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1、1Spring, 2014 研究生课程研究生课程电电 话：（话：（O）手手 机：机：邮邮 箱：箱：构造地质学Structural Geology22011年年8月蓝焰公司培训月蓝焰公司培训河南理工大学资源环境学院河南理工大学资源环境学院Institute of Resources & Environment, HPU 郑郑 德德 顺顺电电 话：话O）手手 机：机邮 箱：箱：构造地质学Structural Geology3实习一：基本地质图知识实习一：基本地质图知识及水层、倾斜岩层地质图分析及水层、倾斜岩层地质图分析1 基本的地质图知识基本的
2、地质图知识2 求倾斜岩层产状要素求倾斜岩层产状要素3 求岩层厚度求岩层厚度4 求埋藏深度求埋藏深度5 编制地质剖面图编制地质剖面图6 实习作业实习作业Structural Geology41 基本的地质图知识基本的地质图知识目的要求目的要求 （1）明确地质图的概念，了解地质图图）明确地质图的概念，了解地质图图式规格式规格 （2）了解阅读地质图的一般步骤和方法）了解阅读地质图的一般步骤和方法5地质图地质图是用一定的符号、颜色和花纹将地壳一部是用一定的符号、颜色和花纹将地壳一部分的各种地质体和地质现象分的各种地质体和地质现象（岩石性质及其年代、构（岩石性质及其年代、构造特征）造特征），按一定的比例
3、概括地投影到地形图上的，按一定的比例概括地投影到地形图上的一种图件一种图件（平面地质图和剖面地质图）（平面地质图和剖面地质图）除除普通地质图普通地质图外，按外，按工作性质和任务要求工作性质和任务要求有不同的有不同的专门地质图，如专门地质图，如构造地质图、矿产图、矿区地质图、构造地质图、矿产图、矿区地质图、水文地质图、工程地质图和第四纪地质图水文地质图、工程地质图和第四纪地质图等。等。1 基本的地质图知识基本的地质图知识6正规地质图应有正规地质图应有图名、比例尺、图例和责任表图名、比例尺、图例和责任表。 图名图名表明所在地区和图的类型。一般用图区内主要村镇、表明所在地区和图的类型。一般用图区内主
4、要村镇、山岭、河流等命名。可写上省区、市县名。用正体字写于图上山岭、河流等命名。可写上省区、市县名。用正体字写于图上正中正中 比例尺比例尺用以表明图幅反映实际地质情况的详细程度。地用以表明图幅反映实际地质情况的详细程度。地质图比例尺与地形图或地图的比例尺一样，有数字比例尺和线质图比例尺与地形图或地图的比例尺一样，有数字比例尺和线段比例尺。一般注于图框外上方图名之下或下方正中位置段比例尺。一般注于图框外上方图名之下或下方正中位置 图例图例“密电码密电码”：不同类型地质图各有其对应图例。用不同类型地质图各有其对应图例。用各种规定的颜色和符号来表明地层、岩体的时代和性质。通常各种规定的颜色和符号来表
5、明地层、岩体的时代和性质。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。要按一定顺序排列，一般按地层、岩石和构造的顺序排白处。要按一定顺序排列，一般按地层、岩石和构造的顺序排列，并写上列，并写上“图例图例”二字。二字。1 基本的地质图知识基本的地质图知识7 地层图例地层图例从上到下由新到老；放在图下方，一般由左向右从新到老从上到下由新到老；放在图下方，一般由左向右从新到老排。画成长方形格子排成整齐的行列。格内标色和符号与地质图上同层位的排。画成长方形格子排成整齐的行列。格内标色和符号与地质图上同层位的颜色和符号相同，并在方
