南北方向長剖面測量方法

『壹』 實測剖面的野外施測

（一）剖面的野外測量方法

（二）記錄表格的記錄方法

此兩項內容與沉積岩區相同，參見本章第一節。

（三）地質觀察內容及記錄方法

目前，一般把變質岩劃分為成層有序變質岩系和層狀無序中深變質岩兩大類（見表3-3）。下面概略地介紹這兩類變質岩區在剖面測制中的地質觀察內容與記錄方法。

1.成層有序的淺變質岩系地質觀察內容與記錄方法

（1）原生沉積構造的觀察，確定地（岩）層層序

在成層有序的淺變質岩系普遍發育各種性質的層狀構造（包括條帶狀構造），其中既有原生層狀構造（S）₀，又有後期改造的層狀構造（S₁或S₂），它們的產狀大體上往往向同一個方向傾斜，貌似「單斜」，但它們的構造變形卻非常復雜，廣泛發育緊密同斜褶皺。這就要求我們在野外剖面測制過程中，極力將它們加以區分，縝密觀察分析那些作為示頂標志的原生沉積構造，如：沉積韻律、沉積構造（層理、層面特徵）、沉積旋迴、變火山岩和生物標志等，就可以確定岩層層序，進而恢復構造形態（表3-4,3-5）。

（2）尋找觀察褶皺轉折端

尋找褶皺轉折端對確定剖面上的地（岩）層的構造型式至關重要。若發現劈理（S1）與層理（S₀）相交切，則肯定有緊密同斜褶皺存在。這時要認真觀察地（岩）層岩性的對稱性，追索找尋褶皺轉折端，因為平面轉折端的地層層序總是正常的。

（3）認真觀察岩石組合特徵進行分層，確定標志層等。

（4）認真觀察次生構造標志，如：劈理降向（圖3-5）、軸面倒向（圖3-6）、構造面向（圖3-7）等，並注意對動力變質岩的觀察研究。

劈理降向 是指垂直於組構面交線的平面內，晚期組構面為了平行於早期組構面，其旋轉的上部分量的水平投影所指的方向（圖3-5）。

軸面倒向 是指與小褶皺軸面傾向相反的方向。

一般地，同期形成的不對稱小褶皺，在背斜中小褶皺表現為Z→M→S形，其軸面倒向呈正扇形，而在向斜中則為S→W→Z，其軸面倒向呈反扇形（圖3-6）。

構造面向 是指在軸面上垂直褶皺軸並指向年輕岩層的方向（圖3-7）。

對以上各種地質內容及產狀要實事求是、准確地記錄下來。對岩石的描述及記錄與沉積岩描述方法相似，但對其准確地定名要以薄片鑒定為准。

2.層狀無序變質岩帶的地質觀察內容及記錄

這類變質岩大部分在中深變質和一些層狀有序變質岩系的強變形帶中，對它們的地質觀察主要採用構造－岩石方法，剖面上研究應以變質岩構造學作先導和以變質岩石學研究為基礎，二者密切結合。所以，對層狀無序變質岩帶的剖面地質觀察內容，要抓住以上這兩個要點，大力開展露頭上的構造解析與薄片的鑒定相結合，加上同位素測年、岩石化學，地球化學測試、物探等資料進行綜合分析，從而建立本區地質事件序列和地質事件表。

表3-5 原生沉（堆）積構造

（據房立民等，1991，有修改）

圖3-5 劈理降向示意圖

圖3-6 運用層間小褶皺軸面的倒向確定大褶皺類型

a—背斜Z→M→S; b—向斜S→W→Z

圖3-7 在軸面劈理上確定構造面向的方法

具體的觀察內容如下：

（1）查明變質岩石（變質構造岩）礦物成分、結構構造、岩石類型、岩石化學、地球化學等特徵；

（2）研究變質岩原岩建造類型，探討變質作用、成礦作用與構造環境之間的關系；

（3）查明不同變質岩石類型的空間分布、接觸關系並建立序次關系；

（4）查明變質、變形作用的類型、劃分變質帶、變質相，變質系，研究其期次、時代及其相互關系；

（5）劃分構造－地層單位、構造－岩層單位、構造－岩石單位，相應建立地（岩）層序列和變質岩構造置換、疊置序列（構造樣式），確立填圖單位；

其記錄方法按記錄構造要素的方法記錄，對岩石的描述要以岩礦鑒定報告為准。

（四）標本樣品的採集與編錄

在變質岩區測制剖面要採集大量的標本、分析樣品，如：陳列標本、岩石薄片標本、組構標本，定量光譜樣品、半定量光譜樣品、硅酸鹽樣品、孢粉鑒定樣品、包體測溫樣品和同位素測年樣等。

採集的目的是為了進行室內觀測、研究或各種測試鑒定分析，從而解決剖面和圖幅內的重大問題，提高剖面和圖幅質量。

需要強調：對採集的標本，樣品要及時貼上膠布編號並登記在剖面記錄表中。

（五）地質剖面草圖的勾繪

實測剖面時，觀測員須畫實測剖面草圖。此圖要求形象地反映地形、地質的細節面貌，為室內正式繪制剖面圖提供參考。這一工作環節的好壞，直接影響剖面圖的質量，要盡量做好。

繪制剖面草圖一般在記錄簿左頁。按一定的比例尺，將地形、地質現象、導線號、地質點、方位變化、接觸界面產狀、產狀要素、標本號等表示出來即可，對重要的地質現象，可將比例尺放大表示。這項工作必須在野外實地進行並完成，在室內只對其著墨，不允許任意修改和補充（具體作圖方法參見本章第一節）。

『貳』 地質剖面圖的測繪

（一）定義

地質剖面圖的測繪，通常是沿著給定的勘探線方向，測出該方向線上的地形特徵點、地物點、工程點及地質點的平面位置及高程，並按一定的比例繪製成橫剖面圖。

（二）用途

1）提供勘探設計、工程布設、儲量計算和綜合研究資料。

2）正確設計勘探工程的位置和加密勘探工程的位置都需要剖面圖做設計依據，以便有效地掌握工程間相互關系和礦體變化情況。

3）在儲量計算中，各個剖面的間距和同一剖面線上各勘探工程間的間距，是控制礦體位置和大小的基本數據。

（三）地質剖面測量的比例尺選取

1）地質剖面測量的比例尺是根據礦床類型、礦床成因和勘探儲量級別等因素決定的。

2）對於礦層薄、面積小和品位變化大的稀有貴重的礦種，剖面圖的比例尺要大些，大面積沉積礦的礦體，剖面圖的比例尺要小些。

3）前者比例尺通常為1：2000～1：500，後者的剖面比例尺常為1：10000～1：2000。而特種工業原料地質勘探剖面圖的比例尺更大，可採用1：200。

（四）地質剖面測量的順序

首先進行剖面定線，建立剖面線上的起點、轉點和終點，並在其間加設控制點，然後進行剖面測量，最後展繪地質剖面圖。

（五）剖面線測量的過程

1.剖面線端點的測設

將剖面端點按設計坐標測設於地面後，應立即根據周圍的控制點採用前方交會、後方交會或其他方法重新測定其坐標及高程。重新測定的坐標與設計坐標之差，應在一定的容許范圍內。高程測定可採用三角高程測量或等外水準測量的方法。

2.剖面控制測量

剖面控制測量的任務是在剖面線端點及定向點測量的基礎上，在剖面線上建立必要數量的控制點。

根據剖面圖的比例尺及剖面線的長度，在剖面線中間尚需布設若干個控制點。按規范要求，一般在表1-8中規定的間距內應有一控制點。剖面控制點的布設則根據地形條件的差異而採用不同的方法。

表1-8 剖面控制點間距

1）在地形起伏不大、通視良好的地區，可將經緯儀架設在任一端點上對准另一端點，在剖面線上找出欲定剖面控制點的位置，然後用測定端點的方法測定其坐標及高程。同時計算出剖面控制點之間以及其到剖面端點之間的水平距離及高差，以檢查測定距離的精度。

2）在地形起伏較大、通視不好的地區，則依據圖上的設計坐標，按極坐標法或交會法，將剖面控制點測設於地面上，然後再測定其坐標及高程。

3.剖面測量

1）先將儀器架設於剖面一端點上，對中、整平後，瞄準剖面另一端點或當中任一剖面控制點，然後沿剖面線測出地形坡度變化點、工程地質點、地物點及地質界限點的水平距離和高程。

2）第一站測量要工作結束前必須測出下一站的位置。選測站點時，應注意在前進方向上視線要開闊。測定測站點的距離及高差必須採用往返觀測。

3）在勘探剖面測量中，測量距離的相對誤差不得超過1：200；普查剖面測量中測量距離的相對誤差不得超過1：150。高差在允許范圍（三分之一等高距）內時，取共平均值推算其高程。大於1：1000比例尺的勘探剖面測量，測定測站點的距離應採用鋼尺或測繩直接丈量。由剖面的一端點測量到另一端點時，應及時檢查水平距離及高程是否與其已知值相符，若不相符應查找其原因。

4.剖面圖的繪制

剖面測量完成後，即可著手繪制剖面圖。剖面圖的比例尺一般為地形地質圖比例尺的1～4倍，垂直比例尺一般與水平比例尺一致，亦可放大1～2倍。剖面圖是根據各點高程和各點水平距離繪制的。

現代剖面圖的繪制方法為：外業用全站儀測出剖面上各點的水平距離和高程，記錄採用電子手簿或全站儀內存記錄，內業採用相應的通訊程序，將數據傳輸到計算機，經處理，使數據格式符合繪圖軟體的要求，運行相應繪制剖面圖軟體，即繪制出剖面圖。

（六）對剖面測量的要求

1）剖面線一般是沿勘探線方向布設，成為互相平行、間隔相等的平行線。因此，應確保各剖面線的方向及間距的精度要求。

2）剖面線上的勘探工程尤其是鑽孔的位置，是用於設計和礦產儲量計算的主要依據，因此它比普通的地形點及地質點的精度要求更高。故孔位等重要工程位置採用交會法或GPS技術等測定其坐標值，而地形點及地質點可採用視距法測定之。

3）當地表有礦時，對地形剖面線上任一點的高程應有較高的精度要求，應實測剖面地形。若無礦體時，可利用地形圖和工程位置測量的資料進行編繪復制。

『叄』 長剖面法

這種方法是建立在地質剖面觀察基礎之上的，以對比地質剖面和元素含量變化曲線來確定背景值和背景上限。

工作時，首先應選擇一條或幾條橫穿礦體的有代表性的長剖面，在測制地質剖面的同時，以一定的間距採取岩石(或土壤)樣品。然後根據樣品所分析的元素含量，編繪地球化學綜合剖面圖(包括地質剖面和元素含量變化曲線，圖 7 7)。其次，在地球化學綜合剖面圖上，對比觀察地質現象和元素含量變化曲線，根據遠離礦體處樣品中的元素含量，平行橫坐標作一條平均含量線，與縱坐標相交處所指示的含量，即為該元素在這一地段的背景值。根據遠離礦體處樣品中元素含量的波動范圍，由波動上限處平行橫坐標作直線，與縱坐標相交處所指示的含量，即為該元素在這一地段的背景上限值。

根據這種方法，以圖 7 7 為例，可確定 Pb 的背景值為 50 ×10^{－ 6}，其背景上限為 100× 10^{－ 6}。這種方法以地質觀察為基礎，簡便易行，在礦區及其外圍地段進行地球化學找礦時較為適用; 缺點是比較粗略。

圖7-7 地球化學背景和背景上限確定示意圖

『肆』 在野外考察，郊遊時辨明南北方向的五種方法

太陽是東方升起.西方落下.期於2個方向就很簡單了. 手錶有指南針的話 N S代表 北 南 兩個極..

