南北方向长剖面测量方法

‘壹’ 实测剖面的野外施测

（一）剖面的野外测量方法

（二）记录表格的记录方法

此两项内容与沉积岩区相同，参见本章第一节。

（三）地质观察内容及记录方法

目前，一般把变质岩划分为成层有序变质岩系和层状无序中深变质岩两大类（见表3-3）。下面概略地介绍这两类变质岩区在剖面测制中的地质观察内容与记录方法。

1.成层有序的浅变质岩系地质观察内容与记录方法

（1）原生沉积构造的观察，确定地（岩）层层序

在成层有序的浅变质岩系普遍发育各种性质的层状构造（包括条带状构造），其中既有原生层状构造（S）₀，又有后期改造的层状构造（S₁或S₂），它们的产状大体上往往向同一个方向倾斜，貌似“单斜”，但它们的构造变形却非常复杂，广泛发育紧密同斜褶皱。这就要求我们在野外剖面测制过程中，极力将它们加以区分，缜密观察分析那些作为示顶标志的原生沉积构造，如：沉积韵律、沉积构造（层理、层面特征）、沉积旋回、变火山岩和生物标志等，就可以确定岩层层序，进而恢复构造形态（表3-4,3-5）。

（2）寻找观察褶皱转折端

寻找褶皱转折端对确定剖面上的地（岩）层的构造型式至关重要。若发现劈理（S1）与层理（S₀）相交切，则肯定有紧密同斜褶皱存在。这时要认真观察地（岩）层岩性的对称性，追索找寻褶皱转折端，因为平面转折端的地层层序总是正常的。

（3）认真观察岩石组合特征进行分层，确定标志层等。

（4）认真观察次生构造标志，如：劈理降向（图3-5）、轴面倒向（图3-6）、构造面向（图3-7）等，并注意对动力变质岩的观察研究。

劈理降向 是指垂直于组构面交线的平面内，晚期组构面为了平行于早期组构面，其旋转的上部分量的水平投影所指的方向（图3-5）。

轴面倒向 是指与小褶皱轴面倾向相反的方向。

一般地，同期形成的不对称小褶皱，在背斜中小褶皱表现为Z→M→S形，其轴面倒向呈正扇形，而在向斜中则为S→W→Z，其轴面倒向呈反扇形（图3-6）。

构造面向 是指在轴面上垂直褶皱轴并指向年轻岩层的方向（图3-7）。

对以上各种地质内容及产状要实事求是、准确地记录下来。对岩石的描述及记录与沉积岩描述方法相似，但对其准确地定名要以薄片鉴定为准。

2.层状无序变质岩带的地质观察内容及记录

这类变质岩大部分在中深变质和一些层状有序变质岩系的强变形带中，对它们的地质观察主要采用构造－岩石方法，剖面上研究应以变质岩构造学作先导和以变质岩石学研究为基础，二者密切结合。所以，对层状无序变质岩带的剖面地质观察内容，要抓住以上这两个要点，大力开展露头上的构造解析与薄片的鉴定相结合，加上同位素测年、岩石化学，地球化学测试、物探等资料进行综合分析，从而建立本区地质事件序列和地质事件表。

表3-5 原生沉（堆）积构造

（据房立民等，1991，有修改）

图3-5 劈理降向示意图

图3-6 运用层间小褶皱轴面的倒向确定大褶皱类型

a—背斜Z→M→S; b—向斜S→W→Z

图3-7 在轴面劈理上确定构造面向的方法

具体的观察内容如下：

（1）查明变质岩石（变质构造岩）矿物成分、结构构造、岩石类型、岩石化学、地球化学等特征；

（2）研究变质岩原岩建造类型，探讨变质作用、成矿作用与构造环境之间的关系；

（3）查明不同变质岩石类型的空间分布、接触关系并建立序次关系；

（4）查明变质、变形作用的类型、划分变质带、变质相，变质系，研究其期次、时代及其相互关系；

（5）划分构造－地层单位、构造－岩层单位、构造－岩石单位，相应建立地（岩）层序列和变质岩构造置换、叠置序列（构造样式），确立填图单位；

其记录方法按记录构造要素的方法记录，对岩石的描述要以岩矿鉴定报告为准。

（四）标本样品的采集与编录

在变质岩区测制剖面要采集大量的标本、分析样品，如：陈列标本、岩石薄片标本、组构标本，定量光谱样品、半定量光谱样品、硅酸盐样品、孢粉鉴定样品、包体测温样品和同位素测年样等。

采集的目的是为了进行室内观测、研究或各种测试鉴定分析，从而解决剖面和图幅内的重大问题，提高剖面和图幅质量。

需要强调：对采集的标本，样品要及时贴上胶布编号并登记在剖面记录表中。

（五）地质剖面草图的勾绘

实测剖面时，观测员须画实测剖面草图。此图要求形象地反映地形、地质的细节面貌，为室内正式绘制剖面图提供参考。这一工作环节的好坏，直接影响剖面图的质量，要尽量做好。

绘制剖面草图一般在记录簿左页。按一定的比例尺，将地形、地质现象、导线号、地质点、方位变化、接触界面产状、产状要素、标本号等表示出来即可，对重要的地质现象，可将比例尺放大表示。这项工作必须在野外实地进行并完成，在室内只对其着墨，不允许任意修改和补充（具体作图方法参见本章第一节）。

‘贰’ 地质剖面图的测绘

（一）定义

地质剖面图的测绘，通常是沿着给定的勘探线方向，测出该方向线上的地形特征点、地物点、工程点及地质点的平面位置及高程，并按一定的比例绘制成横剖面图。

（二）用途

1）提供勘探设计、工程布设、储量计算和综合研究资料。

2）正确设计勘探工程的位置和加密勘探工程的位置都需要剖面图做设计依据，以便有效地掌握工程间相互关系和矿体变化情况。

3）在储量计算中，各个剖面的间距和同一剖面线上各勘探工程间的间距，是控制矿体位置和大小的基本数据。

（三）地质剖面测量的比例尺选取

1）地质剖面测量的比例尺是根据矿床类型、矿床成因和勘探储量级别等因素决定的。

2）对于矿层薄、面积小和品位变化大的稀有贵重的矿种，剖面图的比例尺要大些，大面积沉积矿的矿体，剖面图的比例尺要小些。

3）前者比例尺通常为1：2000～1：500，后者的剖面比例尺常为1：10000～1：2000。而特种工业原料地质勘探剖面图的比例尺更大，可采用1：200。

（四）地质剖面测量的顺序

首先进行剖面定线，建立剖面线上的起点、转点和终点，并在其间加设控制点，然后进行剖面测量，最后展绘地质剖面图。

（五）剖面线测量的过程

1.剖面线端点的测设

将剖面端点按设计坐标测设于地面后，应立即根据周围的控制点采用前方交会、后方交会或其他方法重新测定其坐标及高程。重新测定的坐标与设计坐标之差，应在一定的容许范围内。高程测定可采用三角高程测量或等外水准测量的方法。

2.剖面控制测量

剖面控制测量的任务是在剖面线端点及定向点测量的基础上，在剖面线上建立必要数量的控制点。

根据剖面图的比例尺及剖面线的长度，在剖面线中间尚需布设若干个控制点。按规范要求，一般在表1-8中规定的间距内应有一控制点。剖面控制点的布设则根据地形条件的差异而采用不同的方法。

表1-8 剖面控制点间距

1）在地形起伏不大、通视良好的地区，可将经纬仪架设在任一端点上对准另一端点，在剖面线上找出欲定剖面控制点的位置，然后用测定端点的方法测定其坐标及高程。同时计算出剖面控制点之间以及其到剖面端点之间的水平距离及高差，以检查测定距离的精度。

2）在地形起伏较大、通视不好的地区，则依据图上的设计坐标，按极坐标法或交会法，将剖面控制点测设于地面上，然后再测定其坐标及高程。

3.剖面测量

1）先将仪器架设于剖面一端点上，对中、整平后，瞄准剖面另一端点或当中任一剖面控制点，然后沿剖面线测出地形坡度变化点、工程地质点、地物点及地质界限点的水平距离和高程。

2）第一站测量要工作结束前必须测出下一站的位置。选测站点时，应注意在前进方向上视线要开阔。测定测站点的距离及高差必须采用往返观测。

3）在勘探剖面测量中，测量距离的相对误差不得超过1：200；普查剖面测量中测量距离的相对误差不得超过1：150。高差在允许范围（三分之一等高距）内时，取共平均值推算其高程。大于1：1000比例尺的勘探剖面测量，测定测站点的距离应采用钢尺或测绳直接丈量。由剖面的一端点测量到另一端点时，应及时检查水平距离及高程是否与其已知值相符，若不相符应查找其原因。

4.剖面图的绘制

剖面测量完成后，即可着手绘制剖面图。剖面图的比例尺一般为地形地质图比例尺的1～4倍，垂直比例尺一般与水平比例尺一致，亦可放大1～2倍。剖面图是根据各点高程和各点水平距离绘制的。

现代剖面图的绘制方法为：外业用全站仪测出剖面上各点的水平距离和高程，记录采用电子手簿或全站仪内存记录，内业采用相应的通讯程序，将数据传输到计算机，经处理，使数据格式符合绘图软件的要求，运行相应绘制剖面图软件，即绘制出剖面图。

（六）对剖面测量的要求

1）剖面线一般是沿勘探线方向布设，成为互相平行、间隔相等的平行线。因此，应确保各剖面线的方向及间距的精度要求。

2）剖面线上的勘探工程尤其是钻孔的位置，是用于设计和矿产储量计算的主要依据，因此它比普通的地形点及地质点的精度要求更高。故孔位等重要工程位置采用交会法或GPS技术等测定其坐标值，而地形点及地质点可采用视距法测定之。

3）当地表有矿时，对地形剖面线上任一点的高程应有较高的精度要求，应实测剖面地形。若无矿体时，可利用地形图和工程位置测量的资料进行编绘复制。

‘叁’ 长剖面法

这种方法是建立在地质剖面观察基础之上的，以对比地质剖面和元素含量变化曲线来确定背景值和背景上限。

工作时，首先应选择一条或几条横穿矿体的有代表性的长剖面，在测制地质剖面的同时，以一定的间距采取岩石(或土壤)样品。然后根据样品所分析的元素含量，编绘地球化学综合剖面图(包括地质剖面和元素含量变化曲线，图 7 7)。其次，在地球化学综合剖面图上，对比观察地质现象和元素含量变化曲线，根据远离矿体处样品中的元素含量，平行横坐标作一条平均含量线，与纵坐标相交处所指示的含量，即为该元素在这一地段的背景值。根据远离矿体处样品中元素含量的波动范围，由波动上限处平行横坐标作直线，与纵坐标相交处所指示的含量，即为该元素在这一地段的背景上限值。

根据这种方法，以图 7 7 为例，可确定 Pb 的背景值为 50 ×10^{－ 6}，其背景上限为 100× 10^{－ 6}。这种方法以地质观察为基础，简便易行，在矿区及其外围地段进行地球化学找矿时较为适用; 缺点是比较粗略。

图7-7 地球化学背景和背景上限确定示意图

‘肆’ 在野外考察，郊游时辨明南北方向的五种方法

太阳是东方升起.西方落下.期于2个方向就很简单了. 手表有指南针的话 N S代表 北 南 两个极..

