《构造地质学实习指导书》 - 图文

实习二 用间接方法确定岩层产状要素

一、目的和要求

1．掌握倾斜岩层在地形地质图上的表现特征；

2．学会在地形地质图上和用三点法求岩层产状要素，进一步掌握岩层产状要素的概念

二、预习内容

1．复习产状要素的概念； 2．预习本实验说明。 三、实验用图和用品

1．实验用图：凌河地形地质图、嘉阳坡地形地质图、松溪地形地质图。 2．实验用品：铅笔（2H）、彩色铅笔、三角板、量角器等。 四、实验方法及步骤

（一）用走向法在地形地质图上求岩层产状要素的的方法

在地形地质图上求岩层产状要素，适用于大比例尺地质图上求岩层产状，而且在测定范围内，岩层产状稳定不变，无褶皱、断层干扰。求解原理如下：

根据走向的定义，如图2—1透视图中，某砂岩层上层面与100米和150米高的两个水平面相交得Ⅰ—Ⅰ和Ⅱ—Ⅱ两条走向线，沿上层面作它们的垂线AB则为倾向线。AB与其在水平面上的投影AC的夹角?即为岩层的倾角，CA方向为倾向。在直角三角形ABC中，BC为两条走向线的高差。因此，从这个透视图中不难看出，只要能作出同一层面不同高程的相邻两条走向线，再根据其高程和平距就可以求出岩层在该处的产状要素。作图步骤如下，见图2—1地形地质图：

1．将砂岩层的上层面界线与100米和150米两条等高线的交点Ⅰ、Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ分别相连，

图2—1 在地质图上求产状要素 上图—透视图；下图—地形地质图

?得走向线Ⅰ—Ⅰ和Ⅱ—Ⅱ。

2．从150米高程的走向线Ⅱ—Ⅱ上任一点C作一垂线与100米高程的走向线Ⅰ—Ⅰ交于A点，则CA代表倾向，倾斜方向由高指向低。根据两条走向线高差50米，按地质图图比例尺截取BC线段（如1cm=50m）得直角三角形ABC。

3．用量角器量出∠BAC的度数即为岩层倾角?，或按地质图比例尺求出AC长度，已知BC为50m，可由tan??BC求出?的度数；并量出CA的方位角即为岩层的倾向。

AC（二）三点法求岩层产状要素的方法

当岩层产状平缓（倾角只有几度）而罗盘不便测量或岩层深埋地下不能直接测量时，可以测出岩层面的标高，或者利用钻探得到的层面标高资料，然后运用三点法求岩层产状要素。

1．应用三点法求岩层产状的前提条件

（1）三点要位于同一层面上，但又不在一条直线上；

（2）三点的方位、相互间水平距离和标高(或高差)为已知，并且三点相距不太远； （3）在三点范围内岩层面平整，产状无变化，无褶皱和断层。 2．三点法的要点

从图2—2A可以看出，只要在最高点A和最低点C的连线上，找到与B点等高的一点D，就可以作出走向线BD；过另一点C（或A）作出与BD平行的另一条走向线CF，并根据两条走向线

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图2—2 三点法求产状

CGHI—岩层层面；CGMN—水平面（160米高程）；DB、D?B?、CF—走向线；EF—倾斜线；OF—倾向线；?—倾角

各自高程和水平距离，求出倾向和倾角（图2—2B）。具体作法如下：

（1）求等高点：如图2—2B所示，从最低点C作任意辅助线CS，根据A、C两点间的高差按一定的等高距将其平分。用等比例线段法在AC线上求出与B点等高的D?。

（2）求倾向：连接D?B?即高程为360米走向线，并过C点作D?B?的平行线CF，即高

程为160米走向线。在D?B?上任取点O作垂线与CF相交于F点，则OF为倾向线。倾斜方向由高至低（箭头方向），并用量角器量其方位角值（如图所示为180，即倾向S180）。

（3）求倾角：按平面图比例尺，在B?D?走向线上截取OE?等于B、C两点的高差，连接E?F，则∠OFE?为地层倾角?，以量角器量其值。

五、作业

1．在凌河地形地质图（附图1）上求下石炭统（C1）顶面或底面的产状。或在嘉阳坡地形地质图（附图3）上求C12顶面或底面的产状。

2．在松溪地形地质图（附图4）上，根据： (1)已知某赤铁矿层为一倾斜矿层，产状稳定，有三个钻孔各见矿深度为：ZK260米、ZK340米、ZK580米，用三点法求该矿层产状；(2)在设计钻孔ZK9处，预计打多深即可达该赤铁矿层顶面?

(提示：钻孔中铁矿层顶面高程等于钻孔地面位置高程减去见矿深度)。

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附图3