚层含燧石结核中粒结晶白云岩，并以其为标志与冶里组分解。厚99——111m。3.马家沟组（MO2）底部为淡黄色泥质薄板状白云岩，厚约1m左右；下部为角砾状灰岩、微晶结构，角砾状构造；中部为微晶质纯灰岩；上部为花斑状含白云质灰岩。厚40m。4.磁县组（CO2）底部为角砾状灰岩，其上为青灰色泥晶纯灰岩夹有花斑白云质灰岩和角砾状灰岩。厚151m。5.峰峰组（FO2）底部为角砾状灰岩；下部为青灰色生物碎屑灰岩，生物碎屑占5——10%，并见有生物洞穴、粉粒；中部为纯灰岩、团粒状泥晶灰岩；上部为泥晶灰岩。厚86m。图图2-2图图2-3三、石炭、二叠系1.本溪组（BC2）为灰——灰红色粘土岩、粘土页岩，夹不稳定石灰岩；下部见有豆状铝土矿（G层），厚度0.2——1.76m；底部为紫红色铁质粘土岩，偶见“山西式”铁矿。该组与下伏奥陶系峰峰组呈平行不整合接触。2.太原组（TC3）为灰白、黄灰色页岩夹多层灰岩和砂岩。含煤9——10层，主要可采4层，局部可采1层。含石灰岩4——5层，且较稳定可作为标志层。底部以一层厚5——10m的坚硬白色中细粒石英砂岩与本溪组分界。顶部以黑色粉砂岩夹硅质灰岩与山西组分界，厚84——163m。3.山西组（SP1）为灰白、灰黄色铝土质页岩、砂质页岩夹铁质砂岩。底部为厚约1.3m含铁质结核的中粒砂岩，与太原组呈整合接触，其它为灰白，土黄色页岩夹细砂岩、粘土岩；中部为灰黄、灰白色铝土质、砂质页岩夹粘土岩；顶部为紫色中厚层粗砂岩夹铁质细砂岩和页岩。本组含煤0——5层，主要可采煤层位2号煤。本组厚40——153m。4.下石盒子组（XP1）由灰绿色砂岩、灰色、紫斑色粉砂岩、页岩和铝土质页岩组成。厚150——222m。该组特点是上部砂岩颗粒偏细、富含铝土质；下部砂岩较多，间夹页岩或铝土页岩，多具鲕状结构。5.上石盒子组（SP2）为灰紫、灰黄等杂色砂质页岩、页岩、砂岩、含砾砂岩。底部为一层浅灰、黄白带绿色、时为棕红色厚层中粒砂岩。厚240m。6.石千峰组（SqP2）底部为厚层含砾粗砂岩或砾岩，下部为暗紫、紫红、浅灰等色细砂岩、砂质页岩、页岩，局部夹泥质灰岩，粉砂岩中顺层分布有大量的镏状钙质结核；中部为粉砂岩、页岩夹二层泥灰岩；上部为紫红色页岩、薄层细砂岩及紫红、紫灰色粉砂岩。粉砂岩和页岩中含大量钙质结核，厚178——450m。四、第四系1.更新统（Qp）可分为上、中、下更新统。下更新统为冰碛（qi\）过渡为冰水碛，上更新统则表现为冰水碛，表明了气候逐渐变暖，雪线逐渐上移。下更新统为灰绿色泥砾相变为灰绿色粘土夹砂、砾石层或含砾粘土、亚粘土。后度4——75m。中更新统广泛分布于泜河两岸，常形成陡峭的III级阶地，不整合覆盖于基岩之上，部分地段覆盖于下更新统之上。下部为第II冰期红色泥砾，砾石含量占50——70%，混杂红色粘土及砂屑，呈杂乱堆积，砾土直径一般为8——15cm，大者达1m以上，呈次圆或扁圆状。上部位红色粘土，常含有砂砾石透镜体，粘土中常见蜗牛外壳。厚度3——30m。上更新统广泛分布于山前与平原接壤带，多覆于中更新统红土之上，少量地段直接覆于基岩之上，常形成II级阶地。岩性以冰水碛含红黄土为主，少量层状透镜状砂砾石。红黄土呈半胶结状，具较大孔隙，垂直节理发育，常见白色蜗牛外壳卖鱼红黄土之中，厚度3——40m不等。2.全新统（Qp）主要分布于泜河河床及山前平原，多覆盖于上更新统红黄土之上，少数地段直接覆盖于基岩之上。为冲积、洪积之卵石、砂、黄土、褐黄色砂质亚粘土，常形成I段阶地，厚度大于50m。五、地层划分依据（1）地层学特征依据，如前所述。（2）碳酸盐岩分析结果对比表2-3表2-3可以看出：寒武系碳酸盐岩的CaO含量从低——高——低，MgO从高——低——高的变化。奥陶系碳酸盐岩的CaO含量总的趋势是从低——高变化，MgO从高——低变化。化学成分的这种变化反映了当时的古地理环境和岩相的变化。（3）岩相古地理差异馒头砂页岩和毛庄白云岩形成于干燥气候条件下，半封闭的低能环境，为潮间泄湖相；徐庄砂质页岩形成于干燥气候条件下潮上——潮间低能环境，为环陆泥坪；张夏组鲕状灰岩形成于温暖动荡的浅海相沉积；崮山灰岩、长山组形成于潮下低能——高能环境；凤山组则由局限海相变为泻湖环境，亮甲山和冶里组为潮间泄湖相；马家沟、磁县、峰峰组灰岩形成于陆棚海环境、角砾岩多为小型海退形成的膏溶角砾岩；本溪、太原组已经基本脱离海洋环境，转变为海陆交互沉积，在温暖潮湿气候条件下，生成一套沼泽相含煤碎屑沉积；山西组为沼泽相含煤碎屑沉积；下石盒子、上石盒子、石千峰组则由温暖潮湿气候变为干燥炎热气候条件下形成的复杂的紫红色内陆碎屑岩系；新生界地层则表现为明显的冰川沉积特征。表2-3表2-3§2-3地质构造区内盖层地质构造主要表现为燕山期的脆性断裂，褶皱不甚发育。其中断裂构造以中小型规模的常见，它们主要呈NW、NE向分布于区内不同时代的地质单元之中，对底层的连续性产生一定的破坏作用。构造性质以高角度正断层为主，逆断层次之。本区新构造运动的表现形式，以稳定的地壳抬升为主，在现代河床两侧形成多级河床阶地。区内具有代表性的断层描述如下，其余见表2-4。1.王家庄——岗西断裂（F1）断裂呈NW走向，倾向60°——70°，倾角75°左右，沿走向幅内延伸约36Km，为区内规模较大的正向断裂构造。断层上盘岩性北部为寒武系，南部为奥陶系，下盘为中元古界常州沟砂岩和王家崇片麻岩。断距由南向北逐渐减少。断带宽5——10m不等，其内构造角砾发育，角砾成分受其两盘岩性控制，多以长石适应砂岩为主，偶见白云岩、石灰岩和紫红色页岩角砾，砾石呈明显的棱角状，大小不等。2.青羊头正断层（F6）位于青羊头村东约250m处，呈200°方向展布，倾向SE，倾角20°——80°，幅内延伸4km。上盘岩性为石英岩，下盘为花岗片麻岩，少量石英岩。多呈棱角状，大小混杂胶结疏松，推断断距约50m（图2-4）。图2-4图2-4表2-4区内断裂构造一览表§2-4地质发展简史一、基底形成阶段区内基底地质事件的演化顺序表1．晚太古代地体的形成与演化（五台期）根据残留在王家崇片麻岩中的捕虏体可以证实，本区在晚太古代以前已有表壳岩存在。其主要岩石类型为砂质、泥质、硅铁质沉积岩及大量超基性一基性火山岩，并在强烈的构造运动中，发生了多期变形作用。进入晚太古代后，本区先以大规模的中基性一中性岩浆侵入为特征，使早期形成的表壳岩以包体的形式残存于岩体中。随后，在SW—NE向挤压应力作用下，岩石产生塑性变形，形成了紧闭同斜褶皱和区域性面状构造。