1．利用羅盤辨方位 用羅盤辨別方位是最快的方法。把羅盤水平放置，等磁針靜止後，標有「N」的一端所指的便是北方。這種方法雖然簡單快捷，但需要注意兩點：一是盡量保持水平；二是不要離磁性物質太近。
2．利用直桿判定方位 在野外，人們可以用一根直桿（比如長一點的樹枝）插在地面，使其與地面垂直，先把一塊石子放在標桿影子的頂點A處；約10分鍾後，再把新的標桿影子頂點作為B處，放一塊石子。將A、B兩處的石子連成一條直線，這條直線的指向就是東西方向。與AB連線垂直的方向則是南北方向，向太陽的一端是南方。
3．利用指針式手錶判定方向 手錶水平放置，將時針指示的時間數（24小時制）減半後的位置朝向太陽，表盤上12時的刻度所指示的方向，大約就是北方。
4．利用北極星判定方向 晚上沒有太陽，可以通過北極星來判斷。先找到好辨認的北斗七星（大熊星座）或W星（仙後星座），就可以很快找到北極星。
北斗七星是七顆較亮的星，形狀像一把勺子。將勺口的兩顆星連線，向勺子形狀開口方向延伸約連線的5倍距離處，便是北極星。仙後星座由5顆較亮的星組成，形狀像「W」字母，離字母開口方向延伸，大約在開口寬度的兩倍距離處，就是北極星。
另外，還可以利用各種地物特徵，來判定方位，根據不同情況靈活運用。比如說，古代廟宇的正門通常朝南開；獨立生長的樹通常南面枝葉茂盛，樹皮光滑；樹樁上的年輪線通常是南面稀、北面密；大岩石、土堆、大樹南面草木茂密，北面則易生青苔；如果是下雪的冬天，建築物、土堆、田埂、高地的積雪通常是南面融化快，北面融化慢。

『伍』 實測剖面方法與技術

1.實測剖面的質量要求

實測剖面是指在踏勘選定的某一地段內，沿一定方位實際測量和編制地質剖面圖的過程，是對剖面通過區地層時代、層序、岩性特徵、厚度、古生物演化特徵、含礦層位和接觸關系等進行綜合研究的手段。在實測剖面工作中，凡是剖面線所經過的所有地質現象都要進行觀察描述；各種地質數據和資料都要進行測量和收集；所涉及的地質問題都要詳細進行研究。包括沿剖面線的地形變化；各時代地層的岩性特徵及厚度；古生物化石層位及所含化石的種屬特點；地層的接觸關系；系統採集岩石標本及化石標本，採集各種分析樣品等。

剖面實測多用導線法，對於極短的剖面可用直線法。

為了使實測剖面順利而有效地進行，選擇好剖面線的位置是很重要的。選擇剖面線有以下幾點要求：①剖面線要通過區內所有地層，即在剖面線最短的情況下，通過的地層越全越好。剖面線應盡可能垂直於地質體走向。有時一條剖面不能包括所有地層，這時可分幾個剖面進行測量，然後綜合成一個連續剖面。所測每一時代地層最好要有頂面和底面，選擇發育好、厚度最大的地段，以解決地層問題和建立地質填圖單位為目的的剖面，最好選擇構造比較簡單，盡可能不受斷層、褶皺及岩體干擾的剖面。如果以解決構造問題為主，所選剖面應反映測區的主要構造特徵，剖面線要垂直主要的褶皺軸線和斷層走向。②剖面線經過地段露頭要好，盡可能選擇連續山脊或溝谷。避開障礙物，減少平移。為使制圖整理方便，剖面線盡量取直，避免拐折太多。③根據對剖面研究的精度要求，確定剖面比例尺。在實測剖面過程中，凡是在剖面圖上能表示1mm寬度的岩性單位都要劃分出來，而有特殊意義的礦層、標志層等，即使在圖上表示不足1mm，也應放大至1mm誇大表示。④剖面的起點與終點應作為地質點，標定在地形圖上。

各岩類實測剖面的目的任務具體說明如下：

沉積岩區剖面 測制目的是了解沉積序列的岩石組成和結構、劃分地層、建立填圖單位。要求在剖面上進行詳細分層，逐層進行岩性描述，對於顯旋迴性的地層還要運用基本層序的調查方法進行分層觀察和描述，系統採取岩礦、岩相、岩石地球化學樣品，逐層尋找和採集大化石和按要求採集有關微體化石樣品，必要時採集人工重砂、粒度分析、古地磁樣等，用宏微觀相結合的方法研究地層中的各種地質特徵、合理劃分岩石地層單位和年代地層單位，視具體情況進行生物地層、年代地層、生態地層、事件地層、層序地層、旋迴地層、氣候地層、化學地層和磁性地層等多重地層劃分對比研究，為路線地質填圖打下基礎。

侵入岩區剖面 測制侵入岩剖面最主要的任務是詳細劃分侵入體，建立侵入岩地質填圖單位。研究岩體的同源性和演化序列，並進行單元和超單元歸並，確定侵入時代及其演化關系，研究就位機制；對異源岩漿演化（漿混岩）序列的侵入體，要在岩漿混合、分異、演化、就位機制的研究基礎上，進行合理的填圖單元劃分，異源岩漿演化序列侵入體填圖單位的確立是個新課題，要在填圖實踐中不斷總結完善，暫時可採用「漿混體」「漿混單元」「漿混單元組合」；對造山帶區經過強烈構造移置拼貼的無根侵入岩，要實事求是地進行侵入岩的構造岩片、超岩片劃分。在侵入岩剖面上應詳細研究侵入體的各種基本特徵並系統採集岩礦、岩石化學和地球化學樣品。選擇代表性侵入體採集同位素年齡測試樣品。

火山岩區剖面 測制目的是精細劃分火山地層，建立火山地層填圖單位和火山岩相填圖單位。在研究劃分火山岩和沉積夾層的基礎上，結合火山地層的結構類型，劃分岩石地層單位和火山噴發旋迴、火山噴發韻律，建立地層層序，確定火山噴發時代。查明火山岩岩石的礦物成分、岩石化學和地球化學特徵、岩石類型、結構構造、產狀、厚度、接觸關系、空間分布及其變化規律。依據火山岩岩石礦物特徵和結構構造特徵以及火山地質體的產出形態與分布，劃分火山岩相類型。研究各種火山岩形成的地質環境或大地構造背景。查明與火山活動有關的構造特徵。結合火山岩岩性、岩相資料，研究古火山機構，重點研究的火山機構必須測制「十」字型岩性岩相剖面。探討火山作用與區域構造及成礦的關系。在剖面上應系統採集岩礦、岩石化學、地球化學樣品，在沉積夾層中要注意尋找大化石或採集有關微體化石樣品，有選擇地採集同位素年齡測試樣品。

變質岩區剖面 測制目的是確立變質岩構造—地（岩）層或構造—岩石填圖單元，劃分變質相系、變質帶和區分不同的構造變形域。淺變質的沉積岩和火山沉積岩原則上分別按本節1）、3）要求進行，但應注意研究變質—變形作用的特徵及其相互關系。對中深變質岩，要查明變質岩石（包括變質構造岩）的礦物成分、結構構造、岩石類型及主要變質岩的岩石化學、地球化學以及變形特徵，恢復原岩；研究變質岩的原岩建造類型；探討其形成的大地構造環境，以及變質作用和成礦作用的關系；查明不同變質岩石類型的空間分布以及它們之間的接觸關系並建立序次關系；查明變質變形作用特徵類型、劃分變質相帶和相系，研究其期次、時代及其相互關系，探討變質作用發生、發展的地質環境；根據變質作用、變形作用的特徵及其復雜程度以及岩石類型，劃分構造—地層單位、構造—岩層單位、構造—岩石單位，分別建立地（岩）層序列和變質岩層構造疊置序列，並研究其新老關系和岩石單位的熱動力事件演化序列。

第四紀堆積物剖面 測制目的是查明第四紀堆積物種類、物質成分、厚度、成因類型、接觸關系和分布范圍。研究第四紀堆積物與地貌條件的關系，根據物質成分及其所處的地貌部位劃分填圖單位，建立堆積層序；調查第四紀可能賦存的礦產、古風化殼、古土壤和古文化層；研究各類第四紀堆積物形成時期及其與年代地層的對應關系；研究與工程有利和不利的第四紀堆積物、地貌、新構造運動和現代動力作用。調查第四紀堆積物中蘊藏的近代古氣候、古環境變遷史；對第四紀和現代氣候敏感帶、不同氣候—生物組合交界帶、地殼活動帶、外動力高強度作用帶（江、河、湖、海岸帶與邊坡）、人為活動強烈頻繁地帶的第四紀堆積區都應進行重點綜合調查。要求在剖面上詳細分層，逐層描述並系統採集各類樣品，如孢粉樣、微古動物樣、古地磁樣、地球化學樣、熱釋光、光釋光、電子自旋共振、C¹⁴同位素年齡等測試樣品。

構造混雜岩剖面 測制目的是進行基質和外來岩片（塊）的劃分、對比研究，對基質的劃分研究可據基質的變質程度不同分別採用本節的1）、3）、4）要求進行；對基質中的外來岩片（塊）可視規模大小分別進行構造微岩片（塊）和岩片（塊）劃分，建立構造混雜岩區的非史密斯地層填圖單位。選擇有代表性的岩片進行物態（物質組成）、時態（時代確定）、相態（沉積相）、位態（原生大地構造環境，如洋脊、弧前、弧後、島弧、前陸等構造古地理部位恢復）、變形和變質歷程調查。通過對構造岩片四維裂拼復原分析研究，探討造山帶形成、演化歷程和現今三維物質組成與結構。要求在剖面上要按微岩片和岩片對內部物質組成逐層詳細描述，採集岩礦、古生物、岩相、構造定向、岩石地球化學、粒度分析等樣品，選擇代表性岩片採集同位素年齡測試樣。特別要注意岩片（塊）與基質之間、岩片與岩片之間（在構造混雜岩中，岩片與岩片常常直接以斷裂帶接觸）接觸關系（斷裂）特徵性質的填圖。

2.實測剖面的技術規定

1）實測區每幅圖每一個地層單位至少有1～2條實測剖面控制；修測區對原有的實測剖面在檢查的基礎上選擇具代表性的或有重要意義而出露好的剖面進行重測或補測（含建組剖面、層型剖面），重測或補測的剖面數應占原有剖面的1/3～1/2；修測區應在深入研究前人成果基礎上，有針對性地進行重測、補測或新測；若已有符合質量要求的實測剖面，可部分或全部引用。凡是新建的地層單位，不論是那一類區都要新測制層型剖面。

2）剖面線通過的具體位置，要注意露頭的連續性是否良好，一般要求剖面露頭大於60%，為此應充分利用溝谷、自然切面和人工採掘的坑穴、壕渠、鐵路、公路兩側的崖壁等，作為剖面線通過位置。第四系平原區如無天然或人工挖掘剖面，可布適量淺鑽取心建立剖面柱。淺鑽數量以控制全填圖區內第四系成因地層類型為宜。實測剖面線方向基本垂直於地質體走向（如地層走向、中深變質岩區域性面理走向、混雜岩中多數岩片定位優選走向等），一般情況下兩者之間的夾角不可小於60°。

3）當露頭不連續時，應布置一些短剖面加以拼接，但需注意層位拼接的准確性，防止重復和遺漏層位。最好是確定明顯的標志層作為拼接剖面的依據。如剖面線上某些地段有浮土掩蓋，且在兩側一定的范圍內找不到作為拼接對比的標志層，難以用短剖面拼接時，應考慮使用探槽或剝土予以揭露。特別是當推測掩蓋處岩性有變化，或產狀、接觸關系和地層界線等重要內容因掩蓋而不清時，必須使用探槽。

4）穩定克拉通地區或被動陸緣不受構造移位混雜的沉積、沉積—火山岩地層剖面所測制的填圖單位（群、組）必須頂、底齊全，與下伏和上覆地層的接觸關系清楚，所測地層單位的內部層序齊全、清楚；造山帶構造混雜岩區的非史密斯地層剖面上的填圖單位岩片之間或岩片與基質之間由於均是構造界面，要求所測制剖面內的各種重要界面和剖面的頂底無掩蓋，接觸關系清楚。

