地層剖面

測制地層剖面的核心工作是依據(jù)各種地質(zhì)現(xiàn)象的變化或差異進行分層，觀察這些分層的巖性、巖相、古生物、厚度、產(chǎn)狀與變形情況、接觸關(guān)系及序列特征等，進行地質(zhì)單元的劃分，研究其成因、地史演化及區(qū)域?qū)Ρ取?

測制地層剖面需按照一定的格式與要求，選擇適當?shù)谋壤撸ㄟ^文字描述、攝影、繪圖、采樣測試等方法詳細并如實地反映上述觀察研究成果，使剖面能夠充分地反映周邊地I）（的地層特征。應(yīng)當同繞著工作目的，抓住剖面上的特殊層位、關(guān)鍵接觸關(guān)系等，運用平移追索、揭露覆蓋物等方法靈活地處理各種復雜多樣的自然條件。通常有以下一般方法與要求。

(1)剖面比例尺的選擇，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特征的復雜程度、研究精度要求靈活掌握，一般為1：100-1:1 000，古生物、巖性等特征單調(diào)的剖面，可選擇1：2 000-1: 10 000。

(2)剖面線方向與地層走向的夾角不宜小于60。。在水平巖層地區(qū)，剖面線不宜反復起伏。剖面上不宜有較大的拐彎，盡量避免地層重復測制。受地形條件或通行條件影響時，曲折復雜的導線宜依據(jù)標志層進行分段，盡量減少整理計算與編圖的麻煩。

(3)通常使用羅盤測量地形坡度及巖層產(chǎn)狀；使用測繩或皮尺丈量地形斜坡距離、地層出露寬度與采樣、攝影、產(chǎn)狀的位置；填寫剖面丈量登記表。

(4)剖面上被浮土掩蓋或構(gòu)造破壞的地段應(yīng)當平移，平移距離通常不超過500 m，并要有明確的銜接標志層。當剖面由幾條短剖面拼接而成時，每條短剖面都應(yīng)測到重復的部分或以標志層銜接。

(5)重要的巖層或生物層以及接觸關(guān)系等應(yīng)當重點觀察描述，放大表示。若被掩蓋應(yīng)予揭露并進行橫向追索觀察。

(6)應(yīng)當系統(tǒng)地采集各類樣品，采集的位置應(yīng)準確地描述與標示。

(7)剖面線位置（包括起點與終點等）、代表性巖層產(chǎn)狀、重要地層單位及其界線以及特殊層位（如生物層）、斷裂等均應(yīng)表示在地形圖上。

剖面圖的編制方法主要有投影法與展開法兩種。投影法能夠比較真實地反映野外地質(zhì)情況，因此多數(shù)情況下采用投影法編制各類地質(zhì)剖面圖，需要注意的是投影法繪制的地形剖面線與導線穿越的具體地形不能完全吻合。

有時候，我們僅關(guān)注地層序列而不太注重簡單的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，或者通行條件的限制使導線方位變化很大而無法進行投影作圖，或者我們非常關(guān)注剖面線具體地形的準確性，上述情況下，通常使用展開法編制剖面圖。展開法作圖通常與實際地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)不能完全吻合。

地層剖面投影法作圖程序

(1)計算各段導線的水平距和高差。根據(jù)斜坡距與坡度角計算而得。

(2)選定剖面基準方向編制導線平面圖。通常以剖面的起訖方位線或垂直地層走向的方位線作為剖面基準方向。把剖面基準方向畫成圖紙上的橫線，橫線的一端通過剖面起點，然后根據(jù)導線方位與基準線之夾角及該段導線的水平距，按比例尺依次畫0-1，1-2，2-3，…各段導線，構(gòu)成導線方位圖。標出測點編號，在導線的相應(yīng)位置上，標出各分層線與編號以及重要的地質(zhì)界線、代表性地層產(chǎn)狀、斷裂、重要的地物標志（如“然村、山名等）及導線總方位等。通?；鶞示€的左端安排為剖面的西端，右端安排剖面的東端，以利于與地形圖的對照閱讀。但是象公路陡坎這類只能朝剖面線一側(cè)觀察的剖面，應(yīng)當使觀察者在野外現(xiàn)場面對剖面時，圖紙的左、右端與現(xiàn)場剖面對應(yīng)，以利于在剖面現(xiàn)場時對照閱讀。

