Medición y control del perfil geológico
1. El propósito de los perfiles estratigráficos medidos
El propósito de los perfiles estratigráficos medidos es dividir estratos, establecer unidades estratigráficas y determinar unidades cartográficas. Dependiendo de la base de división, puede haber muchos tipos de unidades estratigráficas, como unidades litoestratigráficas, unidades bioestratigráficas, unidades cronoestratigráficas, unidades magnetoestratigráficas y unidades quimioestratigráficas. Entre ellas, las unidades litoestratigráficas son las unidades estratigráficas más básicas. Cualquier sección estratigráfica debe dividirse en unidades litoestratigráficas sin dejar ninguna omisión, y el "grupo" de unidades litoestratigráficas es la unidad cartográfica básica de los mapas geológicos. Es de gran importancia estudiar en detalle la composición, estructura y secuencia básica de las unidades litoestratigráficas en secciones estratigráficas medidas. Al mismo tiempo, es necesario estudiar la distribución de fósiles paleontológicos en el tramo para establecer unidades bioestratigráficas y unidades cronoestratigráficas en combinación con otros datos temporales geológicos. Según las características materiales de otros aspectos del estrato, se pueden establecer otras unidades estratigráficas correspondientes.
2. Selección de líneas de sección de los estratos medidos
La sección debe seleccionarse cuando la secuencia estratigráfica esté completa, los afloramientos sean continuos, la estructura sea simple, los fósiles sean abundantes. , la combinación de litología y espesor son representativos, zona de fácil acceso. Además, también debemos prestar atención a:
(1) La dirección de la línea de sección medida debe ser básicamente perpendicular a la dirección de la estratigrafía o líneas estructurales principales, y el ángulo entre ellas generalmente no debe ser inferior a 60°.
(2) La escala de la sección medida debe determinarse de acuerdo con los requisitos de especificación y las condiciones específicas del objeto medido. La escala comúnmente utilizada es 1:100 ~ 1:2000. Debido a que el trabajo ahora es más detallado, a menudo se utilizan escalas más grandes. Se puede calibrar como una sola capa de 1mm sobre el perfil, pudiendo dividirse según el espesor representado por la escala correspondiente en campo. Por ejemplo, cuando la escala es 1:1000, se dividirán los estratos con anchos de exposición superiores a 1 m. Las unidades con una sección inferior a 1 mm pero con un significado especial (como capas de hitos y capas minerales) se pueden ampliar a 1 mm.
(3) La sección debe mantenerse lo más completa y continua posible. Cuando es necesario traducir el perfil, es mejor traducir a lo largo de una determinada capa de punto de referencia y marcar la dirección de traducción y la distancia en el mapa.
(4) El punto de inicio y el punto final del perfil deberán marcarse en el mapa topográfico como puntos geológicos.
Tres. Medición de campo del perfil estratigráfico
(1) Mida el acimut, la distancia de pendiente y el ángulo de pendiente del conductor.
Este trabajo lo realizan pre y post testers. Antes de medir un perfil, es necesario determinar la dirección de los cables generales en el campo. Los punteros de medición delantero y trasero extienden el cable en esta dirección. Al medir, generalmente se usa una brújula para medir la orientación del cable y el ángulo de pendiente del terreno, y una cinta métrica o una cuerda de medir para medir el ángulo de inclinación de la formación. Después de la medición, informe los datos de la medición al registrador junto con el signo " " o "-" de la pendiente. A lo largo de la dirección de extensión del conductor, el ángulo de inclinación es " " cuando va cuesta arriba y "-" cuando va cuesta abajo.
(2) Estratificación
El perfil estratigráfico medido utiliza "capa" como unidad básica de descripción. La sección estratigráfica debe dividirse continuamente en una serie de "capas" distintas y describirse. Una "capa" puede ser una única litología o una capa compuesta por diferentes litologías. Cualquier diferencia en la litología vertical puede servir como signo de delaminación. El interior de una "capa" es básicamente continuo y puede separarse claramente de las capas adyacentes. Normalmente, el espesor de la litología natural se utiliza como límite inferior de la escala de estratificación. Las capas de litología especiales, como las capas intermedias de rocas volcánicas, las capas que contienen minerales, las capas ricas en fósiles, etc., en rocas sedimentarias normales, deben estratificarse por separado.
