閱讀地質(zhì)圖三《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(2000年5月)實(shí)習(xí)一讀水平巖層地質(zhì)圖,確定巖層產(chǎn)狀一,目的要求1,明確地質(zhì)圖的概念,了解地質(zhì)圖的圖式規(guī)格2,解閱讀地質(zhì)圖的一般步驟和方法掌握永平巖層在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征學(xué)會(huì)在地形地質(zhì)圖上用三點(diǎn)法求巖層產(chǎn)狀要素二,說(shuō)明(一),地質(zhì)圖的概念及圖式規(guī)格1,地質(zhì)圖地質(zhì)圖:是用一定的符號(hào),色譜和花紋將地殼某部分各種地質(zhì)體積地質(zhì)現(xiàn)象(如各種巖層,巖體,地質(zhì)構(gòu)造,礦床等的時(shí)代,產(chǎn)狀,分布和相互關(guān)系),按一定比例概括地投影到平面圖(地形圖)上的一種圖件.一幅正規(guī)的地質(zhì)圖應(yīng)該有圖名,比例尺,圖例和責(zé)任表(包括編圖單位或人員,編圖日期及資料來(lái)源等).圖名:表明圖幅所在地區(qū)和圖的類(lèi)型.一般采用圖區(qū)內(nèi)主要城鎮(zhèn),居民點(diǎn)或主要山嶺,河流等命名.如果比例尺較大,圖幅面積小,地名小不為眾人所知或同名多,則在地名上要寫(xiě)上所屬的省(區(qū)),市或縣名.圖名用端正美觀的字體書(shū)寫(xiě)于圖幅上端正中或圖內(nèi)適當(dāng)位置.比例尺:又稱(chēng)縮尺,用以表明圖幅反映實(shí)際地質(zhì)情況的詳細(xì)程度.地質(zhì)圖的比例尺與地形圖或地圖的比例尺一樣,有數(shù)字比例尺和線條比例尺.比例尺一般注于圖框外上方圖名之下或下方正中位置.圖例:是一張地質(zhì)圖不可缺少的部分.不同類(lèi)型的地質(zhì)圖各有所表示的地質(zhì)現(xiàn)象的圖例.普通地質(zhì)圖的圖例是用各種規(guī)定的顏色和符號(hào)來(lái)表明地層,巖體時(shí)代和性質(zhì).圖例通常是放在圖框外的右邊或下邊,也可放在圖框內(nèi)足夠安排圖例的空白處.圖例要按一定順序排列,一般按地層,巖石和構(gòu)造這樣的順序排列,并在它們前面寫(xiě)上"圖例"二字.地層圖例的安排是從上到下由新到老;如放在圖的下方,一般是由左向右從新到老排列.圖例都畫(huà)成大小適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)方形的格子排成整齊的行列.在長(zhǎng)方格的左邊注明地層時(shí)代,右邊注明主要巖性,方格內(nèi)著上和注明與地質(zhì)圖上同層位的相同顏色和符號(hào).已確定時(shí)代的噴出巖,變質(zhì)巖要按其時(shí)代排列在地層圖例相應(yīng)位置上.巖漿巖體圖例放在地層圖例之后,己確定時(shí)代的巖體可按新老排列,時(shí)代未定的巖體按酸性到基性順序排列.構(gòu)造符號(hào)的圖例放在地層,巖石圖例之后,一般排列順序是:地質(zhì)界線,摺皺,軸跡(構(gòu)造圖中才有),斷層,節(jié)理以及層理,劈理,片理,流線,流面和線理產(chǎn)狀要素,除斷層線用紅色線外,其余都用黑色線,對(duì)地層界線,斷層線是實(shí)測(cè)的與推斷的,圖例與圖內(nèi)一樣,應(yīng)有所區(qū)別.圖框外左上側(cè)注明編圖單位,右上側(cè)寫(xiě)明編圖日期,下方左側(cè)注明編圖單位,技術(shù)負(fù)責(zé)人及編圖人,右側(cè)注上引用的資料(如圖件)單位,編制者及編制日期.或者將上述內(nèi)容列繪成"責(zé)任表"放在圖框外右下方.2,地質(zhì)剖面圖正規(guī)地質(zhì)圖常附有一幅或幾幅切過(guò)圖區(qū)主要構(gòu)造的剖面圖.剖面圖也有一定的規(guī)定.剖面圖如單繪一幅時(shí),則要標(biāo)明剖面圖圖名,通常是以剖面所在地區(qū)地名及所經(jīng)過(guò)的主要地名(如山峰,河城鎮(zhèn)和居民點(diǎn))作為圖名.如為圖切剖面并附在地質(zhì)圖下面,則只以剖面標(biāo)號(hào)表示.剖面在地質(zhì)圖上的位置用一細(xì)線標(biāo)出,兩端注上剖面代號(hào).剖面圖的比例尺應(yīng)與地質(zhì)圖的比例尺一致,如剖面圖附在地質(zhì)圖的下方,可不再注明水平比例尺.垂直比例尺表示在剖面兩端豎立的直線上,下邊先選定比本區(qū)最低點(diǎn)更低的某一標(biāo)高(可選至0以下)一條水平線作基線,然后以基線為起點(diǎn)在豎直線上注明各高程數(shù).如剖面圖垂直比例尺放大,則應(yīng)注明水平比例尺和垂直比例尺.剖面圖兩端的同一高度上注明剖面方向(用方位角表示).剖面所經(jīng)過(guò)的山嶺,河流·城鎮(zhèn)等地名應(yīng)注明在剖面的上面所在位置.為醒目美觀,最短把方向,地名排在同一水平位置上.剖面圖的放置一般南端在右邊,北端在左邊,東右西左,南西和北西在左邊,北東和南東端在右邊.剖面圖與地質(zhì)圖所用的地層符號(hào),色譜應(yīng)該一致.如剖面圖與地質(zhì)圖在一幅圖上,則地層圖例可以省去.剖面圖內(nèi)一般不要留有空白.地下的地層分布,構(gòu)造形態(tài)應(yīng)該根據(jù)該處地層厚度,層序,構(gòu)造特征推斷繪拙.3,地層柱狀圖正式的地質(zhì)圖或地質(zhì)報(bào)告中常附有工作區(qū)的地層綜合柱狀圖.地層柱狀圖可以附在地質(zhì)圖的左邊,也可以繪成單獨(dú)一幅圖.比例尺可根據(jù)反映地層詳細(xì)程度的要求和地層總厚度而定.綜合地層柱狀圖是按工作區(qū)所有出露地層的新老疊置關(guān)系恢復(fù)成水平狀態(tài)切出的一個(gè)具代表性的柱子.在柱子中表示出各地層單位或?qū)游坏暮穸?時(shí)代及地層系統(tǒng)和接觸關(guān)系等.一般只繪地層(包括噴出巖),不繪侵人體.也有將侵入巖體按其時(shí)代與圍巖接觸關(guān)系繪在柱狀圖里.用巖石花紋表示的地層巖性柱子的寬度,可根據(jù)所繪柱狀圖的長(zhǎng)度而定,使之寬窄適度,美觀大方,一般以2-4厘米為宜.(二),閱讀地質(zhì)圖的一般步驟和方法讀地質(zhì)圖首先要看圖式和洛種規(guī)格,即先看圖名,比例尺和圖例.還應(yīng)具備地形圖和地圖有關(guān)知識(shí).從圖名和圖幅代號(hào),經(jīng)緯度,了解圖幅的地理位置和圖的類(lèi)型;從比例尺可以了解圖上線段長(zhǎng)度,面積大小和地質(zhì)體大小及反映詳略程度;圖幅編繪出版年月和資料來(lái)源,便于查明工作區(qū)研究史.熟悉圖例是讀圖的基礎(chǔ).