在局部应力集中地段产生脆韧性变形；之后，区域应力场逐渐变为NW—SE向的水平挤压，形成枢纽近东西的平卧褶皱，并对早期形成的强韧性剪切变形带加以改造利用，形成了本区较为重要的以左型平移特征为主的赵家崇强变形带。同时，伴随有大量的基性岩脉的侵入。之后，区域应力场强度逐渐减弱，在前两次褶皱变形基础上，叠加产生了晚期开阔褶皱。在此过程中岩石普遍经受了角闪岩相变质作用，大约在2500Ma左右，钾质花岗岩及李家庄花岗片麻岩的侵入，标志着岩浆由中基性一酸性演化过程的结束：2．早元古代的构造演化进入早元古代后，区内晚太古代地体由于受近EW向张应力作用，在西部形成了一个近SN向展布的狭长拗陷槽，堆积了上千米的官都组地层。从其岩石的组合特征可以判断，该组早期沉积，具冒地槽性质，晚期随拗陷槽裂开加深产生基性火山岩喷发，而具有地槽特征，这种冒地槽和优地槽并存正是区内早元古代时期的沉积建造特点。其后，大约在2000一1700Ma年之间，区域应力场由近EW向拉张转变为挤压，上述拗陷槽开始褶皱回返，并发生绿帘一角闪岩相区域变质作用。随着挤压应力的连续，在新形成的大型褶皱翼部拐点处脆一韧性推覆剪切构造(图Ⅳ一1)，并叠加退变质现象。与此同时，伴随有少量同构造期基性一酸性岩脉侵入。之后，地壳逐渐进入相对稳定的发展阶段。二、盖层发展阶段经过晚太古代一早元古代的地质演化，本区结晶基底已全部固结形成。进入中元古代后，本区由长期隆起转变为下降，逐渐开始大范围海侵，接受陆源碎屑物的沉积，使常州沟砂岩角度不整合于基底岩系之上，褐开了盖层发展阶段的序幕。中元古末期本区发生大规模海退，造成部分中元古界及上元古界全部缺失。直至古生代开始，地壳才再次下降接受沉积。古生代是区内盖层稳定发展时期。这个时期的突出特点是地壳整体垂直升降为主。全区普遍缺失的晚奥陶到早石炭世的沉积，为地台整体隆起剥蚀期。其余时间为整体下降接受沉积。区内各地岩性比较一致，厚度基本稳定，反映出地台内部构造分异不明显的相对稳定特征。进入中生代地壳运动，一方面继承了晚古生代的特点，整体继续抬升遭受风化剥蚀。另一方面，受燕山运动的影响，区内的地壳运动明显加强。燕山运动是本区最主要的一次地壳运动。它在本区的主要表现是：地壳差异性升降明显增加，造成太行山崛起，使区内古老的结晶基底上升露出地表，原来近于水平的沉积盖层产生单项倾斜，并形成大量的脆性断裂构造。由于燕山运动的结果，才形成了本区盖层构造现今的基本轮廓。进入新生代后，本区除在河床及洼地中见有砂、砾石的堆积之外，整体上呈上升剥蚀状态。第三章临城水库临城县水库工程建设始于1958年，至1994年底，共建成大型水库一座(临城水库)，中型水库一座(乱木水库)，小（一）型水库一座(魏村水库)，小(二)翌水库17座，总库容达2．01亿立方米，控制流域面积430．9平方公里。一、临城水库临城水库在临城县城西南10公里，地处泜河中游南北支流交汇处，位于西竖村南，东距京广铁路20公里。临城水库原名三岐水库，1963年7月更名为临城水库，1990年被划为临城风景名胜区对游人开放，为适应旅游业的发展，又将临城水库命名为岐山湖。水库大坝高33米，原设计总库容1．8亿立方米，淤积后总库容为1．65亿立方米，100年一遇洪水位130．5米，2000年一遇洪水位132米，汛限水位115米，死水位112米，死库容0.15亿立方米，年调节水量0.33亿立方米，年灌溉能力15万亩，临城县受益面积8万亩。工程结构水库主体工程由大坝、溢洪道、输水洞、发电站等部分组成。大坝是粘土斜墙坝，全长1428米，平均厚度为34．5米，最大坝高33米(原设计32米)，高程为133米。坝顶宽5．5米。大坝建在砂基上，上游设粘土铺盖250米防渗，坝下为棱柱体反滤排水，斜墙与铺盖结合处做深3．5米，宽3米，边坡1：1．5的截水槽，以增加坝体抗滑性和渗透途径。大坝的坡比因高程不同而不同：上游高程120米至132米为1：3，120米处设3.5米宽一条马道，高程120米以下至100米为1：3.5，下游坡比由高程100米至132全为1：2．5，分别在112米，122米处设一宽2米的马道。溢洪道共三个。第一溢洪道为浆砌石非真空实用断面堰，堰顶高程125.5米，宽80米，最大泄量为3040立方米／秒；第二溢洪道是混凝土衬砌的宽顶堰，堰顶高程128米，宽150米，无闸门控制，最大泄量为1660立方米／秒；第三溢洪道为非常溢洪道，基础为风化石，无衬砌，堰顶高程是128米，梯形断面，底宽80米，堰顶筑有3米高的挡水埝，如遇特大水可扒开泄洪，最大泄量为936立方米／秒。输水洞位于大坝左岸，是坝下140#钢筋混凝土埋圆管，直径1．5米，洞身长161米，进水口高程106.3米，出水口高程106米，洞壁厚0.6米，最大泄量为20立方米／秒。水库大坝外侧建有发电站一座，装机500千瓦，年发电量81万度。施工临城水库是临城、柏乡、隆尧、内丘合并为内丘县后施工的，当时以公社为单位组成民工营，共有临城营、黑城营、西竖营、郝庄营、城关营(内丘城关)、柳林营、隆尧营、大霍营、固城营、金店营、柏乡营、固城店营、侯家庄营、牛家桥营、东良营、千户营等16个民工营。民工最多时达3．1万人：最少时3000人。由于以民工营为单位分段筑坝，营与营进度有快有慢，形成营与营之间结合处高低不平，有的甚至相差0.5米以上，给碾压结合带来一定困难，达不到要求质量，再加上施工人员少，民工就近拉次土、沙土筑坝，造成筑成的大坝标准不高。水库建成运用后，逐年加固整修，才使大坝达到了要求的标准。维修1961年4月至6月，水库背水坡122．6米高程处及坝顶出现3条裂缝，到9月共出现68条，总长980米，一般缝宽3-20毫米。1962年1月，坝顶裂缝总长度发展到1294米，最宽裂缝45毫米，深3．2米，最长裂缝长131米，个别裂缝上下错动2030毫米。同年6月对裂缝进行了处理，方法是沿裂缝挖成上宽下窄的沟，然后回填土料，层层夯实。开沟尺寸上宽1米，底宽0.5米，完成土方3632立方米。1968年重修大坝脚反滤沟，更换上游西台峪报汛电杆设备，完成工程量1．35万立方米。1969年翻修排水沟，由原来的明沟反滤改为棱体排水，表面块石护砌，同时维修了启闭机设备。1972年，反滤沟进行护砌，完成工程量1960立方米。1973年汛前输水洞出现环形裂缝，用水泥沙浆、环氧树脂砂浆处理，同时将大坝砖砌排水沟改为石砌沟，量水堰排水沟开沟护砌，北坝头筑土，平整马道，尾水渠挖坑等，共完成土石方2667立方米。1976年修观测井一眼，补修坝下游碎石护坡，建溢洪道变压器房，输水洞泄水闸及渠首木柯门改装钢闸门，完成土石方1504万立方米，用钢材4吨，木材20立方米，水泥40吨。