El personal de delaminación debe informar a otros miembros del equipo sobre los resultados de la delaminación de manera oportuna y marcar el lugar de la delaminación con pintura roja.
(3) Descripción
Los nuevos métodos de mapeo en áreas de rocas sedimentarias han planteado mayores requisitos para el registro y descripción de la estratigrafía. Además de una descripción detallada de la composición, estructura y estructura de la roca en sí, se debe prestar especial atención a la descripción de algunas entidades biológicas fósiles, trazas fósiles, minerales característicos, formas geométricas y relaciones de superposición espacial del propio estrato. .
Además, el nuevo método requiere que al medir perfiles en el campo, el espesor debe calcularse en el sitio, deben dibujarse histogramas y los lugares de muestreo, los números y los fenómenos observados deben marcarse con varios símbolos acordados, para poder detectar oportunamente captar los cambios en la secuencia básica de cada unidad estratigráfica. El patrón de litología en el histograma se puede dejar sin completar por el momento y solo se puede dibujar el patrón de rocas sedimentarias especiales. La escala también puede ser diferente capa por capa. El formato de registro de la sección estratigráfica medida en el campo se muestra en la Figura 5-25, y los símbolos de leyenda de litología comúnmente utilizados se muestran en el Apéndice 2.
Figura 5-25 Formato de registro de la sección estratigráfica medida
Contenidos principales de los registros de campo:
1. Petrología
Roca estratificada La Las propiedades se pueden resumir nombrando los componentes de la estructura del lecho de color, como las gruesas capas de color rojo púrpura de arenisca estacional de grano fino. Luego describe las características específicas. Además de describir en detalle la composición y el color de las rocas, también se debe prestar atención a los registros de observación de estructuras sedimentarias primarias, incluida la forma de las "capas", los tipos de lecho, el espesor de una sola capa, los diversos estratos cruzados, la deformación del asentamiento, deformación por licuefacción y compactación Estructuras de deformación, agujeros primarios y secundarios, fosas de piedra caliza biológica, estructuras en forma de montículos, laminados o estromatolitos, marcas de erosión, grietas secas o grietas de contracción bajo el agua y restos biológicos en la superficie superior de la capa; Las impresiones y percepciones deben observarse y describirse completamente, y los fenómenos principales deben esbozarse y fotografiarse.
2. Fósiles
Los fósiles no sólo tienen importancia cronológica, sino que también son buenos indicadores del entorno de depósito. Por lo tanto, es necesario fortalecer el estudio de los fósiles contenidos en rocas sedimentarias, al menos para describir sus características de clasificación, morfología individual, estado de conservación, distribución y su relación con la litología y las estructuras sedimentarias, la orientación preferida de disposición y los restos que Se puede distinguir a simple vista el tipo fósil. Es necesario medir y registrar las capas de cada punto de recolección de fósiles, especialmente la primera y la última posición.
3. Dirección del flujo antiguo
Los datos paleocorrientes son de gran importancia para estudiar el entorno de depósito, la dirección del suministro de sedimentos, la dirección de la pendiente del terreno antiguo y la forma y dirección de extensión de las unidades litoestratigráficas. Disposiciones imbricadas de gravas planas, disposiciones direccionales de granos alargados y fósiles, lechos oblicuos, trazas de ondas, patrones de surcos, estructuras de canales, estructuras primarias de deformación por deslizamiento, etc. se puede utilizar para determinar la dirección del flujo de agua antiguo. La paleocorriente puede medirse directamente en el campo o convertirse a través de una red de proyección en función de la obtención de parámetros relevantes. Una forma sencilla y fácil de medir en el campo es utilizar una placa plana no magnética con un borde recto que sostenga la placa plana contra el suelo en la dirección de la formación rocosa. Primero, use la diferencia natural para marcar la antigua línea de dirección del flujo en la placa, luego gire la placa hasta el nivel con el borde de la capa de roca como eje y luego mida la orientación de la línea de dirección del flujo de agua recién marcada en la placa. placa, que es la antigua dirección del flujo cuando la capa de roca es horizontal. Este método sólo es aplicable cuando los pliegues no están inclinados. En caso afirmativo, se debe eliminar la interferencia de la inclinación del pliegue.