首先要熟悉圖幅所使用的各種地質(zhì)符號(hào),從圖例可以了解圖區(qū)出露的地層及其時(shí)代,順序,地層間有無(wú)間斷,以及巖石類(lèi)型,時(shí)代等.讀圖例時(shí),最好與圖幅地區(qū)的綜合地層柱狀圖結(jié)合起來(lái)讀,了解地層時(shí)代順序和它們之間接的觸關(guān)系(整合或不整合).在閱讀地質(zhì)內(nèi)容之前應(yīng)先分析一下圖區(qū)的地形特征.在比例尺較大(如大于1:50000)的地形地質(zhì)圖上,從等高線形態(tài)和水系可了解地形特點(diǎn).在中小比例尺(1:10萬(wàn)-1:50萬(wàn))地質(zhì)圖上,一般無(wú)等高線,可根據(jù)水系分布,山峰標(biāo)高的分布變化,認(rèn)識(shí)地形的特點(diǎn).一幅地質(zhì)圖反映了該地區(qū)各方面地質(zhì)情況.讀圖時(shí)一般要分析地層時(shí)代,層序和巖石類(lèi)型,性質(zhì)和巖層,巖體的產(chǎn)狀,分布及共相互關(guān)系.對(duì)于分析地質(zhì)構(gòu)造方面主要是褶皺的形態(tài)特征,空間分布,組合和形成時(shí)代;斷裂構(gòu)造的類(lèi)型,規(guī)模,空間組合,分布和形成時(shí)代或先后順序;巖漿巖體產(chǎn)狀和原生及次生構(gòu)造以及變質(zhì)巖區(qū)所表現(xiàn)的構(gòu)造特征等等.讀圖分析時(shí),可以邊閱讀,邊記錄,邊繪示意剖面圖或構(gòu)造綱要圖.(三),讀水平巖層地質(zhì)圖水平巖層在地面和地形地質(zhì)圖上的特征:地質(zhì)界線與地形等高線平行或重合;在溝谷處界線呈"尖牙"狀,其尖端指向上游,在孤立的山丘上,界線呈封閉的曲線;在巖層未發(fā)生倒轉(zhuǎn)飾情況下,老巖層出露在地形的低處,新巖層分布在高處;巖層露頭寬度取決于巖層厚度和地面坡度,當(dāng)?shù)孛嫫露纫恢聲r(shí),巖層厚度大的,露頭寬度也寬;當(dāng)厚度相同時(shí),坡度陡處,露頭寬度窄,在陡崖處,水平巖層頂,底界線投影重合成一線,造成地質(zhì)圖上巖層發(fā)生"尖滅"的假象.(四),在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀要素的方法1,基本原理:(1),同一巖層面上不同高程的走向線相互平行;(2),在兩走向線的垂線上,低等高線的方向?yàn)閮A向;(3),傾角是巖層面和水平面的夾角.2,求解步驟:(1),在同一巖層面上找到兩個(gè)同一高程的點(diǎn),并將其連接起來(lái),即為這一高程的走向線.(2),在該層面上再找到相鄰高程的一個(gè)點(diǎn),通過(guò)該點(diǎn)平行上述走向線作一條直線,即為這一高程的走向線.(3),在兩條走向線之間做一垂線,低等高線的方向?yàn)閮A向.(4),在高等高線上截取一線段等于兩條走向線的高差,將兩線段作為兩條邊做一三角形.(5),用量角器量出低等高線出的銳角,即得出巖層傾角.(五),三點(diǎn)法求巖層產(chǎn)狀要素當(dāng)巖層產(chǎn)狀平緩,不能用羅盤(pán)準(zhǔn)確測(cè)定產(chǎn)狀時(shí),或者根據(jù)鉆探得到的層面標(biāo)高資料求地下巖層產(chǎn)狀,這時(shí)可用三點(diǎn)法.應(yīng)用三點(diǎn)法求巖層產(chǎn)狀的前提:①三點(diǎn)要位于同一層面上,但又不在一條直線上;②三點(diǎn)的方位,相互間水平距離和標(biāo)高(或高差)為已知,并且三點(diǎn)相距不太遠(yuǎn);③在三點(diǎn)范圍內(nèi)巖層面平整,產(chǎn)狀無(wú)變化,無(wú)褶皺,無(wú)斷層.2,三點(diǎn)法的要點(diǎn):在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的連線上,找到與中間高程點(diǎn)等高的另一個(gè)點(diǎn),就可以作出這一高程的走向線,過(guò)最高點(diǎn)或最低點(diǎn)可以作出與上述等高線平行的另一高程的走向線,根據(jù)兩走向線各自高程和水平距離,可以求出傾向和傾角.3,求解方法參見(jiàn)"在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀要素的方法".三,作業(yè):1,閱讀,分析凌河地形地質(zhì)圖,判別哪些地層是水平巖層,并求凌河地形地質(zhì)圖中K1巖層的厚度.2,在凌河地形地質(zhì)圖上求下石炭統(tǒng)頂面或底面的產(chǎn)狀.3,在松溪地形地質(zhì)圖上,根據(jù)(1)已知某赤鐵礦層為一傾斜礦層,產(chǎn)狀穩(wěn)定,有三個(gè)鉆孔各見(jiàn)礦深度為:ZK260米,ZK340米,ZK580米,用三點(diǎn)法求該礦層產(chǎn)狀;(2)在設(shè)計(jì)鉆孔ZK9處,預(yù)計(jì)打多深即可達(dá)該赤鐵礦層頂面(提示:鉆孔中鐵礦層頂面高程等于鉆孔地面位置高程減去見(jiàn)礦深度).實(shí)習(xí)二讀傾斜巖層地質(zhì)圖,編制傾斜巖層剖面圖一目的要求1,認(rèn)識(shí)傾斜巖層和不整合接觸關(guān)系在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征,學(xué)會(huì)用"V"字形法則分析傾斜巖層的產(chǎn)狀;2,學(xué)習(xí)編繪傾斜巖層地質(zhì)剖面圖的方法.二,說(shuō)明(一),分析傾斜巖層在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征傾斜巖層在大比例尺地形地質(zhì)圖上,表現(xiàn)出巖層界線與地形等高線成不同交截關(guān)系,在山脊和溝谷處彎曲成"V"字形,而有一定規(guī)律,即所謂"V"字形法則.通過(guò)讀圖應(yīng)用這一規(guī)律,掌握巖層產(chǎn)狀與地形及其相互關(guān)系對(duì)巖層界線形態(tài)影響的分析方法.同時(shí)也注意巖層露頭寬度的變化與巖層厚度,產(chǎn)狀和地形的關(guān)系.(二),認(rèn)識(shí)不整合在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征根據(jù)地質(zhì)圖上出露的地層時(shí)代,層序,如在圖區(qū)內(nèi)在兩個(gè)不同時(shí)代的地層之間存在地層缺失,即兩地層時(shí)代層序不連繼,而兩地層產(chǎn)狀一致,界線基本平行,則為平行不整合;如兩地層產(chǎn)狀不平行,較新地層的底面界線截過(guò)不同時(shí)代的較老地層界線,則為角度不整合.