野外實測地層剖面實習教程

實測地層剖面主要內(nèi)容一、概述二、實測剖面位置的選擇三、實測剖面的方法與要求四、實測剖面資料的室內(nèi)整理一、概述

實測地層剖面是指在選擇好的剖面線上對地層進行劃分、測量與研究。它是研究地層與沉積巖最常用、最基本的一種方法。一般應在區(qū)測填圖之前完成。實測地層剖面的主要工作包括：1.野外工作①選擇剖面位置；②劃分地層；③測量、觀察、描述地層、采集樣品。2.室內(nèi)工作①計算野外測量數(shù)據(jù)；②繪制實測地層綜合成果圖（剖面圖和柱狀圖）；③編寫實測地層剖面說明書；④鑒定巖礦與化石標本；⑤測定巖石化學成分和微量元素成分。1:5萬區(qū)測要求提交（存檔）的實測地層剖面資料包括：

①實測地層剖面野外記錄本；②實測地層剖面數(shù)據(jù)表（記錄表與計算表）；③實測地層綜合成果圖（剖面圖和柱狀圖）；④實測剖面說明書；實測剖面的比例尺

比例尺一般不小于1:5000，通常為1:100～1:5000。

比例尺的選擇以能充分反映測區(qū)內(nèi)最小巖石地層單位為原則。

例如：測區(qū)內(nèi)最小巖石地層單位的厚度為1m，要想在剖面圖上反映出來最小要畫1mm，那么1mm代表1m，比例尺則應為1:1000。二、實測剖面位置的選擇

實測剖面位置選擇的準備工作

①對全區(qū)進行路線地質踏勘；②查閱測區(qū)內(nèi)及其鄰區(qū)前人已取得的實測剖面資料和地層研究資料。只有初步了解了測區(qū)內(nèi)的地層、構造的概況及地形、交通條件之后，才能選擇出較為理想的剖面位置。實測剖面位置選擇的原則

①地層出露良好，接觸關系清晰。溝谷、山脊、采石場、山間公路旁大多是地層出露良好的地段，應充分利用。②地層層序完整，剖面線上應盡量無地層缺失。③構造簡單，剖面應盡量避開褶皺與斷裂。④地層厚度及巖性組合應具有代表性。⑤通行條件良好。⑥化石較豐富。⑦剖面線的方向盡量垂直于地層走向或主要構造線方向，一般情況兩者之間的夾角應大于60°。三、實測剖面的方法和要求

實測地層剖面分組進行，一個小組一般4～6人。有些實測剖面工作需要小組成員共同承擔，有些則必須分工進行。（一）

小組成員共同承擔的任務1.確定剖面起、止點

確定剖面起、止點通常采用三點交匯法并根據(jù)地形、地物加以校正，目前多采用先進的衛(wèi)星定位系統(tǒng)——GPS進行定位確定剖面起、止點的原則：剖面起點要放在所測地層的下伏層位中，終點要放在所測地層的上覆層位中。例如：所要實測的地層是石炭系（C），起點要放在泥盆系（D）的頂部，終點要放在二疊系（P）的底部，如下圖所示。2.劃分地層，將分層界線和分層號標在剖面線上

地層劃分的主要依據(jù)是地層的巖性特征，巖層剖面上巖石的顏色、結構、構造、成分或巖石組合規(guī)律等等方面的差異都可以作為分層標志。

實測剖面所劃分出的層，可以是單一巖性層，也可以是有規(guī)律組合在一起的復合巖性層。所劃分出的每一層與上、下相鄰層的宏觀巖性特征應有較明顯的差異，易于識別。復合巖性層的組合規(guī)律主要有①夾層型（以一種巖性為主夾有其它巖性）；②互層型（由兩種巖性交互產(chǎn)出）；③韻律型（三種或三種以上巖性順序排列、重復出現(xiàn)）。地層劃分的精度地層劃分的精度(即：分層厚度)與所選定的比例尺有關，兩者的關系如下：實測剖面分層精度與比例尺的關系比例尺最小分層厚度（m）最大分層厚度(m)允許浮土掩蓋寬度（m）1:1000.110.51:2000.2211:5000.552.51:100011051:2000220101:500055025注:最小分層厚度等于實測地層剖面圖或柱狀圖上1mm所代表的地層厚度最大分層厚度等于實測地層剖面圖或柱狀圖上1cm所代表的地層厚度