5）詳細逐層記錄岩性、岩相、構造，以及各類樣品的採集、照相、素描等內容。

6）實測剖面丈量記錄表及計算表要詳細記錄導線號、導線方位、導線長度、坡度、分層號、分層斜距、各類面理（岩層、沉積交錯層前積紋層、構造置換面理、岩漿岩流面、斷層面等）、線理（各類構造線理、岩漿岩流線等）產狀及測量位量，各類樣品采樣位置、照相或素描位置等。室內資料整理要完成計算表中要求的各項計算。

7）實測剖面圖和柱狀圖製作：一般要求沉積岩、沉積—火山岩（含淺變質的沉積—火山岩）要製作實測剖面圖和柱狀圖：第四系堆積物如為水平岩層（傾角小於5°）可只製作柱狀圖：中深變質岩、侵入岩和造山帶區構造混雜岩一般只要求製作實測剖面圖，該類地質體的部分填圖單位視綜合研究要求可製作柱狀圖。

『陸』 實測地質剖面的一般程序、內容和工作方法

實測地質剖面的測制，一般分為野外工作和室內整理兩個階段。

( 一) 實測地質剖面的准備工作

在正式開展實測地質剖面工作之前應做好充分准備，以便協調、快速、優質地完成該項工作。准備工作的內容包括實測地質剖面的目的與方法的業務准備、人員分工、材料工具的准備等。

1. 業務准備

事先應對實測地質剖面的有關內容進行學習，聽取實習教師有關實測地質剖面的講課，在路線踏勘的基礎上，選擇可供實測的剖面位置，確定測制的比例尺。

2. 人員分工

學生以小組為單位，一般 5 ～6 人為宜，具體分工和主要任務如表 5-1 所示。

表 5-1 實測地質剖面人員分工簡表

上述人員分工可視具體情況適當變動和調整，以不遺漏各項工作，每人工作飽滿且工作協調一致為前提。在剖面測制過程中，可能出現各項工作忙閑不均的情況。如地質觀察員、記錄員較忙，前、後測手較輕閑等。地質觀察員要發揮全組人員的積極性，做好調度和協調工作，切忌各行其是。對於某一地質問題可能有不同認識，在一時難以取得統一認識之前，以客觀、真實反映為前提，先按某一種意見暫定，事後再作深入探討或請指導教師幫助解決。為了實踐能力得到全面鍛煉，在完成本人所分任務的同時，應積極了解和熟悉其他人員不同分工的工作內容。工作進行一段以後，各不同分工應進行適當輪換，使每個學生都有實踐的機會，都能勝任測制剖面中的各項工作。

3. 工具、材料

為了保證實測地質剖面工作的順利進行，對剖面測制過程中所需的有關資料、工具、材料，按人員分工分別准備和攜帶，以便到野外就能有條不紊地開展工作。各組一般應配備地形圖 1 幅，羅盤 3 個，地質錘 1 把，測繩 ( 皮尺) 1 條，鋼捲尺 1 個，記錄本 1 本，三角板 1 付，半圓儀 1 個，圖板或講義夾 1 個，繪圖紙 ( 方格紙) 1 ～2 張，實測剖面記錄表 5 ～10 張，鉛筆 3 支，膠布 1 卷，標本簽 1 本。

( 二) 實測地質剖面的工作內容和方法

1. 實測地質剖面位置的初步選擇

通過路線地質踏勘，對填圖區的地層、礦產、構造、地形地貌等已經有了概略的了解，實測剖面位置選在哪裡應該已經有了一定的考慮，大體位置基本可以確定下來。為了使實測地質剖面工作順利進行，提高工作效率並達到質量要求，在正式實測之前，一般應進行比路線踏勘更加詳細的觀察，如剖面通過的地點、導線方向，地層的岩性、層序、化石層位、標志層、接觸關系、構造形態，確定分層界線點並樹立標記。對於實測構造剖面，則應對各種構造形態的要素、特徵及其確定依據和相互關系進行觀察。為了加深印象供實測時參考，可作信手剖面。

2. 導線的布設與工作內容

由於地形地質條件復雜多變，實測地質剖面的目的、要求不同，因此實測的方法也有多種，如直線法、網格法、導線法等。其中，導線法多為生產部門所採用。所謂導線法，系指按既定剖面的方向，隨著地形起伏連續實測，在平面上為一反復轉折的導線。它的優點是可以適應多種變化的情況，野外測制方法簡單易行速度快。其缺點是剖面為非直線時作圖麻煩，精度較其他方法稍差。

( 1) 導線布設原則

採用導線法進行實測地質剖面時，首先必須進行導線布設。導線布設應遵循實測地質剖面的選線原則，具體應注意以下三個問題:

◎ 所有導線應盡可能沿同一方向，並垂直於主要地層走向或主要構造線方向，若因某些因素使導線必須轉折，但轉折應盡量減少，且總體導線方向 ( 導線起終點相連) 要保持與主要地層 ( 或主要構造) 走向垂直，單一導線與地層走向線的銳夾角不小於 60°。

◎ 每條導線的端點 ( 導線點) 應布置在地形起伏變化處，同一導線之內的地形坡度要基本穩定。當地形明顯變化時，一定要設點控制變化的地形。此外，導線點不一定是地層的分界點，但為了統計和作圖的方便，在有條件統一時應盡量取得一致，而不能以地層或構造分界作為確定導線點的依據。

◎ 導線通過的地段，一般應是露頭良好、各種地質現象明顯、通行條件好的地段。如果重要地質現象不清楚而需要人工加以揭露，且揭露後仍不能得到連續剖面時，可採取沿地層某一界面走向平移導線的方法，但平移距離不宜過長，一般控制在 20 ～30m 以內。當導線平移時，一定注意沿地層某界面走向平移，而不是垂直導線方向平移，這樣才能保持地層的正常層序，不致因導線平移而使地層重復或缺失。

( 2) 導線上的工作內容

導線法實測地質剖面，是剖面測制小組集體的成果，其工作內容是由組成人員在明確分工的前提下，由個人完成。導線上應完成的工作內容，統一反映在 「實測地質剖面記錄表」中 ( 表 5-2) 。現將導線上的工作內容，即實測地質剖面記錄表中各項內容的取得及其有關問題敘述如下:

表 5-2 實測地質剖面記錄表

導線號 以剖面起點為 0，地形變化的第一個點即第一測繩終點為 1，導線號記錄為「0—1」; 第二測繩起點 1 至第二測繩終點 2，導線號記錄為 「1—2」; 其餘類推。

導線方位角 指每一條導線前進方向的方位角。如 0—1 導線的方位角，就是後測手由 0 點對前測手 1 點測讀的方位角。如果所有導線的方位角都相等，剖面線則為一條直線; 如果各導線的方位角不等，則剖面線為折線。導線的方位角由前、後測手提供，為了保證所測方位角數值的精度，最好採用前、後測手對測。當讀數相差 180°時，說明所測方位角准確，以後測手的讀數填入表中。如果雖經多次測讀，前、後測手的讀數仍有一定誤差時，取其最接近的一組讀數將其誤差平均分配，作為後測手的讀數記入表中。

導線斜距 導線斜距是指導線起、終點間沿地表的長度，一般採用以 「米 ( m) 」作為計量單位。為使測得的導線斜距准確，前、後測手應事先對測繩或皮尺進行檢查，檢查測繩 ( 或皮尺) 是否完整無損。後測手一方的刻度應為 0，當前、後測手身高大體相同時，手放在同一位置 ( 如放在肚臍處) 拉緊拉直測繩，這時測繩所讀長度因平行且等於地面斜距，所以其讀數即為導線斜距; 如前、後測手身高相差較大，可調節拉測繩手的高低，使其測繩與地面平行，這時導線斜距的讀數是由前測手向記錄員報告。

分層斜距 同一導線內不同岩性的分界點在導線上的距離，稱分層斜距。同一條導線上各分層斜距之和，等於該導線的導線斜距。當同一岩性分層分屬二條導線時，應分別量測。

對於實測地層剖面，屬於下列情況之一者，可量測分層斜距: ①按實測地層剖面比例尺的精度要求，分層厚度在圖上等於或大於 1mm 的單層; ②岩石顏色或成分顯著不同;③岩石的結構、構造 ( 如碎屑岩的粒度、層理、岩石單層的厚度) 有明顯變化; ④岩性不同、厚度不大的岩層有規律地重復出現時，可作為一套互層，如果厚度差異較大，則將薄層視為這一大層中的夾層。分層斜距分別量測其互層或大層斜距，其特點應敘述在文字描述欄內; ⑤標志層、化石層，以及礦層或其他分布廣、在地質研究中具有意義的薄的岩層應獨立分層，如果表示在剖面上它們的厚度小於 1mm 時，在繪圖時可誇大，按 1mm表示。

坡度角 導線經過地段的地面與水平面之間的夾角，稱該地段的坡度角。它以導線的前進方向為准，仰角為正，俯角為負。

地層產狀及產狀位置斜距 地層產狀一般只量測傾向和傾角。具體多遠距離測量一個產狀無具體的規定，一般在產狀有變化、不同時代地層分界的上部和下部地層，以及斷層的兩盤、褶皺的兩翼、樞紐傾伏端等部位一定要測量產狀。為客觀地反映構造形態，准確確定地層厚度，避免作圖及研究剖面時產狀數據不足，在剖面實測過程中應盡量多地測量產狀，以防止由於少測而再次補測，如果整理時，發現產狀過多，可以捨去不必要的產狀。

產狀位置斜距是指沿導線測量產狀的地點與該導線起點間的斜距。當導線經過的地段產狀不宜直接測量時，可在導線的旁側測量，但不宜過遠，它的產狀位置斜距是將測量產狀的位置沿岩層走向 ( 或斷層走向) 平移到導線上讀其斜距。

分層號 從剖面起點開始，對實測各岩層的分層由 1 開始順序編號。如某一分層在前一條導線中已經測過一部分並編了分層號，第二條導線中續測的部分不應再另編新號，應採用前一導線的編號。

畫剖面草圖 它是在剖面實測過程中邊測邊作，當剖面實測完畢後草圖即告完成。剖面草圖是依據實測的各種數據，按照規定的比例尺，由起點到終點，將地形起伏、導線編號、斜距、分層界線、產狀、標本位置及其編號等標於圖上的一份供剖面記錄整理和正式作圖時參考的圖件。剖面草圖不同於正式實測地質剖面圖，它既有比例尺的限制但又不很嚴格，而且具有一定的示意性和靈活性。如岩層傾角可用真傾角直接作圖，岩性符號也不一定都填滿，斜距和平距不一定嚴格換算等。有時為了加深印象，補充記錄表格中的一些不足，也可標注一定的文字或放大局部剖面進行詳細素描。

製作剖面草圖，有著一定的意義。如在不影響整體剖面質量的情況下，有時對於一些微小的地形變化在布設導線時不予考慮，有時卻是反映岩性、構造等一些重要標志，在這種情況下，如在剖面草圖中表示出來，可在正式作圖時可據此進行修正，防止由於人為作圖而失真。又如在考慮作圖方法時能使圖面布局合理，幫助回憶野外情況，糾正記錄錯誤，幫助小組討論研究問題等許多方面，都有著不可低估的作用，特別是對於初學者來說尤為重要。

剖面的起、終點要准確標定在地形底圖上，用直徑 2mm 的小圓圈表示，圓心為其具體位置。在一般情況下，剖面的起、終點往往是確定剖面總方向的依據，起、終點連線應和剖面的總長度相等。剖面的起點到終點的方向一般應是岩層的傾斜方向，即地層由老到新的方向。這種測制順序對於熟悉地層層序，判斷地質構造，建立地質演化等方面都有一定的作用。

3. 實測地層剖面的野外校核

實測地質剖面測完後，應進行野外校核。野外校核的主要內容包括地層劃分、岩性特徵描述的准確性，以及主要地層分界、特殊岩層的厚度和位置、構造形態、岩層產狀等進行檢查; 對於地面坡度、斜距和方位角等數據，針對可疑點進行部分抽查。檢查時要把文字記錄和剖面草圖結合起來，經過核查達不到質量要求的應考慮局部或全部重測; 如果檢查無誤或經過核審已作了改正，就可以結束實測地質剖面的野外工作，轉入剖面的原始資料整理和圖件的編制階段。