1．利用罗盘辨方位 用罗盘辨别方位是最快的方法。把罗盘水平放置，等磁针静止后，标有“N”的一端所指的便是北方。这种方法虽然简单快捷，但需要注意两点：一是尽量保持水平；二是不要离磁性物质太近。
2．利用直杆判定方位 在野外，人们可以用一根直杆（比如长一点的树枝）插在地面，使其与地面垂直，先把一块石子放在标杆影子的顶点A处；约10分钟后，再把新的标杆影子顶点作为B处，放一块石子。将A、B两处的石子连成一条直线，这条直线的指向就是东西方向。与AB连线垂直的方向则是南北方向，向太阳的一端是南方。
3．利用指针式手表判定方向 手表水平放置，将时针指示的时间数（24小时制）减半后的位置朝向太阳，表盘上12时的刻度所指示的方向，大约就是北方。
4．利用北极星判定方向 晚上没有太阳，可以通过北极星来判断。先找到好辨认的北斗七星（大熊星座）或W星（仙后星座），就可以很快找到北极星。
北斗七星是七颗较亮的星，形状像一把勺子。将勺口的两颗星连线，向勺子形状开口方向延伸约连线的5倍距离处，便是北极星。仙后星座由5颗较亮的星组成，形状像“W”字母，离字母开口方向延伸，大约在开口宽度的两倍距离处，就是北极星。
另外，还可以利用各种地物特征，来判定方位，根据不同情况灵活运用。比如说，古代庙宇的正门通常朝南开；独立生长的树通常南面枝叶茂盛，树皮光滑；树桩上的年轮线通常是南面稀、北面密；大岩石、土堆、大树南面草木茂密，北面则易生青苔；如果是下雪的冬天，建筑物、土堆、田埂、高地的积雪通常是南面融化快，北面融化慢。

‘伍’ 实测剖面方法与技术

1.实测剖面的质量要求

实测剖面是指在踏勘选定的某一地段内，沿一定方位实际测量和编制地质剖面图的过程，是对剖面通过区地层时代、层序、岩性特征、厚度、古生物演化特征、含矿层位和接触关系等进行综合研究的手段。在实测剖面工作中，凡是剖面线所经过的所有地质现象都要进行观察描述；各种地质数据和资料都要进行测量和收集；所涉及的地质问题都要详细进行研究。包括沿剖面线的地形变化；各时代地层的岩性特征及厚度；古生物化石层位及所含化石的种属特点；地层的接触关系；系统采集岩石标本及化石标本，采集各种分析样品等。

剖面实测多用导线法，对于极短的剖面可用直线法。

为了使实测剖面顺利而有效地进行，选择好剖面线的位置是很重要的。选择剖面线有以下几点要求：①剖面线要通过区内所有地层，即在剖面线最短的情况下，通过的地层越全越好。剖面线应尽可能垂直于地质体走向。有时一条剖面不能包括所有地层，这时可分几个剖面进行测量，然后综合成一个连续剖面。所测每一时代地层最好要有顶面和底面，选择发育好、厚度最大的地段，以解决地层问题和建立地质填图单位为目的的剖面，最好选择构造比较简单，尽可能不受断层、褶皱及岩体干扰的剖面。如果以解决构造问题为主，所选剖面应反映测区的主要构造特征，剖面线要垂直主要的褶皱轴线和断层走向。②剖面线经过地段露头要好，尽可能选择连续山脊或沟谷。避开障碍物，减少平移。为使制图整理方便，剖面线尽量取直，避免拐折太多。③根据对剖面研究的精度要求，确定剖面比例尺。在实测剖面过程中，凡是在剖面图上能表示1mm宽度的岩性单位都要划分出来，而有特殊意义的矿层、标志层等，即使在图上表示不足1mm，也应放大至1mm夸大表示。④剖面的起点与终点应作为地质点，标定在地形图上。

各岩类实测剖面的目的任务具体说明如下：

沉积岩区剖面 测制目的是了解沉积序列的岩石组成和结构、划分地层、建立填图单位。要求在剖面上进行详细分层，逐层进行岩性描述，对于显旋回性的地层还要运用基本层序的调查方法进行分层观察和描述，系统采取岩矿、岩相、岩石地球化学样品，逐层寻找和采集大化石和按要求采集有关微体化石样品，必要时采集人工重砂、粒度分析、古地磁样等，用宏微观相结合的方法研究地层中的各种地质特征、合理划分岩石地层单位和年代地层单位，视具体情况进行生物地层、年代地层、生态地层、事件地层、层序地层、旋回地层、气候地层、化学地层和磁性地层等多重地层划分对比研究，为路线地质填图打下基础。

侵入岩区剖面 测制侵入岩剖面最主要的任务是详细划分侵入体，建立侵入岩地质填图单位。研究岩体的同源性和演化序列，并进行单元和超单元归并，确定侵入时代及其演化关系，研究就位机制；对异源岩浆演化（浆混岩）序列的侵入体，要在岩浆混合、分异、演化、就位机制的研究基础上，进行合理的填图单元划分，异源岩浆演化序列侵入体填图单位的确立是个新课题，要在填图实践中不断总结完善，暂时可采用“浆混体”“浆混单元”“浆混单元组合”；对造山带区经过强烈构造移置拼贴的无根侵入岩，要实事求是地进行侵入岩的构造岩片、超岩片划分。在侵入岩剖面上应详细研究侵入体的各种基本特征并系统采集岩矿、岩石化学和地球化学样品。选择代表性侵入体采集同位素年龄测试样品。

火山岩区剖面 测制目的是精细划分火山地层，建立火山地层填图单位和火山岩相填图单位。在研究划分火山岩和沉积夹层的基础上，结合火山地层的结构类型，划分岩石地层单位和火山喷发旋回、火山喷发韵律，建立地层层序，确定火山喷发时代。查明火山岩岩石的矿物成分、岩石化学和地球化学特征、岩石类型、结构构造、产状、厚度、接触关系、空间分布及其变化规律。依据火山岩岩石矿物特征和结构构造特征以及火山地质体的产出形态与分布，划分火山岩相类型。研究各种火山岩形成的地质环境或大地构造背景。查明与火山活动有关的构造特征。结合火山岩岩性、岩相资料，研究古火山机构，重点研究的火山机构必须测制“十”字型岩性岩相剖面。探讨火山作用与区域构造及成矿的关系。在剖面上应系统采集岩矿、岩石化学、地球化学样品，在沉积夹层中要注意寻找大化石或采集有关微体化石样品，有选择地采集同位素年龄测试样品。

变质岩区剖面 测制目的是确立变质岩构造—地（岩）层或构造—岩石填图单元，划分变质相系、变质带和区分不同的构造变形域。浅变质的沉积岩和火山沉积岩原则上分别按本节1）、3）要求进行，但应注意研究变质—变形作用的特征及其相互关系。对中深变质岩，要查明变质岩石（包括变质构造岩）的矿物成分、结构构造、岩石类型及主要变质岩的岩石化学、地球化学以及变形特征，恢复原岩；研究变质岩的原岩建造类型；探讨其形成的大地构造环境，以及变质作用和成矿作用的关系；查明不同变质岩石类型的空间分布以及它们之间的接触关系并建立序次关系；查明变质变形作用特征类型、划分变质相带和相系，研究其期次、时代及其相互关系，探讨变质作用发生、发展的地质环境；根据变质作用、变形作用的特征及其复杂程度以及岩石类型，划分构造—地层单位、构造—岩层单位、构造—岩石单位，分别建立地（岩）层序列和变质岩层构造叠置序列，并研究其新老关系和岩石单位的热动力事件演化序列。

第四纪堆积物剖面 测制目的是查明第四纪堆积物种类、物质成分、厚度、成因类型、接触关系和分布范围。研究第四纪堆积物与地貌条件的关系，根据物质成分及其所处的地貌部位划分填图单位，建立堆积层序；调查第四纪可能赋存的矿产、古风化壳、古土壤和古文化层；研究各类第四纪堆积物形成时期及其与年代地层的对应关系；研究与工程有利和不利的第四纪堆积物、地貌、新构造运动和现代动力作用。调查第四纪堆积物中蕴藏的近代古气候、古环境变迁史；对第四纪和现代气候敏感带、不同气候—生物组合交界带、地壳活动带、外动力高强度作用带（江、河、湖、海岸带与边坡）、人为活动强烈频繁地带的第四纪堆积区都应进行重点综合调查。要求在剖面上详细分层，逐层描述并系统采集各类样品，如孢粉样、微古动物样、古地磁样、地球化学样、热释光、光释光、电子自旋共振、C¹⁴同位素年龄等测试样品。

构造混杂岩剖面 测制目的是进行基质和外来岩片（块）的划分、对比研究，对基质的划分研究可据基质的变质程度不同分别采用本节的1）、3）、4）要求进行；对基质中的外来岩片（块）可视规模大小分别进行构造微岩片（块）和岩片（块）划分，建立构造混杂岩区的非史密斯地层填图单位。选择有代表性的岩片进行物态（物质组成）、时态（时代确定）、相态（沉积相）、位态（原生大地构造环境，如洋脊、弧前、弧后、岛弧、前陆等构造古地理部位恢复）、变形和变质历程调查。通过对构造岩片四维裂拼复原分析研究，探讨造山带形成、演化历程和现今三维物质组成与结构。要求在剖面上要按微岩片和岩片对内部物质组成逐层详细描述，采集岩矿、古生物、岩相、构造定向、岩石地球化学、粒度分析等样品，选择代表性岩片采集同位素年龄测试样。特别要注意岩片（块）与基质之间、岩片与岩片之间（在构造混杂岩中，岩片与岩片常常直接以断裂带接触）接触关系（断裂）特征性质的填图。

2.实测剖面的技术规定

1）实测区每幅图每一个地层单位至少有1～2条实测剖面控制；修测区对原有的实测剖面在检查的基础上选择具代表性的或有重要意义而出露好的剖面进行重测或补测（含建组剖面、层型剖面），重测或补测的剖面数应占原有剖面的1/3～1/2；修测区应在深入研究前人成果基础上，有针对性地进行重测、补测或新测；若已有符合质量要求的实测剖面，可部分或全部引用。凡是新建的地层单位，不论是那一类区都要新测制层型剖面。

2）剖面线通过的具体位置，要注意露头的连续性是否良好，一般要求剖面露头大于60%，为此应充分利用沟谷、自然切面和人工采掘的坑穴、壕渠、铁路、公路两侧的崖壁等，作为剖面线通过位置。第四系平原区如无天然或人工挖掘剖面，可布适量浅钻取心建立剖面柱。浅钻数量以控制全填图区内第四系成因地层类型为宜。实测剖面线方向基本垂直于地质体走向（如地层走向、中深变质岩区域性面理走向、混杂岩中多数岩片定位优选走向等），一般情况下两者之间的夹角不可小于60°。

3）当露头不连续时，应布置一些短剖面加以拼接，但需注意层位拼接的准确性，防止重复和遗漏层位。最好是确定明显的标志层作为拼接剖面的依据。如剖面线上某些地段有浮土掩盖，且在两侧一定的范围内找不到作为拼接对比的标志层，难以用短剖面拼接时，应考虑使用探槽或剥土予以揭露。特别是当推测掩盖处岩性有变化，或产状、接触关系和地层界线等重要内容因掩盖而不清时，必须使用探槽。

4）稳定克拉通地区或被动陆缘不受构造移位混杂的沉积、沉积—火山岩地层剖面所测制的填图单位（群、组）必须顶、底齐全，与下伏和上覆地层的接触关系清楚，所测地层单位的内部层序齐全、清楚；造山带构造混杂岩区的非史密斯地层剖面上的填图单位岩片之间或岩片与基质之间由于均是构造界面，要求所测制剖面内的各种重要界面和剖面的顶底无掩盖，接触关系清楚。