1977年至1978年，输水洞采取钢板护衬处理；1980年处理大坝迎水坡裂缝600平方米；1981年修筑混凝土上坝路面；1982年更换泄洪洞启闭机为手摇、电动两用丝杆启闭机；1984年6月，整修大坝上、下游护坡，更换泄洪洞制水橡皮，第三溢洪道土埝填筑等，共动砂、石、土方3728立方米。1985年，维修测压管；1986年对第一溢洪道防渗工程进行维修，对大坝上游块石护坡翻修，总投资3．2万元；1987年对第三溢洪道土埝加固，修建了通讯铁塔，投资12．9万元；1988年对通讯铁塔加固，翻修坝坡。1989年第三溢洪道北端扒El；1990年电站维修，修建水井，投资3．5万元。1991年输水洞闸门维修，1992年电站消力池防渗工程维修，1993年背水坡维修植草、反滤沟整修，1994年坝顶维修更换钢丝绳，共计投资10．7万元。以上均为水库小修小加固的岁修工程。临城水库自投入运行以来，一直存在着诸多不安全因素，如防洪标准低(大坝斜墙顶部高程仅能防御500年一遇洪水)，大坝斜墙建筑质量差，第三溢洪道无控制泄量的防护措施等，使水库长期不能发挥正常作用o1990年省建委、省计委、省重点建设领导小组联合下发冀重办字[1990]第8号文《关于下达1990年第二批重点项目的通知》把临城水库加固列入第二批重点建设项目。工程主要项目有：第一溢洪道加固工程、第二溢洪道廊道工程、第三溢洪道固定口门工程、坝基垂直防渗工程、坝坡土工膜防渗工程、金属设备购置安装和其他临时工程，总投资1162万元，另外还有水库其他工程以及水文站改造工程，包括鹿庄生产桥工程、大坝观测工程等，投资98万元，以上两项共计投资1260万元。1993年冀水规定51号文《关于临城水库输水洞防渗加固工程初步设计及其他尾工的批复》又拨批132万元，以上总计投资1392万元。工程由省水利厅工程局施工，成立了施工指挥部。工程与1990年开始，当年完成了主体工程，其他工程及尾工到1992年全部完成。效益临城水库运用后，经济效益十分显著。自1960年建成投入运用以来，共计拦洪削峰16次，为保护下游人民生命财产和国家财产起到了很大作用。据不完全统计，累计免淹土地274万亩，累计发电340万度，并向临城、隆尧、柏乡的部分村庄提供灌溉用水7.63亿立方米，累计灌溉田地187.5万余亩，另外累计捕鱼虾34万多公斤，还解决了山区、丘陵部分村庄人畜饮水困难。第二篇野外地质踏勘第四章踏勘的目的、任务和方法野外地质测量与工程地质测绘工作，首先应在室内尽可能收集研究区的必需资料，包括航空、卫星照片；地形图（比例尺按工作需要而定）以及不同范围（大区域和研究区）的地质图件和说明书。在全面了解研究区的交通、地理、地貌概况及工作程度；熟悉区域地质背景，区内出露主要地质体的特征；地层的时代、层序、分布及其基本构造面貌的基础上，拟订野外地质踏勘工作计划，确定踏勘路线，为实测地质剖面及填图打下良好的基础。依据工作目的不同地质测量与工程地质测绘有所不同。§4-1踏勘的目的、任务墅外踏勘是在室内对研究区基本地质情况初步了解的基础上，进行的野外实际综合地质或工程地质考察，通过踏勘达到以下目的和任务：1．实际观察研究区地层、岩石的基本性质、特征和构造轮廓，选择实测标准地质剖面路线；2．初步研究地层划分方案，统一岩石命名和野外工作方法；3．对于工程地质测绘的踏勘还应观察研究区内工程地质条件和工程地质问题：4．通过踏勘，核查前人工作成果和已有资料可利用成果及存在的关键性问题，以确定工作重点，制定总体工作规划。在实地考查中主要注意以下几个问题：1．初步认识调查区的地质概况：地层的分布和裸露程度，残积物覆盖情况和覆盖面积主要地层单位的特征和填图单位的划分标准。各类地质体的主要特征(岩浆岩、火山岩或变质岩)，分布范围和接触关系。构造格局和主要类型。2．对本区内以往所测的地层剖面进行再认识。选择实测地质剖面位置。3．了解区域矿产概况：通过研究调查区内的代表性矿产，了解调查区内矿产的种类、含矿层位、找矿标志及分布范围，进一步确定找矿方向。4．了解区域自然、经济地理概况：山川地势，遇越程度，交通运输条件，气候变化待点，居民点分布，经济作物等等。5．对于工程地质测绘的踏勘还应了解区域工程地质特征。6．检查前人工作成果的质量及其资料可供利用的程度，核查地形图的精度。7．在踏勘过程中要采集一定数量的标本或土样、水样，可进行室内化验和鉴定。§4-2踏勘方法一、踏勘路线的选择在熟悉前人资料的基础上，踏勘路线要求尽可能选择在露头连续、地层发育较全、接触关系清楚、构造比较简单的、工程地质条件典型、教学内容丰富的区段，同时兼顾交通比较方便这一实际问题。路线的多少，视区内地层出露、构造复杂程度、研究区范围大小而定。二、工作方法踏勘是以路线地质综合观察为主要手段，路线布置应尽量垂直地层走向或主构造线。踏勘的目的性，综合性很强。在组织全体工作人员踏勘过程中，除进行全面、细致的综合地质(地层，岩石、构造等)观察外，尤其对影响研究区地层划分对比、构造特征、或工程地质条件有争议问题，必须进行认真研究讨论，力求统一认识；对一些复杂的地质现象可采用穿越法、追索法和穿越追索法，鉴于本次实习要进行地质测量与工程地质测绘，其路线观察内容应为：①出露地层的层序、时代、厚度、成因及分布情况，岩性特征，岩层产状和接触关系，风化层和软弱结构面的发育情况。②地形、地貌的成因类型，特征与发展过程。③断层、褶皱的位置、构造线走向、产状等形态特征和力学性质。④一般土层和特殊土层的分布特征及基本物理力学特性。⑤地表水和地下水的分布情况。⑥各种不良地质现象和特殊地质问题的分布范围、形成条件、发育程度、分布规律及对建筑物的影响。⑦含矿类型及层位，建材类型及分布等。同时作好观察记录，绘制路线地质图和信手剖面图，进行不同踏勘路线的对比、分析，筛选标准剖面。⑧对于具有重要意义的地质现象应录象或拍照，以便深入研究；踏勘过程中对于现场难以鉴定的岩土体应适当采集岩土样品进行分析或进行简单现场测试。对采集岩土样品、化石标本，应在地形图上标定准确采样位置。路线地质图和信手剖面图是在地质踏勘和地质填图的穿越路线地质观察过程中，顺手所作的常用基础图件。路线地质图是将路线上实际观察到的地质界线点、构造要素点、化石点、采样点等如实填绘在地形图上，形成为路线地质图。同时有认真细致的路线观察记录。信手剖面则是在路线地质观察过程中，依据客观地形、地貌、地质资料，顺手所作的地质、构造剖面图（可配合路线地质图同时进行）。