『柒』 大地電磁測深剖面研究

以往開展的大地電磁測深研究主要是針對盆地的油氣勘探進行的，且多數都以淺層研究為主。1995年，長春地質學院地球物理系在松南遼北地區針對深部構造及石油遠景實施了扎魯特旗－昌圖、科右中旗－遼源、內蒙古瓦房店－吉林營城子和科左後旗－乾安4條MT測深剖面。1995年，國家地震局在長白山天池火山區完成了MT測深剖面。2001年，吉林大學地球探測科學技術學院在鏡泊湖地區實施了MT測深剖面。近年來，吉林大學在開展國家油氣資源戰略選區專項項目研究過程中，在東北主要中－新生代盆地及其周邊區域完成了多條重、磁、電測深剖面，對主要盆地結構及構造單元分界帶的分布及其深部結構狀態有了較為清楚的了解。鑒於本項目的研究目的，結合重力布格異常延拓特點，重點對穿越主要斷裂帶的MT測深剖面處理結果介紹如下。

圖2.8興蒙－吉黑地區布格異常上延20km後垂向一階導數等值線圖(單位:10^－8s^－2)

2.3.2.1大地電磁測深工作方法及質量評價

(1)工作比例尺及工作技術參數

總體按照1∶100萬的比例尺開展測量工作，平均每8km左右布設1個大地電磁測點。在部分構造相對簡單的非重點地段點距變大，約15km。鑒於盆山過渡區重點揭示10km左右深度的電性特徵，在野外主要採集中、高頻數據最長的周期在300s左右，一般的採集記錄時間在2h，稱為淺點。但為了對區域上深部結構特點有所了解，在實際工作中，一般每隔2或3個淺點布置1個記錄時間10h以上的深點。

圖2.9興蒙－吉黑地區布格異常上延50km後垂向一階導數等值線圖(單位:10^－8s^－2)

(2)儀器與性能

野外工作使用的是由加拿大鳳凰地球物理公司生產的大地電磁測深儀器V5－2000。野外工作前對1490號儀器和1545號儀器進行了野外試驗，包括儀器的標定和實地測量。圖2－10a、b、c給出了1545號儀器主機及1614、1615磁探頭的標定結果，完全符合野外工作要求。

(3)一致性檢查

野外用兩台儀器在同一測線不同測點同時開展工作，保證儀器的一致性尤為重要。為此在4個測點上用兩台儀器不同時間進行了對比測量。結果顯示不同儀器在同一測點測量的結果基本是一致的。圖2.11a為同點用1545儀器測量的結果，圖2.11b為B338點用1490儀器測量的結果。

圖2.12為兩台儀器在同一個測點上的一致性試驗。圖中下三角形線為1490號儀器測量值，實線為1545號儀器測量值。圖2.13為不同極化模式兩台儀器的一致性試驗。經計算TE模式的視電阻率均方相對誤差為4.95%，TM模式的視電阻率均方相對誤差3.70%，均小於5%的規范要求。

圖2.10儀器標定曲線

圖2.11儀器測量的結果

圖2.121490號主機和1545號主機在試驗點上的一致性曲線

圖2.13不同極化模式的1490^#和1545^#儀器一致性

(4)野外測量結束後的儀器檢查

野外測量結束後對儀器進行了再次標定，以檢查儀器的穩定性。標定結果表明，野外工作前後標定結果完全一致，並且兩台儀器的標定結果也一致。圖2.14a、b、c給出了1490號儀器主機以及1610、1611兩個磁探頭的標定曲線。

(5)山區干擾的處理

工作地區的山區由於落葉、浮土覆蓋層較厚，但松軟，同時森林覆蓋，探頭埋設困難，同時由於樹木的晃動，干擾非常嚴重。按照儀器操作要求，儀器不能布設在樹下，以免風搖樹的振動造成干擾。這種干擾主要對中低頻的測深數據有影響(圖2.15)，之所以有這樣的結論是因為磁場的噪音導致估計的視電阻率數據比真實的視電阻率要小，圖中視電阻率曲線高頻和低頻數據嚴重下掉，便是其具體的表現。在工作過程中曾經採用探頭深埋的方法，但效果並不理想。因此，為克服樹木振動的干擾，採用了遠參考與互參考等先進技術，利用參考點處受干擾小的磁場參考計算當前點的數據。

圖2.14儀器標定曲線

圖2.15林區受干擾測點的大地電磁測深數據

(6)觀測數據質量評價

對所有觀測到的數據按照《大地電磁測深技術規程》(DZ/T0172－1997)進行了質量評價。質量評價主要依據視電阻率並參考相位進行。穿越主要盆地邊界斷裂的測線質量評價見表2.4。

表2.4主要剖面測線質量評價

2.3.2.2穿越主要斷裂帶的MT剖面處理解釋結果

(1)扎蘭屯－林甸MT測深剖面

該剖面西起內蒙古扎蘭屯，東至黑龍江省林甸，全長約260km(圖2.16)。斷面經過區域是大興安嶺與松遼盆地過渡區域，在地質上是嫩江－開魯斷裂經過處，在地球物理上是大興安嶺重力梯度帶最大梯度陡變帶經過處。重力和MT剖面顯示，大致以齊齊哈爾為界，以東的松遼盆地基底埋深2～5km，而且具有明顯的上、下兩個低阻，中間夾一高阻的「三明治式」電性結構;以西地區並非傳統所認為的松遼盆地西部斜坡區，而是存在深度較大的斷陷，而且在10km深度存在與東部松遼盆地下部低阻層完全一致的電性結構，說明齊齊哈爾以東和以西地區具有類似的基底特徵。結合區域地質資料，松遼盆地西緣北段出露有近百處基性和超基性岩塊，最近吉林油田在南部的白城附近鑽井(洮5井)揭示，在530～550m井段發現強烈的變形岩，其中夾有無根的超基性岩和大理岩岩塊。該基性－超基性岩帶與嫩江－開魯斷裂帶及大興安嶺東緣的串珠狀強磁異常帶位置一致，這里也是興蒙－吉黑地區東、西部岩石圈厚度和莫霍面的突變帶。特別是近年來在大興安嶺地區確定了一條北東向展布的石炭紀岩漿弧，成因類型具有從俯沖到碰撞後的連續演化特點。因此，基本可以確定在松遼盆地西緣覆蓋區之下存在一條隱伏的古俯沖帶，向西傾伏的低阻異常體可能是古俯沖帶內的增生雜岩。這一古俯沖帶作為一條構造薄弱帶，不但對松遼盆地的形成及演化有著明顯的制約作用，而且對該區岩石圈結構的形成及演化也具有明顯的控製作用。

圖2.16松遼盆地西緣電法剖面處理解釋圖(剖面位置見圖2.1XB5)

(2)丹青河－道台橋MT測深剖面

該剖面位於研究區東部，全長64km。該剖面橫穿佳木斯－伊通斷裂帶內的方正盆地。大地電磁測深結果顯示(圖2.17)，方正盆地具有與松遼盆地類似的「三明治式」電性結構特徵。上部低阻層兩側受正斷層控制，下部低阻層受對沖逆斷層控制。這一特點與整個佳木斯－伊通和伊蘭－舒蘭斷裂帶特點基本一致。大慶油田的鑽井結果已經證實，上部低阻層為古近系，之下的高阻夾層為下白堊統，但下部低阻層的地質意義尚不清楚。根據電性結構分析，佳木斯－依蘭斷裂在古近紀斷陷之前曾發育過逆沖構造，古近紀斷陷是繼承早期逆沖構造發育起來的。

圖2.17丹青河－道台橋電法剖面處理解釋圖(位置見圖2.1DB4)

(3)寶清－當壁鎮MT測深剖面

該剖面位於黑龍江省東部，由南向北穿越興凱地塊北緣，經敦化－密山斷裂、勃利盆地東緣，到佳木斯地塊東緣的寶清，全長130km(圖2.18)。大地電磁測深結果顯示，興凱地塊整體以高阻為特徵，敦化－密山斷裂帶的位置存在與佳木斯－依蘭斷裂帶類似的「三明治式」電性結構。敦化－密山斷裂以北到寶清之間，地表為中生界和上古生界出露區，部分被新生代玄武岩所覆蓋，在寶清南部古生界與中生界交界處存在深度較大的低阻異常。該剖面的電性結構特徵顯示，敦密斷裂以北地區沒有穩定的高阻塊體，可能與剖面沿線經過的主要是完達山地體與佳木斯地塊間的增生雜岩帶。

圖2.18寶清－當壁鎮電法剖面處理解釋圖(位置見圖2.1DB2)

上述兩條剖面揭示佳木斯－伊通斷裂帶和敦化－密山斷裂帶均由兩條主幹斷裂所組成，兩斷裂間在垂向上均具有「三明治式」的雙低阻層電性結構，上部低阻層、中間的相對高阻夾層和下部低阻層的埋深及厚度也基本一致，而且下部低阻層由兩條對沖逆斷層控制，上部低阻層則由兩條相向的正斷層所控制。這種特徵說明，佳木斯－伊通斷裂和敦化－密山斷裂都至少經歷了兩個階段的演化。根據鑽井資料證實，上部低阻層為古近系，中間高阻夾層為下白堊統，說明早期逆沖斷層的活動時間應在早白堊世晚期或之後。與早期認識不同的是，電性剖面並未顯示出上部古近紀斷陷具有東斷西超的特點。向東延伸，這兩條斷裂均被俄羅斯境內的中央錫霍特－阿林斷裂所截。根據G.L.Kirillova(2003，2005)的資料，中央錫霍特－阿林斷裂為左行走滑斷裂，走滑構造發生的時間為晚白堊世。這也進一步證明佳木斯－伊蘭斷裂和敦化－密山斷裂的逆沖及走滑時間發生在晚白堊世之前。在敦化－密山斷裂北側的雞西盆地附近，基底麻山群高級變質岩向北西逆沖到早白堊世穆棱組煤系地層之上，也充分說明該區在早白堊世末－晚白堊世初發生過較強的左行走滑和逆沖推覆事件，並成為古近紀伸展變形的基礎。

2.3.2.3樺南－饒河MT測深剖面

佳木斯地塊和完達山地體是興蒙－吉黑岩石圈塊體內的兩個重要構造單元，在岩石圈結構及演化中佔有重要地位。特別是完達山地體作為一個巨大的錫霍特－阿林中生代增生地體的一部分，對於認識古太平洋域的演化及該區現今岩石圈結構特點具有重要的意義。可以說，這一地區對於認識東北亞大陸邊緣岩石圈結構和動力學演化是具有標志性和代表性的地區。多年來，雖然圍繞佳木斯地塊和完達山地體的性質及其相互關系等問題有過較多的研究(張貽俠等，1998;金旭等，1994;方盛明等，2002;葉茂等，1994;張興洲等，1991，1992;劉靜蘭等，1988;劉先文等，1994)，但這些研究多從地表地質資料出發，缺少深部地球物理的研究和依據。滿洲里－綏芬河地學斷面由於位置偏南，也沒能揭示到佳木斯地塊和完達山地體，因此，對這兩個構造單元及其相互關系的研究長期處於地表地質研究階段，缺乏對其深部結構特點的了解。為解決這一問題，我們於2002年在該區開展了MT剖面探測。

(1)MT剖面位置與構造背景

MT剖面西起佳木斯地塊中部的樺南(東經130°38ྲྀ″，北緯46°11Ƈ″)，東至中俄邊境附近的饒河縣以南50km的五林洞附近(東經133°39Ǝ″，北緯46°27ƈ″)。剖面由西向東經過佳木斯地塊東部，三江盆地南緣和完達山地體，全長240km。共設置MT測點11個，平均點距20km左右。