(三),繪制傾斜巖層地質(zhì)剖面圖一幅正式地質(zhì)圖通常附有一條或幾條通過(guò)圖區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造的圖切地質(zhì)剖面圖,以反映圖區(qū)構(gòu)造形態(tài)及組合特征,與地質(zhì)圖相結(jié)合,有助于我們從三維空間去認(rèn)識(shí)和恢復(fù)地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)和產(chǎn)狀.因此,對(duì)于圖切剖面應(yīng)該學(xué)會(huì)繪制和閱讀分析方法.其繪制方法和步驟如下:選擇剖面位置:在分析圖區(qū)地形特征,地層的出露,分布和產(chǎn)狀變化以及構(gòu)造特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,要使所作的剖面盡量垂直于區(qū)內(nèi)地層走向,通過(guò)地層出露較全和圖區(qū)主要構(gòu)造部位,或者選在閱讀地質(zhì)圖所需要作剖面的地方.選定后,將剖面線標(biāo)定在地質(zhì)圖上.繪地形剖面:在繪圖紙(以方格紙為好)上畫(huà)出剖面基線,長(zhǎng)短與剖面相等,兩端注上垂直線條比例尺(一般與地質(zhì)圖比例尺一致),按等高間距作一系列平行于基線的水平線(用方格紙作剖面只注明標(biāo)高位置).基線標(biāo)高一般取比剖面所過(guò)區(qū)域最低等高線高度再低1-2個(gè)間距,然后以基線高程為起點(diǎn),按等高距依次注明每條平行線的高程并將基線與地質(zhì)圖上剖面線放平行.最后將地質(zhì)圖上的剖面線與地形等高線各交點(diǎn)一一投影到相應(yīng)高程的水平線上(或剖面標(biāo)高位置),按實(shí)際地形用平滑曲線連接相鄰點(diǎn)即得出地形剖面.完成地質(zhì)剖面:將地質(zhì)圖上的剖面線與地質(zhì)界線(地層分界線,不整合線,斷層線等)的各交點(diǎn)投影到地形剖面曲線上,按各點(diǎn)附近的地層傾向和傾角繪出分層界線.如剖面與走向斜交時(shí),則應(yīng)按剖面方向的視傾角繪分層界線.繪制巖性花紋:對(duì)各分巖層應(yīng)按其巖性繪上規(guī)定的巖性花紋,并按照地質(zhì)圖注明相應(yīng)的地層代號(hào).巖石花紋有時(shí)要附圖例.整飾剖面圖:按實(shí)習(xí)二地質(zhì)剖面圖格式要求進(jìn)行整飾.三,作業(yè)1,分析南澗鎮(zhèn)地形地質(zhì)圖,用"V"字形法則分析圖區(qū)巖層產(chǎn)狀,認(rèn)識(shí)地層接觸關(guān)系.2,繪制凌河地形地質(zhì)圖中A一B地質(zhì)剖面圖.實(shí)習(xí)三根據(jù)巖層產(chǎn)狀要素編制傾斜巖層地質(zhì)圖一,目的要求1,學(xué)會(huì)根據(jù)平整的巖層(或礦層,斷層)界面在某一點(diǎn)的產(chǎn)狀要素,用幾何作圖法在地形圖上繪出該層界線的分布形態(tài);2,通過(guò)這一作圖方法,加深理解地質(zhì)界線與巖層產(chǎn)狀和地形的關(guān)系.二,說(shuō)明(一),原理:在一個(gè)層面平整,產(chǎn)狀穩(wěn)定的傾斜巖層層面上,作出一系列同一等高距的不同高度的走向線.這一系列走向線投影在水平面上,也相應(yīng)成為間距相等的一系列平行線,這些投影線問(wèn)的平距又叫放線炬.在同比例尺圖上,放線距與巖層傾角成反比,傾角緩,放線距大;傾角愈陡,放線距愈小.從前面在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀要素的作圖法可以看出,某一巖晨界線與同一高度等高線交點(diǎn)相聯(lián)直線,即為該巖層面在這一高程的走向線.因此,反過(guò)來(lái),某一巖層界面上不同高度走向線與其相等高度的地形等高線的交點(diǎn),也就是該界面的出露點(diǎn),把這些點(diǎn)依次由低到高或由高到低用平滑曲線聯(lián)接起來(lái),就繪出了該界面在地面的出露線,即地質(zhì)界線.當(dāng)然,地質(zhì)圖不是用這種方法來(lái)編制,但對(duì)于填繪為浮土掩蓋的局部地段的地質(zhì)界線或閱讀分析地質(zhì)圖和選定布置探槽工程位置都有指導(dǎo)意義.(二),作圖的方法步驟已知條件:在有等高線的地形圖上,已知巖層界面一露頭點(diǎn)的產(chǎn)狀要素.求出放線距:按已知巖層產(chǎn)狀要素求放線距有兩種方法:第一種方法是計(jì)算法,即根據(jù)放線距與等高距和巖層傾角之間的關(guān)系求出,放線距a=htanα.式中h為等高距,α為巖層傾角,得出的放線距a是實(shí)地水平距離,應(yīng)按地形圖比例尺折算成圖上的平距.如等高距h=l0米,α=45°,則a=l0米,按1:2000比例尺,則a在圖上的平距為0.5厘米.第二種方法是圖解法,直接從圖上己知點(diǎn)A作走向線,并延長(zhǎng)到圖框外邊,垂直此走向線作一直線,并在此直線一端注上出露點(diǎn)A的高度,然后以此線為基線,按比例尺以等高線高差為間距,畫(huà)一系列與之平行的直線,并以露頭A點(diǎn)走向線高程為準(zhǔn),按順序注上高程.通過(guò)圖框外A點(diǎn),以已知高程線為基準(zhǔn),按巖層傾向和傾角傾斜線,分別與各高程平行線交出數(shù)點(diǎn),然后過(guò)這些交點(diǎn)作與AA走向線平行的線,各平行線之間的間距a即為放線距.作圖:過(guò)已知點(diǎn)根據(jù)巖層面在該點(diǎn)的產(chǎn)狀作一走向線,其高程即為該點(diǎn)的標(biāo)高,再按所求得的放線距沿傾向依次畫(huà)出一系列不同高程的走向線,注明各自的標(biāo)高.然后分別定出各相同高程的走向線和地形等高線的交點(diǎn),把這些交點(diǎn)依次用光滑曲線連接起來(lái),即為該巖層界面地質(zhì)界線.三,作業(yè)用鷹巖地形圖按下列條件作圖:1,在該區(qū)白堊系(K)含銅砂礫巖層上層面出露于C點(diǎn),傾斜為168°∠10°,其上為頁(yè)巖,砂礫巖層下層面為不整合面,出露于B點(diǎn),傾斜也是168°∠10°,該點(diǎn)不整合面之下正好是元古界(Pt)含銅白云巖層上層面與黑色板巖的分界點(diǎn),傾斜為20°∠27°.試?yán)L制該區(qū)地質(zhì)圖.地形圖比例尺為1:50000,等高線間距為10米.(注意:不整合面上下要分別作各自的放線距和不同高程走向平行線,并應(yīng)先聯(lián)繪不整合面以上的地質(zhì)界線.)2,確定在過(guò)B點(diǎn),p點(diǎn)布置揭露含銅砂礫巖層頂,底板探槽的最佳方位(距離最短).3,試分析在F點(diǎn)布置鉆孔以查明含銅白云巖的埋藏深度是否合理.實(shí)習(xí)四讀褶皺區(qū)地質(zhì)圖,繪制褶皺地區(qū)剖面圖一,目的要求1,初步掌握閱讀褶皺地區(qū)地質(zhì)圖的步驟和方法.