5）详细逐层记录岩性、岩相、构造，以及各类样品的采集、照相、素描等内容。

6）实测剖面丈量记录表及计算表要详细记录导线号、导线方位、导线长度、坡度、分层号、分层斜距、各类面理（岩层、沉积交错层前积纹层、构造置换面理、岩浆岩流面、断层面等）、线理（各类构造线理、岩浆岩流线等）产状及测量位量，各类样品采样位置、照相或素描位置等。室内资料整理要完成计算表中要求的各项计算。

7）实测剖面图和柱状图制作：一般要求沉积岩、沉积—火山岩（含浅变质的沉积—火山岩）要制作实测剖面图和柱状图：第四系堆积物如为水平岩层（倾角小于5°）可只制作柱状图：中深变质岩、侵入岩和造山带区构造混杂岩一般只要求制作实测剖面图，该类地质体的部分填图单位视综合研究要求可制作柱状图。

‘陆’ 实测地质剖面的一般程序、内容和工作方法

实测地质剖面的测制，一般分为野外工作和室内整理两个阶段。

( 一) 实测地质剖面的准备工作

在正式开展实测地质剖面工作之前应做好充分准备，以便协调、快速、优质地完成该项工作。准备工作的内容包括实测地质剖面的目的与方法的业务准备、人员分工、材料工具的准备等。

1. 业务准备

事先应对实测地质剖面的有关内容进行学习，听取实习教师有关实测地质剖面的讲课，在路线踏勘的基础上，选择可供实测的剖面位置，确定测制的比例尺。

2. 人员分工

学生以小组为单位，一般 5 ～6 人为宜，具体分工和主要任务如表 5-1 所示。

表 5-1 实测地质剖面人员分工简表

上述人员分工可视具体情况适当变动和调整，以不遗漏各项工作，每人工作饱满且工作协调一致为前提。在剖面测制过程中，可能出现各项工作忙闲不均的情况。如地质观察员、记录员较忙，前、后测手较轻闲等。地质观察员要发挥全组人员的积极性，做好调度和协调工作，切忌各行其是。对于某一地质问题可能有不同认识，在一时难以取得统一认识之前，以客观、真实反映为前提，先按某一种意见暂定，事后再作深入探讨或请指导教师帮助解决。为了实践能力得到全面锻炼，在完成本人所分任务的同时，应积极了解和熟悉其他人员不同分工的工作内容。工作进行一段以后，各不同分工应进行适当轮换，使每个学生都有实践的机会，都能胜任测制剖面中的各项工作。

3. 工具、材料

为了保证实测地质剖面工作的顺利进行，对剖面测制过程中所需的有关资料、工具、材料，按人员分工分别准备和携带，以便到野外就能有条不紊地开展工作。各组一般应配备地形图 1 幅，罗盘 3 个，地质锤 1 把，测绳 ( 皮尺) 1 条，钢卷尺 1 个，记录本 1 本，三角板 1 付，半圆仪 1 个，图板或讲义夹 1 个，绘图纸 ( 方格纸) 1 ～2 张，实测剖面记录表 5 ～10 张，铅笔 3 支，胶布 1 卷，标本签 1 本。

( 二) 实测地质剖面的工作内容和方法

1. 实测地质剖面位置的初步选择

通过路线地质踏勘，对填图区的地层、矿产、构造、地形地貌等已经有了概略的了解，实测剖面位置选在哪里应该已经有了一定的考虑，大体位置基本可以确定下来。为了使实测地质剖面工作顺利进行，提高工作效率并达到质量要求，在正式实测之前，一般应进行比路线踏勘更加详细的观察，如剖面通过的地点、导线方向，地层的岩性、层序、化石层位、标志层、接触关系、构造形态，确定分层界线点并树立标记。对于实测构造剖面，则应对各种构造形态的要素、特征及其确定依据和相互关系进行观察。为了加深印象供实测时参考，可作信手剖面。

2. 导线的布设与工作内容

由于地形地质条件复杂多变，实测地质剖面的目的、要求不同，因此实测的方法也有多种，如直线法、网格法、导线法等。其中，导线法多为生产部门所采用。所谓导线法，系指按既定剖面的方向，随着地形起伏连续实测，在平面上为一反复转折的导线。它的优点是可以适应多种变化的情况，野外测制方法简单易行速度快。其缺点是剖面为非直线时作图麻烦，精度较其他方法稍差。

( 1) 导线布设原则

采用导线法进行实测地质剖面时，首先必须进行导线布设。导线布设应遵循实测地质剖面的选线原则，具体应注意以下三个问题:

◎ 所有导线应尽可能沿同一方向，并垂直于主要地层走向或主要构造线方向，若因某些因素使导线必须转折，但转折应尽量减少，且总体导线方向 ( 导线起终点相连) 要保持与主要地层 ( 或主要构造) 走向垂直，单一导线与地层走向线的锐夹角不小于 60°。

◎ 每条导线的端点 ( 导线点) 应布置在地形起伏变化处，同一导线之内的地形坡度要基本稳定。当地形明显变化时，一定要设点控制变化的地形。此外，导线点不一定是地层的分界点，但为了统计和作图的方便，在有条件统一时应尽量取得一致，而不能以地层或构造分界作为确定导线点的依据。

◎ 导线通过的地段，一般应是露头良好、各种地质现象明显、通行条件好的地段。如果重要地质现象不清楚而需要人工加以揭露，且揭露后仍不能得到连续剖面时，可采取沿地层某一界面走向平移导线的方法，但平移距离不宜过长，一般控制在 20 ～30m 以内。当导线平移时，一定注意沿地层某界面走向平移，而不是垂直导线方向平移，这样才能保持地层的正常层序，不致因导线平移而使地层重复或缺失。

( 2) 导线上的工作内容

导线法实测地质剖面，是剖面测制小组集体的成果，其工作内容是由组成人员在明确分工的前提下，由个人完成。导线上应完成的工作内容，统一反映在 “实测地质剖面记录表”中 ( 表 5-2) 。现将导线上的工作内容，即实测地质剖面记录表中各项内容的取得及其有关问题叙述如下:

表 5-2 实测地质剖面记录表

导线号 以剖面起点为 0，地形变化的第一个点即第一测绳终点为 1，导线号记录为“0—1”; 第二测绳起点 1 至第二测绳终点 2，导线号记录为 “1—2”; 其余类推。

导线方位角 指每一条导线前进方向的方位角。如 0—1 导线的方位角，就是后测手由 0 点对前测手 1 点测读的方位角。如果所有导线的方位角都相等，剖面线则为一条直线; 如果各导线的方位角不等，则剖面线为折线。导线的方位角由前、后测手提供，为了保证所测方位角数值的精度，最好采用前、后测手对测。当读数相差 180°时，说明所测方位角准确，以后测手的读数填入表中。如果虽经多次测读，前、后测手的读数仍有一定误差时，取其最接近的一组读数将其误差平均分配，作为后测手的读数记入表中。

导线斜距 导线斜距是指导线起、终点间沿地表的长度，一般采用以 “米 ( m) ”作为计量单位。为使测得的导线斜距准确，前、后测手应事先对测绳或皮尺进行检查，检查测绳 ( 或皮尺) 是否完整无损。后测手一方的刻度应为 0，当前、后测手身高大体相同时，手放在同一位置 ( 如放在肚脐处) 拉紧拉直测绳，这时测绳所读长度因平行且等于地面斜距，所以其读数即为导线斜距; 如前、后测手身高相差较大，可调节拉测绳手的高低，使其测绳与地面平行，这时导线斜距的读数是由前测手向记录员报告。

分层斜距 同一导线内不同岩性的分界点在导线上的距离，称分层斜距。同一条导线上各分层斜距之和，等于该导线的导线斜距。当同一岩性分层分属二条导线时，应分别量测。

对于实测地层剖面，属于下列情况之一者，可量测分层斜距: ①按实测地层剖面比例尺的精度要求，分层厚度在图上等于或大于 1mm 的单层; ②岩石颜色或成分显着不同;③岩石的结构、构造 ( 如碎屑岩的粒度、层理、岩石单层的厚度) 有明显变化; ④岩性不同、厚度不大的岩层有规律地重复出现时，可作为一套互层，如果厚度差异较大，则将薄层视为这一大层中的夹层。分层斜距分别量测其互层或大层斜距，其特点应叙述在文字描述栏内; ⑤标志层、化石层，以及矿层或其他分布广、在地质研究中具有意义的薄的岩层应独立分层，如果表示在剖面上它们的厚度小于 1mm 时，在绘图时可夸大，按 1mm表示。

坡度角 导线经过地段的地面与水平面之间的夹角，称该地段的坡度角。它以导线的前进方向为准，仰角为正，俯角为负。

地层产状及产状位置斜距 地层产状一般只量测倾向和倾角。具体多远距离测量一个产状无具体的规定，一般在产状有变化、不同时代地层分界的上部和下部地层，以及断层的两盘、褶皱的两翼、枢纽倾伏端等部位一定要测量产状。为客观地反映构造形态，准确确定地层厚度，避免作图及研究剖面时产状数据不足，在剖面实测过程中应尽量多地测量产状，以防止由于少测而再次补测，如果整理时，发现产状过多，可以舍去不必要的产状。

产状位置斜距是指沿导线测量产状的地点与该导线起点间的斜距。当导线经过的地段产状不宜直接测量时，可在导线的旁侧测量，但不宜过远，它的产状位置斜距是将测量产状的位置沿岩层走向 ( 或断层走向) 平移到导线上读其斜距。

分层号 从剖面起点开始，对实测各岩层的分层由 1 开始顺序编号。如某一分层在前一条导线中已经测过一部分并编了分层号，第二条导线中续测的部分不应再另编新号，应采用前一导线的编号。

画剖面草图 它是在剖面实测过程中边测边作，当剖面实测完毕后草图即告完成。剖面草图是依据实测的各种数据，按照规定的比例尺，由起点到终点，将地形起伏、导线编号、斜距、分层界线、产状、标本位置及其编号等标于图上的一份供剖面记录整理和正式作图时参考的图件。剖面草图不同于正式实测地质剖面图，它既有比例尺的限制但又不很严格，而且具有一定的示意性和灵活性。如岩层倾角可用真倾角直接作图，岩性符号也不一定都填满，斜距和平距不一定严格换算等。有时为了加深印象，补充记录表格中的一些不足，也可标注一定的文字或放大局部剖面进行详细素描。

制作剖面草图，有着一定的意义。如在不影响整体剖面质量的情况下，有时对于一些微小的地形变化在布设导线时不予考虑，有时却是反映岩性、构造等一些重要标志，在这种情况下，如在剖面草图中表示出来，可在正式作图时可据此进行修正，防止由于人为作图而失真。又如在考虑作图方法时能使图面布局合理，帮助回忆野外情况，纠正记录错误，帮助小组讨论研究问题等许多方面，都有着不可低估的作用，特别是对于初学者来说尤为重要。

剖面的起、终点要准确标定在地形底图上，用直径 2mm 的小圆圈表示，圆心为其具体位置。在一般情况下，剖面的起、终点往往是确定剖面总方向的依据，起、终点连线应和剖面的总长度相等。剖面的起点到终点的方向一般应是岩层的倾斜方向，即地层由老到新的方向。这种测制顺序对于熟悉地层层序，判断地质构造，建立地质演化等方面都有一定的作用。

3. 实测地层剖面的野外校核

实测地质剖面测完后，应进行野外校核。野外校核的主要内容包括地层划分、岩性特征描述的准确性，以及主要地层分界、特殊岩层的厚度和位置、构造形态、岩层产状等进行检查; 对于地面坡度、斜距和方位角等数据，针对可疑点进行部分抽查。检查时要把文字记录和剖面草图结合起来，经过核查达不到质量要求的应考虑局部或全部重测; 如果检查无误或经过核审已作了改正，就可以结束实测地质剖面的野外工作，转入剖面的原始资料整理和图件的编制阶段。