6、格外适当位置注明地层时代和主要岩性。已定时代颜色和符号相同，并在方格外适当位置注明地层时代和主要岩性。已定时代的岩体可按新老排列，时代未定的岩体按酸性到基性顺序排列的岩体可按新老排列，时代未定的岩体按酸性到基性顺序排列 构造符号的图例构造符号的图例放在地层、岩石图例之后，一般排序是：地质界线、放在地层、岩石图例之后，一般排序是：地质界线、褶皱轴迹、断层、节理及层理、劈理、片理、流线、流面和线理产状要素，褶皱轴迹、断层、节理及层理、劈理、片理、流线、流面和线理产状要素，断层线用红色线，其余用黑色线。断层线用红色线，其余用黑色线。 凡图内表示出的凡图内表示出的地层、岩石、构造及其他地质现象地层、岩
7、石、构造及其他地质现象就应无遗漏地有图就应无遗漏地有图例，图内没有的就不能列上图例。例，图内没有的就不能列上图例。 责任表：责任表：图框外左上侧注明编图单位；右上侧写明编图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；右侧注上引用的资料（如图件）单位、编制者及编制日期。也可将其上引用的资料（如图件）单位、编制者及编制日期。也可将其列成列成“责任表责任表”放图外右下。放图外右下。 在小比例尺图上要画上在小比例尺图上要画上经纬度经纬度以表明其地理位置。以表明其地理位置。1 基本的地质图知识基本的地质图知
8、识8 地质剖面图：地质剖面图：地质图常附有一幅或几幅切过图区主要构造的剖面地质图常附有一幅或几幅切过图区主要构造的剖面图图 要标明图名，通常以所在地名及所经过的主要地名（如山峰、河流、要标明图名，通常以所在地名及所经过的主要地名（如山峰、河流、城镇和居民点）作为图名。如为图切剖面并附在地质图下面，则只以城镇和居民点）作为图名。如为图切剖面并附在地质图下面，则只以剖面标号表示剖面标号表示 剖面图比例尺与地质图比例尺一致，如剖面图附在地质图下方，可剖面图比例尺与地质图比例尺一致，如剖面图附在地质图下方，可不再注明水平比例尺，但垂直比例尺应表示在剖面两端竖立的直线上，不再注明水平比例尺，但垂直比例尺
9、应表示在剖面两端竖立的直线上，选比本区最低点更低的某一标高作基线，以基线为起点在竖直线上注选比本区最低点更低的某一标高作基线，以基线为起点在竖直线上注明各高程数明各高程数 剖面图两端的同一高度上必须注明剖面方向（用方位角表示）。剖剖面图两端的同一高度上必须注明剖面方向（用方位角表示）。剖面所经过的山岭、河流、城镇等地名应标注在剖面的上面所在位置面所经过的山岭、河流、城镇等地名应标注在剖面的上面所在位置 剖面图与地质图所用地层符号、色谱应该一致剖面图与地质图所用地层符号、色谱应该一致 剖面图内一般不留空白。地下的地层分布、构造形态应该根据该处剖面图内一般不留空白。地下的地层分布、构造形态应该根据
10、该处地层厚度、层序、构造特征适当推断绘出，但不宜推断过深地层厚度、层序、构造特征适当推断绘出，但不宜推断过深1 基本的地质图知识基本的地质图知识9 地层柱状图：地层柱状图：正式的地质图中常附工区的地层综合柱状图正式的地质图中常附工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的详细程度的要求和地层总厚度而定。图名书写例尺可根据反映地层的详细程度的要求和地层总厚度而定。图名书写于图的上方，一般标为于图的上方，一般标为“XX地区综合地层柱状图地区综合地层柱状图”。 综合地层柱状图是按工作区所有出