(2)MT野外數據採集與處理

野外測量採用美國Zonge公司生產的GDP32－Ⅱ型多功能電測儀，該儀器具有自動化程度高、功能全及實時處理等優點。儀器主要包括:二分量電場接收器(用不極化電極);二分量磁場接收器;電場前置放大器;數據採集和實時處理計算機系統以及電源系統部分。另外，該儀器還有較完善的自檢系統，有效地保證了野外數據採集的質量。數據採集系統利用級聯分樣法進行采樣，對第6次和第8次諧波進行傅里葉變換的疊加和平均，獲得電場和磁場的振幅和相位。GDP32－Ⅱ型MT採集程序的頻率范圍是從0.0007(6/8192)到8192Hz並被分成4組，以6次和8次諧波顯示。工作中只用到低頻、中頻和高頻3組。3組頻率設置見表2.5。

低頻帶的數據在連續的基礎上進行采樣、濾波、分樣和傅里葉變換實時地進行。對於表中三個頻帶以信號組(或稱信號串;bursts)的模式進行采樣，數據處理在這些信號組之間進行。數據的接受和摒棄根據相關度和離散限制的設定來確定。GDP32－Ⅱ型儀器安裝有FFT和Robust處理功能，保證了野外實測數據及時經過處理。室內又採用Zonge公司提供的SHRED，NSAVG處理程序進行二次處理，再經靜態校正後得到用於各種解釋的視電阻率及其它參數。圖2.19是代表三個區段(佳木斯地塊高阻區，寶清東低阻區，東端高阻區)的視電阻率曲線。

表2.5GDP32－Ⅱ型采樣頻率設置

圖2.19樺南－饒河不同區段MT實測曲線

(3)樺南－饒河MT剖面電性結構特徵

在對MT實測資料進行處理並確定視電阻率參數曲線模式的基礎上，採用一維常規反演和二維光滑反演方法進行了一維和二維反演解釋。圖2.20為一維反演結果，以直方圖形式給出。圖2.21為二維反演結果，以斷面圖形式給出。

圖2.20 樺南—饒河MT剖面一維反演模型

圖2.21 樺南—饒河MT二維反演斷面圖（位置見圖2-1剖面⑥）

樺南－饒河MT測深剖面描繪出佳木斯－饒河之間地殼及軟流圈的詳細結構。一維反演結果給出了縱向的電性結構關系。在寶清以西地區，十幾千米深度內存在連續的殼內高導層，軟流圈頂界在90～100km深度之間;在寶清以東地區，20～30km深處存在自東向西加深的殼內高導層，推測可能是早期洋殼向大陸俯沖的構造形跡，反演出的軟流圈頂界深度為75km。二維反演結果顯示，剖面在橫向上電性結構分區明顯，以寶清以東07測點位置為界分為西部和東部兩個明顯不同的電性結構區。寶清以西地區整體以高阻為特徵，反映佳木斯地塊以變質結晶岩系為主的組成特點;寶清以東地區主體以低阻為特點，反映了中生代增生雜岩的組成特點。據此可以准確地確定佳木斯地塊與完達山地體的界線就在此位置，但這只是在地殼淺部的位置，隨著深度加大，這一位置向西偏移傾斜，說明構造單元間的界線位置在淺部和深部並不相同。該界線兩側的垂向電性結構進一步證實了這一點。圖2.21顯示，佳木斯地塊雖整體顯示了穩定的高阻結構特徵，但在9～17km深度間存在一穩定的低阻層，說明佳木斯地塊由地表到深部並非是一個連續的高阻塊體，即9km之上的水平狀高速體是無根的。與其類似的是，完達山地體也表現出淺部和深部的電性結構明顯不同。突出表現在，6～9km深度之間為一水平的低阻層，低阻層之上為層狀分布的高阻層，而之下以低阻為主體，夾有多個高阻塊體，高阻塊體間的低阻異常近直立狀產出，從近地表延續至岩石圈底部。總體上，低阻異常顯示的岩石圈厚度約60～65km，這與南部敦化－密山斷裂沿線存在埋深約60km(金旭等，1994)和北部俄羅斯境內埋深近60km的軟流圈隆起特點是一致的。這似乎說明，這里不但是佳木斯地塊與完達山地體的分界，而且在佳木斯地塊東部，向南沿敦化－密山斷裂，向北到俄羅斯布列亞地塊東緣存在一條岩石圈尺度上的重要邊界構造帶。需要指出的是，寶清附近的幾個測點電阻率明顯比西段和東段低，由儀器最大觀測周期的實測數據進行的反演結果表明，其最大深度未能達到岩石圈底界。這可能與岩層電阻率低，對電磁場的強吸收作用使電磁場穿透深度變淺有關。

(4)樺南－饒河MT測深結果地質解釋及構造意義

在以往的深部地質構造研究中，曾對佳木斯地塊的范圍及東界的位置與性質做過相應的探索性分析，但對其具體位置只是根據某些地表現象的推測，缺乏深部結構的地球物理證據。對所謂完達山蛇綠岩之下的組成及結構基本上沒有進行過研究。樺南－饒河大地電磁測深剖面對上述問題有了一個較為明確的認識。從一維和二維反演結果所揭示的電性結構來看，整個剖面大致以寶清以東的盆地覆蓋區為界分成東、西兩部分。它們在電性結構上存在明顯的差別，體現了這里存在一條岩石圈尺度上的斷裂構造。佳木斯地塊淺部的高阻層是無根的，之下厚達10km的低阻層可能是殼內拆離構造，但也不排除是隱伏沉積岩層的可能。完達山地體區在一水平低阻層之上為水平狀高阻電性層，之下有兩個高阻塊體，高阻塊體被近於直立的低阻帶分開。這一結構顯示完達山蛇綠岩是一逆沖岩片，厚度為5～7km。岩片之下低阻體中夾裹的高阻體可能是與俯沖有關的增生塊體或是佳木斯地塊東緣早期裂解的塊體。從近地表到軟流圈直立狀的低阻帶可能是晚中生代期間的走滑構造，並在新生代成為玄武岩噴發的通道。

2.3.2.4以往MT測深資料的重新處理與解釋

根據項目的研究任務，系統收集了區內已有的以深部探測為目的的大地電磁測深資料(表2.6)，對收集到的剖面資料採用具有國際先進水平的二維連續自動反演技術全部進行了二維反演。對部分沒有給出岩石圈底界反演深度的剖面重新進行了一維反演，推斷確定了岩石圈底界。

表2.6興蒙－吉黑地區以往MT資料統計

(1)MT資料的二維光滑模型反演的基本原理

光滑模型反演是一種將大地電磁測深資料轉換為電阻率－深度模型的有效穩健的反演方法(IttmerJ.K.，1995;AicheA.，1991;StaffaP.L.，SenM.K.，1991)，對於簡單的一維反演，通常由每個觀測點觀測到的視電阻率和相位確定層狀大地模型的電性參數－層電阻率和厚度，從而可將觀測數據轉換為電阻率－深度函數。但在光滑模型反演中，地電模型的層數由觀測頻點數確定。每一層的厚度由相應頻率電磁波穿透深度確定，並在反演過程中保持不變，而每一層的電阻率初始值由視電阻率確定。在迭代反演過程中，層電阻率被不斷修改，直到計算的大地電磁響應與觀測數據盡可能的接近，同時電阻率模型保持一定的光滑性要求。反演模型的光滑性要求層與層之間電阻率的變化不大，導致模型在垂向上平滑地變化。

電阻率的橫向變化可通過二維反演實現。為進行二維反演，必須計算給定斷面的視電阻率和阻抗相位，這里採用二維有限元方法進行正演模擬。對於起伏地形，有限元網格沿地形進行剖分。

在沿測線做二維反演時，反演模型的橫向網格數由觀測點數確定，每個測點下對應有一列厚度由一維觀測頻率確定的網格。這樣由測點數和每個測點的觀測頻率可獲得二維反演大地模型電阻率網格。每個測點下方的一列電阻率分布與每個測點的電性層分布一致，電阻率值位於電性層中點。在進行二維反演時，初始模型電阻率(背景電阻率)可由一維光滑模型反演結果或觀測視電阻率通過某種平均方法取得。如果有測井資料等先驗信息，可在背景模型上添加這些特殊信息來反映地質結構的電性特徵。這樣，網格的電阻率分布相當於電阻率模型斷面，對於一條完整的測線，可由該電阻率網格做出對應的電阻率分布擬斷面圖。

在反演過程中，模型斷面網格電阻率通過迭代調整，直到由該模型計算的視電阻率與阻抗相位與觀測數據盡可能接近，同時模型滿足一定限制條件，這些限制條件包括限制反演模型電阻率與包含已知先驗地質信息的背景電阻率差異的背景模型約束，限制模型電阻率空間變化的模型光滑性約束等。因此，將視電阻率和阻抗相位反演為電阻率光滑變化的地電模型是一種有效指示大地電磁測深數據所包含信息的重要手段。光滑模型反演方法不需要模型參數的先驗信息，模型限制可使反演模型盡可能包含更多的已知地質信息。

綜上所述，二維光滑模型自動反演方法有如下優點:

1)對TM模式和TE模式選擇其一或同時進行反演，充分利用觀測數據，能獲得更多的地下電性分布信息;

2)同時使用觀測視電阻率與阻抗相位進行二維反演模擬，因此，可充分利用觀測數據包含的地質信息，減小反演的非唯一性，反演結果較僅用視電阻率反演更為可靠;

3)在作二維有限元正演模擬時，考慮地形起伏的影響，避免常規大地電磁測深的靜態校正，使計算結果與實際觀測更為接近;

4)整個反演過程完全自動化，除了約束初始模型外，無須人為干預，因此處理結果更為客觀。

(2)松南－遼北地區MT資料的重新處理

1)扎魯特旗－昌圖剖面二維反演。該剖面起於內蒙古的扎魯特旗，終止於遼寧的昌圖，剖面全長330km，共69個MT測點。二維反演結果顯示出盆地在該剖面上范圍變小，深度變淺，盆地邊緣特徵較明顯，反演結果見圖2.22。

2)科右中旗－遼源剖面二維和一維反演。該剖面位於松遼盆地南段，剖面起於內蒙的科右中旗，終止於吉林省遼源市，剖面全長330km，共78個MT測點。二維反演結果對區域電性格局顯示的很清楚，盆地范圍明顯變寬，深度明顯加大。二維反演結果見圖2.23，一維反演結果見圖2.24。

圖2.22 扎魯特旗—昌圖MT二維反演斷面圖

圖2.23 科右中旗—遼源MT二維反演斷面圖

圖2.24 科右中旗—遼源MT一維反演

3)瓦房店－營城子剖面二維反演和一維反演。該剖面位於松遼盆地中部偏南，剖面全長330km，共78個MT測點。二維反演結果與「科右中旗－遼源剖面」相似，只是盆地范圍更大，深度更大。剖面內一些小的盆地和凹陷也反映的很清楚，反演結果見圖2.25。根據MT一維和二維反演結果及電性層的不連續性，判斷出岩石圈尺度的斷裂和控盆斷裂構造多條，如:西拉木倫斷裂、依蘭－伊通斷裂、長春－四平斷裂、嫩江－開魯斷裂等。該區除松遼盆地外，在8～48km之間存在斷續的殼內高導層，軟流圈深度在58～126km之間，總的特點是軟流圈隆起區對應中－新生代的凹陷區。在深大斷裂處軟流圈的變化幅度都很大，表明一些岩石圈尺度的斷裂也與軟流圈的隆起相對應(圖2.24，圖2.26)。

4)科左後旗－乾安剖面二維反演。該剖面為北北東走向，基本與前三條的走向正交，剖面起點科左後旗(翁斯)終止於松遼盆地的中心地帶乾安。剖面全長290km，MT測點65個。二維反演結果清楚的反映了盆地邊緣及向北逐漸加深的變化，反演結果見圖2.27。

(3)滿洲里－綏芬河地學斷面MT資料的二維和一維反演

對滿洲里－綏芬河地學斷面綜合研究成果前面已有敘述，這里重點對該地學斷面研究中30個MT測點數據採用先進的反演軟體重新進行了二維反演，將地學斷面域1300km長度內的所有測點一次性完成，反演結果清楚描繪了整個斷面內的電性結構特徵。一維解釋模型和二維反演斷面特徵分別見圖2.28和圖2.29。主要電性結構特徵歸納如下:

1)根據電性差異將斷面域劃分為七個電性塊體，整個剖面二維反演結果的區域性電性變化與一維解釋劃分的塊體相吻合，與地質上的構造分區也基本一致。

2)斷面域內，除松遼盆地整體呈低阻，無法確定有無殼內高導層外，其它地區均有不規則的殼內高導層出現，深度在20～38km范圍內變化，厚度為2～3km，電阻率一般為10～50Ω·m。敦化－密山斷裂帶以東出現有2層殼內高導層。

3)在松遼盆地內，存在有厚度較大的低阻層，其厚度至少在40公里，電阻率為3～8Ω·m。

4)斷面域內幔內高導層深度在60～118km之間變化，基本上與地形起伏成鏡像對稱關系。在斷面西端的滿洲里附近岩石圈厚度為118km，在海拉爾盆地、巴林、松遼盆地，岩石圈厚度為60km左右，在斷面的東端岩石圈厚度約為90km。

(4)長白山天池火山區MT資料的二維反演

根據現今對活火山的定義，天池火山是一座具有潛在噴發危險的火山。1995年7～8月，中國地震局對長白山天池火山實施了15個點的MT探測。其中北北東方向的二維反演結果表明，在20～25km深處存在岩漿囊系統。岩漿囊可能有根，向下延續深度值得進一步研究(劉若新等，1999)。湯吉等(1997)的研究結果也表明，在長白山天池及其以東地區，約12km深處存在電阻率很低的地質體，電阻率為幾到幾十歐姆·米，可能是地殼內的岩漿囊(湯吉等，2001)。一維反演結果也表明，在火山口附近軟流圈深度明顯變淺，在幾公里長度的剖面上軟流圈深度變化梯度很大，形成軟流圈的突變，這是火山區的一個共同特點。劉若新等(1992，1995，1996)曾指出，天池火山是一座具有潛在噴發危險的火山。對一個休眠的活火山進行未來噴發危險性估計，其深部是否存在活動的岩漿系統是一個重要條件(劉若新等，1999)。本次研究收集了天池火山不同方位的MT剖面的二維反演結果。圖2.30是南北方向的反演結果(湯吉等，1997)，圖2.31是北北東方向的反演結果(劉若新等，1995)。從兩個不同方向的反演結果可以看出，在北北東向剖面的n5測點下約20公里的深度上存在低阻體，在南北向剖面的N07－N08測點下方相應深度上也有低阻體存在，這是火山地區深部存在岩漿囊的可靠依據。

圖2.25 瓦房店—營城子MT二維反演斷面圖

圖2.26 瓦房店—營城子MT一維反演

圖2.27 科左後旗—乾安MT二維反演斷面圖

圖2.28 滿州里—綏芬河地學斷面MT一維解釋模型

圖2.29 滿—綏地學斷面MT二維反演斷面圖

圖2.30 長白山天池NS向MT二維反演斷面圖

圖2.31 長白山天池NNE向MT二維反演斷面圖

圖2.32 鏡泊湖火山地區NW向MT二維反演斷面圖

圖2.33 鏡泊湖火山地區NE向MT二維反演斷面圖

圖2.34 鏡泊湖北西方向2線MT一維反演結果

圖2.35 鏡泊湖北東向MT一維反演結果

(5)鏡泊湖火山地區MT資料的二維反演

鏡泊湖位於黑龍江省寧安縣，敦化－密山斷裂帶西北側。在鏡泊湖西北約50km的森林中有13個火山口，被命名為全新世火山群。為了解火山區的深部結構和深部是否存在岩漿囊，對於火山噴發預測研究具有重要意義。2000年，吉林大學地球探測科技學院在該區進行了30個點的大地電磁測深探測(朱仁學等，2001)，實施了北西方向和北東方向兩條較長的測深剖面(朱仁學等，2001)。圖2.32和圖2.33分別為北西方向和北東方向的二維反演結果。二維反演結果顯示，在火山區深部確實存在岩漿囊(朱仁學等，2001)，特別是北西向斷面顯示，火山口附近有一個低阻體從上部連通到深部，低阻體有上窄下寬的特徵;部分測點的一維反演結果也顯示，鏡泊湖火山區軟流圈上界面深度為70～100km(圖2.34)，火山口及火山口兩側軟流圈深度有明顯的不同，特別是向火山口方向軟流圈深度逐漸變淺(圖2.35)。

『捌』 南北向剖面怎麼剖

左到右，左邊是南，右邊是北。
剖面圖又稱剖切圖，是通過對有關的圖形按照一定剖切方向所展示的內部構造圖例，剖面圖是假想用一個剖切平面將物體剖開，移去介於觀察者和剖切平面之間的部分，對於剩餘的部分向投影面所做的正投影圖。剖面圖一般用於工程的施工圖和機械零部件的設計中，補充和完善設計文件，是工程施工圖和機械零部件設計中的詳細設計，用於指導工程施工作業和機械加工。

『玖』 地層剖面的野外施測

測制地質剖面的方法較多，這里介紹生產單位最常用的一種方法— 半—儀器導線測量法。

（一）實測剖面的技術要求

（1）實測剖面線的方位盡可能垂直岩層或主要構造線走向，一般情況下二者之間的夾角不能小於60°。

（2）在滿足實測剖面任務的前提下，剖面線一般要取直、少拐彎或不拐彎，必須拐彎時，角度也不宜過大。

（3）當沿剖面線露頭不連續時，可布置一些短剖面加以拼接，但需要注意層位拼接的正確性，防止地層的遺漏或重復。最好同時繪制構造剖面素描圖，標明各段剖面中不同層位岩層的對應關系，或者確定明顯的標志層作為拼接剖面的依據。

（4）當剖面上有較厚浮土掩蓋，兩側一定范圍內又無明顯標志層對比，難以用短剖面拼接（或平移剖面導線）時，應動用剝土或探槽等輕型山地工程給予揭露。

（5）岩層產狀平緩的地層剖面，宜在陡崖處布置；若有鑽探資料應充分地利用，以便了解地下的隱伏層位。

（二）實測剖面的人員分工及任務

半儀器導線測量法是一種用地質羅盤測量導線所跨越的地形坡度角，用測繩或皮尺丈量剖面斜距的導線測量方法。參測人員一般需要4～5人，並要分工和密切合作。具體分工如下：

測手2人（前、後測手）：主要任務是拉測繩（皮尺，下同）、測方位及地形坡度角，丈量長度。

觀測員2人：主要任務是選點、量產狀、采樣本。即先將導線上所跨越的坡度轉折點、地層分界點、岩性分層點、構造點等劃分出來；再測量各類產狀要素、採集標本、觀察岩性和尋找化石等。

記錄員1人：主要任務是將各種實測數據記錄在剖面登記的表格上，對岩性和地質現象描述和繪制信手剖面圖（地層剖面草圖）。

（三）實測剖面的測量方法

工作開始時，後測手站立在起點0上（圖3-1），持測繩或皮尺零點一端，前測手持測繩或皮尺的另一端行進至選好的一點（即第一導線的終點）上。然後，兩測手將測繩或皮尺拉直，前測手讀出測繩上的長度距離，並將數據報告給記錄員登錄，該導線長度記為該導線斜距。接著兩測手相對，測出導線方位角和地形坡度角並相互校正，且以後測手所測數據為准，由後測手報給記錄員登錄。記錄員的工作是隨時登錄所取得的各種數據資料，填寫實測地層剖面登記表（表3-1），詳細描述岩性特徵，繪制信手剖面圖如圖3-1。

（據盧選元等，1987，有修改）

5.高差

前後兩點的高程差是根據斜距和坡度角計算出來的。自0點起至每點都要計算出累積高差。

（五）實測地層剖面地質觀察內容及描述記錄

在剖面測制中，每一導線間的岩層岩性、產狀、接觸關系、節理、斷層、褶皺等各種構造要素以及礦層、標志層等都要認真觀察並記錄在野外記錄簿內。記錄描述應實事求是、准確反映野外地質體的客觀事實。

具體記錄時，首先要把地質界線出露的實際位置記錄下來，如：6—7導線10m 處為黃貫組（C₁h）與青塘組（C₂q）分界，然後描述岩層的岩性特徵層間接觸關系，如：二者接觸關系為平行不整合。

岩性特徵分層描述先說明地層代號和岩石名稱，再分基本描述與補充描述兩部分。基本描述的順序是：顏色、結構、構造、成分、名稱。例如：某岩層描述為淺灰色中厚層條帶狀泥質灰岩。補充描述說明變化特徵，其內容包括風化特徵、層面及層間結構構造、化石保存狀態特徵等。如：上例補充描述顏色為灰綠至黃灰色，條帶寬1～2cm，風化層富含泥質的條帶，層面凹凸不平。觀察的岩石顏色要以新鮮面本色為准。

岩性觀察描述要注意識別岩石的基本礦物成分或碎屑成分，特別是生物碎屑成分以及能夠反映沉積或成岩環境的特殊成分，如：海綠石、磷質、鐵質、錳質結核、鈣結核，鹽類礦物等的分布狀況和數量。要注意觀察描述岩石結構、構造特徵，如：碎屑顆粒的粒度、形狀、磨圓度、分選性，化學結晶或重結晶礦物類型等。對宏觀的沉積－成岩構造，包括「層」的形態、層理類型、單層厚度，各種交錯層理，各種變形構造，原生與次生孔洞、生物潛穴，層頂面的波痕、泥裂、生物遺跡，層底面的各類印痕、印模等均須全面觀測描述。

古生物特徵的描述對岩層中所含化石的種類、個體形態、豐富程度、保存狀況、分布態勢、岩性及沉積構造的關系，是否為原地埋藏以及化石採集點的層位等都要詳細觀察描述。

接觸關系的描述包括地層的整合接觸關系與不整合接觸關系（角度不整合和平行不整合）。它是地殼運動最直接、最綜合的表現，是確定地殼運動及其性質的重要依據。地層不整合接觸說明兩套地層間存在著一個間斷界面，要觀察其形態（平整、起伏的），上、下地層是否相交，接觸面上有無底礫岩或古風化殼、古土壤，接觸面上下是否存在不同的構造變形強弱程度和不同時期，不同特點岩漿活動和變質作用及鄰近接觸面的上、下地層的時代並對上述現象和認識加以描述和闡述。

產狀要素的記錄產狀要素是指地質體的走向、傾向、傾角、側伏、傾伏；野外要測地層、節理、斷層、礦脈等面狀地質體的傾向、傾角。對褶皺要素（如軸面、翼部）需測量其產狀要素。對線理或樞紐要測量側伏、傾伏。測量產狀時，必須選取有代表性的界面，讀出精確數據。值得強調的是，在野外要避免使用測量幾個產狀取其平均值的現象發生。

素描與數碼照相野外對地質現象進行素描和數碼照相是記錄、描述的重要補充手段，有些地質現象用許多文字進行描述，往往不如一幅素描圖或一幅照片更能直觀的說明問題。素描圖和數碼照片要進行統一編號，並記錄它們的具體位置和鏡頭朝向（如攝於導線1—230m處，鏡頭朝東攝），以防造成混亂。不管是素描圖還是數碼照片都應在其上放一參照物（如放大鏡、地質錘或鉛筆），由此知其規模大小。

（六）實測剖面的標本樣品採集和編錄

實測地層剖面需要進行較系統的采樣。采樣的種類和數量取決於地質情況和技術經濟條件等綜合因素。常採集的標本和樣品有：岩礦陳列標本、岩礦鑒定標本、古生物鑒定標本及岩石定量光譜分析標本，有時還需採集人工重砂，化學分析、電鏡掃描、岩組分析、差熱分析、古地磁及同位素測年等樣品，這些樣品的數量及採集量均要滿足設計書的要求。

標本樣品採集後要及時編號、記錄採集位置和包裝。

標本樣品編號的原則：以樣品種類的漢語拼音第一個字母標放在編號首位；以羅馬數字代表剖面編號放在第二位；以阿拉伯數字代表標本樣品取自某一分層的分層號，放在第三位。如編號b－Ⅰ－3-2，表示這塊薄片標本是采自Ⅰ號實測地層剖面上第3分層的第2塊標本。