4. Relación de contacto de formaciones
Para la relación de contacto entre formaciones es necesario identificar características específicas. Para capas de roca depositadas continuamente, se debe prestar atención a cómo cambia gradualmente la litología; para interfaces de depósito discontinuas, se debe prestar atención a su forma (lisa, ondulada, con o sin huellas o huellas), si los estratos superior e inferior se cruzan, y si existen conglomerados sin fondo y corteza erosionada e identificar la causa de la discontinuidad. Cuando se sospecha una discordancia, además de las características de la relación de contacto, también se debe prestar atención a encontrar la base para determinar la edad de los estratos por encima y por debajo de la interfaz adyacente.
(4) Especímenes y recogida de muestras
Especímenes y muestras, como especímenes de rocas y paleontológicos, análisis químicos, muestras artificiales de arena pesada, etc. , deben recopilarse sistemáticamente durante la medición real de los perfiles estratigráficos. Los requisitos técnicos y la densidad de los especímenes y la recolección de muestras dependen de los diferentes especímenes y muestras. Por ejemplo, los especímenes paleomagnéticos deben recolectarse de manera direccional y los especímenes paleontológicos deben envolverse en papel y algodón para evitar el desgaste.
Los especímenes y muestras recolectados deben estar numerados con precisión y marcados con el lugar de recolección. Los datos relevantes deben informarse al registrador de manera oportuna y se debe completar el formulario. El descriptor también debe incluir estos datos en el contenido del registro para su verificación. Además, los recolectores de muestras deben medir la aparición de formaciones rocosas capa por capa.
(5) Llenar el formulario de registro
El personal de registro debe completar con precisión el número de conductor, orientación, ángulo de inclinación estratigráfica, ángulo de pendiente (/-), ocurrencia, datos jerárquicos. , número de muestra, ubicación de salida y nombre.
(6) Dibujar un croquis
El plano de los cables y la sección proyectada se deben dibujar en obra.
1. Cómo dibujar un diagrama en planta.
Primero, seleccione la escala. Luego tome la línea horizontal del dibujo como la orientación del conductor total en el campo e intercepte la distancia horizontal de cada conductor de acuerdo con la orientación de los conductores derivados en el mapa (calcule la distancia de pendiente del conductor y el ángulo de pendiente del terreno de acuerdo con la fórmula D=Lcosβ, o use el método de proyección para dibujarla). Marque los puntos inicial y final de los cables con números y hágalos en el orden de los cables. En cada conductor, marque la ubicación de cada capa según su distancia horizontal y dibuje símbolos de capa según su extensión a lo largo de las direcciones de rumbo y pendiente. Cada capa debe estar marcada con el número de capa y el símbolo de producción. De esta forma el contenido de cada línea de soldadura se dibujará de forma continua hasta el final del tramo. Si se requiere traslación a mitad de camino, la dirección y distancia de la traslación deben indicarse en el diagrama.
2. Diagrama de sección transversal
El propósito de dibujar el diagrama de sección transversal es reflejar los detalles de los cambios del terreno y proporcionar una referencia para limpiar el diagrama de sección transversal.
El croquis de la sección transversal generalmente se dibuja por el método de expansión. Dibuje un boceto de la sección en el lugar apropiado debajo de la vista en planta. En este momento, la línea horizontal del dibujo es la línea horizontal y la línea vertical es la elevación.