(3)制作地形剖面線。在導線平面圖之上方適當位置，將導線平面圖上的測點向上投影到剖面基準線上，根據(jù)各測點的相對高差，連接為地形輪廓折線，再按地形的實際變化細節(jié)將地形輪廓線畫成圓滑的曲線，即為地形剖面線。

(4)在地形剖面線上投影地層分層界線，填繪巖性和花紋。將導線平面圖上的各個分層點垂直投影到地形剖面上，按視傾角畫出分層界線、斷層等各種地質(zhì)界線。地質(zhì)界線從地形線往下延伸時，應(yīng)當依據(jù)信手剖面圖上記錄的各種實際構(gòu)造形態(tài)，并參照構(gòu)造地質(zhì)原理準確勾繪。避免出現(xiàn)分層界線相交、脈巖與巖層平行等各種不太合理的畫法。標定分層界線后，應(yīng)填繪各分層的相應(yīng)巖性花紋，同時標Ⅲ地層產(chǎn)狀（傾向與傾角）、斷裂性質(zhì)及斷面產(chǎn)狀等。

(5)整飾。作為一份內(nèi)容完整的實測地層剖面圖，各部分內(nèi)容的安排自上而下依次為：剖面圖名稱、比例尺、剖面圖、導線平面圖、剖面位置圖、圖例及責任表等。為了便于借閱者使用，通常還要說明剖面位于哪幅1：5萬地形岡中。

剖面圖的名稱應(yīng)當包括所在的省、縣（市）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村和具體的地名或自然村以及所測制的地層層位。如浙江省嚴州市梅城鎮(zhèn)唐家村大尖山下寒武統(tǒng)荷塘組一上寒武統(tǒng)華嚴寺組實測地層剖面圖。

在剖面圖的地形線之上方，應(yīng)標示觀察點號、樣品編號、重要的地物標志及剖面線總體方位；在地形線之下方標化石、分層號、地層單位代號，在剖面圖的一端標出剖面高程。

剖面位置圖宜用不同比例尺的角圖說明剖面相對于主要城鎮(zhèn)、公路的位置以及在簡化地形圖上標示剖面線位置、地層單位界線及代號、主要巖層產(chǎn)狀等。

用投影法編制的剖面圖，其優(yōu)點是作圖較簡單，巖層真傾角一般不需換算為視傾角，在剖面圖上直接量出的分層厚度與真厚度誤差不大，剖面控制的總長度（平距）及各分層出露的寬度與地質(zhì)圖基本一致。而其缺點也是明顯的：因該方法的適用范圍較窄，導線總方位基本垂直地層走向的情況較少，特別是火山巖地區(qū)更是如此；其次是地形剖面圖因側(cè)面投影而歪曲了地形坡度的真實性；當局部地層產(chǎn)狀有較大變化時，仍需換算為視傾角，并導致分層線突變相交的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，其厚度亦只能計算得出。

地層剖面展開法作圖程序

(1)計算各段導線的平距和高差。計算方法同“投影法”（1）。

(2)選定導線總方位編制導線平面圖。編制方法同“投影法”（2）．，

(3)繪制地形剖面線。在導線平面圖之上方適當位置，從左到右依次畫出各段導線的實測斜距和坡角。連接各段導線成為地形輪廓折線，再按地形的實際變化細節(jié)，將地形輪廓折線畫成圓滑的曲線。與投影法區(qū)別的是上述方法不考慮每段導線的具體方位，相當于把曲折的導線展開拉直，因此稱為展開法。

(4)標定分層界線，填繪巖性花紋。在地形剖面線上按視傾角畫出分層界線、斷裂及其他地質(zhì)界線。視傾角應(yīng)按各分層的巖層走向與所在導線方向之夾角換算，而不能用統(tǒng)一的導線總方位進行換算。其余要求同“投影法”之(4)。

(5)整飾。同“投影法”之(5)。

用展開法作剖面圖方法簡便，不需投影。在導線方位穩(wěn)定、轉(zhuǎn)折較少條件下，剖面網(wǎng)格地層出露的水平寬度與地質(zhì)圖上的出露寬度，二者誤差不大。其缺點是，當導線方位變化較大時，由于轉(zhuǎn)折的導線被拉直，所以會夸大地層的出露寬度，同時巖層的真傾角要換算為視傾角，產(chǎn)生分層界線的突然陡緩相交的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，歪曲了地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)。地層厚度在剖面網(wǎng)上無法直接量取而需計算求得。 2100433B

