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地质图
地质图记录的地面分布特征就好像是从上面观察到的一样。一些地质图所示的功能可能会被地面上的植被覆盖或漂移。地图在这些领域时就变的不那么特别了,当我们阅读地图时应该注意这点,然而,它通常只是一个局部细节性的问题,地图的精度一般很少有问题。这是因为在地质图上,已看到的特征和被推断出的特征是有区别的。例如,已知的边界用实线表示,而推断的用虚线表示。
因此在阅读地图之前学习地图上使用的符号是很重要的,它们通常在地图边缘,结合地层柱和其他有关该地区的地质条件为代表。参考文献也可提供一份解释报告或回忆录,其中可以记录领域的地质细节,如厚度、各向异性、材料等级等。没有这些报告,地图不能完全表示清楚。例如颜色或符号标准地质图所示不一定表明材料的均匀性,如这样的代码通常用来定义为图形边界而不是物理特性。山谷沉积物通常用一种颜色或一种符号来表示,但参考回忆录可能揭示了它们包含各种材料,如砂、砾石、粘土和有机质。
出版的地质图,不同的规模和正常生产的最详细的地图上有一个规模约1。在不列颠群岛最近的地图是1:LO 560(六英寸到1英里, 通常被称为六英寸地图),但1:10 000系列正在取代它们。这些是通常用于详细的实地测绘的基础图件,并提出地质图 时应该尽可能咨询工程师;许多小规模的地图是简单地减少,因此简化这些较大规模的记录。通常只有当它是必要的地图且相当详细的小面积使用,如一个特定的基础或切割时才具有比例尺的底图 S大于1:10 000。
下一个较小的规模大约是1:50 000。这些对于评估一个地区的一般地质是很有用的,这应翻阅和鉴别当地特定的环境,在设置采场和地下水时这是非常重要的。地图对于了解矿产储量和建筑材料的位置是很有用的。
大多数工程师很少使用尺度上比为1:50 000的地质图。有三个较小的尺度是地质图常用的,即1:200000 ,1:500000和1:1000000。这些地图说明区域构造格局(感兴趣的工程地震学)和一般地质。
常用地图
地图是显示各种岩石分布和接近地面的土壤,对土木工程最有用的可能是可在“固体”和“漂移”版本中使用。 地下地图在地质学是矿业工程师和其他人需要的其工程工作位于深度。
固体漂移版
漂移版是一个严格的表面地质图,因为它显示的位置,和一般的字符,所有地质材料发生在地面上。这些不仅包括 硬的岩石,而且材料如冲积层,冰碛,泥石流,沙丘,等等,这掩盖了更坚实的岩石。这是因为这些材料已经运输,或 漂流到他们目前的位置,记录他们的地图被称为漂移版地图。
不是所有的漂移在地面上是厚的,确实很多可以很薄,所以它往往是很容易构造一张地图,记录下漂移的地质,仿佛漂移已物理 远离的.当没有漂移显示在地图上,只有坚实的地质,它被称为坚实版地图。
因此,一个地区的地质学可以使用两个地图,一个显示漂移和固体地质学之间的漂移,另一个只显示固体地质学,因为它发生在之间,并且被认为发生在漂移区域下面。 检查标题很重要的地图,其中说明固体或漂移的版本。在一些地区有这么小的漂移,固体和漂移地质学的边界可以清楚地显示在一个地图上,然后被称为“固体和漂移”版。
曝光和露头
据说岩石在地平面发生暴露时,暴露应当与露头尤其是地质单元的地理位置应区分开,无论其是否暴露。图12.1说明了这两个术语,并显示每次暴露都是露头的一部分。 通过研究地面露头的地理分布,如地图地质所示,通常可以确定所表示的区域的总体地质结构。
图12.1地质图的暴露和估计露头边界(虚线)。
地层厚度
不幸的是,词厚度的含义随其用法而变化。例如,采矿工程师通过图12.2a所示的地层下沉竖井“将其厚度估计为tv,而同一工程师驱动通过其的水平隧道将测量其厚度为th。地质通常只说明地层厚度,它们意味着在与地面表面成90°测量的厚度,图12.2b中的ts 知道地层厚度和地层的倾角,可以通过使用以下公式计算任何其他方向的“厚度”:
tx=ts*secalpha; (见图12.2b)
其中tx =沿x方向通过地层单元所需的距离; 这不需要是真正的倾斜的方向,