學(xué)會(huì)從地質(zhì)圖上認(rèn)識(shí),分析摺皺的形態(tài),組合特征及形成時(shí)代.學(xué)會(huì)在褶皺區(qū)地質(zhì)圖上繪制圖切剖面圖(鉛直剖面圖和橫截面圖)的方法.二,說(shuō)明首先從地質(zhì)圖及其圖例或所附地層柱狀圖上了解圖區(qū)所出露的地層的時(shí)代,層序和接觸關(guān)系,然后概略地認(rèn)識(shí)一下圖上新老地層分布和總體延伸情況.了解一下地形特征,結(jié)合比例尺了解地形對(duì)地層露頭分布形態(tài)及出露寬度的影響.從地質(zhì)圖上認(rèn)識(shí)分析摺皺,先要從地層分布是否有對(duì)稱(chēng)重復(fù),并結(jié)合地層新老關(guān)系和地層產(chǎn)狀,分辨出背斜和向斜,再進(jìn)而分析褶皺的形態(tài)和組合特征.認(rèn)識(shí)摺皺形態(tài)的關(guān)鍵是確定摺皺的兩翼,軸面和樞組的產(chǎn)狀.(一),對(duì)單個(gè)摺皺形態(tài)的認(rèn)識(shí)和分析區(qū)分背斜和向斜:先從一個(gè)老地層或新地層著手,橫過(guò)地層總的延伸方向觀察,如老地層兩側(cè)依次對(duì)稱(chēng)地分布著新的地層者為背斜,反之,在新地層兩側(cè)對(duì)稱(chēng)地分布著老的地層則為向斜.通常是一個(gè)背斜兩側(cè)毗鄰著向斜,一個(gè)向斜的兩側(cè)則發(fā)育著背斜.確定兩翼產(chǎn)狀:褶皺兩翼產(chǎn)狀及其變化,主要從地質(zhì)圖上標(biāo)繪的地層產(chǎn)狀,符號(hào)直接去認(rèn)識(shí)和分析.在一定情況下,也可以根據(jù)同一巖層在褶皺兩翼露頭寬度的差異,定性地對(duì)比兩翼的大小.這種分析是從巖層厚度基本穩(wěn)定,地形起伏不大或褶皺兩翼的地面坡度相似為前提,而巖層露頭寬度只與巖層傾角大小有關(guān),露頭寬度窄的一翼傾角大,寬的一翼傾角小.判斷軸面產(chǎn)狀:要較準(zhǔn)確地確定褶皺軸面的產(chǎn)狀,可以通過(guò)系統(tǒng)地測(cè)量?jī)梢硗粠r層產(chǎn)狀,用極射赤平投影方法或幾何作圖法來(lái)確定.在地質(zhì)圖上,也可以從褶皺兩翼產(chǎn)狀大致判斷出軸面產(chǎn)狀.如兩翼傾向相反,傾角大致相等,則軸面直立;兩翼傾向,傾角基本相同,則軸面產(chǎn)狀也與兩翼產(chǎn)本一致(即為等斜褶皺).對(duì)于兩翼產(chǎn)狀不等或一翼倒轉(zhuǎn)的褶皺,無(wú)論背斜或向斜,其軸面大致是與傾角較小的一翼的傾斜方向近于一致,除平臥褶皺和等斜褶皺外,軸面傾角一般是大于緩翼傾角,而小于陡翼傾角.樞紐產(chǎn)狀和軸跡的確定:當(dāng)?shù)匦纹教骨荫薨檭梢韮A角變化不大時(shí),兩翼地層界線基本上平行延伸,可認(rèn)為褶皺樞紐水平;如兩翼巖層走向不平行,或兩翼同一巖層界線呈交會(huì)或弧形轉(zhuǎn)折彎曲,可認(rèn)為褶皺樞紐是傾伏的,在傾伏背斜兩翼同一巖層界線在樞紐傾伏處交會(huì)成"V"形或弧形的凸側(cè)或"V"形尖端指向樞紐傾伏方向.向斜則反之.轉(zhuǎn)折端形態(tài)認(rèn)識(shí):在地形較平緩的情況下,軸面直立或陡傾斜的傾伏褶皺,在地質(zhì)圖上褶皺傾伏端的地層界線彎曲形態(tài),大致可以反映褶皺在剖面上的轉(zhuǎn)折端的形態(tài).褶皺形態(tài)的描述:一般包括以下內(nèi)容:褶皺名稱(chēng)(地名加褶皺類(lèi)型),位置(地理位置和所在區(qū)域構(gòu)造部位),分布延伸情況,核部位置及組成地層,組成兩翼地層及產(chǎn)狀,轉(zhuǎn)折端形態(tài),軸面及樞紐產(chǎn)狀,次級(jí)褶皺分布及特征,褶皺被斷層或侵入巖體破壞情況等.(二),褶皺的組合特征的認(rèn)識(shí)在逐個(gè)分析了圖區(qū)的背斜,向斜之后,再?gòu)牡刭|(zhì)圖上的軸跡排列情況和剖面上褶皺組合形態(tài),確定和描述褶皺的組合型式,如雁行式,隔檔式,隔槽式或復(fù)背斜,復(fù)向斜(要結(jié)合平面和剖面).(三),確定褶皺形成時(shí)代主要根據(jù)地層間的角度不整合接觸關(guān)系來(lái)確定褶皺形成時(shí)代.不整合面以下的褶皺形成于不整合面以下褶皺巖層的最新地層時(shí)代之后,不整合面以上最老地層時(shí)代之前.此外,還可以根據(jù)褶皺與已知時(shí)代的侵入巖體或斷裂構(gòu)造的關(guān)系來(lái)判斷,這將在以后有關(guān)實(shí)習(xí)中討論.(四)褶皺地區(qū)鉛直剖面圖的繪制分析圖區(qū)地形和褶皺特征:分析時(shí)應(yīng)注意地層界線的彎曲是與巖層產(chǎn)狀和地形的影響有關(guān)還是與次級(jí)褶皺有關(guān),如是次級(jí)褶皺,在剖面上應(yīng)反映出來(lái).選定剖面位置:剖面線應(yīng)盡可能垂直褶皺軸跡延伸方向,且能通過(guò)全區(qū)主要褶皺構(gòu)造.將選定的剖面線標(biāo)繪在地質(zhì)圖上.繪出地形剖面:繪制方法見(jiàn)實(shí)習(xí)三.標(biāo)記構(gòu)造位置:在剖面線上和地形剖面上用鉛筆標(biāo)出背斜和向斜的位置,對(duì)于剖面附近可能隱伏延展到剖面切過(guò)處的次級(jí)摺皺,應(yīng)將其軸跡線延到與剖面線相交,也在剖面線和地形剖面上標(biāo)出相應(yīng)位置.繪出摺皺形態(tài):將剖面線切過(guò)的地層界線的交點(diǎn)和褶皺(包括次級(jí)褶皺)的轉(zhuǎn)折端位置均投影到地形剖面上.在繪褶皺構(gòu)造時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1),剖面切過(guò)不整合界線時(shí),應(yīng)先畫(huà)不整合面以上的地層和構(gòu)造,然后再畫(huà)不整合面以下的地層和構(gòu)造.被不整合面所掩蓋的地質(zhì)界線和構(gòu)造,可順其延伸趨勢(shì)延至剖面線上,再將該點(diǎn)投影到不整合面,從此點(diǎn)繪出不整合面以下的地層界線和構(gòu)造.(2),剖面切過(guò)斷層時(shí),先畫(huà)斷層,然后再畫(huà)斷層兩側(cè)的地層和構(gòu)造.(3)繪褶皺構(gòu)造應(yīng)先從褶皺核部地層界線開(kāi)始,逐次繪出兩翼,并要注意表現(xiàn)出次級(jí)褶皺.(4)剖面線與地層走向斜交時(shí),應(yīng)將地層傾角換算成剖面方向上的視傾角畫(huà)出剖面.如剖面切過(guò)的地點(diǎn)無(wú)巖層產(chǎn)狀數(shù)值,可按同一翼最鄰近的產(chǎn)狀數(shù)據(jù)來(lái)畫(huà).