‘柒’ 大地电磁测深剖面研究

以往开展的大地电磁测深研究主要是针对盆地的油气勘探进行的，且多数都以浅层研究为主。1995年，长春地质学院地球物理系在松南辽北地区针对深部构造及石油远景实施了扎鲁特旗－昌图、科右中旗－辽源、内蒙古瓦房店－吉林营城子和科左后旗－乾安4条MT测深剖面。1995年，国家地震局在长白山天池火山区完成了MT测深剖面。2001年，吉林大学地球探测科学技术学院在镜泊湖地区实施了MT测深剖面。近年来，吉林大学在开展国家油气资源战略选区专项项目研究过程中，在东北主要中－新生代盆地及其周边区域完成了多条重、磁、电测深剖面，对主要盆地结构及构造单元分界带的分布及其深部结构状态有了较为清楚的了解。鉴于本项目的研究目的，结合重力布格异常延拓特点，重点对穿越主要断裂带的MT测深剖面处理结果介绍如下。

图2.8兴蒙－吉黑地区布格异常上延20km后垂向一阶导数等值线图(单位:10^－8s^－2)

2.3.2.1大地电磁测深工作方法及质量评价

(1)工作比例尺及工作技术参数

总体按照1∶100万的比例尺开展测量工作，平均每8km左右布设1个大地电磁测点。在部分构造相对简单的非重点地段点距变大，约15km。鉴于盆山过渡区重点揭示10km左右深度的电性特征，在野外主要采集中、高频数据最长的周期在300s左右，一般的采集记录时间在2h，称为浅点。但为了对区域上深部结构特点有所了解，在实际工作中，一般每隔2或3个浅点布置1个记录时间10h以上的深点。

图2.9兴蒙－吉黑地区布格异常上延50km后垂向一阶导数等值线图(单位:10^－8s^－2)

(2)仪器与性能

野外工作使用的是由加拿大凤凰地球物理公司生产的大地电磁测深仪器V5－2000。野外工作前对1490号仪器和1545号仪器进行了野外试验，包括仪器的标定和实地测量。图2－10a、b、c给出了1545号仪器主机及1614、1615磁探头的标定结果，完全符合野外工作要求。

(3)一致性检查

野外用两台仪器在同一测线不同测点同时开展工作，保证仪器的一致性尤为重要。为此在4个测点上用两台仪器不同时间进行了对比测量。结果显示不同仪器在同一测点测量的结果基本是一致的。图2.11a为同点用1545仪器测量的结果，图2.11b为B338点用1490仪器测量的结果。

图2.12为两台仪器在同一个测点上的一致性试验。图中下三角形线为1490号仪器测量值，实线为1545号仪器测量值。图2.13为不同极化模式两台仪器的一致性试验。经计算TE模式的视电阻率均方相对误差为4.95%，TM模式的视电阻率均方相对误差3.70%，均小于5%的规范要求。

图2.10仪器标定曲线

图2.11仪器测量的结果

图2.121490号主机和1545号主机在试验点上的一致性曲线

图2.13不同极化模式的1490^#和1545^#仪器一致性

(4)野外测量结束后的仪器检查

野外测量结束后对仪器进行了再次标定，以检查仪器的稳定性。标定结果表明，野外工作前后标定结果完全一致，并且两台仪器的标定结果也一致。图2.14a、b、c给出了1490号仪器主机以及1610、1611两个磁探头的标定曲线。

(5)山区干扰的处理

工作地区的山区由于落叶、浮土覆盖层较厚，但松软，同时森林覆盖，探头埋设困难，同时由于树木的晃动，干扰非常严重。按照仪器操作要求，仪器不能布设在树下，以免风摇树的振动造成干扰。这种干扰主要对中低频的测深数据有影响(图2.15)，之所以有这样的结论是因为磁场的噪音导致估计的视电阻率数据比真实的视电阻率要小，图中视电阻率曲线高频和低频数据严重下掉，便是其具体的表现。在工作过程中曾经采用探头深埋的方法，但效果并不理想。因此，为克服树木振动的干扰，采用了远参考与互参考等先进技术，利用参考点处受干扰小的磁场参考计算当前点的数据。

图2.14仪器标定曲线

图2.15林区受干扰测点的大地电磁测深数据

(6)观测数据质量评价

对所有观测到的数据按照《大地电磁测深技术规程》(DZ/T0172－1997)进行了质量评价。质量评价主要依据视电阻率并参考相位进行。穿越主要盆地边界断裂的测线质量评价见表2.4。

表2.4主要剖面测线质量评价

2.3.2.2穿越主要断裂带的MT剖面处理解释结果

(1)扎兰屯－林甸MT测深剖面

该剖面西起内蒙古扎兰屯，东至黑龙江省林甸，全长约260km(图2.16)。断面经过区域是大兴安岭与松辽盆地过渡区域，在地质上是嫩江－开鲁断裂经过处，在地球物理上是大兴安岭重力梯度带最大梯度陡变带经过处。重力和MT剖面显示，大致以齐齐哈尔为界，以东的松辽盆地基底埋深2～5km，而且具有明显的上、下两个低阻，中间夹一高阻的“三明治式”电性结构;以西地区并非传统所认为的松辽盆地西部斜坡区，而是存在深度较大的断陷，而且在10km深度存在与东部松辽盆地下部低阻层完全一致的电性结构，说明齐齐哈尔以东和以西地区具有类似的基底特征。结合区域地质资料，松辽盆地西缘北段出露有近百处基性和超基性岩块，最近吉林油田在南部的白城附近钻井(洮5井)揭示，在530～550m井段发现强烈的变形岩，其中夹有无根的超基性岩和大理岩岩块。该基性－超基性岩带与嫩江－开鲁断裂带及大兴安岭东缘的串珠状强磁异常带位置一致，这里也是兴蒙－吉黑地区东、西部岩石圈厚度和莫霍面的突变带。特别是近年来在大兴安岭地区确定了一条北东向展布的石炭纪岩浆弧，成因类型具有从俯冲到碰撞后的连续演化特点。因此，基本可以确定在松辽盆地西缘覆盖区之下存在一条隐伏的古俯冲带，向西倾伏的低阻异常体可能是古俯冲带内的增生杂岩。这一古俯冲带作为一条构造薄弱带，不但对松辽盆地的形成及演化有着明显的制约作用，而且对该区岩石圈结构的形成及演化也具有明显的控制作用。

图2.16松辽盆地西缘电法剖面处理解释图(剖面位置见图2.1XB5)

(2)丹青河－道台桥MT测深剖面

该剖面位于研究区东部，全长64km。该剖面横穿佳木斯－伊通断裂带内的方正盆地。大地电磁测深结果显示(图2.17)，方正盆地具有与松辽盆地类似的“三明治式”电性结构特征。上部低阻层两侧受正断层控制，下部低阻层受对冲逆断层控制。这一特点与整个佳木斯－伊通和伊兰－舒兰断裂带特点基本一致。大庆油田的钻井结果已经证实，上部低阻层为古近系，之下的高阻夹层为下白垩统，但下部低阻层的地质意义尚不清楚。根据电性结构分析，佳木斯－依兰断裂在古近纪断陷之前曾发育过逆冲构造，古近纪断陷是继承早期逆冲构造发育起来的。

图2.17丹青河－道台桥电法剖面处理解释图(位置见图2.1DB4)

(3)宝清－当壁镇MT测深剖面

该剖面位于黑龙江省东部，由南向北穿越兴凯地块北缘，经敦化－密山断裂、勃利盆地东缘，到佳木斯地块东缘的宝清，全长130km(图2.18)。大地电磁测深结果显示，兴凯地块整体以高阻为特征，敦化－密山断裂带的位置存在与佳木斯－依兰断裂带类似的“三明治式”电性结构。敦化－密山断裂以北到宝清之间，地表为中生界和上古生界出露区，部分被新生代玄武岩所覆盖，在宝清南部古生界与中生界交界处存在深度较大的低阻异常。该剖面的电性结构特征显示，敦密断裂以北地区没有稳定的高阻块体，可能与剖面沿线经过的主要是完达山地体与佳木斯地块间的增生杂岩带。

图2.18宝清－当壁镇电法剖面处理解释图(位置见图2.1DB2)

上述两条剖面揭示佳木斯－伊通断裂带和敦化－密山断裂带均由两条主干断裂所组成，两断裂间在垂向上均具有“三明治式”的双低阻层电性结构，上部低阻层、中间的相对高阻夹层和下部低阻层的埋深及厚度也基本一致，而且下部低阻层由两条对冲逆断层控制，上部低阻层则由两条相向的正断层所控制。这种特征说明，佳木斯－伊通断裂和敦化－密山断裂都至少经历了两个阶段的演化。根据钻井资料证实，上部低阻层为古近系，中间高阻夹层为下白垩统，说明早期逆冲断层的活动时间应在早白垩世晚期或之后。与早期认识不同的是，电性剖面并未显示出上部古近纪断陷具有东断西超的特点。向东延伸，这两条断裂均被俄罗斯境内的中央锡霍特－阿林断裂所截。根据G.L.Kirillova(2003，2005)的资料，中央锡霍特－阿林断裂为左行走滑断裂，走滑构造发生的时间为晚白垩世。这也进一步证明佳木斯－伊兰断裂和敦化－密山断裂的逆冲及走滑时间发生在晚白垩世之前。在敦化－密山断裂北侧的鸡西盆地附近，基底麻山群高级变质岩向北西逆冲到早白垩世穆棱组煤系地层之上，也充分说明该区在早白垩世末－晚白垩世初发生过较强的左行走滑和逆冲推覆事件，并成为古近纪伸展变形的基础。

2.3.2.3桦南－饶河MT测深剖面

佳木斯地块和完达山地体是兴蒙－吉黑岩石圈块体内的两个重要构造单元，在岩石圈结构及演化中占有重要地位。特别是完达山地体作为一个巨大的锡霍特－阿林中生代增生地体的一部分，对于认识古太平洋域的演化及该区现今岩石圈结构特点具有重要的意义。可以说，这一地区对于认识东北亚大陆边缘岩石圈结构和动力学演化是具有标志性和代表性的地区。多年来，虽然围绕佳木斯地块和完达山地体的性质及其相互关系等问题有过较多的研究(张贻侠等，1998;金旭等，1994;方盛明等，2002;叶茂等，1994;张兴洲等，1991，1992;刘静兰等，1988;刘先文等，1994)，但这些研究多从地表地质资料出发，缺少深部地球物理的研究和依据。满洲里－绥芬河地学断面由于位置偏南，也没能揭示到佳木斯地块和完达山地体，因此，对这两个构造单元及其相互关系的研究长期处于地表地质研究阶段，缺乏对其深部结构特点的了解。为解决这一问题，我们于2002年在该区开展了MT剖面探测。

(1)MT剖面位置与构造背景

MT剖面西起佳木斯地块中部的桦南(东经130°38ྲྀ″，北纬46°11Ƈ″)，东至中俄边境附近的饶河县以南50km的五林洞附近(东经133°39Ǝ″，北纬46°27ƈ″)。剖面由西向东经过佳木斯地块东部，三江盆地南缘和完达山地体，全长240km。共设置MT测点11个，平均点距20km左右。