ts=单位的地层厚度,
a =测量ts的方向与线tx之间的角度。
垂直厚度tv通常在现场调查报告中记录,通过公式与地层厚度相关:
tv=ts*secalpha;
其中a =在包含tv的平面中的倾角ts,见图12.2b。
层的厚度也可以从中估计其露出宽度(见图12.19)。
Dimi地面
图 12.2(a)厚度。tv= 垂直;th=水平; ts =地层。
(b)ts和其他方向厚度之间的关系。
地下地质图
岩石和土壤的厚度和地下分布显示在地下地质图上。这些是基于对露头研究和钻孔,井眼,隧道,地雷和地球物理调查的信息进行的预测。 最常用的地图如下所述。
等值线图
等值线是连接相等垂直厚度的点的线,因此等角线图记录了地质单元的垂直厚度。 使用这些图可以容易地产生地图,用来说明诸如一些沉积物上方的上覆深度的特征,或者一些隐蔽单元的垂直厚度的区域变化,例如限制水,矿床或弱岩区域(见图12.3)。
图12.3在沉积物的上方和垂直横截面上的上覆岩层的标记。
等厚图
等值线连接相等地层厚度的点,并用于产生地图,通常地质学家比工程师更感兴趣。 即使地平线的地层厚度可以通过公式与其垂直厚度相关联,但是地图不能像等深线那样快速解释:
ts=tv*cosalpha; 其中alpha;=真实的倾角(见图12.2)。
显然,垂直厚度将随着倾角的减小而减小,并且当真实倾角为零时最终变得等于地层厚度:等厚线然后变成基。
平面图
它们记录地质学,因为它发生在水平面上的某一水平面以下。 地图上显示的子菜单只受到垂直和厚度的影响,因此,如同地表地质图(参见地图解释,第206页)一样,必须记录下倾角,因为它们不能从子宏观模式中推导出来。 水平面平面图对参与地下挖掘的工程师非常有用(图12.4)。
图12.4基准面上方1 5m处的水平面图(右侧),显示由故障截断的反斜面:故障下行侧的符号。
图12.5右侧垂直剖面中显示堤坝上表面的结构角(以基准面以米计)。
结构轮廓图
它们记录结构表面的形状,例如地下水平下的折叠地层的断层,不整合和垫层表面。 通常,它们是在钻孔数据的帮助下生产的。 轮廓之间的间隔是所示表面的倾角的函数,轮廓在倾斜最大的那些区域中最接近。 倾斜角可以这样估计:轮廓间距除以轮廓间距= cot d,其中d是测量轮廓间距的方向的倾角。 这些图通常在需要知道地面下方的确定结构表面的位置时使用(图12.5)。
地球物理图
第10章中描述的地球物理方法经常用于评估地下地质,并且从它们获得的信息通常很好地显示为示出所获得的物理值(例如电阻率,重力加速度等)或其解释的图。 表12.1表示地震如何
速度可以被解释。 地震速度的详细解释需要现有类型的先验知识:这可以从露头钻孔获得。 从该数据中,地震速度可以与岩石类型的分布及其质量相关。
图12.6是接地电阻率,与低质量地面和低电阻率(即高电导率)相关的高电阻率与更好质量的地面相关的图。 相比之下, 图12.7是地图的示例,其中未示出地球物理值,但是它们的解释。 每列(1至6)表示特定的地层序列。
图12.6抗等离子体图显示了测量地面的视电阻率的四个横向值:以欧姆表示的值。 高电阻率表示岩石差。 (Oliveira等人,1974)
表12.1典型的地震速度:空气和水可能填充毛孔,关节和其他空隙
图12.7地层序列(1-6)存在于地理图上。 cl = clay; p =泥炭; ch.d =通道存款; s =砂。 (简称荷兰地图,规模1:50000)(荷兰地质调查局。)
设备
用于映射的正常设备包括该地区的地形图,地图箱,软铅笔,指南针,测距仪,口袋双筒望远镜和锤子。锤头重约0.5公斤通常是足够的,并且由锻钢制成,以便在破碎硬岩时(在购买合适的地质锤时)不碎裂。该测斜仪用于测量诸如床铺和劈裂的表面的浸渍;它可以是单独的仪器,如图1所示。 12.8,或并入罗盘(如在Brunton罗盘中)。在其最简单的形式中,其包括垂直地悬挂在秤上的垂直轴,并且可以通过将量角器安装在诸如胶合板或有机玻璃板的材料的薄板上而制成,具有从量角器圆的中心悬挂的铅锤。需要罗盘来测量倾斜或打击的方向;许多地质学家使用棱镜,因为它还允许准确地瞄准远处的物体,如定向地图所需要的。其他有用的设备包括测量员的笔记本(虽然一些笔记可以写在地图上),直边或刻度,口袋透镜或放大镜(x 5是现场工作的有用放大)和背包。如果有空气照片,特别是当被覆盖的面积很大时,他们提供了一个全面的地面的看法,是一个有价值的附属品。但是地质学必须在地面上进行检查和绘制。