研究和測制地層剖面的工作是地層工作的基礎(chǔ)。剖面的選擇、剖面的觀察和測制、剖面資料的整理，研究是這項工作的三個重要環(huán)節(jié)。

測量和編制地質(zhì)剖面圖是開展區(qū)域地層、地質(zhì)構(gòu)造、古生物演化、古地理演變以及礦產(chǎn)地質(zhì)等基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查研究的重要手段。地質(zhì)剖面按照研究對象與內(nèi)容的不同，可分為地層剖面、構(gòu)造剖面、侵入巖剖面、第四紀地質(zhì)地貌剖面等。雖然不同類型的地質(zhì)剖面在選址及觀察描述的著重點上有較大的差別，但是測制的一般方法與步驟是類同的。本章以地層剖面為主兼顧其他類型剖面進行介紹，期待同學們能夠更多地掌握測制剖面的一般方法與要求，使得在以后的工作中能夠做到舉一反三，靈活地處理地層剖面上的各種地質(zhì)問題。 地質(zhì)剖面的測制過程一般分為剖面選址、施測、綜合整理等三個步驟。其中編制剖面圖與柱狀網(wǎng)和編寫剖面小結(jié)是綜合整理的主要工作內(nèi)容。

每個地層單位都有特定的巖相、厚度、古生物化石和接觸關(guān)系等特征，雖然這些特征的空間變化是普遍存在的，但是依據(jù)課題的調(diào)查研究精度，往往能劃出一定的區(qū)域范圍，認為它們在這一范圍內(nèi)只有量的微小變化而沒有質(zhì)的變化，這種區(qū)域被稱為地層分區(qū)。一般地，不同的地層分區(qū)應(yīng)當各自布置一條或幾條剖面來描述其中的地層單元。這些剖面應(yīng)選擇在露頭連續(xù)，層序完整，構(gòu)造簡單，接觸關(guān)系清楚，化石豐富，巖相組合和地層厚度具有代表性的地段，盡量避開構(gòu)造帶、深成巖體接觸帶及地形復雜的地段。剖面線應(yīng)盡量垂直地層走向布置。

類似地，其他類型地質(zhì)剖面的選址，應(yīng)當在不同的地質(zhì)分區(qū)里分別布置剖面，選擇露頭連續(xù)，地質(zhì)單元完整，現(xiàn)象豐富，接觸關(guān)系清楚，在區(qū)域內(nèi)具有良好代表性的地段。并且盡量避開干擾因素較大的區(qū)域，剖面線盡量垂直接觸界線，穿越更多的地質(zhì)單元。

地層剖面詳細踏勘

詳細踏勘是施測前的必要準備工作，主要工作為以下五項內(nèi)容。這些T．作通常是在剖面選址的工作基礎(chǔ)上開展的，或者可以在選址過程中完成。

(1)通過粗略的分層，進行地層單位的初步劃分。對重要的接觸關(guān)系、特殊層位做認真地觀察研究。選定剖面位置，確定剖面的起點、終點及剖面線經(jīng)過的具體位置。如遇剖面需要平移，則應(yīng)選好平移后的剖面線具體位置。剖面如需揭露，則應(yīng)確定揭露的具體地段；。

(2)在剖面兩側(cè)布置必要的穿越路線，驗證關(guān)鍵巖層或界線橫向延伸的穩(wěn)定性，排除有小斷層或褶皺造成地層重復或缺失的可能性。

(3)根據(jù)地質(zhì)特征的復雜程度、研究目的與精度要求確定比例尺。需要詳細研究的地段確定放大測制的比例尺。

(4)依據(jù)地質(zhì)概況與研究目的初步確定采集樣品的種類以及重要樣品的采集層位和具體位置。

(5)了解周邊居民與交通情況，確定駐地，準備工具及有關(guān)物品，組織人員及分工，編制工作計劃。詳細踏勘之后應(yīng)當在野外記錄本上簡略地介紹剖面概況，包括所在的地理位置與行政區(qū)域，剖面所在地的地質(zhì)概況，剖面出露的地層單位及其主要特征，剖面的露頭情況等內(nèi)容。