在做信手剖面图时，除了图名、比例尺、产状、地质单位代号、分层号等要素齐全外，还应特别注意信手剖面的方向的标注。一般要求，在180°的方向观测时，剖面图应从左向右画起；在180°一360°方向观测时，剖面图应从右向左画起。这种剖面图，虽无对地层厚度、褶皱大小、断裂带宽窄等的严格丈量，但又需按野外目估距离或特殊地物位置点按比例表示在图上。同样有观察点位置及主要现象的记录，该图具有迅速、直观、实用、省功等特点，希望在实习过程尽可能多作信手剖面练习。上述两种基础图件，从平面和剖面不同侧面提供了野外地质现象的三维空间的实际资料，是野外工作必须熟练掌握、运用的方法。三、踏勘总结除每条踏勘路线之后必须进行小结，以便及时发现问题、解决问题并指导其后踏勘路线的工作外，踏勘工作全部结束之后，应组织全体人员进行认真细致的全面总结，以求进一步掌握研究区基本地质情况，弄清存在问题，统一思想认识，统一地质术语，统一岩石、土层野外定名和地层划分标准，统一工作方法，并选定下步详细工作的实测剖面，若未达到预期目的，应组织补充踏勘。四、设计的编写在上述踏勘工作的基础上，即可以根据任务书的要求，结合测区的实际情况编写设计。设计中要求提出测区的多重地层的划分及填图单位初步方案，各岩石地层单位特点，纵横变化情况，以及多重地层划分、地质构造等方面存在的主要问题与解决途径，实测剖面的部署与调查要求，路线布置原则及观察点、线密度等。设计书的编写内容应包括：(1)绪言(究区的交通、地理、地貌概况及工作程度；区域地质背景)；(2)地质矿产、工程地质概况及存在的主要问题；(3)工作布置与实施方案；(4)预测工作成果；(5)各种附表(工作量一览表、仪器设备、装备一览表、财务预算一览表等)、各种附图(地层矿产草图、研究程度图、地层剖面图、柱状图、工作布署图等)。设计编写好后，上报审批，批准后方能开展下一步阶段的工作。考虑到本次实习的时间关系，其设计书的编写不做基本要求。第五章踏勘路线实习所选择的踏勘路线，在区内具有一定的代表性和典型性。通过几条路线的观察可以较全面和系统地了解整个实习区的地质、水文工程地质条件和临城水库大型水利工程概况，为实测剖面、确定填图范围、填图单位、专题调查研究奠定基础。根据实习教学的目的和要求，共安排八条踏勘路线路线一山南头村白云山踏勘路线；1.目的要求2.教学内容3.路线观察4.思考题路线二地质构造路线；1.目的要求2.教学内容3.路线观察4.思考题路线三临城水库大坝、溢洪道观测路线，乱木水库大坝溢洪道施工现场路线；1.目的要求2.教学内容3.路线观察4.思考题路线四官都汦河河谷路线；1.目的要求2.教学内容3.路线观察4.思考题路线五郝庄铁矿路线；1.目的要求2.教学内容3.路线观察4.思考题路线六祁村煤矿路线；1.目的要求2.教学内容3.路线观察4.思考题路线七崆山白云洞路线；1.目的要求2.教学内容3.路线观察4.思考题路线八水文地质路线。1.目的要求2.教学内容3.路线观察4.思考题第三篇地质填图与工程地质测绘第六章地质剖面测量§6-1实测剖面的目的及其要求实测剖面是沿选定的野外地质观察路线逐尺测量、综合观察、真实描述客观地质体和地质现象，并绘制剖面图的过程。实际工作中，针对不同地质问题，可测制地层、构造、侵入岩，第四纪等不同类型的剖面。这里所说的剖面是指综合研究各种地质问题的地质剖面。该项工作是野外工作量大、综合性强、费时多的重点工作之一。测制目的、内容包括：1.研究工作区地层的岩石组合，变质程度，地层划分，地层层序，接触关系及其厚度变化，确定地质填图单位。2.观察沉积特征、原生构造、化石和产出状态以及古生物组合，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，新生面状，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、捕虏体和析离体在岩体内的分布；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、剥蚀程度、侵入期次和形成时期等。5.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.研究地层的含矿性及矿产的类型、产状特征及其分布规律。7.对工程地质测绘还要以研究区内工程地质条件各要素分布特征为重点，特别要注意工程岩组的划分。§6-2剖面线的选择实测标准剖面目的性很强，是综合研究一个地区基本地质情况的基础工作，因此必须慎重选择剖面，为进行区域地质填图工作打好基础。选择实测标准剖面是在踏勘基础上进行的，实际上，实测剖面路线一般是筛选之后的踏勘路线。剖面线选取的原则是：1．剖面线应尽量垂直地层走向或构造线走向。如因地形限制不能通达，但剖面线与地层的走向交角也不能过小，一般二者夹角不小于60°，若因地层产状的变化，出现交角变小的情况，可采取短距离沿标志层顶面或底面平移导线的办法弥补。2．剖面线上地层发育较全、生物化石丰富、构造简单，以便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。3．剖面线通过区段地形合适，通视条件较好，露头连续、岩石类型较全。因此自然沟谷、切面及铁路，公路侧壁常为理想剖面位置，但自然界情况是复杂的，前述观察内容不可能在一个剖面上完成，故一般需要其它剖面补充工作。总之，选定的实测剖面，必须是兼顾了交通、露头、地质，构造诸因素的良好区段。形成一个能全面反映出露地层及其构造特征的组合剖面。本次实习实测地质剖面选在§6-3实测剖面测制程序和方法1.实测前的准备工作统一地质认识：剖面线选定之后，对在踏勘过程中确定的地层单元划分、岩性组合特征、地层层序、接触关系、构造特征等进一步统一和明确认识，并制订统一要求以便分组工作有据要依，有法可循，既使出现差错，也便于统一改正，不致混乱。人员分工：实测剖面一般需5~8个。人员大致分工是：地质观察、分层兼作记录2人(便于讨论问题)；作剖面图1人；填写剖面记录表1人；前测手兼在地形图上确定地质点1人；后测手并协助地质观察、测量产状1人；岩石定名采集岩石标本、样品1人；寻找化石、采集化石标本1人。上述只是一般分工原则，工作过程中应按实际需要灵活安排，同时作到分工负责，密切协作。为使参加工作者对各项工作都有机会进行扎实基本功训练，可酌情轮换，但轮换过程中必须作好交接工作，以保持工作正常、高效进行。比例尺确定：实测剖面的比例尺应按工作项目的精度要求及实测对象具体而定，以能充分反映最小地层单位或岩石单位为原则。