(5)褶皺同一翼的相鄰巖層的傾角相差較大,上下巖層又是整合接觸關(guān)系,這只是巖層傾角局部變陡或變緩造成,可按兩翼同一巖層厚度基本不變的前提,將巖層傾角在地表處可按所測(cè)數(shù)值繪,向深處則加以適當(dāng)修正,使之逐漸與主要產(chǎn)狀協(xié)調(diào)一致.(6)恢復(fù)稽皺轉(zhuǎn)折端形態(tài)時(shí),軸面直立或近于直立的褶皺轉(zhuǎn)折端的形態(tài)與它在平面上的傾伏端露頭形態(tài)大致相似.在繪轉(zhuǎn)折端時(shí)也可根據(jù)樞紐傾伏角作縱向切面,求出到所作剖面處核部地層樞紐的深度,然后結(jié)合該層兩翼傾角及樞紐位置繪成圓弧.(五)褶皺橫截面圖的繪制方法褶皺橫截面圖是垂直于褶皺樞紐的截面投影圖.這種圖的投影繪制方法是基于這樣的原理:將地質(zhì)圖轉(zhuǎn)動(dòng)到便于我們順著褶皺樞紐傾伏方向進(jìn)行觀察的位置,順著樞紐傾伏方向觀察產(chǎn)生縮短視線的"側(cè)瞰構(gòu)造"的效應(yīng).這種圖是從地質(zhì)圖上用正投影方法繪制的,因此,一張反映褶皺構(gòu)造形態(tài)出露較完整,標(biāo)明有樞紐產(chǎn)狀的良好的地質(zhì)圖是繪制橫截面圖的基礎(chǔ).一幅橫截只能反映褶皺樞紐傾伏向和傾伏角基本不變的那一個(gè)區(qū)段的褶皺形態(tài)特征,如果樞紐產(chǎn)狀有變化,則要把圖區(qū)劃分成若干均勻區(qū)段來(lái)繪制各區(qū)段的橫截面圖,即橫截面圖所反映的是圓柱狀褶皺.橫截面圖繪制方法步驟介紹如下:1,在地質(zhì)圖上畫(huà)等間距方格,使其縱坐標(biāo)線與褶皺樞紐傾伏方向平行;橫坐標(biāo)與之垂直.2,作橫截面圖上的網(wǎng)格,橫截面圖垂直于縱坐標(biāo),基線與橫坐標(biāo)平行并等長(zhǎng).平行樞紐方向的縱坐標(biāo)之間的間距保持不變,而垂直樞紐的橫坐標(biāo)之間的間距則按h,=h.sinθ公式計(jì)算縮短(公式中h為原來(lái)坐標(biāo)間距;θ為樞紐傾伏角).3,將平面圖上的褶皺層界線與縱,橫坐標(biāo)的交點(diǎn),按在方格網(wǎng)上的位置標(biāo)繪到橫截面圖上坐標(biāo)投影網(wǎng)格上的相應(yīng)位置,并根據(jù)平面圖上褶皺的露頭形態(tài)將相鄰的點(diǎn)連成線,即得出順樞紐傾伏方向視察的褶皺構(gòu)造形象.三,作業(yè)1,分析暮云嶺地區(qū)地質(zhì)圖中的摺皺形態(tài)和形成時(shí)代.2,選擇圖區(qū)內(nèi)一個(gè)摺皺進(jìn)行文字描述.繪制暮云嶺地形地質(zhì)圖中A一B剖面圖.實(shí)習(xí)五編制和分析節(jié)理玫瑰花圖一,目的要求1,學(xué)會(huì)整理節(jié)理資料和繪制節(jié)理玫瑰花圖.2,分析節(jié)理玫瑰花圖并了解其構(gòu)造意義.3,學(xué)會(huì)編制和分折節(jié)理極點(diǎn)圖和等密圖.二,說(shuō)明(一),繪制節(jié)理玫瑰花圖的方法1,繪制節(jié)理走向玫瑰花圖:(1),資料整理:將野外測(cè)得的節(jié)理走向,換算成北東和北西方向,按其走向方位角的一定間隔分組.分組間隔大小依作圖要求及地質(zhì)情況而定,一般采用5°或10°為一間隔,如分成0°-9°,10°一19°.習(xí)慣上把0°歸入0°-9°組內(nèi),10°歸入10°-19°組內(nèi),其余類(lèi)堆.然后統(tǒng)計(jì)每組的節(jié)理數(shù)目,計(jì)算每組節(jié)理平均走向,如0°-9°組內(nèi),有走向?yàn)?°,5°,4°三條節(jié)理,則其平均走向?yàn)?°.把統(tǒng)計(jì)整理好的數(shù)值,填入表中.(2),確定作圖的比例尺及座標(biāo):根據(jù)作圖的大小和各組節(jié)理數(shù)目,選取一定長(zhǎng)度的線段代表一條節(jié)理,然后以等于或稍大于按比例表示的,數(shù)目最多的那一組節(jié)理的線段的長(zhǎng)度為半徑,作半圓,過(guò)圓心作南北線及東西線,在圓周上標(biāo)明方位角.(3),找點(diǎn)連線:從0°-9°一組開(kāi)始,煩序按各組平均走向方位角在半圓周上作一記號(hào),再?gòu)膱A心向圓周上該點(diǎn)的半徑方向,按該組節(jié)理數(shù)目和所定比例尺定出一點(diǎn),此點(diǎn)即代表該組節(jié)理平均走向和節(jié)理數(shù)目.各組的點(diǎn)確定后,順次將相鄰組的點(diǎn)連線.如其中某組節(jié)理為零,則連線回到圓心,然后再?gòu)膱A心引出與下一組相連(最好邊找點(diǎn)邊聯(lián)線).(4),寫(xiě)上圖名和比例尺.2,繪制節(jié)理傾向玫瑰花圖是按節(jié)理傾向方位角分組,求出各組節(jié)理的平均傾向和節(jié)理數(shù)目,用圓周方位代表節(jié)理的平均傾向,用半徑長(zhǎng)度代表節(jié)理?xiàng)l數(shù),作法與節(jié)理走向玫瑰花圖相同,只不過(guò)用的是整圓.(二)節(jié)理玫瑰花圖的分析節(jié)理玫瑰花圖是節(jié)理統(tǒng)計(jì)方式之一,方法簡(jiǎn)便,形象醒目,比較清楚地反映出主要節(jié)理的方向,有助于分析區(qū)-域構(gòu)造.最常用的是節(jié)理走向玫瑰花圖.分析節(jié)理玫瑰花圖,應(yīng)與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造結(jié)合起來(lái).因此,常把節(jié)理玫瑰花圖,按測(cè)點(diǎn)位置標(biāo)繪在地質(zhì)圖上.這樣就清楚反映出不同構(gòu)造部位的節(jié)理與構(gòu)造(如褶皺和斷層)的關(guān)系.綜合分析不同構(gòu)造部位節(jié)理玫瑰花圖的特征,就能得出局部應(yīng)力狀況,甚至可以大致確定主應(yīng)力軸的性質(zhì)和方向.(三),節(jié)理極點(diǎn)圖的編制節(jié)理極點(diǎn)圖通常是在施密特網(wǎng)上編制的,網(wǎng)的圓周方位表示傾向,由0°-360°,半徑方向表示傾角,由圓心到圓周為0°-90°.作圖時(shí),把透明紙蒙在網(wǎng)上,標(biāo)明北方,當(dāng)確定某一節(jié)理傾向后,再轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙至東西向(或南北向)直徑上,依其傾角定點(diǎn),該點(diǎn)稱(chēng)極點(diǎn),即代表這條節(jié)理的產(chǎn)狀.若產(chǎn)狀相同的節(jié)理有數(shù)條,則在點(diǎn)旁注明條數(shù).把觀測(cè)點(diǎn)上的節(jié)理都分別投成極點(diǎn),即成為該觀測(cè)點(diǎn)的節(jié)理極點(diǎn)圖.