图12.8带有底板(b)的检验台(a),用于“平均”下降
映射
制作地图通常是一个艰难的操作,如果要详细描述,地质学家将遍历整个区域并记录每次曝光的大或小。什么时候已经获得足够的信息,可以在地质边界的位置中进行草图,如图5所示。12.1地图不仅记录各种岩石类型的位置,而且记录任何暴露的表面的倾角。在地图上看到的曝光的形状应该在地图上尽可能接近地表示。所有铅笔线和笔记通常在每天用防水墨水着墨。
地质学家覆盖地面的方式取决于地质学和个体。在复杂的区域中,沿着预定的横越线行进通常是有帮助的,注意沿着它们看到的所有,沿着适当的时间填充间隙。这种横向线通常与总冲击成直角,当这可以被识别时,使得它们穿过该区域的地质颗粒。在更简单的情况下,可以遵循特定的地质特征,例如,一个突出的石灰石土坎。在床和许多溪流中看到的暴露是有用的,并且流段通常在勘测的早期进行研究。
横向调查
图12.9是工程师在沿着拟建隧道线进行地面横移期间记录的地质特征的记录。它记录水中的存在石灰石; 必须挖掘不同硬度的岩石; 地层的倾角变化,表明隧道将穿过断层或褶皱,并且北部门户可能通过粘土滑坡。这种记录对于设计工程师是有价值的,当设计工程师在其早期阶段工作。
图12.9隧道地面横移测量的工程师记录:草图和草图部分。
倾斜和冲击的测量
面的真实倾角是其与水平线的最大倾斜角。这个角度位于最大坡度的方向,并且在任何其他方向上的倾角被称为表观下降(图12.10)。
图12.10真实倾角和表观倾角之间的关系。阴影表面的真实倾角beta;为N 210°。beta;a是明显的。注意,tanbeta;cosalpha; = tanbeta;a。
倾角
用倾斜计测量浸渍(图12.8),并且只读到1°(West,1979)。 浸渍的方向被记录为罗盘方位,例如相对于NW以60°倾斜的表面将在笔记本中记录为在N 315°处的60°的倾角,并且在地图上示出为从北朝向315°.并且具有角60°的箭头写在它旁边,如图12.1 表面的真实倾角可用于预测其在深度处的位置(图12.11)。
图12.11在下倾方向上,距离其在107m处的暴露水平70m的表面上预测的基准高度。
由于测量不可接近或不规则的地质表面的真实倾斜所涉及的困难,通常建议使用可能暴露在坑,采石场和其它挖掘的侧面的较大长度的表面; 在图12.12a中示出了典型的例子。在图中,一个斜面与两个垂直的采石场相交,一个面上的轨迹斜度与另一个面上的轨迹斜度不同; 因此真实倾角的方向和真实倾角的角度是未知的。 在采石场上观察到的下沉中至少有一个必须是明显的下沉,并且谨慎地假定两者都是因为真实下沉的角度和方向可以从两个表观下降计算。
图12.12使用表观倾角计算真实倾角(见文本)。
考虑图12.12a重新绘制为图12.12b中的几何模型。 为了构造该模型,仅需要测量两个表观凹陷32°和43°以及它们已经被测量的表面的方向,即N 016°和N094°。点A和B都是高于某个水平基准的垂直距离V,因此使线AB是浸渍地质表面的轮廓。 因为真实倾角在最大梯度的方向上,所以90°至AB的线将定义该方向; 而CC是一条这样的线。
通过制作二维平面图来快速地找到C C相对于水平面的真实倾斜或倾斜度,如图12.12c可以使用以下步骤直接从现场数据中绘制:
1绘制一条线以表示磁北的方向。
2选择此线上的点表示C。
3从C画两条线CA和CB,使它们正确朝向北方。 然后需要将点A和B定位在这些线上。
[这种结构最常见的错误之一是将线AC和BC画在N-S线的错误一侧。 面
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