如在剖面图上能标定为1mm的单层，均可在实地按相应的比例尺所代表的厚度划分出来，如剖面比例尺为l:1000，则实际的一米单层就应在剖面上表示出来，对于在剖面图上小于lmm、但具特殊意义的单层（标志层、化石层、含矿层，一般不足1m），应适当放大表示，但须注明真实厚度。一般常用实测剖面比例尺为1:500—1:5000。2.剖面测制方法实测剖面一般是地形、地质剖面同时测制，通常采用半仪器法，即用罗盘仪测量导线方位和地形坡度角，用皮尺或测绳丈量地面斜距。另外也可用全仪器法，即用经纬仪进行导线测量。一般采用前者，具体方法如下：按选定的剖面位置，首先将剖面的起点准确地确定在地形图上，然后确定剖面线总方位，并尽可能保持各导线方位与之相一致，然后分导线进行逐段测量，并以0～1，1～2，2～3，……连续编出导线号；每一导线由两个身高近于相等的人员在测尺两端持绳，并相互校正每一导线的方位和坡度角；固定测绳，参加人员按分工各执其事，有条不紊的由导线远点向终点认真进行各项工作，必要时召集全组对疑难问题讨论确定。以此类推，直到剖面测制完毕。测制过程中必须认真作好记录，并要求填写实测剖面记录表，格式见(附表一)。野外记录格式如下（各项宽度视具体内容而定）。3.实测地质剖面记录格式及内容2xxx年x月x日；星期x；天气晴．地点：邢台市临城县xxxxxx工作内容：实测xxxxxxxxxxxx地层剖面剖面编号：I—I’剖面名称：xxxxxxxxxxxxxxx实测地质剖面剖面位置：起点：232高地北侧，座标：X=Y=Z=终点：432高地北侧，座标：X=Y=Z=导线总方位：130°。0～1导线：导线方位135°。L（斜距）=80.0m。坡度角±0①（层序号）0～4岩性：化石：标本：样品：产状：构造：（参看前述剖面观察内容）4.剖面测制过程中的注意事项A地层分层：地层分层及其观察、描述是实测剖面过程中的重要工作。分层的基本原则是依据岩石的颜色、成分、结构构造的明显不同以及上、下层所含化石种属的不同划分的。分层的比例尺大小，按工作的精度要求而定，一般以能在剖面图上表示为1mm的单层为限。对不足lm但有特殊意义的单层仍应划分出来，对不同成分的薄层重复出现者，可作为一个组合层划分,但需详细记录其组成、结构和构造特点，B观察：描述记录要求：实测剖面观察要求认真、细致，全面综合的观察地质现象，描述则要求重点突出、条理清楚，书写工整，就沉积岩发育区而言，具体内容包括以下方面：①分层的层位、层序号，名称及其色调。②岩石的物质组成，物质成分及其变化规律。对碎屑岩石分别描述碎屑矿物和胶结物成份和相对含量、碎屑矿物和岩屑的相对含量。③岩石的结构、构造特征，如碎屑岩的粒度、分选性、磨圆度。砾岩中砾石的磨园度、排列特征及定向统计。生物化学岩则要描述结晶特征，生物碎屑特征、鲕粒、豆状等结构。沉积岩结构及其胶结类型和支撑类型。岩石的层状构造特征，层面构造特征(波痕、雨痕、印模等)，层理的类型(水平层理、波状层理、交错层理)。④地层接触关系的观察；依据地层缺失、岩相的突变；风化剥蚀面和古风化壳、底砾岩及长石砂岩；生物化石带的突变和缺失；上、下地层产状的显著变化确定地层的整合、不整合关系。⑤考虑到本次实习的工程地质测绘内容，对每一地层的工程地质特性(软弱夹层，节理裂隙统计，岩溶发育、风化程度，地貌，崩塌等)进行初步描述。C构造主要观察描述小褶皱、断层、节埋、劈理等的产状特征，运动特征及其性质。D作剖面图须按实测剖面比例尺和剖面方位，依据实际地貌和地质情况，在计算纸或记录本上绘制剖面（方法见下一部分），以作为室内绘制实测剖面图的重要参考依据。同时特殊地质现象，诸如地层接触关系、断层特征、小构造、地层和岩体的原生构造等进行必要的地质素描和照相，这些是总结编写报告时必不可少的实际素材。E沿剖面线用定地质点方法控制剖面线起止点、地层分界点、构造点和矿化点等。地质点和分层层号应用红漆在露头上标出，以利查找、核对。F在剖面线上，导线若遇不可通达的地段和覆盖区。可采用沿标志层平行移动法避开，并重新按原导线方位拉测绳，尽可能连续观察，保证剖面质量，尤其关键区段更应如此。G一天工作结束之后，应召集担负不同工作的人员对野外实测工作进行逐导线，逐地层校对，使记录、登记表，平面图、剖面图、标本样品互相吻合，以保证不出差错。若查出问题，室内不能解决，可在第二天复查后再开始工作。5.实测剖面图的绘制实测剖面图的成图方法有两种：（1）展开法：常用于导线方位稳定，没有或很少转折的情况。这种情况下，导线方位即是剖面基本方位，因此可直接根据导线测量的地面斜距和坡角(±)，把各段导线连续画出，即为地形轮廓线，呈折线状。然后根据剖面图所提供的实际地貌细节，绘出地形剖面图，将各导线上的地质点、分层点标出，按岩层倾角大小画层，并以岩性花纹表示，整饰图面即成（图6—1）。值得注意的是，若剖面线不垂直地层走向，剖面图地层产状应以视倾角大小画出、但产状注记仍为真倾角。图6-1展开法作实测剖面图图示（2）投影法：应用于导线方位变化较大的情况。A选择剖面投影的总导线方位（基线方位）。虽然在选择实测剖面线时，已考虑了剖面线方位基本垂直地层或区域构造线走向，并尽可能保持各导线方位一致，但实际工作中各种原因都可能造成导线几经转折，若导线方位转折不大，剖面总方位即为大致垂直地层走向的方位，也是剖面基线方位。若变化较大。须取各导线的中值（即中间值，或为其算术平均数，或作导线方位图求得）方位作为基线方位。B作导线平面图：以选定的剖面基线方位作为导线平面的总方位，并以此作为水平线，按各导线的方位和水平距，绘出导线平面图，并将导线上的主要地质要素标绘于相应位置。具体作法是：①以总导线为基准线；在0°~180°的方向区间内，剖面图应从左向右画起；在180°~360方向区间内，剖面图应从右向左画起。②按总导线的方位绘出分导线方位。③以分导线为标准，按坡度角绘出分导线的实测斜距，其中正角绘在分导线的上方，负角绘在分导线的下方；④将实测的斜距投影在水平面上(即分导线上)，坡度角所对应的直角边为该导线的高差，另一个直角边为该导线的水平距离。⑤按各分层的斜距分别投影在分导线上，绘出各分层界线点及水平距。⑥标注产状、分层号、导线号及地层界线等内容。⑦以分导线的终点开始，按上述方法继续作下一导线。依次类推，直到剖面完成为止。构成平面路线地质图。C绘制地形图：以剖面投影基线为准，将导线平面图上的导线点位置投影到总导线方位上，按投影高差或计算的高程（地形高差=斜距×sinβ。β为地形坡度角）截取各高程点，参照实际地形，连各高程点绘制地形剖面图。