11、露地层的新老叠置关系恢复成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代表性的柱子。在柱子中表示出各地层单位或水平状态切出的一个具代表性的柱子。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），不绘侵人体。也有将侵入岩体按其时代与围岩接触关系绘在出岩），不绘侵人体。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，可根据所绘柱状柱状图里。用岩石花纹表示的地层岩性柱子的宽度，可根据所绘柱状图的长度而定，使之宽窄适度，美观大方，
12、一般以图的长度而定，使之宽窄适度，美观大方，一般以24cm为宜。为宜。 地层柱状图图内各栏可根据工作区地质情况和工作任务而调整。地层柱状图图内各栏可根据工作区地质情况和工作任务而调整。1 基本的地质图知识基本的地质图知识10阅读地质图的一般步骤和方法阅读地质图的一般步骤和方法 读地质图首先要看图名、比例尺和图例。读地质图首先要看图名、比例尺和图例。从图名和图幅代从图名和图幅代号、经纬度，了解图幅的地理位置和图的类型；从比例尺可以了号、经纬度，了解图幅的地理位置和图的类型；从比例尺可以了解图上线段长度和面积大小，并可反映地质体大小及详略程度；解图上线段长度和面积大小，并可反映地质体大小及详略程度
13、；图幅编绘出版年月和资料来源，便于查明工作区研究史。熟悉图图幅编绘出版年月和资料来源，便于查明工作区研究史。熟悉图例是读图的基础。从图例可以了解图区出露的地层及其时代、顺例是读图的基础。从图例可以了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。序，地层间有无间断，以及岩石类型、时代等。 在阅读之前应先分析一下图区的地形特征。在阅读之前应先分析一下图区的地形特征。在比例尺较大在比例尺较大地形地质图地形地质图（大于（大于1：50000）上，从等高线形态和水系可了解地形特上，从等高线形态和水系可了解地形特点。在中小比例尺点。在中小比例尺（1：100000-1：500000）地
14、质图上，一般无等高线，地质图上，一般无等高线，可根据水系分布、山峰标高的分布变化，认识地形的特点。可根据水系分布、山峰标高的分布变化，认识地形的特点。1 基本的地质图知识基本的地质图知识先图外、后图内先图外、后图内先地形、后地质先地形、后地质先地层、后构造先地层、后构造11 一幅地质图反映了该地区各方面地质情况。一幅地质图反映了该地区各方面地质情况。读图时一般读图时一般要分析地层时代、层序和岩石类型、性质和岩层、岩体的要分析地层时代、层序和岩石类型、性质和岩层、岩体的产状、分布及其相互关系。对于分析地质构造方面主要是产状、分布及其相互关系。对于分析地质构造方面主要是褶皱的形态特征、空间分布、组
15、合和形成时代；断裂构造褶皱的形态特征、空间分布、组合和形成时代；断裂构造的类型、规模、空间组合、分布和形成时代及其先后顺序；的类型、规模、空间组合、分布和形成时代及其先后顺序；岩浆岩体产状和原生、次生构造以及变质岩区所表现的构岩浆岩体产状和原生、次生构造以及变质岩区所表现的构造特征等等。造特征等等。 读图分析时，可以读图分析时，可以边阅读，边记录边阅读，边记录，边绘示意剖面图边绘示意剖面图或或构造纲要图。构造纲要图。1 基本的地质图知识基本的地质图知识先图外、后图内先图外、后图内先地形、后地质先地形、后地质先地层、后构造先地层、后构造阅读地质图的一阅读地质图的一般步骤和方法般步骤和方法12（1
16、 1）主要水）主要水系分布系分布（2 2）各时代）各时代地层分布特征地层分布特征及与地形的关及与地形的关系系（3 3）水平岩）水平岩层与倾斜岩层层与倾斜岩层的产状及厚度的产状及厚度（4 4）地层的）地层的接触关系接触关系1 基本的地质图知识基本的地质图知识132 求倾斜岩层产状要素求倾斜岩层产状要素目的要求目的要求（1）掌握用间接法求倾斜岩层产状要素，）掌握用间接法求倾斜岩层产状要素，深入理解产状要素的概念。深入理解产状要素的概念。 地形地质图上求产状要素地形地质图上求产状要素 三点法求岩层产状要素三点法求岩层产状要素14方法原理方法原理 此方法适用于大比例尺地形地质图上，而且要求在测定范此方