分層厚度的下限通常為自然巖層厚度，不可將自然巖層再加以劃分。地層劃分時應重視的問題

地層劃分時應重視有意義的特殊巖層，例如底礫巖層、古土壤層、含礦層、化石富集層、巖性獨特的標志層等等，對于這些巖層，即使厚度不大也應單獨分層，在剖面圖和柱狀圖上予以夸大表示（可夸大到1mm）。3.尋找化石

應逐層依次尋找化石，將找到的化石順序編號，并在化石發(fā)現(xiàn)地點用油漆做上標記。

（二）

實測地層剖面的具體分工實測地層剖面人員分工人員主要任務4人組5人組6人組前、后測手測量導線與地層2人2人2人表格記錄員填寫表格1人1人1人記錄本記錄員描述地層1人1人繪圖員繪制剖面草圖、讀皮尺、在地形圖上標繪剖面內(nèi)容1人標本采集員采集標本、量產(chǎn)狀、讀皮尺1人1人1人

根據(jù)小組成員的多少可作如下分工（見下表）：1.

前、后測手的任務①在已經(jīng)確定的剖面線上，選擇導線點，并做上標記（標注導線點號）。導線點的選擇原則是：導線點應選擇在地形明顯起伏或剖面方向轉折處以及剖面的起點和終點。導線點號的編碼，由剖面起點至終點依次為0、1、2、3、……。②丈量導線距（斜坡距）③測量導線方向：導線方向指的是導線起點至導線終點的方向。前、后測手共同測量，兩者測量結果若相差太大，應重測；若相差不大，則取兩者的平均值。

前、后測手的任務④測量坡角：沿導線方向上坡記為正角，下坡記為負角。前、后測手共同測量，兩者測量結果若相差太大，應重測；若相差不大，則取兩者的平均值。⑤前測手（拿皮尺）負責將導線號、導線距、導線方向和坡角等測量結果及時報給表格記錄員。導線號用0－1、1—2、……表示。導線1—2指的是導線點1和2之間的導線，其中1指的是該導線的起點，2指的是該導線的終點。2.表格記錄員的主要任務

詳細填寫實測剖面數(shù)據(jù)表(格式見下一張幻燈)。實測剖面記錄表是最重要的原始資料，記錄一定要準確、齊全。每一導線測量完畢后，表格記錄員要全面檢查該導線中的實測地層內(nèi)容是否全部完成，若有缺項，應及時補測。只有當表格記錄員經(jīng)過檢查，確認該導線中的實測地層內(nèi)容已經(jīng)全部完成，才能撤掉該導線進入下一導線的測量。長江大學工程技術學院石油資源系

實測地層剖面數(shù)據(jù)表剖面編號：剖面位置：時間：年月日導

線

號導線

方位角導線距坡度角

（β）

（＋·－）高差

（h=Lo·sinβ）

（＋·－）累計

高差

∑h巖層產(chǎn)狀選定的剖面方向與巖層走向間夾角

（γ1）沿剖面方向之假傾角

（α1）分

層

號地質記錄地層走向與導線方向夾角

（γ）真厚度

（D）﹡分層

累計

厚度

（∑D）備注位置標

本

號巖石名稱及主要巖性特征描述斜距

（Lo）平距

W=Lo·cosβ傾向傾角

（α）斜距

（L）平距

W=L·cosβ

﹡真厚度計算公式：D=L·（sinα·cosβ·sinγ±cosα·sinβ）記錄：計算：檢查：第頁式中，當巖層傾向與地面坡向相反時用“＋”，相同時用“－”；β恒用“＋”。3.記錄本記錄員的任務

①詳細描述每一分層的巖性、所含化石、地層產(chǎn)狀及其接觸關系，對標本進行登記。巖性描述主要內(nèi)容包括：巖石名稱、顏色、結構、構造、成分（礦物成分及結構組分）、巖石的組合規(guī)律（可分為：夾層型、互層型或韻律型）?；涗泝?nèi)容主要包括：化石種類（野外定名）、保存程度、富集程度、圍巖種類及特征。標本登記：標本號、標本名稱及其標本采集點位置（用標本采集點的皮尺讀數(shù)來表示）。不同類型的標本用不同符號進行編號，B代表巖性標本，b代表標本，H代表化石標本。同類標本按采集順序依次編碼，如：B001、B002、……。