同理，将各导线点、分层点依次投影到总导线上，得到地形剖面图。D绘制地质要素：首先将导线平面图上的地质点、构造点正投影于地形剖面图上，然后按产状先绘出断层、不整合面、岩体形态，再按视倾角画出地层，整饰图面即成。（图6-2）图6-2投影法作实测剖面图图示6.计算地层真厚度地层真厚度应分层计算，计算方法有以下几种情况：(1)当地形坡度与岩层倾向相反，并导线与地层走向垂直时，若测得的斜距为W，坡度角为，岩层倾角为，图6—3A。则有：…………①其中，为导线方向的坡度角，故①式又可写成………………②当地形坡度与岩层倾向相反，并导线与地层走向斜交时，。图6—3B。图6-3导线方向、坡度及地层走向间的关系由图6-3可知，L为实测斜距；为岩层走向与导线方向的夹角；为实测（导线方向）的坡度角；为垂直地层走向的坡度角；W为垂直地层走向的斜距；Y为水平坐标；X为垂直坐标。则：即：………………③同样：因为所以………………④展开①式，并代入③，整理得再代入④整理得：………………⑤(2)当坡向与岩层倾向相同时，如垂直地层走向测的话，则有：………………⑥若斜交地层走向实测时，同样可以推出：当时，………………⑦当时，………………⑦(3)当地面水平，坡度角，则有：………………⑧当地面水平，导线方向与岩层走向垂直时，则有：………………⑨为了野外计算厚度方便，我们常采用厚度计算表格，如附表一。§6-4绘制综合柱状图一个地区因多种因素影响，一、两条剖面不可能涉及区内所有地质体，因此可能测得不同地层的多条剖面、为了整体直观，简明，醒目的综合反映该地区所有地层的岩石组合、厚度及其接触关系须作综合柱状图，也就是说、综合柱状图表示研究区全部出露地层的层序、并着重反映各地层单位的岩石特征、所含化石、接触关系及地层厚度，是反映一地区物质组成概况的最基本综合性图件之一。其比例尺应按精度要求选择。第七章地质填图地质填图是把野外各种地质体、地质要素、构造现象用规定的线条、图式如实填绘在地形图上，即编绘地质图的过程。同时兼有对实测剖面过程中的观察内容(见前述)进行区域上的综合观察、深入研究。所得地质图是野外工作最终的综合性基础图件。在进行较大工作比例尺的地质调查中，需要利用测量仪器确定地质观察点在工区地形图上的准确位置，故称之为地质测量。§7-1地质填图比例尺地质填图比例尺依据不同目的和精度要求可分大、中、小三种。小比例尺(1：50万一l：100万)地质填图：用于研究程度很低或未开展地质研究的“空白区”，以解决研究区的概略地质状况和找矿远景部署的战略目的。中比例尺(1：25万一l：l0万)地质填图：是在小比例尺地质填图基础上，进一步研究区域基本特征(地层、岩石、构造)及其与矿产的关系，以确定找矿远景并指出找矿方向。大比例尺(1：5万一l：2.5万)地质填图：一般是在有矿产远景的地区或已知矿区外围进行的。要求深入、详细研究工作区成矿地质条件和找矿标志，查明成矿控制因素，提出矿产预测。除此而外，大比例尺地质填图用于区域普查，或重点区段、典型区段解决关键性地质、构造等问题的详细地质填图，以深入研究某些地质基础理论问题(如用于复杂变质岩区构造解析的地质填图等)。§7-2填图使用地形图的选择在确定了野外地质填图的比例尺之后，需选择适当比例尺的地形图作为填图底图，一般选用比填图比例尺大一倍的地形图，如正式图件要求填绘l：50000地质图，可选用1：25000的地形图作底图，选用的地形图可分作两类使用，即手图用于野外，底图用于室内清绘。本次实习区内选取填图比例尺为1：25000，填图底图为l：12500，分别为附图l和附图2。§7-3地质填图的步骤和方法1.确定填图单位填图单位是在对工作地区地层划分研究基础上，根据填图比例尺所规定的精度要求确定的。它既不能因划分过粗造成图面简单不易反映区内基本地质体及构造细节，又不能因划分过细使图面结构过于复杂而负担过重，一般而言，每一填图单位应是岩层或相关岩层的组合(如巨厚单层、复杂互层、完整的沉积旋回等)；具明显的识别标志(颜色、成分、结构、沉积构造、古生物或其组合)及一定的厚度和出露宽度。因此，对沉积岩而言、填图单位应划分到组，甚至段或层；侵入岩应尽可能划分出单元和侵入体；变质岩划分到岩组和段；第四系沉积应划分成因类型。在不同比例尺的地质填图中，对填图地层单位的厚度有一定要求，1：25000地质填图，填图地层单位厚度在褶皱复杂区一般不大于250m，缓倾斜区不大于25m。当厚度大于上述时，则应填绘标志层，以更好显示地层分布及其构造形态。所谓标志层即指层位稳定、厚度不大、岩性特征便于识别的特殊地层。2.地质路线的布置填图工作是采用野外选择一定地质路线和控制点逐一系统观察进行的，填图的精度取决于地质路线和控制点的密度，并视工作目的有一定的规范。在常规地质填图中，路线线距一般为相应比例尺图上一厘米所代表的实际距离，而路线中地质点的密度通常为线距的一半。如1：25000地质图填图的线距为每250m一条，点距为120m地质路线的布置及方法：地质路线有穿越路线和追索路线两种方式。（1）穿越路线：它是基本垂直于地层走向或区域构造线布置的路线。工作人员沿线综合观察、研究各种地质现象、标定地质界线、认真作好记录，素描以及信手剖面图(在构造复杂地区更有必要)，并绘出路线地质图(图7-1)。路线布置的方法应综合考虑露头特点、自然地理条件、路线观察的目的以及驻地距工作区的远近等因素．或“直线型”平行分布、或呈“之”字型、“S“型布置。逐区段分片推进，布线方法因地制宜、灵活掌握，甚至按具体情况，创造出省时、省力，高质量完成任务的新的路线布置方法。值得注意的是，在穿越路线过程中，若有重要发现，如化石点、重要断层、不整合、含矿标志，甚至实测剖面中未发现的新的地层及其地层接触关系等，不能机械地拘泥于原定路线而放过新发现，应着重研究，必要时追索观察，以便区域对比，并为其它相应路线的观察打好基础。图7-1路线地质图图式（2）追索路线：沿地质体、地质界线或构造的走向布置，用于追索特殊地层层位（化石层、含矿层、标志层等），构造（重要断裂、褶皱等），接触界线（地层接触界线、岩体与围岩接触界线等）。沿线定点观察、采样，连续填绘地质界线。它是特殊地质现象专门性研究的重要手段。上述两种方法一般应用于小中比例尺，基岩裸露良好的沉积岩区的地质填图，而且往往是以穿越为主，追索为辅、结合应用，并根据实际需要灵活安排。对于露头不连续、构造较复杂和大比例尺的地质填图，上述方法因线距间隔大难以达到如实反映各种地质现象的目的，因此必须采用露头观察法。