各類標本樣品的代號（漢語拼音字母）在《1:5萬區域地質調查規范》中均可查到，在本書的附錄（見表Ⅰ－7-1）中亦有介紹。

現將實測剖面或在區域地質填圖中對所需採集標本、樣品的採集技術要求和方法介紹如下。

1.岩礦陳列標本

岩礦陳列標本是為了再現工作區的岩石、礦物面貌特徵而採集的。它包括各種有代表性的地層、岩漿岩、變質岩、礦物、礦石、構造等標本。其中，標本規格一般是3cm×6cm×9cm（厚×寬×長），對單礦物標本規格大小不限，以能反映該礦物特徵為目的。

陳列標本一般存放於本單位資料庫或陳列館中，供野外現場驗收查驗。

2.岩礦鑒定標本

在野外不能准確定名的岩石和礦物，為了解岩石礦物的組成成分、結構構造、礦物組合特徵而採集的標本，稱為岩礦鑒定標本。須採集規格為2cm×5cm×8cm的標本，將標本送達實驗室磨（切）製成薄片或光片進行鑒定。岩礦鑒定標本有以下兩種：

（1）岩石薄片鑒定標本

在實測地層剖面中，應按岩層層序系統採集這類標本；而對岩漿岩要按單元（或侵入體）進行采樣；對變質岩岩石類型、變質相、蝕變帶及接觸變質情況等系統採集；在不同構造帶上採集各類構造岩標本。此外，在地質填圖過程中發現的特殊岩石類型，也應採集薄片鑒定標本。

（2）礦石光片鑒定標本

在工作區選擇礦石結構構造、礦石共生組合、礦脈穿插期次、礦石與圍岩關系等方面有代表性的礦石標本（規格不限）將標本磨成光片，供礦相學研究的標本，稱為礦石光片鑒定標本。

送檢標本上應用紅筆劃出切片部位及其范圍，須留副樣，以便核對鑒定成果。同時可比照鑒定結論，提高野外人員對標本的肉眼鑒定能力和統一命名術語。

3.岩礦光譜分析樣品

採集岩礦光譜分析樣品是為了研究岩石或礦石的微量元素特徵，及時發現岩石和礦石中各種元素含量變化及礦體的原生分散暈，以便指導普查找礦工作

在實測地層剖面、岩體剖面、變質岩剖面時，應對各類岩石進行系統取樣。在礦產普查工作中要按一定測網全面系統採集光譜樣品，以便發現礦體的原生分散暈。在地質填圖工作中對一些特殊岩性或可能含礦岩石也應採集光譜樣品。光譜鑒定樣品要求樣品新鮮，重量大於200g。光譜分析樣有全分析、簡項分析兩種。全分析一般適用於各類剖面中系統樣品採集研究，或工作開始時對工作區進行地球化學特徵研究。其分析項目包括：Be、As、B、P、Sb、Ge、Ta、Al、Mn、Pb,Sn、Mg、Si、W、Ga、Yb、Nb,Fe、In、Bi、Ti、Mo、V、Y、Li、Cd、Cu、Ag、Na、Zn、Zr、Co、N i、Sr、Ca、K、Cr、Ba等元素。簡項分析是在礦產普查工作中或對岩石的含礦性進行研究時採用，其分析項目可依據需要而選擇（見表6-3）。

4.硅酸鹽分析樣品

硅酸鹽分析樣又稱岩石全分析樣。它是為了全面分析岩石的化學成分，研究地質體的物質組成及物理化學變化而採集的。一般用在岩漿岩、火山岩及深變質岩的剖面研究，有時也應用於沉積岩。採集的樣品一般要求是未風化、未蝕變極為新鮮的原岩。采樣方法常用揀塊法，樣品重量約為2kg。實際工作中往往將岩石化學成分的研究與岩石礦物成分及微量元素，甚至與重礦物的研究相結合進行。因此，在硅酸鹽分析樣樣品採集的同時，應採集岩礦鑒定、岩礦光譜、陳列標本和人工重砂樣等。主要分析項目為：SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO、MnO、MgO、CaO、K₂O、Na₂O、H₂O 等，有時還分析P₂O₅、ZrO₂、CrO₃、NiO、BaO、SrO、Li₂O、F、Cl、S、CO₂等項目（見表6-2）。

5.化學分析樣品

化學分析樣品是為了分析礦石中的化學成分，確定有用組分及有害組分的含量，確定礦石質量和區分礦體與夾石或圍岩的界線，評價礦床的工業意義。取樣方法、要求及分析項目視礦種及礦石類型不同而有專門的要求，詳見專門礦產工業要求。一般在地質調查中的礦點檢查或普查評價，採用連續揀塊法及刻槽取樣。樣品重量約2kg。

6.人工重砂樣品

人工重砂樣品用於鑒定岩石中的重礦物成分、含量、晶體形態及共生組合等特徵，從而研究岩石的含礦性、岩石成因類型、岩石對比。對於古砂礦、岩漿礦床及風化殼型礦床，人工重砂方法又是一種直接的找礦手段，並可確定其礦石品位。用於岩石學研究的樣品，一般應當是未遭受風化、蝕變、交代的新鮮岩石。采樣方法可用揀塊法、刻槽法，剝層法，樣重10～20kg。用於找礦或礦床評價的樣品，可採用刻槽法或全巷法。除採集原岩中樣品外，有時還可在風化殘積層中採取，樣重按礦物分布均勻程度不同而定，一般為20～30kg。同時還要採集岩礦鑒定、岩礦光譜及陳列標本等樣品。

7.古生物化石標本

化石標本是為了確定地層時代、劃分和對比地層，並進行沉積岩相、古氣候、古地理的研究，一般應在測制地層剖面時逐層採集。在路線調查中，應在可能保存化石的層位，注意尋找化石。野外採集的化石標本，要求盡量採集齊全，同時要注意收集古生物的賦存狀態、形態大小和相對數量方面的資料。化石應分層採集、分層編錄，並將內容記錄於剖面記錄表或記錄簿中。化石點位置應標定於地層剖面圖或野外手圖上，野外遇有完整的大型古脊椎動物化石，應先拍照、素描、進行描述和逐塊編號後再行挖掘。如果自己不能挖掘應保護現場，報請專業單位處理。在採集第四系中的化石時，如發現文物或文化遺跡，不要自行挖掘，以免損壞，應當報告文物管理部門處置。標本的規格，應視化石大小而定。在野外應對化石作初步鑒定，確定其門類，並初步鑒定到屬或種，要用棉花或棉紙將其包裝保護好，直接送達古生物研究單位，進行詳細鑒定。

8.孢粉鑒定樣品

孢粉樣品的採集是為了進行微體化石的研究。目前，這方面的研究對地層劃分和對比以及確定地層的時代都起著積極的作用。一般多用於地層較厚、動植物化石較少的前寒武紀地層及中新生代地層。採集的孢粉鑒定樣品，要選擇有利於保存孢粉的岩性。如碎屑岩中的粉砂岩、頁岩、砂質頁岩，化學沉積的碳酸鹽岩和硅質岩，含有機質的岩石，紅層中的淺色、綠色、黑色夾層，成層有序的淺變質岩系中的千枚岩或黑色板岩等。若在地層剖面中采樣，應按順序逐層採取。路線調查時，可對某些地層作適量採集。按一定的間距進行採集，原則上在有利於賦存孢粉厚度較薄的岩層中進行，在地層分界線的上下應加密採集；在不利於孢粉賦存的夾層中，可適當放寬採集，甚至可不受采樣間距限制。通常在厚約10m的單一岩層中，僅在其上下界線處各取一個樣，中部大致以相等間距取1～2個樣：在厚約100m的單一岩層中，可在上下界線處以3～5m 間距連續取2～3個樣，然後以10m 間距在中間部位採集；在厚1000m 以上、岩性基本相同的岩層中，可在相鄰層位交接處以5～10m 間距連續取3～4個樣，餘下的以30m 間距連續取樣。野外所采樣品要求岩石新鮮、未風化，樣重0.5～1kg。採集方法可用揀塊法或刻槽法。樣品應妥善保存，嚴防上下層位樣品混染。每個樣品都要用清潔、堅實的牛皮紙包裝好，或置於密封容器內。

9.煤岩鑒定樣品

煤岩樣品是為了解煤的物質成分、結構和組分含量，研究煤的成因、煤層對比標志、變質程度和工藝利用性能等。樣品應避免在斷層附近及對煤質有影響的侵入體附近採集。煤岩樣必須在新鮮露頭上採取，取樣方法可以垂直煤層連續揀塊或刻槽取樣。樣品採集後應該立即裝於備好的采樣箱內，並且妥善密封包裝好，註明頂底板及編號。採集煤岩樣的同時，最好也能採集煤的化學分析樣，以便相互驗證。

以上標本採集後，都要在記錄簿中有記錄。手圖上有準確的位置標記，所有送檢樣品要填寫好送樣單，一式三份。要將測試樣品包裝、裝箱，及時送到有資質的分析檢查單位，並要外送一部分樣品到第二單位進行復檢，確保鑒定分析質量。

10.定向標本

野外採集進行組構分析的標本應在露頭上的岩層層面、節理面、片理面、斷層面人工修整的平面等定向面上直接准確標示出其產狀要素符號（其面要求不小於20cm×20cm）和定向符號，在走向線兩端和傾斜方向頂端標明其方位和註明上、下面，然後再採下標本。需要指出的是，所有上述標繪的定向線、精度誤差不得超過1°。在定向劃線前，不得錘擊露頭使其位置發生變動。

切制定向薄片時，一般應垂直於b軸，或垂直於片理等定向結構面的走向。其目的是為了能在室內恢復其野外產狀，以便能進一步觀察和測定在野外條件下難以獲得的構造要素，如線理、劈理、擦痕及其他定向組構等，並且為岩組分析准確確定切制薄片的方位以及被測定薄片本身的產狀。

（七）實測地質剖面草圖

在施測剖面的同時，要實地勾繪實測地質剖面草圖。這種圖件不要求很精確，但要求能形象地反映地質、地形的細部特徵，它可作為室內做正式剖面圖時校核的參考資料。此圖比例尺較實測剖面圖的小（一般用1:1000），繪制在野外記錄簿的左頁，圖中岩層產狀可按真傾角標繪，其格式如圖3-1所示。

實測地質剖面草圖的勾繪方法：

（1）在記錄簿左頁的適當位置上選取一點0，按0—1導線的坡度角畫出導線0 —1的長度（斜距）確定點1的位置，並勾繪出0—1導線之間的實際地形線；

（2）根據產狀要素畫出分層界線和其他地質界線，註上導線號、分層號、岩性花紋、產狀要素和化石產出部位。以此類推，直至剖面終點。

『拾』 地質剖面的測量及制圖

測量地層剖面是了解一個地區地層組成及分布情況的重要方法。本節將系統介紹地層剖面測量的基本方法。除地層剖面外，地質剖面的測量還包括岩體剖面和構造剖面等，雖然它們反映的內容各不相同，但測量方法與地層剖面是相同的。

一、實測地層剖面的目的

實測地層剖面的目的是劃分地層，建立地層單位，確定填圖單元。根據劃分依據的不同，可以有岩石地層單位、生物地層單位、年代地層單位、磁性地層單位、化學地層單位等多種類型的地層單位。其中岩石地層單位是最基本的地層單位，任何地層間隔，都要首先毫無遺漏地劃分出岩石地層單位，岩石地層單位的「組」是地質圖的基本成圖單位。詳細研究岩石地層單位的組成、結構、基本層序是實測地層剖面工作中的重要內容。同時還必須研究古生物化石在剖面中的分布情況，以便建立生物地層單位及結合其他地質年代資料建立年代地層單位。根據地層其他方面的物質特徵，還可以建立起其他相應類型的地層單位。

二、實測地層剖面線的選擇

剖面應選擇在地層層序完整、露頭連續、構造簡單、化石豐富、岩性組合和厚度具有代表性，且易於到達的地區。除此之外，還應注意:

(1)實測剖面線的方位應基本垂直於地層或主要構造線走向，一般情況下兩者之間的夾角不宜小於60°。

(2)實測剖面的比例尺應根據規范要求及施測對象的具體情況而定。常用的比例尺為1∶100～1∶2000。由於現在的工作更加細致，常採用較大的比例尺。在剖面圖上能標定為1mm的單層，均可在實地按相應比例尺所代表的厚度劃分出來。如當比例尺為1∶1000時，出露寬度超過1m的地層體就要劃分出來。在剖面圖上小於1mm，但具有特殊意義的單位(如標志層、含礦層等)，可放大至1mm表示。

(3)剖面要盡量保持完整、連續。當剖面需要平移時，最好沿著某一標志層進行平移，並在圖上註明平移方向和距離。

(4)剖面的起點與終點應作為地質點標定在地形圖上。

三、實測地層剖面的野外工作

(一)測量導線方位、導線斜距及地形坡度角

此項工作由前、後測手完成。實測剖面前，要先確定野外總導線方位。前、後測手沿這一方位延伸導線。測量時，一般採用羅盤測量導線方位和地形坡度角，用皮尺或測繩丈量地層斜距。測量後將測得的數據連同坡度的「+」或「－」號一同報告給記錄人員。沿導線延伸方向，上坡時坡角為「+」，下坡時為「－」。

(二)分層

實測地層剖面以「層」作為基本描述單位。要將地層剖面連續地劃分為一系列不同的「層」，而加以描述。「層」可以是單一岩性，也可以是由不同岩性組成的復合層。垂向上岩性的任何差異都可以作為分層標志。「層」的內部基本連續，與鄰層明顯可分，通常以自然岩性厚度作為分層規模的下限，對於特殊的岩性層，如正常沉積岩中的火山碎屑岩夾層、含礦層和化石富集層等應單獨分層。

分層人員需將分層的結果及時通報給組內其他人員，並在分層處用紅油漆作上標記。

(三)描述

沉積岩區新的填圖方法對地層的記錄描述提出了更高的要求。除了對岩石本身成分、結構、構造的詳細描述外，還應特別注意對地層中一些具有指相意義的生物實體化石、遺跡化石、特徵礦物以及地層本身幾何形態、空間疊覆關系的描述。另外，新方法要求在野外實測剖面時，一定要現場算出厚度，畫出柱狀圖，並用各種約定的符號標注采樣位置、編號及觀察到的現象，以便及時掌握各地層單位基本層序的變化情況。柱狀圖中的岩性花紋可以暫不填滿，只畫特殊沉積岩的花紋，其比例尺亦可逐層不一。野外實測地層剖面記錄格式如圖5-25所示，常用岩性圖例符號見附錄二。

圖5-25 實測地層剖面記錄格式

野外記錄的重點內容:

1.岩性

分層的岩性，可用顏色+層理+結構+成分命名方式予以概括，例如:紫紅色厚層細粒石英砂岩。然後再補充描述具體特徵。除了對岩石的成分、顏色詳細描述外，要注意對原生沉積構造的觀察記錄，包括「層」的形態、層理類型、單層厚度、各種交錯層理、滑塌變形、液化變形、壓實變形構造、原生與次生孔洞、生物潛穴、帳篷構造、層紋石或疊層石;層頂面的波痕、沖蝕痕、乾裂或水下收縮裂隙、生物遺跡;層底面的各類印痕、印模等，均需全面觀測描述，主要的現象要進行素描和照相。

2.化石

化石既具有年代意義又是良好的沉積環境指示物。所以，必須加強對沉積岩中所含化石的研究，至少要描述肉眼能分辨的化石的門類組合特徵、個體形態、保存狀況、分布狀態及其與岩性和沉積構造的關系、排列的優選方位和遺跡化石的類型等，每個化石採集點的層位，特別是首現和末現位置均需測量記錄。

3.古流向

古流向資料對研究沉積環境、沉積物供應方向、古地形坡向和岩石地層單位的形態和延伸方向等有重要意義。扁平礫石的疊瓦狀排列、定向排列的長條形顆粒和生物化石、斜層理、波痕、溝槽模、水道構造、原生滑動變形構造等，都可用來測定古流向。古流向可以在野外直接測量，也可以在獲得有關參數的基礎上用投影網換算。簡便易行的野外一次量測法，是用具有一條直線邊棱的非磁性平板，使邊棱沿岩層走向將板貼置於層面上，先在板上標出自然差別的古流向方位線，然後將此板以岩層走向那個邊棱為軸轉至水平，再量板上新標流向線的方位，即為岩層水平狀態時的古流向。此方法僅適用於褶皺無傾伏的情況，如有傾伏，應再消除褶皺傾伏角的干擾。

4.岩層間的接觸關系

對於岩層間的接觸關系，要弄清具體特徵。對於連續沉積的岩層，要注意岩性如何漸變過渡;不連續的沉積界面，應注意其形態(平整的、起伏的、有無印痕或印模)，上、下岩層是否交切，有無底礫岩與風化殼，並查清不連續的原因。懷疑有不整合時，除了接觸關系特徵外，還要注意在臨近界面上下尋找確定地層時代的依據。

(四)標本和樣品採集

實測地層剖面過程中要系統採集標本和樣品，如岩石、古生物標本，化學分析、人工重砂樣品等。標本和樣品採集時的技術要求及稀密程度要視不同的標本和樣品而定。如古地磁樣品要定向採集，古生物標本採集後要用紙和棉花包裹，以防磨損。

採集的標本和樣品一定要准確編號，註明所采位置。有關數據要及時報告給記錄人員，填入表中，描述人員也要將這些數據納入記錄內容，以便核對。另外，標本採集人員，應逐層測量岩層產狀。

(五)填寫記錄表格

登記人員要將導線編號、方位角、地層斜距、坡角(±)、產狀、分層數據、標本號及產出位置、名稱等准確無誤地填入預先制定的統一格式的表格中(表5-5)。

(六)繪制草圖

野外要繪制導線平面圖和投影剖面圖。

1.導線平面圖的繪制方法

首先，選定比例尺。然後以圖紙的橫線作為野外總導線方位，在圖紙上按分導線方位截取出每一導線的水平距(根據導線斜距及地形坡角按公式D=Lcosβ求出，也可用投影法作圖求出)。將導線起止點標好序號，按照導線的順序依次作出。在各導線上，按照分層水平距離標出各分層位置，按地層沿走向的延伸情況及坡向畫出分層符號。每層內要標注分層號，標出產狀符號。以此種方法連續畫出各導線上的內容，直到剖面終點。如果中途需要平移，應在圖上註明平移方向和距離。

2.剖面圖的繪制

繪制剖面圖草圖的目的是反映地形變化的細節以及為清繪剖面圖提供參考。

剖面圖草圖一般採用展開法繪制。在平面圖下方的適當位置繪制剖面圖草圖。此時，圖紙的橫線即為水平線，豎線則為標高。

表5-5 實測地層剖面登記表格式

確定剖面的起點後，按照地形坡度角由起點作一射線(可以不實際畫出，而用三角板或直尺帶有刻度的一側邊代替)，在其上按比例尺根據第一導線的斜距找出第一導線的終點，此點的標高代表了第一導線終點處的標高。根據地形的實際變化，用一條曲線把起點和這一終點連接起來，即獲得了第一導線經過處的地形近真跡線。在地形線上根據各分層的斜距標出各分層。依此方法將第二導線的起點(第一導線的終點)和終點按實際地形連接起來，就可得到第二導線經過處的地形近真跡線。如此循環就可得到整個剖面的地形近真跡線，在地形線上標上分層符號、層號、產狀、岩性花紋、采樣位置、重要地物標志。這樣就構成了一張野外地層剖面草圖。

四、實測地層剖面資料的室內整理及制圖

(一)野外原始資料整理

室內工作的第一步是核對野外獲得的各項數據，各項數據要做到准確無誤。標本編號與記錄要一致。要將各種原始記錄編號造冊登記。標本、樣品採集人員應將標本按層位排開，仔細核對之後，在標本的適當位置塗上白油漆，將編號寫在上面。

(二)岩層厚度計算

新的填圖方法要求岩層厚度計算和柱狀剖面圖的繪制在實測剖面的過程中就地完成，考慮到學生實習的實際情況，上述工作也可在室內完成。

岩層厚度的計算方法有查表法、圖解法、赤平投影法和公式計演算法，常用的是公式計演算法(表5-6)。

表5-6 剖面數據計算表格式

地層厚度應分層計算，計算方法可利用利昂諾夫斯基公式:

D=L(sinα·cosβ·sinγ±cosα·sinβ)

式中:D為岩層厚度;α為岩層傾角;β為地面坡角;γ為剖面導線方向與岩層走向間夾角;L為岩層地面斜距。

式中加、減號的取捨與地面坡向和岩層傾向的相互關系有關，而與坡角的「+」、「－」無關(坡角的「+」、「－」在計算高差時考慮)。當岩層傾向與坡向相反時用「+」，相同時用「－」。

如圖5-26所示。假設圖5-26代表了近於垂直於岩層走向的一個地層剖面，在山坡的左側時厚度公式為:

D=L(sinα·cosβ·sinγ+cosα·sinβ)

在山坡的右側時厚度公式則為:

D=L(sinα·cosβ·sinγ－cosα·sinβ)。

圖5-26 地面坡向、岩層產狀與岩層厚度的關系

(三)實測剖面圖的制圖

實測剖面圖的制圖方法，通常有展開法和投影法兩種。當剖面導線方位比較穩定，轉折較少時，多用展開法作圖;當導線方位多變，轉折較多時，則宜用投影法作圖。

1.用展開法繪制實測剖面圖

用展開法清繪實測剖面圖時，不需要繪制導線平面圖，繪制方法同草圖。

繪制地質要素時要注意，多數情況下，地層走向不會完全同實測剖面線的方位垂直。因此，在繪制岩性花紋時，需要進行真傾角和視傾角的換算。除夾角大於80°可忽略不計外，凡剖面方位與地層走向夾角小於80°時，都應按視傾角繪制岩性花紋。用展開法繪制實測剖面圖，方法簡便，但是由於將轉折的導線展開，在地質剖面圖上誇大了地質體的實際寬度。

2.用二次投影法繪制剖面圖

(1)確定總導線方位。要對野外確定的總導線方位進行校對，將野外導線平面圖的起點和終點的連線方位確定為總導線方位，以箭頭的形式標繪在圖紙上方的一側。

(2)以圖紙的橫線為總導線方位，在圖紙的上半部繪出導線平面圖。繪制方法同草圖(一次投影)。

(3)在平面圖的下方選擇一條橫線作為剖面圖的投影基準線，將導線平面圖上的導線分界點，垂直投影到這條基準線上，根據各導線終點處的累積高差，參考野外草圖，勾繪出地形線。將各分層界線、地物標志等相應地投影到地形線上(二次投影)。

(4)繪制地質要素，在根據地層的產狀繪制岩性花紋時，其要求同展開法。在沒有斷層分隔的非角度不整合地層序列內，在不同產狀的兩點之間，地層的產狀應是逐漸變化的。岩性花紋繪制完成後，將分層號、產狀、化石層位、典型地物依次標繪在圖上，寫上圖名、比例尺，就構成了一張完整的剖面圖(圖5-27)。

圖5-27 實測剖面圖的格式(按投影法)

(5)在投影法作圖的過程中，為了更加准確地反映地層界線的空間延伸情況，地層界線的第二次投影也可以採用沿岩層走向投影的方法。作法是:在導線平面的居中位置選一條橫線作為投影基準線，將各分導線上經過一次投影後的地層分界點按地層的走向延伸，與投影基準線相交，這些點即為地層分界線在基準線位置上的理想出露點，將這些點垂直下移到地形線的相應位置上，作為剖面圖上地層的分界點，分界點之間畫上相應的圖飾即可。

(四)柱狀剖面圖的編制

實測地層剖面的成果資料是地層柱狀剖面圖，它可綜合反映地層厚度、層序、岩性、接觸關系、古生物、礦產等資料。柱狀剖面圖所反映的內容要全面、詳實，對各分層的描述要有概括性，簡明扼要。

柱狀剖面圖的常見格式見圖5-28。

圖5-28 柱狀剖面圖格式