3.記錄本記錄員的任務②繪制地質素描圖或拍攝地質照片：對于重要的地質現(xiàn)象（如：地層接觸關系、重要的沉積構造、斷層證據(jù)、……等等）應繪制地質素描圖或拍攝地質照片。地質素描圖上要標明地點、產(chǎn)出層位、產(chǎn)狀、比例尺、方向、圖名、圖例等。剖面記錄本記錄格式見P734.繪圖員的主要任務

①在地形圖上標繪剖面內(nèi)容：包括剖面起止點及剖面線位置、實測剖面編號、剖面上的地質點位及其點號、地層分層界線及地層代號、代表性的地層產(chǎn)狀。在地形圖上標繪剖面內(nèi)容應該在野外完成。②讀皮尺：主要包括讀取地層分層點、地質現(xiàn)象素描或照相點等地點的皮尺讀數(shù)，并及時把讀數(shù)報給表格記錄員。該項工作應與表格記錄員密切合作共同完成。③繪制剖面草圖：草圖上要標明剖面方向、地形、分層界線、分層號、地層代號、產(chǎn)狀、接觸關系、標本采集位置、剖面線上的主要山頭或村莊的位置與名稱、導線號、圖名、圖例、比例尺。作圖方法與路線地質剖面圖基本相同。5.標本采集員的任務

①采集各類標本：巖性、化石標本一般應逐層系統(tǒng)采集，巖性標本規(guī)格多采用3×6×9㎝，或2×4×6㎝?；瘶吮緵]有一定的規(guī)格，一般視化石的大小而定。

②標本編號與包裝。

③把標本編號、標本名稱、標本采集點的皮尺讀數(shù)報給表格記錄員。

④測量地層產(chǎn)狀，將測量結果和產(chǎn)狀測量點的皮尺讀數(shù)報給表格記錄員。每一分層都應該測量一個有代表性的地層產(chǎn)狀。

四、實測地層剖面資料的室內(nèi)整理

實測地層剖面資料的室內(nèi)整理主要包括四方面的內(nèi)容：數(shù)據(jù)計算繪制實測地層剖面圖繪制實測地層剖面柱狀圖編寫實測地層剖面報告。1.

數(shù)據(jù)計算

將野外實測獲得的——斜距（Lo）、地層傾角（

）、坡角（

）、導線方向、地層走向與導線的夾角（

）等原始數(shù)據(jù)加以計算，求出導線與各分層的水平距（W）、地形高差（h）、地層厚度（D）、剖面線（總）方向、地層在剖面線方向上的視傾角（

1）等。計算結果必須填寫在實測地層剖面計算表中。下面對計算公式作簡要介紹。⑴計算導線與各分層的水平距（W）和地形高差（H）水平距:W=L·COS

地形高差:H=L·SIN

⑵計算地層厚度（D）

地層厚度:D=L·(sin

·cos

·sin

cos

·sin

)注：當山坡坡向與地層傾向相反時用“＋”號，

當山坡坡向與地層傾向相同時用“－”號

角在丈量表中有“＋”、“—”之分，但計算地層厚度時

角均取正值

⑶求剖面線（總）方向：

剖面線（總）方向一般指剖面起點至終點的方向。該方向通常利用導線方向和導線水平距作圖求得求剖面線（總）方向舉例例如：某地層剖面實測結果如下：導線號0—11—22—3導線方向30

10

35

導線平距35m40m20m

先確定出剖面起點的位置和正北的方向，然后按導線方向、導線平距，從起點開始，順次畫出每一導線（如右圖），最終導出剖面終點。將剖面起點和終點連接起來（如右圖中的紅線）。起點和終點的連線與正北方向的夾角便是剖面線（總）方向，如右圖所示，該角度為22.6°。⑷求地層視傾角

地層視傾角（

1）的大小與地層真傾角（

）、地層走向和剖面線的夾角（γ1）有關。三者之間的關系式為：tg1=tg

·sinγ1。因此，視傾角（

1）可以根據(jù)地層真傾角（

）、地層走向和剖面線的夾角（γ1），利用它們之間的關系式計算求出。此外，還可用圖解法求得。2．繪制實測地層剖面圖

繪制實測地層剖面圖常用的有兩種方法—直線法和導線法。⑴直線法

如果實測剖面的導線方向全部垂直（或近于垂直）地層走向，就可以使用直線法作圖。直線法繪制實測地層剖面圖的優(yōu)點是利用野外實測數(shù)據(jù)、不需要計算直接作圖，作圖步驟如下：①根據(jù)各導線的斜坡距和坡度角用直尺和量角器作輔助線，畫出各導線點的位置。②把各導線點用圓滑的曲線連接起來，畫出地形輪廓線。③根據(jù)各分層的斜坡距（即各分層的皮尺讀數(shù)），在地形線上得出各分層以及各組段界線點，過分層及分組界線點按照地層產(chǎn)狀（真傾角）畫出各分層、分組的界線。分層界線一般長2.5cm，分組界線一般長3.5cm。④按照地層產(chǎn)狀（真傾角）給每一分層畫上巖性花紋，標上產(chǎn)狀。巖性花紋線的長度一般為2cm。⑤給實測地層剖面圖加上圖名、圖例、比例尺、剖面方向、責任表等等。⑵導線法