有時(shí),為了區(qū)分不同力學(xué)性質(zhì),不同規(guī)模,不同礦化的節(jié)理與褶皺,斷層的關(guān)系,可分別作圖.(四)節(jié)理等密圖的編制等密圖是在極點(diǎn)圖的基礎(chǔ)上編制的.其編制步驟如下:1,在透明紙極點(diǎn)圖上作方格網(wǎng)(或在透明紙極點(diǎn)圖下墊一張方格紙),平行E一W,S一N線,間距等于大圓半徑的1/10.2,用密度計(jì)統(tǒng)計(jì)節(jié)理數(shù):(1),工具:中心密度計(jì)是中間有一小圓的四方形膠板,小圓半徑是大圓半徑的十分之一.邊緣密度計(jì)是兩端有兩個(gè)小圓的長(zhǎng)條膠板,小圓半徑也是大口半徑的十分之一,兩個(gè)小圓圓心連線,其長(zhǎng)度等于大圓直徑,中間有一條縱向窄縫,便于轉(zhuǎn)動(dòng)和來(lái)回移動(dòng).(2),統(tǒng)計(jì):先用中心密度計(jì)從左到右,由上到下,依次統(tǒng)計(jì)小圓內(nèi)的節(jié)理數(shù)(極點(diǎn)數(shù)),并注在每一方格"十"中心,即小圓中心上;邊緣密度計(jì)統(tǒng)計(jì)圓周附近殘缺小圓內(nèi)的節(jié)理數(shù),將兩端加起來(lái)(正好是小圓面積內(nèi)的節(jié)理數(shù),計(jì)在"十"中心的那一個(gè)殘缺小圓內(nèi),小圓圓心不能與"十"中心重合時(shí),可沿窄縫稍作稱(chēng)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),如果兩個(gè)小圓中心均在圓周,則在圓周的兩個(gè)圓心上都記上相加的節(jié)理數(shù).(3),連線:統(tǒng)計(jì)后,大圓內(nèi)每一小方格"十"中心上都注上了節(jié)理數(shù)目,把數(shù)目相同的點(diǎn)連成曲線(方法與連等高線一樣),即成節(jié)理等值線圖.一般是用節(jié)理的百分比來(lái)表示,即把小圓面積內(nèi)的節(jié)理數(shù),與大圓面積內(nèi)的節(jié)理總數(shù)換算成百分比.因小圓面積是大圓面積的百分之一,其節(jié)理數(shù)亦成比例.如大圓內(nèi)的節(jié)理數(shù)為六十條,某一小圓內(nèi)的節(jié)理數(shù)為六條,則該小圓內(nèi)的節(jié)理比值相當(dāng)于百分之十.在連等值線時(shí),應(yīng)注意圓周上的等值線,兩端具有對(duì)稱(chēng)性.(4)整飾:為了圖件醒目清晰,在相鄰等值線(等密線)間著以顏色或畫(huà)以線條花紋,寫(xiě)上圖名,圖例和方位.節(jié)理等密圖的優(yōu)點(diǎn)是表現(xiàn)比較全面,節(jié)理的傾向,傾角和數(shù)目都能得到反映.尤其反映出節(jié)理的優(yōu)勢(shì)方位,缺點(diǎn)是作圖工作量較大.三,作業(yè)1,選擇某一觀測(cè)點(diǎn)的節(jié)理測(cè)量資料(統(tǒng)計(jì)節(jié)理不少于150條),按方位間隔加以整理的結(jié)果,然后根據(jù)整理后的資料列表分組,作節(jié)理走向玫瑰花圖.2,根據(jù)上述節(jié)理資料,用極等面積投影網(wǎng)編制節(jié)理極點(diǎn)圖,進(jìn)而編制節(jié)理等密圖.測(cè)點(diǎn)處巖層產(chǎn)狀為25°∠69°.實(shí)習(xí)六讀斷層地區(qū)地質(zhì)并作斷層地區(qū)綜合剖面圖一,目的要求學(xué)會(huì)在地質(zhì)圖上綜合分析斷層.綜合閱讀和分析摺皺和斷層共同發(fā)育區(qū)地質(zhì)圖.3,在地質(zhì)圖上求斷層產(chǎn)狀及斷距.4,繪制斷層地區(qū)綜合地質(zhì)剖面圖.二,說(shuō)明(一),斷層發(fā)育區(qū)地質(zhì)特征的概略分析分析該區(qū)出露的地層,建立地層層序;判定不整合的時(shí)代;研究新老地層分布及產(chǎn)狀;確定區(qū)內(nèi)褶皺形態(tài),軸向以及斷層發(fā)育狀況.(二),斷層性質(zhì)的分析1,斷層面產(chǎn)狀的判定斷層線是斷層面在地面的出露線.因此,它和傾斜巖層的露頭線一樣,可根據(jù)其在地形地質(zhì)圖上的"V"字形,用作圖法求出斷層面的產(chǎn)狀..2,兩盤(pán)相對(duì)位移的判定斷層兩盤(pán)相對(duì)升降,平移并經(jīng)侵蝕夷平后,如兩盤(pán)處于等高平面上,則露頭和地質(zhì)圖上一般表現(xiàn)出以下規(guī)律:(1),走向斷層或縱斷層,一般是地層較老的一盤(pán)為上升盤(pán).但當(dāng)斷層傾向與巖層傾向一致,且斷層傾角小于巖層傾角,或地層倒轉(zhuǎn)時(shí),則上升盤(pán)是新地層.(2),橫向或傾向正(或逆)斷層切過(guò)褶皺時(shí),背斜核部變寬或向斜核部變窄的一盤(pán)為上升盤(pán).如為平移斷層,則兩盤(pán)核部寬窄基本不變.(3),傾斜巖層或斜歪褶皺被橫斷層切斷時(shí),如果地質(zhì)圖上地層界線或褶皺軸線發(fā)生錯(cuò)動(dòng),它既可以是正(或逆)斷層造成,也可以是平移斷層造成,這時(shí)應(yīng)參考其它特征來(lái)確定其相對(duì)位移方向.若是由正(或逆)斷層造成的地質(zhì)界線錯(cuò)移,則巖層界線向該巖層傾向方向移動(dòng)的一盤(pán)為相對(duì)上升盤(pán).若是褶皺,則向軸面傾斜方向移動(dòng)的一盤(pán)為上升盤(pán).(三),斷層時(shí)代的確定1,根據(jù)角度不整合,斷層一般發(fā)生在被其錯(cuò)斷的最新地層之后,而在未被錯(cuò)斷的上覆不整合面以上的最老地層之前.2,根據(jù)與巖體或其它構(gòu)造的相互切割關(guān)系,被切割者的時(shí)代相對(duì)較老.(四),斷層的描述一條斷層的描述內(nèi)容一般包括:斷層名稱(chēng)(地名十?dāng)鄬宇?lèi)型,或用斷層編號(hào)),位置,延伸方向,通過(guò)主要地點(diǎn),延伸長(zhǎng)度;斷層面產(chǎn)狀;兩盤(pán)出露地層及產(chǎn)狀;地層重復(fù),缺失及地質(zhì)界線錯(cuò)開(kāi)等特征;兩盤(pán)相對(duì)位移方向;斷距大小;斷層與其它構(gòu)造的關(guān)系;斷層形成時(shí)代及力學(xué)成因等.(五),綜合閱讀和分析摺皺和斷層共同發(fā)育區(qū)地質(zhì)圖這次實(shí)習(xí)是在褶皺,斷層單項(xiàng)讀圖的基礎(chǔ)上,分析褶皺與斷裂共同發(fā)育區(qū)的構(gòu)造特點(diǎn)和組合規(guī)律.