露头观察法是对某研究区出露不连续的所有露头，不论大小，均定点详细观察，然后根据各露头点的地质状况，编联地质图(图7—2)，一般填图比例尺大、精度高。图7—2露头不好的地区地质填图及编联地质图3.地质点的布置及确定方法：在野外填图的路线观察过程中，要及时标定地质点，用于准确控制地质界线或地质要素的空间位置，并进行观察记录，以便于原始资料的条理化、系统化编录；资料的核实、查对。地质点的文、图资料是宝贵的实际素材，必须与实际相符，力求客观反映真实地质现象。地质点一般应布置在填图单位的界线、标志层、岩相和岩性变化及化石点；岩浆岩的接触带和内部相带的界线、矿化带：矿体、蚀变带；褶皱轴、枢纽、断层带、面理和线理测量统计点；代表性产状测量点、取样点等。要考虑图面的均匀性，但不能机械等间距布点(在构造复杂区尤其要注意)。地质点位置的确定一般采用以下方法：（1）后方交汇法定点交汇法定点是常用的方法之一：在交汇时三个点同时交汇角不小于30°，不大于150°。常用后方交汇法，侧方交汇法和前方交汇法。后方交汇法就是用三个以上的已知点来确定我们所在的位置，在使用罗盘时要注意，要想知道我们在某目标的什么方位时，要读南针(即有铜线的一端)；要想知道目标在我们的什么方位时，读北针：反光镜对准前面的目标。如A、B、C为图上已知点，求我们在已知点A、B、C的什么方位，三条直线的交点，即为所求。如果三直成交成一小三角形时：取其三角形的中心就是我们的位置，后方交汇法是我们在填图过程中最常用的定点方法。(2)侧方交汇法A、B为已知两点，B点不能到达，P为可以到达的未知点，在A点测B，P的方位，得到∠A，然后到P点测B、A的方位，得到∠P、∠B=180°—∠A—∠P，用量角器测∠A、∠B，两线的交点即为P点的位置。(3)前方交汇法由两个已知点，求我们不能到达的未知位置时，采用前方交汇法：如，在A点测B、P两点，其差的绝对值为∠A，再到B点测A、P两点，得到∠B，由∠A、∠B得到的三角形顶角P为所求。(前方交汇法时要读北针)。(4)根据周围的地物定点若需要在房屋、路边、交叉处、河流拐弯处定点时：可以估定自己与附近地物之间的距离以及用罗盘打其方位定出位置。(5)根据周围地形定点当在特征地形：山顶、鞍部、坡度变换处的附近定点时，可以已等高线的变化确定出欲定点在图上的位置。4.路线和地质点的编录路线地质观察的一般程序是：标定地质点位置，观察地貌特征，研究描述地质现象，测量地层、构造产状要素，追索填绘地质界线，沿前进方向逐点观察描述，并绘制素描图、信手剖面图。同时对不同地质现象进行综合观察分析，忌只孤立地进行点的观察、描述，因此需作好以下工作。野外记录：野外记录是野外地质观察的原始记录，是进行地质填图、编写地质报告的原始素材，要求认真记录，书写工整，做到条理清楚，简明扼要、重点突出，层次分明。使人一目了然。便于查找某项内容和数据。记录包括了各地质点的描述和各点问的描述，必须连续、完整，不得间断。5.地质素描野外地质素描是文字描述的重要补充。一张好的素描图，能清晰、直观的反映地貌和地质特征，可起到文字描述不能达到的良好效果。素描图按表现地质内容的方式为两大类：一类用花纹图例表达地质内容的平面图素描。它用极简单的线条勾绘地形轮廓，着重突出地质、构造现象。如平面素描图；剖面素描图，露头素描图等。这种素描最为普遍、实用。另一类为立体图像素描，其表现手法以绘图理论为基础，结合地质要求素描。如用于反映区域地质构造或地貌的远景素描图，用于反映大中型构造、地层接触关系的近景素描图。野外现象丰富多彩，地质素描应以客观反映地质现象为目的，故应尽量简化与主题无关的内容，重点突出，线条简明的表现地质现象。为强调地质特征，还可加上必要的地质花纹和符号，使主题更为明显、直观，素描图应标明方向、比例尺、产状数据、岩性花纹和图例等内容。6.野外手图与实际材料图1、野外手图野外工作手图是在野外直接勾绘的地质图件(附图1)，它是编制实际材料图及最终地质清图的第一手原始资料，属于图示化的野外记录。在野外工作手图上除了各种填图单元地质界线，构造要素、地质实体、地质点及地质路线之外，要尽量准确地给出各种非正式单位的内容，对分布有限、厚度很薄的标志层也要表示出来(扩大表示)。实测剖面位置终始点，各种采样点及编号、产状要素。甚至地质工程、植被、地貌特征等均要标在图上要求达到记录和手图一致：记录本上各项内容均在手图上能有相应位置。在野外手图上勾画地质界线时，要应用“V”字型法则勾画，地质界线要以地质点向两侧分别划1.2公分长。如手图上为“U”型路线或存在两条相邻路线时，要将相应的地质界线用“V”字型法联接。2、实际材料图它是在野外手图的基础上在野外编制的，它反映地质填图中调查研究程度，工作量分布及对地质体的控制程度。在野外手图基础上转绘时，其手图上的内容要尽量转绘在实际材料图上，如图面负担过重可按目的有选择性地转绘，如产状要素，采样点，局部性的岩性变化标志层，不重要的地质体和植被与地貌特征等，除此以外的其它内容必须全部转绘在实际材料图上。因此，实际材料图要采用与野外手图比例尺相同的地形图作为底图，以综合表示所有野外手图的内容。3、地质清图地质清图是在实际材料图的基础上编绘的，它采用1：12500的地形图为底图，将实际材料图上的各种填图单元地质界线、构造要素、地质实体、各种非正式单位、实测剖面位置终始点，各种采样点及编号、产状要素及地质工程、植被、地貌特征等内容绘制在1：12500的地形图上，实际上是一幅l：12500的地质图。它是作者原图或编稿原图的基础图件。§7-4地质图的编绘地质图是区域地质调查研究成果最重要的综合表现形式之一。应准确，全面，系统而又真实具体地反映地表及一定深度客观存在的地质体的特征包括性状，展布，相互关系及其形成条件(环境及作用)和发展演化历史等。地质图较文字报告更精炼，更直观，更富有表达能力，地质编图主要是研究如何将野外丰富多彩的地质资料科学而完整地表现在图上的方式、方法和工作程序。第一项要确定编图单位，在野外手图及实际材料图上填绘的岩石地层单位细节较多，在1：25000的地形图上无法表达，因此在编图前要进行合理的综合和取舍。选择有特殊意义和有价值的进行编绘。第二项是统一代号：代号是地质图的重要注记和说明，目前国内多数人倾向于应用：年代含义加单位名称的表示方法，如滹沱群东冶组(HI))。第三项是岩性花纹和颜色的确定，岩石花纹多用于综合地层柱状图及一些特殊的非正式地质单位，小地质体，对填图找矿有意义的标志层等，以突出某种标志或岩性，增加地质图的层次，提高表现力为目的。使用岩性花纹应遵照1：25000《图式图例》中规定的岩性花纹。