(2)MT野外数据采集与处理

野外测量采用美国Zonge公司生产的GDP32－Ⅱ型多功能电测仪，该仪器具有自动化程度高、功能全及实时处理等优点。仪器主要包括:二分量电场接收器(用不极化电极);二分量磁场接收器;电场前置放大器;数据采集和实时处理计算机系统以及电源系统部分。另外，该仪器还有较完善的自检系统，有效地保证了野外数据采集的质量。数据采集系统利用级联分样法进行采样，对第6次和第8次谐波进行傅里叶变换的叠加和平均，获得电场和磁场的振幅和相位。GDP32－Ⅱ型MT采集程序的频率范围是从0.0007(6/8192)到8192Hz并被分成4组，以6次和8次谐波显示。工作中只用到低频、中频和高频3组。3组频率设置见表2.5。

低频带的数据在连续的基础上进行采样、滤波、分样和傅里叶变换实时地进行。对于表中三个频带以信号组(或称信号串;bursts)的模式进行采样，数据处理在这些信号组之间进行。数据的接受和摒弃根据相关度和离散限制的设定来确定。GDP32－Ⅱ型仪器安装有FFT和Robust处理功能，保证了野外实测数据及时经过处理。室内又采用Zonge公司提供的SHRED，NSAVG处理程序进行二次处理，再经静态校正后得到用于各种解释的视电阻率及其它参数。图2.19是代表三个区段(佳木斯地块高阻区，宝清东低阻区，东端高阻区)的视电阻率曲线。

表2.5GDP32－Ⅱ型采样频率设置

图2.19桦南－饶河不同区段MT实测曲线

(3)桦南－饶河MT剖面电性结构特征

在对MT实测资料进行处理并确定视电阻率参数曲线模式的基础上，采用一维常规反演和二维光滑反演方法进行了一维和二维反演解释。图2.20为一维反演结果，以直方图形式给出。图2.21为二维反演结果，以断面图形式给出。

图2.20 桦南—饶河MT剖面一维反演模型

图2.21 桦南—饶河MT二维反演断面图（位置见图2-1剖面⑥）

桦南－饶河MT测深剖面描绘出佳木斯－饶河之间地壳及软流圈的详细结构。一维反演结果给出了纵向的电性结构关系。在宝清以西地区，十几千米深度内存在连续的壳内高导层，软流圈顶界在90～100km深度之间;在宝清以东地区，20～30km深处存在自东向西加深的壳内高导层，推测可能是早期洋壳向大陆俯冲的构造形迹，反演出的软流圈顶界深度为75km。二维反演结果显示，剖面在横向上电性结构分区明显，以宝清以东07测点位置为界分为西部和东部两个明显不同的电性结构区。宝清以西地区整体以高阻为特征，反映佳木斯地块以变质结晶岩系为主的组成特点;宝清以东地区主体以低阻为特点，反映了中生代增生杂岩的组成特点。据此可以准确地确定佳木斯地块与完达山地体的界线就在此位置，但这只是在地壳浅部的位置，随着深度加大，这一位置向西偏移倾斜，说明构造单元间的界线位置在浅部和深部并不相同。该界线两侧的垂向电性结构进一步证实了这一点。图2.21显示，佳木斯地块虽整体显示了稳定的高阻结构特征，但在9～17km深度间存在一稳定的低阻层，说明佳木斯地块由地表到深部并非是一个连续的高阻块体，即9km之上的水平状高速体是无根的。与其类似的是，完达山地体也表现出浅部和深部的电性结构明显不同。突出表现在，6～9km深度之间为一水平的低阻层，低阻层之上为层状分布的高阻层，而之下以低阻为主体，夹有多个高阻块体，高阻块体间的低阻异常近直立状产出，从近地表延续至岩石圈底部。总体上，低阻异常显示的岩石圈厚度约60～65km，这与南部敦化－密山断裂沿线存在埋深约60km(金旭等，1994)和北部俄罗斯境内埋深近60km的软流圈隆起特点是一致的。这似乎说明，这里不但是佳木斯地块与完达山地体的分界，而且在佳木斯地块东部，向南沿敦化－密山断裂，向北到俄罗斯布列亚地块东缘存在一条岩石圈尺度上的重要边界构造带。需要指出的是，宝清附近的几个测点电阻率明显比西段和东段低，由仪器最大观测周期的实测数据进行的反演结果表明，其最大深度未能达到岩石圈底界。这可能与岩层电阻率低，对电磁场的强吸收作用使电磁场穿透深度变浅有关。

(4)桦南－饶河MT测深结果地质解释及构造意义

在以往的深部地质构造研究中，曾对佳木斯地块的范围及东界的位置与性质做过相应的探索性分析，但对其具体位置只是根据某些地表现象的推测，缺乏深部结构的地球物理证据。对所谓完达山蛇绿岩之下的组成及结构基本上没有进行过研究。桦南－饶河大地电磁测深剖面对上述问题有了一个较为明确的认识。从一维和二维反演结果所揭示的电性结构来看，整个剖面大致以宝清以东的盆地覆盖区为界分成东、西两部分。它们在电性结构上存在明显的差别，体现了这里存在一条岩石圈尺度上的断裂构造。佳木斯地块浅部的高阻层是无根的，之下厚达10km的低阻层可能是壳内拆离构造，但也不排除是隐伏沉积岩层的可能。完达山地体区在一水平低阻层之上为水平状高阻电性层，之下有两个高阻块体，高阻块体被近于直立的低阻带分开。这一结构显示完达山蛇绿岩是一逆冲岩片，厚度为5～7km。岩片之下低阻体中夹裹的高阻体可能是与俯冲有关的增生块体或是佳木斯地块东缘早期裂解的块体。从近地表到软流圈直立状的低阻带可能是晚中生代期间的走滑构造，并在新生代成为玄武岩喷发的通道。

2.3.2.4以往MT测深资料的重新处理与解释

根据项目的研究任务，系统收集了区内已有的以深部探测为目的的大地电磁测深资料(表2.6)，对收集到的剖面资料采用具有国际先进水平的二维连续自动反演技术全部进行了二维反演。对部分没有给出岩石圈底界反演深度的剖面重新进行了一维反演，推断确定了岩石圈底界。

表2.6兴蒙－吉黑地区以往MT资料统计

(1)MT资料的二维光滑模型反演的基本原理

光滑模型反演是一种将大地电磁测深资料转换为电阻率－深度模型的有效稳健的反演方法(IttmerJ.K.，1995;AicheA.，1991;StaffaP.L.，SenM.K.，1991)，对于简单的一维反演，通常由每个观测点观测到的视电阻率和相位确定层状大地模型的电性参数－层电阻率和厚度，从而可将观测数据转换为电阻率－深度函数。但在光滑模型反演中，地电模型的层数由观测频点数确定。每一层的厚度由相应频率电磁波穿透深度确定，并在反演过程中保持不变，而每一层的电阻率初始值由视电阻率确定。在迭代反演过程中，层电阻率被不断修改，直到计算的大地电磁响应与观测数据尽可能的接近，同时电阻率模型保持一定的光滑性要求。反演模型的光滑性要求层与层之间电阻率的变化不大，导致模型在垂向上平滑地变化。

电阻率的横向变化可通过二维反演实现。为进行二维反演，必须计算给定断面的视电阻率和阻抗相位，这里采用二维有限元方法进行正演模拟。对于起伏地形，有限元网格沿地形进行剖分。

在沿测线做二维反演时，反演模型的横向网格数由观测点数确定，每个测点下对应有一列厚度由一维观测频率确定的网格。这样由测点数和每个测点的观测频率可获得二维反演大地模型电阻率网格。每个测点下方的一列电阻率分布与每个测点的电性层分布一致，电阻率值位于电性层中点。在进行二维反演时，初始模型电阻率(背景电阻率)可由一维光滑模型反演结果或观测视电阻率通过某种平均方法取得。如果有测井资料等先验信息，可在背景模型上添加这些特殊信息来反映地质结构的电性特征。这样，网格的电阻率分布相当于电阻率模型断面，对于一条完整的测线，可由该电阻率网格做出对应的电阻率分布拟断面图。

在反演过程中，模型断面网格电阻率通过迭代调整，直到由该模型计算的视电阻率与阻抗相位与观测数据尽可能接近，同时模型满足一定限制条件，这些限制条件包括限制反演模型电阻率与包含已知先验地质信息的背景电阻率差异的背景模型约束，限制模型电阻率空间变化的模型光滑性约束等。因此，将视电阻率和阻抗相位反演为电阻率光滑变化的地电模型是一种有效指示大地电磁测深数据所包含信息的重要手段。光滑模型反演方法不需要模型参数的先验信息，模型限制可使反演模型尽可能包含更多的已知地质信息。

综上所述，二维光滑模型自动反演方法有如下优点:

1)对TM模式和TE模式选择其一或同时进行反演，充分利用观测数据，能获得更多的地下电性分布信息;

2)同时使用观测视电阻率与阻抗相位进行二维反演模拟，因此，可充分利用观测数据包含的地质信息，减小反演的非唯一性，反演结果较仅用视电阻率反演更为可靠;

3)在作二维有限元正演模拟时，考虑地形起伏的影响，避免常规大地电磁测深的静态校正，使计算结果与实际观测更为接近;

4)整个反演过程完全自动化，除了约束初始模型外，无须人为干预，因此处理结果更为客观。

(2)松南－辽北地区MT资料的重新处理

1)扎鲁特旗－昌图剖面二维反演。该剖面起于内蒙古的扎鲁特旗，终止于辽宁的昌图，剖面全长330km，共69个MT测点。二维反演结果显示出盆地在该剖面上范围变小，深度变浅，盆地边缘特征较明显，反演结果见图2.22。

2)科右中旗－辽源剖面二维和一维反演。该剖面位于松辽盆地南段，剖面起于内蒙的科右中旗，终止于吉林省辽源市，剖面全长330km，共78个MT测点。二维反演结果对区域电性格局显示的很清楚，盆地范围明显变宽，深度明显加大。二维反演结果见图2.23，一维反演结果见图2.24。

图2.22 扎鲁特旗—昌图MT二维反演断面图

图2.23 科右中旗—辽源MT二维反演断面图

图2.24 科右中旗—辽源MT一维反演

3)瓦房店－营城子剖面二维反演和一维反演。该剖面位于松辽盆地中部偏南，剖面全长330km，共78个MT测点。二维反演结果与“科右中旗－辽源剖面”相似，只是盆地范围更大，深度更大。剖面内一些小的盆地和凹陷也反映的很清楚，反演结果见图2.25。根据MT一维和二维反演结果及电性层的不连续性，判断出岩石圈尺度的断裂和控盆断裂构造多条，如:西拉木伦断裂、依兰－伊通断裂、长春－四平断裂、嫩江－开鲁断裂等。该区除松辽盆地外，在8～48km之间存在断续的壳内高导层，软流圈深度在58～126km之间，总的特点是软流圈隆起区对应中－新生代的凹陷区。在深大断裂处软流圈的变化幅度都很大，表明一些岩石圈尺度的断裂也与软流圈的隆起相对应(图2.24，图2.26)。

4)科左后旗－乾安剖面二维反演。该剖面为北北东走向，基本与前三条的走向正交，剖面起点科左后旗(翁斯)终止于松辽盆地的中心地带乾安。剖面全长290km，MT测点65个。二维反演结果清楚的反映了盆地边缘及向北逐渐加深的变化，反演结果见图2.27。

(3)满洲里－绥芬河地学断面MT资料的二维和一维反演

对满洲里－绥芬河地学断面综合研究成果前面已有叙述，这里重点对该地学断面研究中30个MT测点数据采用先进的反演软件重新进行了二维反演，将地学断面域1300km长度内的所有测点一次性完成，反演结果清楚描绘了整个断面内的电性结构特征。一维解释模型和二维反演断面特征分别见图2.28和图2.29。主要电性结构特征归纳如下:

1)根据电性差异将断面域划分为七个电性块体，整个剖面二维反演结果的区域性电性变化与一维解释划分的块体相吻合，与地质上的构造分区也基本一致。

2)断面域内，除松辽盆地整体呈低阻，无法确定有无壳内高导层外，其它地区均有不规则的壳内高导层出现，深度在20～38km范围内变化，厚度为2～3km，电阻率一般为10～50Ω·m。敦化－密山断裂带以东出现有2层壳内高导层。

3)在松辽盆地内，存在有厚度较大的低阻层，其厚度至少在40公里，电阻率为3～8Ω·m。

4)断面域内幔内高导层深度在60～118km之间变化，基本上与地形起伏成镜像对称关系。在断面西端的满洲里附近岩石圈厚度为118km，在海拉尔盆地、巴林、松辽盆地，岩石圈厚度为60km左右，在断面的东端岩石圈厚度约为90km。

(4)长白山天池火山区MT资料的二维反演

根据现今对活火山的定义，天池火山是一座具有潜在喷发危险的火山。1995年7～8月，中国地震局对长白山天池火山实施了15个点的MT探测。其中北北东方向的二维反演结果表明，在20～25km深处存在岩浆囊系统。岩浆囊可能有根，向下延续深度值得进一步研究(刘若新等，1999)。汤吉等(1997)的研究结果也表明，在长白山天池及其以东地区，约12km深处存在电阻率很低的地质体，电阻率为几到几十欧姆·米，可能是地壳内的岩浆囊(汤吉等，2001)。一维反演结果也表明，在火山口附近软流圈深度明显变浅，在几公里长度的剖面上软流圈深度变化梯度很大，形成软流圈的突变，这是火山区的一个共同特点。刘若新等(1992，1995，1996)曾指出，天池火山是一座具有潜在喷发危险的火山。对一个休眠的活火山进行未来喷发危险性估计，其深部是否存在活动的岩浆系统是一个重要条件(刘若新等，1999)。本次研究收集了天池火山不同方位的MT剖面的二维反演结果。图2.30是南北方向的反演结果(汤吉等，1997)，图2.31是北北东方向的反演结果(刘若新等，1995)。从两个不同方向的反演结果可以看出，在北北东向剖面的n5测点下约20公里的深度上存在低阻体，在南北向剖面的N07－N08测点下方相应深度上也有低阻体存在，这是火山地区深部存在岩浆囊的可靠依据。

图2.25 瓦房店—营城子MT二维反演断面图

图2.26 瓦房店—营城子MT一维反演

图2.27 科左后旗—乾安MT二维反演断面图

图2.28 满州里—绥芬河地学断面MT一维解释模型

图2.29 满—绥地学断面MT二维反演断面图

图2.30 长白山天池NS向MT二维反演断面图

图2.31 长白山天池NNE向MT二维反演断面图

图2.32 镜泊湖火山地区NW向MT二维反演断面图

图2.33 镜泊湖火山地区NE向MT二维反演断面图

图2.34 镜泊湖北西方向2线MT一维反演结果

图2.35 镜泊湖北东向MT一维反演结果

(5)镜泊湖火山地区MT资料的二维反演

镜泊湖位于黑龙江省宁安县，敦化－密山断裂带西北侧。在镜泊湖西北约50km的森林中有13个火山口，被命名为全新世火山群。为了解火山区的深部结构和深部是否存在岩浆囊，对于火山喷发预测研究具有重要意义。2000年，吉林大学地球探测科技学院在该区进行了30个点的大地电磁测深探测(朱仁学等，2001)，实施了北西方向和北东方向两条较长的测深剖面(朱仁学等，2001)。图2.32和图2.33分别为北西方向和北东方向的二维反演结果。二维反演结果显示，在火山区深部确实存在岩浆囊(朱仁学等，2001)，特别是北西向断面显示，火山口附近有一个低阻体从上部连通到深部，低阻体有上窄下宽的特征;部分测点的一维反演结果也显示，镜泊湖火山区软流圈上界面深度为70～100km(图2.34)，火山口及火山口两侧软流圈深度有明显的不同，特别是向火山口方向软流圈深度逐渐变浅(图2.35)。

‘捌’ 南北向剖面怎么剖

左到右，左边是南，右边是北。
剖面图又称剖切图，是通过对有关的图形按照一定剖切方向所展示的内部构造图例，剖面图是假想用一个剖切平面将物体剖开，移去介于观察者和剖切平面之间的部分，对于剩余的部分向投影面所做的正投影图。剖面图一般用于工程的施工图和机械零部件的设计中，补充和完善设计文件，是工程施工图和机械零部件设计中的详细设计，用于指导工程施工作业和机械加工。

‘玖’ 地层剖面的野外施测

测制地质剖面的方法较多，这里介绍生产单位最常用的一种方法— 半—仪器导线测量法。

（一）实测剖面的技术要求

（1）实测剖面线的方位尽可能垂直岩层或主要构造线走向，一般情况下二者之间的夹角不能小于60°。

（2）在满足实测剖面任务的前提下，剖面线一般要取直、少拐弯或不拐弯，必须拐弯时，角度也不宜过大。

（3）当沿剖面线露头不连续时，可布置一些短剖面加以拼接，但需要注意层位拼接的正确性，防止地层的遗漏或重复。最好同时绘制构造剖面素描图，标明各段剖面中不同层位岩层的对应关系，或者确定明显的标志层作为拼接剖面的依据。

（4）当剖面上有较厚浮土掩盖，两侧一定范围内又无明显标志层对比，难以用短剖面拼接（或平移剖面导线）时，应动用剥土或探槽等轻型山地工程给予揭露。

（5）岩层产状平缓的地层剖面，宜在陡崖处布置；若有钻探资料应充分地利用，以便了解地下的隐伏层位。

（二）实测剖面的人员分工及任务

半仪器导线测量法是一种用地质罗盘测量导线所跨越的地形坡度角，用测绳或皮尺丈量剖面斜距的导线测量方法。参测人员一般需要4～5人，并要分工和密切合作。具体分工如下：

测手2人（前、后测手）：主要任务是拉测绳（皮尺，下同）、测方位及地形坡度角，丈量长度。

观测员2人：主要任务是选点、量产状、采样本。即先将导线上所跨越的坡度转折点、地层分界点、岩性分层点、构造点等划分出来；再测量各类产状要素、采集标本、观察岩性和寻找化石等。

记录员1人：主要任务是将各种实测数据记录在剖面登记的表格上，对岩性和地质现象描述和绘制信手剖面图（地层剖面草图）。

（三）实测剖面的测量方法

工作开始时，后测手站立在起点0上（图3-1），持测绳或皮尺零点一端，前测手持测绳或皮尺的另一端行进至选好的一点（即第一导线的终点）上。然后，两测手将测绳或皮尺拉直，前测手读出测绳上的长度距离，并将数据报告给记录员登录，该导线长度记为该导线斜距。接着两测手相对，测出导线方位角和地形坡度角并相互校正，且以后测手所测数据为准，由后测手报给记录员登录。记录员的工作是随时登录所取得的各种数据资料，填写实测地层剖面登记表（表3-1），详细描述岩性特征，绘制信手剖面图如图3-1。

（据卢选元等，1987，有修改）

5.高差

前后两点的高程差是根据斜距和坡度角计算出来的。自0点起至每点都要计算出累积高差。

（五）实测地层剖面地质观察内容及描述记录

在剖面测制中，每一导线间的岩层岩性、产状、接触关系、节理、断层、褶皱等各种构造要素以及矿层、标志层等都要认真观察并记录在野外记录簿内。记录描述应实事求是、准确反映野外地质体的客观事实。

具体记录时，首先要把地质界线出露的实际位置记录下来，如：6—7导线10m 处为黄贯组（C₁h）与青塘组（C₂q）分界，然后描述岩层的岩性特征层间接触关系，如：二者接触关系为平行不整合。

岩性特征分层描述先说明地层代号和岩石名称，再分基本描述与补充描述两部分。基本描述的顺序是：颜色、结构、构造、成分、名称。例如：某岩层描述为浅灰色中厚层条带状泥质灰岩。补充描述说明变化特征，其内容包括风化特征、层面及层间结构构造、化石保存状态特征等。如：上例补充描述颜色为灰绿至黄灰色，条带宽1～2cm，风化层富含泥质的条带，层面凹凸不平。观察的岩石颜色要以新鲜面本色为准。

岩性观察描述要注意识别岩石的基本矿物成分或碎屑成分，特别是生物碎屑成分以及能够反映沉积或成岩环境的特殊成分，如：海绿石、磷质、铁质、锰质结核、钙结核，盐类矿物等的分布状况和数量。要注意观察描述岩石结构、构造特征，如：碎屑颗粒的粒度、形状、磨圆度、分选性，化学结晶或重结晶矿物类型等。对宏观的沉积－成岩构造，包括“层”的形态、层理类型、单层厚度，各种交错层理，各种变形构造，原生与次生孔洞、生物潜穴，层顶面的波痕、泥裂、生物遗迹，层底面的各类印痕、印模等均须全面观测描述。

古生物特征的描述对岩层中所含化石的种类、个体形态、丰富程度、保存状况、分布态势、岩性及沉积构造的关系，是否为原地埋藏以及化石采集点的层位等都要详细观察描述。

接触关系的描述包括地层的整合接触关系与不整合接触关系（角度不整合和平行不整合）。它是地壳运动最直接、最综合的表现，是确定地壳运动及其性质的重要依据。地层不整合接触说明两套地层间存在着一个间断界面，要观察其形态（平整、起伏的），上、下地层是否相交，接触面上有无底砾岩或古风化壳、古土壤，接触面上下是否存在不同的构造变形强弱程度和不同时期，不同特点岩浆活动和变质作用及邻近接触面的上、下地层的时代并对上述现象和认识加以描述和阐述。

产状要素的记录产状要素是指地质体的走向、倾向、倾角、侧伏、倾伏；野外要测地层、节理、断层、矿脉等面状地质体的倾向、倾角。对褶皱要素（如轴面、翼部）需测量其产状要素。对线理或枢纽要测量侧伏、倾伏。测量产状时，必须选取有代表性的界面，读出精确数据。值得强调的是，在野外要避免使用测量几个产状取其平均值的现象发生。

素描与数码照相野外对地质现象进行素描和数码照相是记录、描述的重要补充手段，有些地质现象用许多文字进行描述，往往不如一幅素描图或一幅照片更能直观的说明问题。素描图和数码照片要进行统一编号，并记录它们的具体位置和镜头朝向（如摄于导线1—230m处，镜头朝东摄），以防造成混乱。不管是素描图还是数码照片都应在其上放一参照物（如放大镜、地质锤或铅笔），由此知其规模大小。

（六）实测剖面的标本样品采集和编录

实测地层剖面需要进行较系统的采样。采样的种类和数量取决于地质情况和技术经济条件等综合因素。常采集的标本和样品有：岩矿陈列标本、岩矿鉴定标本、古生物鉴定标本及岩石定量光谱分析标本，有时还需采集人工重砂，化学分析、电镜扫描、岩组分析、差热分析、古地磁及同位素测年等样品，这些样品的数量及采集量均要满足设计书的要求。

标本样品采集后要及时编号、记录采集位置和包装。

标本样品编号的原则：以样品种类的汉语拼音第一个字母标放在编号首位；以罗马数字代表剖面编号放在第二位；以阿拉伯数字代表标本样品取自某一分层的分层号，放在第三位。如编号b－Ⅰ－3-2，表示这块薄片标本是采自Ⅰ号实测地层剖面上第3分层的第2块标本。