17、法适用于大比例尺地形地质图上，而且要求在测定范围内，岩层产状稳定，无小褶皱或断层的干扰。围内，岩层产状稳定，无小褶皱或断层的干扰。 2 求倾斜岩层产状要素求倾斜岩层产状要素地形地质图上求产状要素地形地质图上求产状要素立体图立体图平面图平面图15 将砂岩层的上层面界线与将砂岩层的上层面界线与100m和和150m的两等高线的交点的两等高线的交点I、I和和II、II分别相连，得走向线分别相连，得走向线I-I和和II-II 从从150m高程的走向线高程的走向线II-II上任一上任一点点C作一垂线与作一垂线与100m高程的走向线高程的走向线I-I交于交于A点，则点，则CA代表倾向。根据两代表倾向。根据两
18、走向线高差走向线高差50m，按地质图比例尺取，按地质图比例尺取BC线段得直角三角形线段得直角三角形ABC用量角器量出用量角器量出BAC即得出岩层即得出岩层倾角倾角值，或按地质图比例尺求出值，或按地质图比例尺求出AC长度，已知长度，已知BC为为50m，可由，可由tan=BC/AC，求出，求出的度数，并量的度数，并量出出CA的方位角即为岩层的倾向的方位角即为岩层的倾向2 求倾斜岩层产状要素求倾斜岩层产状要素16前提条件前提条件 三点位于三点位于同一层面同一层面上，且上，且不在同一条直线不在同一条直线上（同面不同线）上（同面不同线） 已知三点的位置和标高已知三点的位置和标高，且三点相距不太远，且三点
19、相距不太远 三点范围内岩层面平整，产状无变化三点范围内岩层面平整，产状无变化三点法求岩层产状要素三点法求岩层产状要素2 求倾斜岩层产状要素求倾斜岩层产状要素17 求等高点：求等高点：从最高点向最底点连线从最高点向最底点连线AC上，根据点间高差及上，根据点间高差及B点高程，点高程，在在AC上得到上得到B点等高的点等高的D点点 求倾向：求倾向：连接连接DB即为某一高程的即为某一高程的走向线，过走向线，过C点做其平行线，为点做其平行线，为另一高程的走向线。在另一高程的走向线。在BD线上线上任选一点任选一点O，作垂线，作垂线OF，即为倾，即为倾向线，由高走向线向低走向线的向线，由高走向线向低走向线的方
20、位即为其倾斜方向，量角器量方位即为其倾斜方向，量角器量出出 求倾角：求倾角：在在B点所在的走向线上，点所在的走向线上，根据根据BC之间的高差，按比例尺之间的高差，按比例尺取线段取线段OE，连接，连接EF，EFO即即为其倾角，量角器量出即可为其倾角，量角器量出即可2 求倾斜岩层产状要素求倾斜岩层产状要素18目的要求目的要求（1）掌握用上下界面相同高度走向线平）掌握用上下界面相同高度走向线平行法求倾斜岩层厚度。行法求倾斜岩层厚度。3 求岩层厚度求岩层厚度19真厚度真厚度是指岩层顶面和底面之间的垂直距离是指岩层顶面和底面之间的垂直距离铅直厚度铅直厚度是指岩层顶面和底面之间的铅直距离。产状是指岩层顶面
21、和底面之间的铅直距离。产状不变的同一岩层在各处的垂直厚度都相等。倾不变的同一岩层在各处的垂直厚度都相等。倾斜岩层的铅直厚度永远大于真厚度斜岩层的铅直厚度永远大于真厚度视厚度视厚度指在不垂面直于岩层走向的剖面上，岩层的顶指在不垂面直于岩层走向的剖面上，岩层的顶面和底面分别与剖面相交，这两条交线之间的面和底面分别与剖面相交，这两条交线之间的垂直距离。垂直距离。残余厚度残余厚度指岩层遭受剥蚀后，残留部分的厚度。其必指岩层遭受剥蚀后，残留部分的厚度。其必然与剥蚀而相联系。然与剥蚀而相联系。3 求岩层厚度求岩层厚度203 求岩层厚度求岩层厚度上下界面相同高上下界面相同高度走向线平行法度走向线平行法在地形