地層剖面施測

施測工作主要包括分層、剖面丈量、分層描述及樣品采集等，這些工作既可同時完成，亦可分別單獨進行。施測人員足夠時，宜同時開展，合理分工。通常需要1-2人負責分層與采樣，2—3人負責丈量、記錄、標漆與包標本。

1．分層

分層的主要依據(jù)是巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與顏色的差異、古生物化石特征的變化、巖層變形形態(tài)的差異以及各種明顯的地質(zhì)界面等，第四紀地層剖面還可依據(jù)地貌特征的差異分層。當上述變化呈現(xiàn)反復韻律時，可以把特定的韻律組合作為分層單元。特殊的巖層通常要單獨分層，如碎屑巖中的生物層、火山灰層等。

依次對各分層編號為0，l，2，3，4，5…并使用油漆、木樁等標注分層界線與分層號。重要的界線或分層甚至可以用永久性的水泥樁標示。剖面起訖點等也應(yīng)有較明顯的野外標志。

分層的厚度不宜太薄或太厚，通常不宜分出在剖面圖上小于2 mm厚的分層。如剖面比例尺為1：500，那么分層的厚度宜在l m以上。但是重要的標志層、生物層、特殊巖性層都必須單獨分層，在剖面圖上適當放大標繪。如果有大量的重要巖層需放大標繪，那么應(yīng)當為該剖面選擇更大的比例尺。巖性單一的分層可能達數(shù)百米厚，這樣的分層應(yīng)當盡幾r能依據(jù)各種可能的變化將其分薄。分層厚薄的選擇與剖面的比例尺密切相關(guān)，要既能滿足課題的研究目的或精度要求，又盡可能清楚地反映地質(zhì)特征和變化規(guī)律。

2．剖面丈量

通常采用測繩（或皮尺）和羅盤沿剖面地形線布置首尾相接的丈量導線，記錄每段導線的方位角、地形斜坡距和坡度角。導線通過地形轉(zhuǎn)折點時，應(yīng)分別記錄斜坡距與坡度角。每段導線的首尾點（即測點）依次編號為0，l，2，3，4，5，…導線則按測點編號為0-1，1.2，2-3，3—4，…丈量過程中要分別記錄每一分層的起訖點、地層產(chǎn)狀、斷裂界線及采樣點等在導線上的具體讀數(shù)。上述丈量數(shù)據(jù)均應(yīng)記錄于剖面丈量登記表中。

此外，還應(yīng)在丈量登記表與野外記錄本中記錄剖面起訖點的位置、經(jīng)緯度及高程。如遇剖面平移，應(yīng)在記錄中注明平移方向、距離，并記錄平移剖面起訖點的位置、經(jīng)緯度及高程。

剖面丈量完成后，應(yīng)在駐地按照剖面計算公式進行計算，根據(jù)計算結(jié)果實地校正丈量過程中產(chǎn)生的各種錯誤或誤差。

3．分層描述

分層描述是建立在以對每一分層經(jīng)過詳細觀察研究基礎(chǔ)上進行的，通常與分層工作同時進行，并且在后期不斷地補充完善。分層描述采用文字、素捕、攝影等方法記錄以下內(nèi)容：巖石名稱、顏色、巖性巖相特征、變質(zhì)變形特征、化石屬種及其賦存情況、分層之問的接觸關(guān)系以及各種產(chǎn)狀要素等。較薄的分層可直接用卷尺測量厚度并記錄。第四紀地層剖面還應(yīng)記錄地貌特征。此外還需記錄攝影編號、樣品編號等。

類似地，其他類型的地質(zhì)剖面，分層描述的著重點應(yīng)側(cè)重于地質(zhì)構(gòu)造、侵入巖或其他相應(yīng)的地質(zhì)要素，可參照研究目的以及構(gòu)造地質(zhì)學、巖漿巖石學、變質(zhì)巖石學等教材予以區(qū)分。

分層描述記錄在野外記錄本上，通常記錄在剖面概況介紹與起點位置描述之后。按層號逐層編號描述。每一層宜新開一頁，對重要的接觸關(guān)系也應(yīng)當新開一頁進行描述。

剖面測制過程中，必須繪制信手剖面圖，把各種地質(zhì)關(guān)系及采樣情況表述清楚，以便于室內(nèi)整理時參考，必要時繪制信手平面圖。信手剖面圖可依據(jù)目測勾繪地形剖面線或把