各类标本样品的代号（汉语拼音字母）在《1:5万区域地质调查规范》中均可查到，在本书的附录（见表Ⅰ－7-1）中亦有介绍。

现将实测剖面或在区域地质填图中对所需采集标本、样品的采集技术要求和方法介绍如下。

1.岩矿陈列标本

岩矿陈列标本是为了再现工作区的岩石、矿物面貌特征而采集的。它包括各种有代表性的地层、岩浆岩、变质岩、矿物、矿石、构造等标本。其中，标本规格一般是3cm×6cm×9cm（厚×宽×长），对单矿物标本规格大小不限，以能反映该矿物特征为目的。

陈列标本一般存放于本单位资料库或陈列馆中，供野外现场验收查验。

2.岩矿鉴定标本

在野外不能准确定名的岩石和矿物，为了解岩石矿物的组成成分、结构构造、矿物组合特征而采集的标本，称为岩矿鉴定标本。须采集规格为2cm×5cm×8cm的标本，将标本送达实验室磨（切）制成薄片或光片进行鉴定。岩矿鉴定标本有以下两种：

（1）岩石薄片鉴定标本

在实测地层剖面中，应按岩层层序系统采集这类标本；而对岩浆岩要按单元（或侵入体）进行采样；对变质岩岩石类型、变质相、蚀变带及接触变质情况等系统采集；在不同构造带上采集各类构造岩标本。此外，在地质填图过程中发现的特殊岩石类型，也应采集薄片鉴定标本。

（2）矿石光片鉴定标本

在工作区选择矿石结构构造、矿石共生组合、矿脉穿插期次、矿石与围岩关系等方面有代表性的矿石标本（规格不限）将标本磨成光片，供矿相学研究的标本，称为矿石光片鉴定标本。

送检标本上应用红笔划出切片部位及其范围，须留副样，以便核对鉴定成果。同时可比照鉴定结论，提高野外人员对标本的肉眼鉴定能力和统一命名术语。

3.岩矿光谱分析样品

采集岩矿光谱分析样品是为了研究岩石或矿石的微量元素特征，及时发现岩石和矿石中各种元素含量变化及矿体的原生分散晕，以便指导普查找矿工作

在实测地层剖面、岩体剖面、变质岩剖面时，应对各类岩石进行系统取样。在矿产普查工作中要按一定测网全面系统采集光谱样品，以便发现矿体的原生分散晕。在地质填图工作中对一些特殊岩性或可能含矿岩石也应采集光谱样品。光谱鉴定样品要求样品新鲜，重量大于200g。光谱分析样有全分析、简项分析两种。全分析一般适用于各类剖面中系统样品采集研究，或工作开始时对工作区进行地球化学特征研究。其分析项目包括：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。简项分析是在矿产普查工作中或对岩石的含矿性进行研究时采用，其分析项目可依据需要而选择（见表6-3）。

4.硅酸盐分析样品

硅酸盐分析样又称岩石全分析样。它是为了全面分析岩石的化学成分，研究地质体的物质组成及物理化学变化而采集的。一般用在岩浆岩、火山岩及深变质岩的剖面研究，有时也应用于沉积岩。采集的样品一般要求是未风化、未蚀变极为新鲜的原岩。采样方法常用拣块法，样品重量约为2kg。实际工作中往往将岩石化学成分的研究与岩石矿物成分及微量元素，甚至与重矿物的研究相结合进行。因此，在硅酸盐分析样样品采集的同时，应采集岩矿鉴定、岩矿光谱、陈列标本和人工重砂样等。主要分析项目为：SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO、MnO、MgO、CaO、K₂O、Na₂O、H₂O 等，有时还分析P₂O₅、ZrO₂、CrO₃、NiO、BaO、SrO、Li₂O、F、Cl、S、CO₂等项目（见表6-2）。

5.化学分析样品

化学分析样品是为了分析矿石中的化学成分，确定有用组分及有害组分的含量，确定矿石质量和区分矿体与夹石或围岩的界线，评价矿床的工业意义。取样方法、要求及分析项目视矿种及矿石类型不同而有专门的要求，详见专门矿产工业要求。一般在地质调查中的矿点检查或普查评价，采用连续拣块法及刻槽取样。样品重量约2kg。

6.人工重砂样品

人工重砂样品用于鉴定岩石中的重矿物成分、含量、晶体形态及共生组合等特征，从而研究岩石的含矿性、岩石成因类型、岩石对比。对于古砂矿、岩浆矿床及风化壳型矿床，人工重砂方法又是一种直接的找矿手段，并可确定其矿石品位。用于岩石学研究的样品，一般应当是未遭受风化、蚀变、交代的新鲜岩石。采样方法可用拣块法、刻槽法，剥层法，样重10～20kg。用于找矿或矿床评价的样品，可采用刻槽法或全巷法。除采集原岩中样品外，有时还可在风化残积层中采取，样重按矿物分布均匀程度不同而定，一般为20～30kg。同时还要采集岩矿鉴定、岩矿光谱及陈列标本等样品。

7.古生物化石标本

化石标本是为了确定地层时代、划分和对比地层，并进行沉积岩相、古气候、古地理的研究，一般应在测制地层剖面时逐层采集。在路线调查中，应在可能保存化石的层位，注意寻找化石。野外采集的化石标本，要求尽量采集齐全，同时要注意收集古生物的赋存状态、形态大小和相对数量方面的资料。化石应分层采集、分层编录，并将内容记录于剖面记录表或记录簿中。化石点位置应标定于地层剖面图或野外手图上，野外遇有完整的大型古脊椎动物化石，应先拍照、素描、进行描述和逐块编号后再行挖掘。如果自己不能挖掘应保护现场，报请专业单位处理。在采集第四系中的化石时，如发现文物或文化遗迹，不要自行挖掘，以免损坏，应当报告文物管理部门处置。标本的规格，应视化石大小而定。在野外应对化石作初步鉴定，确定其门类，并初步鉴定到属或种，要用棉花或棉纸将其包装保护好，直接送达古生物研究单位，进行详细鉴定。

8.孢粉鉴定样品

孢粉样品的采集是为了进行微体化石的研究。目前，这方面的研究对地层划分和对比以及确定地层的时代都起着积极的作用。一般多用于地层较厚、动植物化石较少的前寒武纪地层及中新生代地层。采集的孢粉鉴定样品，要选择有利于保存孢粉的岩性。如碎屑岩中的粉砂岩、页岩、砂质页岩，化学沉积的碳酸盐岩和硅质岩，含有机质的岩石，红层中的浅色、绿色、黑色夹层，成层有序的浅变质岩系中的千枚岩或黑色板岩等。若在地层剖面中采样，应按顺序逐层采取。路线调查时，可对某些地层作适量采集。按一定的间距进行采集，原则上在有利于赋存孢粉厚度较薄的岩层中进行，在地层分界线的上下应加密采集；在不利于孢粉赋存的夹层中，可适当放宽采集，甚至可不受采样间距限制。通常在厚约10m的单一岩层中，仅在其上下界线处各取一个样，中部大致以相等间距取1～2个样：在厚约100m的单一岩层中，可在上下界线处以3～5m 间距连续取2～3个样，然后以10m 间距在中间部位采集；在厚1000m 以上、岩性基本相同的岩层中，可在相邻层位交接处以5～10m 间距连续取3～4个样，余下的以30m 间距连续取样。野外所采样品要求岩石新鲜、未风化，样重0.5～1kg。采集方法可用拣块法或刻槽法。样品应妥善保存，严防上下层位样品混染。每个样品都要用清洁、坚实的牛皮纸包装好，或置于密封容器内。

9.煤岩鉴定样品

煤岩样品是为了解煤的物质成分、结构和组分含量，研究煤的成因、煤层对比标志、变质程度和工艺利用性能等。样品应避免在断层附近及对煤质有影响的侵入体附近采集。煤岩样必须在新鲜露头上采取，取样方法可以垂直煤层连续拣块或刻槽取样。样品采集后应该立即装于备好的采样箱内，并且妥善密封包装好，注明顶底板及编号。采集煤岩样的同时，最好也能采集煤的化学分析样，以便相互验证。

以上标本采集后，都要在记录簿中有记录。手图上有准确的位置标记，所有送检样品要填写好送样单，一式三份。要将测试样品包装、装箱，及时送到有资质的分析检查单位，并要外送一部分样品到第二单位进行复检，确保鉴定分析质量。

10.定向标本

野外采集进行组构分析的标本应在露头上的岩层层面、节理面、片理面、断层面人工修整的平面等定向面上直接准确标示出其产状要素符号（其面要求不小于20cm×20cm）和定向符号，在走向线两端和倾斜方向顶端标明其方位和注明上、下面，然后再采下标本。需要指出的是，所有上述标绘的定向线、精度误差不得超过1°。在定向划线前，不得锤击露头使其位置发生变动。

切制定向薄片时，一般应垂直于b轴，或垂直于片理等定向结构面的走向。其目的是为了能在室内恢复其野外产状，以便能进一步观察和测定在野外条件下难以获得的构造要素，如线理、劈理、擦痕及其他定向组构等，并且为岩组分析准确确定切制薄片的方位以及被测定薄片本身的产状。

（七）实测地质剖面草图

在施测剖面的同时，要实地勾绘实测地质剖面草图。这种图件不要求很精确，但要求能形象地反映地质、地形的细部特征，它可作为室内做正式剖面图时校核的参考资料。此图比例尺较实测剖面图的小（一般用1:1000），绘制在野外记录簿的左页，图中岩层产状可按真倾角标绘，其格式如图3-1所示。

实测地质剖面草图的勾绘方法：

（1）在记录簿左页的适当位置上选取一点0，按0—1导线的坡度角画出导线0 —1的长度（斜距）确定点1的位置，并勾绘出0—1导线之间的实际地形线；

（2）根据产状要素画出分层界线和其他地质界线，注上导线号、分层号、岩性花纹、产状要素和化石产出部位。以此类推，直至剖面终点。

‘拾’ 地质剖面的测量及制图

测量地层剖面是了解一个地区地层组成及分布情况的重要方法。本节将系统介绍地层剖面测量的基本方法。除地层剖面外，地质剖面的测量还包括岩体剖面和构造剖面等，虽然它们反映的内容各不相同，但测量方法与地层剖面是相同的。

一、实测地层剖面的目的

实测地层剖面的目的是划分地层，建立地层单位，确定填图单元。根据划分依据的不同，可以有岩石地层单位、生物地层单位、年代地层单位、磁性地层单位、化学地层单位等多种类型的地层单位。其中岩石地层单位是最基本的地层单位，任何地层间隔，都要首先毫无遗漏地划分出岩石地层单位，岩石地层单位的“组”是地质图的基本成图单位。详细研究岩石地层单位的组成、结构、基本层序是实测地层剖面工作中的重要内容。同时还必须研究古生物化石在剖面中的分布情况，以便建立生物地层单位及结合其他地质年代资料建立年代地层单位。根据地层其他方面的物质特征，还可以建立起其他相应类型的地层单位。

二、实测地层剖面线的选择

剖面应选择在地层层序完整、露头连续、构造简单、化石丰富、岩性组合和厚度具有代表性，且易于到达的地区。除此之外，还应注意:

(1)实测剖面线的方位应基本垂直于地层或主要构造线走向，一般情况下两者之间的夹角不宜小于60°。

(2)实测剖面的比例尺应根据规范要求及施测对象的具体情况而定。常用的比例尺为1∶100～1∶2000。由于现在的工作更加细致，常采用较大的比例尺。在剖面图上能标定为1mm的单层，均可在实地按相应比例尺所代表的厚度划分出来。如当比例尺为1∶1000时，出露宽度超过1m的地层体就要划分出来。在剖面图上小于1mm，但具有特殊意义的单位(如标志层、含矿层等)，可放大至1mm表示。

(3)剖面要尽量保持完整、连续。当剖面需要平移时，最好沿着某一标志层进行平移，并在图上注明平移方向和距离。

(4)剖面的起点与终点应作为地质点标定在地形图上。

三、实测地层剖面的野外工作

(一)测量导线方位、导线斜距及地形坡度角

此项工作由前、后测手完成。实测剖面前，要先确定野外总导线方位。前、后测手沿这一方位延伸导线。测量时，一般采用罗盘测量导线方位和地形坡度角，用皮尺或测绳丈量地层斜距。测量后将测得的数据连同坡度的“+”或“－”号一同报告给记录人员。沿导线延伸方向，上坡时坡角为“+”，下坡时为“－”。

(二)分层

实测地层剖面以“层”作为基本描述单位。要将地层剖面连续地划分为一系列不同的“层”，而加以描述。“层”可以是单一岩性，也可以是由不同岩性组成的复合层。垂向上岩性的任何差异都可以作为分层标志。“层”的内部基本连续，与邻层明显可分，通常以自然岩性厚度作为分层规模的下限，对于特殊的岩性层，如正常沉积岩中的火山碎屑岩夹层、含矿层和化石富集层等应单独分层。

分层人员需将分层的结果及时通报给组内其他人员，并在分层处用红油漆作上标记。

(三)描述

沉积岩区新的填图方法对地层的记录描述提出了更高的要求。除了对岩石本身成分、结构、构造的详细描述外，还应特别注意对地层中一些具有指相意义的生物实体化石、遗迹化石、特征矿物以及地层本身几何形态、空间叠覆关系的描述。另外，新方法要求在野外实测剖面时，一定要现场算出厚度，画出柱状图，并用各种约定的符号标注采样位置、编号及观察到的现象，以便及时掌握各地层单位基本层序的变化情况。柱状图中的岩性花纹可以暂不填满，只画特殊沉积岩的花纹，其比例尺亦可逐层不一。野外实测地层剖面记录格式如图5-25所示，常用岩性图例符号见附录二。

图5-25 实测地层剖面记录格式

野外记录的重点内容:

1.岩性

分层的岩性，可用颜色+层理+结构+成分命名方式予以概括，例如:紫红色厚层细粒石英砂岩。然后再补充描述具体特征。除了对岩石的成分、颜色详细描述外，要注意对原生沉积构造的观察记录，包括“层”的形态、层理类型、单层厚度、各种交错层理、滑塌变形、液化变形、压实变形构造、原生与次生孔洞、生物潜穴、帐篷构造、层纹石或叠层石;层顶面的波痕、冲蚀痕、干裂或水下收缩裂隙、生物遗迹;层底面的各类印痕、印模等，均需全面观测描述，主要的现象要进行素描和照相。

2.化石

化石既具有年代意义又是良好的沉积环境指示物。所以，必须加强对沉积岩中所含化石的研究，至少要描述肉眼能分辨的化石的门类组合特征、个体形态、保存状况、分布状态及其与岩性和沉积构造的关系、排列的优选方位和遗迹化石的类型等，每个化石采集点的层位，特别是首现和末现位置均需测量记录。

3.古流向

古流向资料对研究沉积环境、沉积物供应方向、古地形坡向和岩石地层单位的形态和延伸方向等有重要意义。扁平砾石的叠瓦状排列、定向排列的长条形颗粒和生物化石、斜层理、波痕、沟槽模、水道构造、原生滑动变形构造等，都可用来测定古流向。古流向可以在野外直接测量，也可以在获得有关参数的基础上用投影网换算。简便易行的野外一次量测法，是用具有一条直线边棱的非磁性平板，使边棱沿岩层走向将板贴置于层面上，先在板上标出自然差别的古流向方位线，然后将此板以岩层走向那个边棱为轴转至水平，再量板上新标流向线的方位，即为岩层水平状态时的古流向。此方法仅适用于褶皱无倾伏的情况，如有倾伏，应再消除褶皱倾伏角的干扰。

4.岩层间的接触关系

对于岩层间的接触关系，要弄清具体特征。对于连续沉积的岩层，要注意岩性如何渐变过渡;不连续的沉积界面，应注意其形态(平整的、起伏的、有无印痕或印模)，上、下岩层是否交切，有无底砾岩与风化壳，并查清不连续的原因。怀疑有不整合时，除了接触关系特征外，还要注意在临近界面上下寻找确定地层时代的依据。

(四)标本和样品采集

实测地层剖面过程中要系统采集标本和样品，如岩石、古生物标本，化学分析、人工重砂样品等。标本和样品采集时的技术要求及稀密程度要视不同的标本和样品而定。如古地磁样品要定向采集，古生物标本采集后要用纸和棉花包裹，以防磨损。

采集的标本和样品一定要准确编号，注明所采位置。有关数据要及时报告给记录人员，填入表中，描述人员也要将这些数据纳入记录内容，以便核对。另外，标本采集人员，应逐层测量岩层产状。

(五)填写记录表格

登记人员要将导线编号、方位角、地层斜距、坡角(±)、产状、分层数据、标本号及产出位置、名称等准确无误地填入预先制定的统一格式的表格中(表5-5)。

(六)绘制草图

野外要绘制导线平面图和投影剖面图。

1.导线平面图的绘制方法

首先，选定比例尺。然后以图纸的横线作为野外总导线方位，在图纸上按分导线方位截取出每一导线的水平距(根据导线斜距及地形坡角按公式D=Lcosβ求出，也可用投影法作图求出)。将导线起止点标好序号，按照导线的顺序依次作出。在各导线上，按照分层水平距离标出各分层位置，按地层沿走向的延伸情况及坡向画出分层符号。每层内要标注分层号，标出产状符号。以此种方法连续画出各导线上的内容，直到剖面终点。如果中途需要平移，应在图上注明平移方向和距离。

2.剖面图的绘制

绘制剖面图草图的目的是反映地形变化的细节以及为清绘剖面图提供参考。

剖面图草图一般采用展开法绘制。在平面图下方的适当位置绘制剖面图草图。此时，图纸的横线即为水平线，竖线则为标高。

表5-5 实测地层剖面登记表格式

确定剖面的起点后，按照地形坡度角由起点作一射线(可以不实际画出，而用三角板或直尺带有刻度的一侧边代替)，在其上按比例尺根据第一导线的斜距找出第一导线的终点，此点的标高代表了第一导线终点处的标高。根据地形的实际变化，用一条曲线把起点和这一终点连接起来，即获得了第一导线经过处的地形近真迹线。在地形线上根据各分层的斜距标出各分层。依此方法将第二导线的起点(第一导线的终点)和终点按实际地形连接起来，就可得到第二导线经过处的地形近真迹线。如此循环就可得到整个剖面的地形近真迹线，在地形线上标上分层符号、层号、产状、岩性花纹、采样位置、重要地物标志。这样就构成了一张野外地层剖面草图。

四、实测地层剖面资料的室内整理及制图

(一)野外原始资料整理

室内工作的第一步是核对野外获得的各项数据，各项数据要做到准确无误。标本编号与记录要一致。要将各种原始记录编号造册登记。标本、样品采集人员应将标本按层位排开，仔细核对之后，在标本的适当位置涂上白油漆，将编号写在上面。

(二)岩层厚度计算

新的填图方法要求岩层厚度计算和柱状剖面图的绘制在实测剖面的过程中就地完成，考虑到学生实习的实际情况，上述工作也可在室内完成。

岩层厚度的计算方法有查表法、图解法、赤平投影法和公式计算法，常用的是公式计算法(表5-6)。

表5-6 剖面数据计算表格式

地层厚度应分层计算，计算方法可利用利昂诺夫斯基公式:

D=L(sinα·cosβ·sinγ±cosα·sinβ)

式中:D为岩层厚度;α为岩层倾角;β为地面坡角;γ为剖面导线方向与岩层走向间夹角;L为岩层地面斜距。

式中加、减号的取舍与地面坡向和岩层倾向的相互关系有关，而与坡角的“+”、“－”无关(坡角的“+”、“－”在计算高差时考虑)。当岩层倾向与坡向相反时用“+”，相同时用“－”。

如图5-26所示。假设图5-26代表了近于垂直于岩层走向的一个地层剖面，在山坡的左侧时厚度公式为:

D=L(sinα·cosβ·sinγ+cosα·sinβ)

在山坡的右侧时厚度公式则为:

D=L(sinα·cosβ·sinγ－cosα·sinβ)。

图5-26 地面坡向、岩层产状与岩层厚度的关系

(三)实测剖面图的制图

实测剖面图的制图方法，通常有展开法和投影法两种。当剖面导线方位比较稳定，转折较少时，多用展开法作图;当导线方位多变，转折较多时，则宜用投影法作图。

1.用展开法绘制实测剖面图

用展开法清绘实测剖面图时，不需要绘制导线平面图，绘制方法同草图。

绘制地质要素时要注意，多数情况下，地层走向不会完全同实测剖面线的方位垂直。因此，在绘制岩性花纹时，需要进行真倾角和视倾角的换算。除夹角大于80°可忽略不计外，凡剖面方位与地层走向夹角小于80°时，都应按视倾角绘制岩性花纹。用展开法绘制实测剖面图，方法简便，但是由于将转折的导线展开，在地质剖面图上夸大了地质体的实际宽度。

2.用二次投影法绘制剖面图

(1)确定总导线方位。要对野外确定的总导线方位进行校对，将野外导线平面图的起点和终点的连线方位确定为总导线方位，以箭头的形式标绘在图纸上方的一侧。

(2)以图纸的横线为总导线方位，在图纸的上半部绘出导线平面图。绘制方法同草图(一次投影)。

(3)在平面图的下方选择一条横线作为剖面图的投影基准线，将导线平面图上的导线分界点，垂直投影到这条基准线上，根据各导线终点处的累积高差，参考野外草图，勾绘出地形线。将各分层界线、地物标志等相应地投影到地形线上(二次投影)。

(4)绘制地质要素，在根据地层的产状绘制岩性花纹时，其要求同展开法。在没有断层分隔的非角度不整合地层序列内，在不同产状的两点之间，地层的产状应是逐渐变化的。岩性花纹绘制完成后，将分层号、产状、化石层位、典型地物依次标绘在图上，写上图名、比例尺，就构成了一张完整的剖面图(图5-27)。

图5-27 实测剖面图的格式(按投影法)

(5)在投影法作图的过程中，为了更加准确地反映地层界线的空间延伸情况，地层界线的第二次投影也可以采用沿岩层走向投影的方法。作法是:在导线平面的居中位置选一条横线作为投影基准线，将各分导线上经过一次投影后的地层分界点按地层的走向延伸，与投影基准线相交，这些点即为地层分界线在基准线位置上的理想出露点，将这些点垂直下移到地形线的相应位置上，作为剖面图上地层的分界点，分界点之间画上相应的图饰即可。

(四)柱状剖面图的编制

实测地层剖面的成果资料是地层柱状剖面图，它可综合反映地层厚度、层序、岩性、接触关系、古生物、矿产等资料。柱状剖面图所反映的内容要全面、详实，对各分层的描述要有概括性，简明扼要。

柱状剖面图的常见格式见图5-28。

图5-28 柱状剖面图格式