22、地质图在地形地质图上作岩层上下层上作岩层上下层面同高度的走向面同高度的走向线，上层面走向线，上层面走向线线OP，下层面，下层面走向线走向线MN作直线作直线AB垂垂直直OP、MN两条两条走向线（走向线（A、B两点在同一高度两点在同一高度上，也是在倾向上，也是在倾向上的两点）上的两点）213 求岩层厚度求岩层厚度过过A、B两点作两点作与与AB夹角夹角（倾角）（倾角）的两直线的两直线AA和和BB。AA和和BB相相当于剖面图中的岩当于剖面图中的岩层上层面和下层面。层上层面和下层面。过过A点作点作AC垂垂直于直于BB 根据比例尺算根据比例尺算出出AB的长度的长度上下界面相同高上下界面相同高度走向线平行法
23、度走向线平行法h=ABsin224 求埋藏深度求埋藏深度由于地形起伏，在不同位置岩层埋藏深度由于地形起伏，在不同位置岩层埋藏深度不同，一般可以由钻井资料求得，也可以不同，一般可以由钻井资料求得，也可以根据岩层露头产状，间接计算出埋藏深度根据岩层露头产状，间接计算出埋藏深度目的要求目的要求（1）掌握求岩层埋藏深度（即岩层距地）掌握求岩层埋藏深度（即岩层距地面的铅直距离）的方法。面的铅直距离）的方法。234 求埋藏深度求埋藏深度AC为所要计算的矿为所要计算的矿层深度，层深度，A、B两点两点间的标高和水平距离间的标高和水平距离BO，可以从地形地，可以从地形地质图上求得，岩层的质图上求得，岩层的倾角倾
24、角可以通过测量可以通过测量或计算求得。或计算求得。AO=A点标高点标高B点点标高标高OC=BOtan岩石的埋藏深度为：岩石的埋藏深度为：AC=AO+OC若若ABC面不垂直于矿层的层面时，面不垂直于矿层的层面时，为视倾角为视倾角245 编制地质剖面图编制地质剖面图目的要求目的要求 学会编制倾斜岩层地质剖面图的方法学会编制倾斜岩层地质剖面图的方法 通过剖面图的编制进一步理解岩层产状要素及通过剖面图的编制进一步理解岩层产状要素及地质界线与地形等高线的关系地质界线与地形等高线的关系251 剖面线的选择剖面线的选择垂直于岩层的走向；各时代地层越全越好；尽量反映各种构造特垂直于岩层的走向；各时代地层越全越
25、好；尽量反映各种构造特征；剖面位置有利于野外实测征；剖面位置有利于野外实测2 按照给出的比例尺准确地绘制地形剖面线按照给出的比例尺准确地绘制地形剖面线剖面两端竖起两条直线；用线段比例尺表示等高线的高程，水平、剖面两端竖起两条直线；用线段比例尺表示等高线的高程，水平、垂直比例尺一致；除非地层厚度较小，在图上无法表示时，剖面的基垂直比例尺一致；除非地层厚度较小，在图上无法表示时，剖面的基线应选择略低于剖面路过的最低高程；把等高线投影到剖面相应的高线应选择略低于剖面路过的最低高程；把等高线投影到剖面相应的高程点上，得到地形剖面线程点上，得到地形剖面线3 绘制地质界线绘制地质界线把地质界线投影到地形剖面线相应高度上；再根据地层的产状作把地质界线投影到地形剖面线相应高度上；再根据地层的产状作岩层的地质界线；地层用符号或花纹表示岩层的地质界线；地层用符号或花纹表示4 标写图名、比例尺、方位，剖面经过的主要河流、山川、标写图名、比例尺、方位，剖面经过的主要河流、山川、地名等，图例放在右侧或下方，由老到新排列，填写绘图单位、地名等，图例放在右侧或下方，由老到新排列，填写绘图单位、人员和日期人员和日期5 编制地质剖面图编制地质剖面图265 编制地质剖面图编制地质剖面图276 实习作
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