如果實測剖面受到巖層出露和通行條件的限制，使導線方向不能始終保持與地層走向垂直（或近于垂直），這種情況下就應該采用導線法繪制剖面圖。作圖步驟如下：①畫導線平面圖：a.

在圖紙上確定剖面線方向：通常規(guī)定剖面線方向平行與圖紙的橫向（水平方向），剖面的W、NW、SW或S（180°）端放在圖的左側，剖面的E、NE、SE或N（0°）放在圖的右側。b.

求出剖面線按照作圖比例尺在圖面上的長度。根據(jù)剖面線的圖面長度和圖紙的寬度確定剖面起點在圖紙上的位置。c.

按導線方向、導線平距，從起點開始，順次畫出每一導線。并在導線點上畫上實心小圓圈，在實心小圓圈的正上方標上導線號。d.

根據(jù)各分層的水平距，在導線上依次標出各地層分層點。在導線的下部標上分層號。在導線的上部標上各分層的地層產(chǎn)狀，該產(chǎn)狀符號的走向線長度為5mm，傾向線長度為2mm。e.

過各分層點平行于地層走向畫出各分層界線和組與組之間的地層界線，分層界線長度為2cm，組與組之間的地層界線長度為4cm。整合地層界線用實線，假整合地層界線用虛線。在導線的下部標上各組地層的代號。⑵導線法②．畫地形輪廓線a

求出剖面圖按照作圖比例尺在圖面上的高差。根據(jù)剖面圖的圖面高差和圖紙的高度，在導線平面圖的下方適當?shù)奈恢卯嬕粭l橫線，作為剖面基準線，其標高設為0m，這是一條作圖輔助線，應盡量畫得輕些，剖面圖做完后還要擦掉。b.將各導線點分別向下垂直投影到剖面基準線上。c.根據(jù)各導線點的累積高差（相當于各導線點相對于起點的高程），按照垂直比例尺在圖上確定各導線點的相對于剖面基準線的高程點。d.用圓滑的曲線將各高程點連接起來，即形成地形輪廓線。e.在剖面終點、地形線上方標上剖面線方向(起點指向終點的方向。f.在剖面線上方標上剖面線所經(jīng)過的主要山峰、村莊等地物的名稱。⑵導線法

③．畫地層界線

把導線平面圖上的各分層點、組與組之間的地層界線點向下垂直投影到地形線上，過投影點，按照地層傾向和視傾角，畫出各分層界線和組與組之間的地層界線，分層界線長度為2.5cm，組與組之間的地層界線長度為3.5cm。

④．填巖性花紋、標上產(chǎn)狀、分層號和地層代號

按照地層視傾角給每一分層畫上巖性花紋，巖性花紋線的長度一般為2cm。在巖性花紋的下部，標上地層產(chǎn)狀（用真傾向和真傾角表示）、分層號和地層代號。⑤．確定標本采集點在剖面圖上的位置并寫上標本編號

先按照標本采集點的水平距，定出采集點在導線平面圖上的位置。然后將采集點在導線平面圖上的位置向下垂直投影到地形線上，該投影點就是標本采集點在剖面圖上的位置，在其上方距地形線約1.5cm的高度上寫上標本編號，并用垂直虛線將標本編號和地形線連接起來。

⑥．標注圖名、圖例、比例尺。⑦．在剖面圖的右下方畫上責任表。責任表格式如下：

左→右寬：2+3+2+3cm，高：1cm單位長江大學工程技術學院石油資源系綜合實習*大隊圖名制圖圖號01資料來源實測比例尺指導老師簽字日期3．繪制實測地層剖面柱狀圖

實測地層剖面柱狀圖主要反映實測地層的巖性、化石、厚度、接觸關系等等。有些實測地層剖面為了解決沉積環(huán)境、沉積相、層序地層等方面的問題，在柱狀圖中還要列出沉積