见附录六所示。习惯上人们在地质图上常用颜色表示地层的时代，现在仍适用于岩石地层单位填制的地质图。用不同色相表示不同的地质年代，而色相的深浅则代表地层层序的新老关系，或以普染色加网纹表示地质年代及地层单位、或用不同颜色花纹线条表示不同的地质年代，同种颜色花纹线条不同浓度的深浅反映地层单位层序的新老，颜色花纹线条只表示到组级单位，段和层则在同一颜色花纹中用不同线条符号相区别。具体使用以上哪一方法视具体情况而定。第四项是图式图例的编排，新方法对图式没有统一规定，而是根据测区地质构造情况和印刷技术要求来定，地质图可以安排在版面的中部，也可以安排在版面的一角，图名、图幅编号、比例尺、资料来源、责任表及接图表是地质图中不可缺少的内容。图名，图幅编号一般在地质图图框上方正中，图下方左侧为责任表，右侧为资料来源及接图表。中间为比例尺，图框外其余版面可以编排地层格架，多重地层对比表、相变，岩石穿时性，古地理。地质作用、构造及发展史等图表。甚至综合地层柱状图或图例及说明书等内容。1.作者原图又称原始编稿原图(附图2)，其编绘应由图幅的主要地质工作人员负责编制，只编绘地质要素。它是地质编稿原图的基础，也是成果图件质量好坏的关键，编图的主要依据是野外实测的已定稿的l：12500地质清图，实际材料图和航片、卫片资料，搜集的其它专业用图和较新的勘查科研成果可作为补充资料。编图过程中必须经过合理综合、简化，这是一项富有创造性的工作。除了要仔细考虑如何综合、取舍或扩大小地质体和小断裂等，又不歪曲原有地质构造形态外，更重要的是确定图式图例，根据印刷技术条件选用各种符号。花纹、线划、色彩来详细具体地表现地质实体的特征，增加地质图层次，提高其表现力和艺术性。编制方法是将野外清图按成图比例尺缩照成蓝图后，用铅笔按程序进行编绘所需的全部地质要素，再按选定的符号、花纹、线条、颜色等分色描绘。填图单位界线和各种注记一律用黑色，图廓线和公里格网应着墨。在作者原图编绘过程中要按规定填写图例薄。2.编稿原图编稿原图是提供出版审查和最终成果验收的必备图件，也是制作印刷原图的基础，它应包括：地形，地理，地质和图内外整饰的全要素图，它是彩色图，是在铅版蓝图上分色编绘的。采用套晒法、套印法或透印法编绘而成。3.送审地质图送审地质图是彩色软纸图，它是将编稿原图等大照像蓝晒成底打样，按地质图用色要求手工调色、着色而成。此图是出版清绘的参考用图。编稿原图或送审地质图一般由出版绘图单位在作者原图的基础上绘制而成。§7-5资料的整理对野外资料的及时整理与质量检查是区域地质调查的主要环节，就其工作阶段而言，可分为五个阶段：日常整理与检查；阶段整理与检查；年度整理与检查；野外验收前的整理与检查，最终验收前的资料整理，原本档案的立案归档与最终验收，因此，区调资料整理与检查、验收具有时间性、阶段性、综合性很强的一项规范化、标准化、科学化的系统工程。是区调工作中非常重要而又繁杂、具体而又细致的基础工作，其质量的要求：完整齐全、系统科学、准确合理，清晰、工整、规格统一、整饰美观。第八章工程地质测绘§8-1任务与特点工程地质测绘是地质调查的一种类型。属工程地质勘察中的一种方法，它是整个工程地质勘察工程的前期工作。利用地质学、工程地质学、水文地质学理论对工区内各种地质现象进行观察和描述，以查明其工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系。根本任务是：①在地形图上填绘出测区内的工程地质条件，②对测区内工程地质条件做出评价或对其进行工程地质类型划分。按其研究目的不同，工程地质测绘可分为综合性和专门性两种。前者用于规划阶段勘察，区域范围较大，要求对区内工程地质条件的各要素全面研究，并作出评价；后者用于初步设计和技术设计阶段，针对工程建筑的某一目的，或一定的工程地质条件进行专门研究，一般范围较小，但对某些工程地质条件的研究程度要求要高。工程地质测绘与地质填图方法相似，但二者也存在以下不同；①在内容上工程地质测绘包括工程地质条件的全部要素，即层序岩性及其物理力学性质，地质构造、地形、地貌、水文地质条件，物理地质作用与现象，已建建筑的工程地质问题和天然建筑材料等。②目的是为工程建筑物及人类经济活动服务，一般比例尺较大(1：10000～1：1000)观测点位和地质边界需要利用测量仪器设备进行精确定位。③除了一般地质填图的方法外，还要求测量一些数字指标，如断层破碎带宽度、长度，裂隙系数，出露岩层的化风发育程度等，需要采取一些精确可靠的技术方法用于测绘。如节理统计，声波测量方法等。§8-2测绘比例尺的确定测绘比例尺的选择原则是：既能满足工程建设的需要，又要尽量节省实际工作量。具体要求：①当前测绘比例尺要大于前人在本工区已采用过的测绘比例尺。否则无实际意义，造成资金的浪费。②野外测绘所选用地形底图比例尺应不小于所要提交成果图比例尺的2倍。如工程地质测绘提交1：2000比例尺的工程地质图件，野外测绘应采用至少为1：1000比例尺的地形底图。比例尺越大，测绘后绘制的成果图件精度越高。据所接受的任务要求，选择适当的工作比例尺，可分小、中、大三个级别的比例尺，但各行业的分级标准尚未统一。详见表8-1。表8-1各部门工程地质测绘比例尺级别划分表地质城建水工小比例尺1：100万~1：50万小比例尺1：20万~1：5万小比例尺1：20万~1：5万中比例尺1：20万~1：10万中比例尺1：2.5万~1：5千中比例尺1：2.5万~1：1万大比例尺1：5万~1：2.5万大比例尺1：2千~1：5百大比例尺1：5千~1：1千详测>1：1万特殊>1：5百特殊>1：1千1.小比例尺面积测绘：比例尺l：10万一l：5万。主要用于各类建筑物的初期设计阶段，其目的是查明规划区的工程地质条件，论证区域稳定性问题，为合理选择建筑区提供地质依据。这种比例尺特别适用于水库库区重点地段和引水线路规划阶段的工程地质勘察，以及正确解决区域性地质环境的合理利用与保护问题。2.中比例尺面积测绘：比例尺l：2．5万一l：1万。主要用于建筑物初步设计阶段的勘察，以查明建筑区的工程地质条件，为合理选择建筑场地并初步确定建筑物类型和结构提供地质资料。3.大比例尺面积测绘：比例尺l：5000一1：1000或更大。一般是在场地选定后、施工编录才进行这种大比例尺测绘，为最终选定建筑物类型、结构和地基处理、不良地质现象的防治提供工程地质资料。对一些专门性问题研究，常采用更大比例尺。4.踏勘及路线测绘：比例尺1：20万一1：10万。在各种工程的最初勘察阶段多采用该比例尺，