導線展開繪制地形線，按地層產(chǎn)狀畫出各分層及其接觸關(guān)系，以及斷層、巖脈、褶皺等，標出巖性花紋、地層產(chǎn)狀、分層號、樣品號、剖面方向及比例尺。信手剖面圖和平面圖宜繪制在野外記錄本上，可分段以不同的比例尺繪制，復雜的地段以大比例尺繪制，簡單的地段可簡化表示。

4．樣品采集

通常在分層過程中同時開展。地層剖面應(yīng)當逐層采集手標本、巖礦薄片標本、大化石標本，此外還有穩(wěn)定同位素測試標本、古地磁測試標本、微體化石撿塊標本等。對火山巖夾層、斑脫巖及其他特殊巖層等應(yīng)當采集全巖巖石化學標本、放射性同位素測試標本及黏土成分分析標本等。測試樣品的大小與數(shù)量應(yīng)參考測試要求；手標本的大小通常為3 cm×6 cm x9 cm，特殊沉積構(gòu)造、巖石結(jié)構(gòu)應(yīng)當采集更大的標本用于展示與研究。

采集的樣品必須當場編號，把編號標示在采樣的露頭上與樣品的包裝袋上。樣品編號宜連續(xù)有序，并區(qū)分測試類型。當日采集的樣品需當日整理登記，整理登記的主要內(nèi)容是清點樣品數(shù)量，與分層記錄、信手剖面圖、丈量登記表的記錄核對無誤后，登記到樣品登記表中。

地層剖面綜合整理

1．原始資料的整理

剖面原始記錄與數(shù)據(jù)應(yīng)當自施測第一日起就核對檢查，改正錯誤或記錄不當之處；完成剖面的厚度計算；清點樣品，填寫樣品測試單；完善信手剖面圖、剖面柱狀草圖等。

2．編制剖面圖及柱狀圖

地層剖面測制與研究成果的主要表達形式之一是剖面圖和柱狀圖。編制剖面圖與柱狀圖是在剖面整理、樣品測試分析、化石鑒定研究、地層單位劃分等綜合分析研究的基礎(chǔ)完成的。通常在完成野外施測與原始資料整理后，即根據(jù)剖面丈量與厚度計算結(jié)果，繪制剖面圖與柱狀圖，隨后依據(jù)測試分析及綜合研究成果逐步完善。具體的圖件編制方法另述。

3．編寫剖面小結(jié)

野外剖面測制工作結(jié)束后應(yīng)及時進行總結(jié)，編寫工作小結(jié)。主要包括如下內(nèi)容。

(1)基本情況。剖面位置、所在圖幅、測制時間、人員分工、露頭狀況、剖面平移銜接及完成工作量等。

(2)地層單位的劃分及巖石組合、古生物化石等特征。闡述劃分依據(jù)和方案，并白下而上地綜合敘述各地層單位的巖性特征及接觸關(guān)系、地層厚度等。地層單位的劃分應(yīng)當包括巖石地層單位與生物年代單位等，說明它們的定義與劃分標志。此外，應(yīng)對剖面上的重要地質(zhì)事件予以闡述。

(3)存在主要問題。說明因自然條件或人為因素尚未解決的問題，提出下步工作的方向。

地層柱狀剖面對比圖（stratigraphic correlation diagram）又稱地層對比圖解。用若干個相鄰地點的地面露頭或地下鉆中國南方二疊紀地層柱狀對比圖井的地層柱，按地理位置排列起來，加以對比而連接起來的圖解。排列地層柱狀剖面的間距可以是相等的，也可以按比例遠近來排列。一般選擇一個具有明顯特征的層位作為排列地層柱狀剖面的水平基準線，地層柱狀剖面之間的巖性和化石對比，可用線條連接相當巖性線或時間界面表示。為了表示地層細節(jié)，縱向比例可以適當夸大。為了表明各個地點之間地層的構(gòu)造變動情況，地層柱狀剖面就要按野外實際標高來排列。如果均為地下鉆井地層柱狀剖面，就要以水平面為基準向下排之。地層柱狀剖面對比圖最好附一個表示各地層柱狀剖面相對位置的地理位置圖，有時地層柱狀剖面對比圖還可以按地層柱狀剖面的實際地理位置排列。