基本方法是,先分析各類(lèi)構(gòu)造的形態(tài)特征,然后找出它們?cè)跁r(shí)間發(fā)展上和空間分布上的關(guān)系,進(jìn)而分析它們成因上的內(nèi)在聯(lián)系.摺皺分析:先分析單個(gè)摺皺的形態(tài)特征,進(jìn)一步分析剖面上及平面上的褶皺組合.斷層分析:先分析單條斷層的分布,產(chǎn)狀和性質(zhì),進(jìn)而分析斷層的組合.褶皺與斷層在空間分布上是有規(guī)律的,在一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中,與褶皺作用密切相關(guān)的斷層有:(1),縱向逆掩斷層:斷層面與褶皺層面交線常與褶皺軸向一致,傾向往往與褶皺軸面傾向一致,常發(fā)生在倒轉(zhuǎn)背斜的倒轉(zhuǎn)翼或斜歪褶皺的陡翼,而與區(qū)域最大主應(yīng)力作用方向直交.(2),橫向正斷層:斷層面與褶皺層面交線與褶皺軸向近于直交,而與區(qū)域最小主應(yīng)力相垂直.(3),斜向平移斷層:斷面與褶皺層面交線斜交褶皺軸向,有時(shí)沿兩組剪裂面形成兩組斷層.在上述分析基礎(chǔ)上,再進(jìn)一步分析褶皺和斷層的組合關(guān)系,形成時(shí)代以及區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育史.必要時(shí)還可以探討各類(lèi)構(gòu)造的力學(xué)成因以及形成區(qū)內(nèi)構(gòu)造的作用力的方式和方向.三,作業(yè)(1),分析金山鎮(zhèn)地質(zhì)圖,并簡(jiǎn)述構(gòu)造發(fā)展史.(2),編制區(qū)內(nèi)地質(zhì)剖面圖.實(shí)習(xí)七顯微構(gòu)造綜合分析糜棱巖鏡下觀察及其定名,剪切方向的判定等.(略)實(shí)習(xí)八赤平投影網(wǎng)在地質(zhì)構(gòu)造中的應(yīng)用極射赤平投影(Stereographprojection)簡(jiǎn)稱(chēng)赤平投影,主要用來(lái)表示線,面的方向,相互間的角距關(guān)系及其運(yùn)動(dòng)軌跡,把物體三維空間的幾何要素(線,面)反映在投影平面上進(jìn)行研究處理.它是一種簡(jiǎn)便,直觀的計(jì)算方法,又是一種形象,綜合的定量圖解,所以廣泛應(yīng)用于天文,航海,測(cè)量,地理及地質(zhì)科學(xué)中.運(yùn)用赤平投影方法,能夠解決地質(zhì)構(gòu)造的幾何形態(tài)和應(yīng)力分析等方面的許多實(shí)際問(wèn)題,因此它是研究地質(zhì)構(gòu)造的不可缺少的一種手段.赤平投影本身不涉及面的大小,線的長(zhǎng)短和它們之間的距離,但它配合正投影圖解,互相補(bǔ)充,則有利于解決包括角距關(guān)系在內(nèi)的上述計(jì)量問(wèn)題.一,極射赤平投影的基本原理(一),投影要素極射赤平投影是以圓球體作為投影工具,其進(jìn)行投影的各個(gè)組成部分稱(chēng)為投影要素,包括:投影球又叫投射球.是以任意長(zhǎng)為半徑作成的球.投影球表面稱(chēng)為球面.赤平面過(guò)投影球球心的水平面,即赤平投影面.基圓赤平面與投影球面相交的大圓.或稱(chēng)赤平大圓,內(nèi)設(shè)東西和南北徑線.注意,凡是過(guò)球心的平面與球面相交所成的圓,統(tǒng)稱(chēng)大圓.極射點(diǎn)球上兩極的發(fā)射點(diǎn).由上極射點(diǎn),把下半球的幾何要素投影到赤平面上的投影稱(chēng)下半球投影.反之以下極射點(diǎn)把上半球的幾何要素投影到赤平面上的投影稱(chēng)為上半球投影.這里采用下半球投影.(二),平面和直線的投影解析1,平面的投影(1)過(guò)球心的平面的投影設(shè)想通過(guò)球心的平面無(wú)限伸展,必與球面相交成一個(gè)直徑與投影球直徑相等的大圓.直立平面為一直立大圓,水平面為一水平大圓,傾斜平面為一傾斜大圓.上述球面大圓上的各點(diǎn)與極射點(diǎn)的連線必穿過(guò)赤平面,在赤平面上這些穿透點(diǎn)的連線即為相應(yīng)大圓的極射赤平投影,簡(jiǎn)稱(chēng)大圓弧.直立大圓的赤平投影為基圓的一條直徑;水平大圓的赤平投影就是基圓;傾斜大圓的赤平投影是以基圓直徑為弦的大圓弧.(2)過(guò)球心的平面的投影把平面移至球內(nèi),但不過(guò)球心,則平面必相交于球面而成一個(gè)直徑小于投影球直徑的小圓.直立平面為直立小圓,水平平面為水平小圓,傾斜平面為傾斜小圓.2,直線的投影設(shè)想一直線通過(guò)球心,無(wú)限伸長(zhǎng)必相交千球面兩點(diǎn),稱(chēng)極點(diǎn).鉛直線交于球面上下兩點(diǎn),水平直線交于基圓上兩點(diǎn),傾斜直線交于相應(yīng)球面兩點(diǎn).這些交點(diǎn)與極射點(diǎn)的連線穿過(guò)赤平面的穿透點(diǎn)稱(chēng)直線的赤平投影點(diǎn).鉛直線投影點(diǎn)位于基圓中心,水平直線的投影點(diǎn)就是基圓上兩個(gè)極點(diǎn),兩點(diǎn)距離等于基圓直徑,傾斜直線的赤平投影點(diǎn)有一點(diǎn)在基圓內(nèi),另一點(diǎn)在基圓外,兩點(diǎn)呈對(duì)折點(diǎn),在赤平投影圖上角距相差180.(三),投影網(wǎng)目前廣泛使用的投影網(wǎng)有吳爾福創(chuàng)造的等角距投影網(wǎng),簡(jiǎn)稱(chēng)吳氏網(wǎng).吳氏網(wǎng)由基圓(赤平大圓),經(jīng)向大圓弧,緯向小圓弧等東西(EW),南北(SN)的經(jīng)緯線組成.標(biāo)準(zhǔn)吳氏網(wǎng)的基圓直徑為20厘米,經(jīng),緯度間距為2°,使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)投影誤差可以不超過(guò)半度.1,基圓由指北方向(N)為0°,順時(shí)針?lè)较蚩坛?60°,這些刻度起著量度方位角的作用.2,徑大圓弧由一系列通過(guò)球心,走向南北,分別向西和向東傾斜,傾角由0°到90°(每2°一個(gè)間隔)的許多平面投影大圓弧所組成.這些大圓弧與東西直徑線的各交點(diǎn)到直徑端點(diǎn)(E點(diǎn)和W點(diǎn))的距離,分別代表各平面的傾角值.3,緯向小圓弧由一系列走向東西而不通過(guò)球心的直立球面小圓的投影小圓弧組成.這些小圓弧離基圓圓心0愈遠(yuǎn)的,其所代表的球面小圓的半徑角距就愈小,反之離圓心0愈近,則半徑角距就愈大.緯向小圓孤也是2°一個(gè)間隔,它分割南北直徑線的距離,與經(jīng)向大圓弧分割東西直徑線的距離是相等的.赤平投影網(wǎng)的使用方法:把透明紙(或透明膠片等)蒙在吳氏網(wǎng)上,畫(huà)基圓及"十"字中心,并用針固定于網(wǎng)心上,使透明紙能旋轉(zhuǎn).然后在透明紙上標(biāo)出E,S,W,N,以正北(N)為0°,順時(shí)針數(shù)至360°東西直徑定傾角,一般是圓周為0°至圓心為90°.1,平面的赤平投影例:做產(chǎn)狀為120°∠30°平面的赤平投影.(1)透明紙上指北標(biāo)記與網(wǎng)上N重合,以N為O°,頂時(shí)針數(shù)至120°得一點(diǎn)為傾向,過(guò)該點(diǎn)圓的直徑為走向.(2)轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙使120°傾向的該點(diǎn)移至東西直徑上,由圓周向圓心數(shù)30°的角距,得另一點(diǎn),通過(guò)該點(diǎn)描繪經(jīng)向大圓弧.(3)把透明紙的指北標(biāo)記轉(zhuǎn)回到原來(lái)的指北方向,此時(shí)大圓弧表示的凸起方向和角距,即為平面120°∠30°的產(chǎn)狀.2,直線的赤平投影例:做產(chǎn)狀為330°∠40°直線的赤平投影.(1)透明紙上指北標(biāo)記與網(wǎng)上N重合,以N為0°順時(shí)針數(shù)至330°.(北西象限),為該直線的傾伏向.(2)把該點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)至東西直徑上(轉(zhuǎn)至南北直徑上也可),由圓周向圓心數(shù)40°,并投點(diǎn).(3)把透明紙的指北標(biāo)記轉(zhuǎn)回到原來(lái)指北方向,該點(diǎn)即為該直線的赤平投影.3,法線的赤平投影是指平面法線的產(chǎn)狀.平面及其法線的投影常?；槭褂?只要注意到二者互相垂直,夾角相差90°,這樣,投影操作就比較容易.由于法線投影是極點(diǎn),平面投影是圓弧,所以往往用法線投影代表與其相對(duì)應(yīng)的平面投影,就較為簡(jiǎn)單.例:求一平面產(chǎn)狀90°∠40°的法線投影.(1)透明紙上指北標(biāo)記與網(wǎng)上N重合,以N為O°順時(shí)針數(shù)至90°,正好在東西直徑的E點(diǎn),過(guò)該點(diǎn)由圓周向圓內(nèi)數(shù)40°,得一點(diǎn),該點(diǎn)為平面傾斜線產(chǎn)狀的投影.若繼續(xù)數(shù)90°,顯然己越過(guò)圓心進(jìn)人相反傾向,得另一點(diǎn),該點(diǎn)即為該平面法線產(chǎn)狀.(2)也可沿90°的反方向即以圓心向反傾向數(shù)至40°,即得該法線產(chǎn)狀.因?yàn)閺膱A周數(shù)起和從圓心反向數(shù)起正好差90°上述是單一的面,線的投影方法,是研究線與線,線與面,面與面相互關(guān)系的基礎(chǔ).4,求相交兩直線構(gòu)成的平面產(chǎn)狀例:兩直線產(chǎn)狀為180°∠20°和120°∠36°,求所構(gòu)成的平面產(chǎn)狀.(1)據(jù)作法(二),透明紙上分別畫(huà)出兩直線產(chǎn)狀,得出兩個(gè)點(diǎn).(2)因?yàn)閮上嘟恢本€可構(gòu)成一個(gè)平面,轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙,使該兩點(diǎn)位于同一大圓孤上,井描繪此大圓弧(即經(jīng)度線),它代表該平面產(chǎn)狀.孤凸中心點(diǎn)到圓周的角距為該平面傾角,即該平面與水平面的最大夾角.(3)把透明紙的指北標(biāo)記轉(zhuǎn)回到與網(wǎng)北重合,此時(shí)由圓心過(guò)弧凸中心點(diǎn)的連線與圓周相交得另一點(diǎn),并從北開(kāi)始,順時(shí)針?lè)较驍?shù)至該點(diǎn),即為該平面的傾向方位角.5,求相交兩直線的夾角及其平分線例:同作法(四).(1)據(jù)作法(四)中1,2,得一兩點(diǎn)構(gòu)成的大圓弧(產(chǎn)狀正好120°∠36°).(2)大圓孤上兩點(diǎn)之間的角距(54°),即為相交兩直線的夾角.該交角的平分角距點(diǎn)(27°)即為夾角平分線.6,求平面上一真線的傾伏和側(cè)伏例:一平面產(chǎn)狀180°∠37°,平面上一直線的側(cè)伏向E,側(cè)伏角44°,求該直線的傾伏向,傾伏角.(1)據(jù)作法(一),透明紙上作出一平面的產(chǎn)狀為一大圓弧.(2)大圓孤走向?qū)?zhǔn)網(wǎng)上S一N,從透明紙上E端開(kāi)始,沿大圓弧數(shù)到44°緯向小圓孤的交點(diǎn)則為平面上直線所在的位置.(3)在東西直徑上,量角距既為該直線傾伏角(得25°);而在基圓上的交點(diǎn)則為該直線的傾伏向(128°).7,求兩平面的交線產(chǎn)狀例:兩平面產(chǎn)狀70°∠40°和290°∠30°,求其交線產(chǎn)狀.(1)據(jù)作法(一),透明紙上按兩平面的產(chǎn)狀分別畫(huà)出兩大圓弧.(2)兩大圓弧交于一點(diǎn),該點(diǎn)即為兩平面交線的產(chǎn)狀(4°∠13°).8,求兩平面夾角及其等分線例:同作法(七).(1)在作法(七)的基礎(chǔ)上把兩平面的交點(diǎn)轉(zhuǎn)至EW直徑上,沿該點(diǎn)相圓心方向數(shù)90°得輔助點(diǎn),過(guò)該輔助點(diǎn)終于徑向大圓弧,相當(dāng)于與兩平面交線成垂直的輔助平面.是兩平面的公垂面.(2)在輔助面大圓弧上數(shù)二面角的平分角距,得一點(diǎn).(3)轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙,使這一點(diǎn)與上述兩面的交點(diǎn)位與同一大圓弧上,即得二平面的夾平分面(產(chǎn)狀267°∠285°).二,赤平投影網(wǎng)在地質(zhì)構(gòu)造中的應(yīng)用(一),面狀構(gòu)造和線狀構(gòu)造的標(biāo)繪法面狀構(gòu)造通常是指巖石中的層理面,節(jié)理面,劈理面,片理面,斷層面,流面以及摺皺軸面等;線狀構(gòu)造通常是指沉積巖形成時(shí)的波痕,礫石定向,巖漿巖中的流線以及次生的曠物線理,兩面狀構(gòu)造的交線,擦痕及摺紋,樞紐等.面狀構(gòu)造和線狀構(gòu)造是表現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造幾何形態(tài)和運(yùn)動(dòng)圖象的基本要素.學(xué)習(xí)赤平投影方法,首先必須熟練掌握單個(gè)面狀和線狀構(gòu)造的標(biāo)繪和測(cè)讀.練習(xí)題1,某地測(cè)得各礦層產(chǎn)狀為①170°∠70°,②280°∠50°,③10°∠16°,④直立面走向?yàn)?90°,試用吳氏網(wǎng)繪出它們的赤平圖.2,已知巖層產(chǎn)狀為