Tabla 5-5 Formulario de registro de sección estratigráfica medida
Después de determinar el punto inicial de la sección, dibuje un rayo desde el punto inicial de acuerdo con el ángulo de pendiente del terreno (no No es necesario dibujarlo, use un triángulo con una escala o use un lado de la regla en su lugar) y encuentre el punto final del primer cable según la pendiente de la escala en la que se encuentra el primer cable. La elevación de este punto representa la elevación del punto final de la primera medición transversal. De acuerdo con los cambios reales en el terreno, se utiliza una curva para conectar el punto inicial y el punto final, y se obtiene una traza casi real del terreno por el que pasa el primer cable. Marque cada capa en una línea de terreno según la distancia de la pendiente. Según este método, conectando el punto inicial (el punto final del primer conductor) y el punto final del segundo conductor según el terreno real, se puede obtener el terreno cercano a la trayectoria real pasada por el segundo conductor. De esta manera, se pueden obtener las verdaderas trazas topográficas de toda la sección y se pueden marcar los símbolos de capa, los números de capa, las ocurrencias, los estilos litológicos, las ubicaciones de muestreo y las marcas de características importantes en las líneas topográficas. Esto da como resultado un bosquejo del perfil estratigráfico del campo.
Cuatro. Cotejo y mapeo en interiores de los datos del perfil estratigráfico medido
(1) Recopilación de datos de campo originales
El primer paso en el trabajo en interiores es verificar que todos los datos obtenidos en el campo sean precisos. El número de muestra debe ser consistente con el registro. Es necesario registrar varios números de registro originales. Los especímenes y los recolectores de muestras deben organizar los especímenes de acuerdo con el horizonte, inspeccionarlos cuidadosamente, aplicar pintura blanca en los lugares apropiados y escribir números en ellos.
(2) Cálculo del espesor de la roca
El nuevo método de mapeo requiere que durante el proceso de medición del perfil, se debe completar el cálculo del espesor de la roca y el dibujo del perfil columnar. en el sitio. Teniendo en cuenta la situación real de las prácticas de los estudiantes, el trabajo anterior también se puede realizar en interiores.
Los métodos de cálculo del espesor de la roca incluyen el método de tabla de consulta, el método gráfico, el método de proyección plana roja y el método de cálculo de fórmula. El método de cálculo de fórmula se usa comúnmente (Tabla 5-6).
Tabla 5-6 Formato de la tabla de cálculo de datos del perfil
El espesor de la formación debe calcularse en capas y el método de cálculo puede utilizar la fórmula de Leonovsky:
D =L(sinα cosβ sinγ cosα sinβ)
En la fórmula: d es el espesor de la capa de roca; α es el ángulo de inclinación de la formación; β es el ángulo de inclinación del suelo; ángulo entre la dirección lateral de la sección y la dirección de la formación; l es la distancia de la pendiente del terreno de la formación rocosa.
La selección de los signos más y menos en la fórmula está relacionada con la relación entre el aspecto de la pendiente del terreno y el ángulo de inclinación estratigráfica, y no tiene nada que ver con los " " y "-" de la pendiente. ángulo (los " " y "-" del ángulo de pendiente se consideran al calcular la diferencia de altura "-"). Utilice " " cuando el ángulo de buzamiento estratigráfico sea opuesto a la dirección de la pendiente y "-" cuando sean iguales.
Como se muestra en la Figura 5-26.
Suponiendo que la Figura 5-26 representa una sección estratigráfica que es casi perpendicular a la tendencia de la formación rocosa, la fórmula de espesor en el lado izquierdo de la ladera es:
D=L(sinα cosβ sinγ cosα sinβ )
En el lado derecho de la ladera, la fórmula del espesor es:
D=L(sinα cosβ sinγ-cosα sinβ).
Figura 5 -26 La relación entre la dirección de la pendiente del terreno, la presencia de roca y el espesor de la roca La relación entre
(3) Dibujo de perfiles medidos
Por lo general, existen dos métodos para dibujar perfiles medidos: método de expansión y método de proyección. Cuando la orientación del conductor de sección transversal es relativamente estable y hay pocas vueltas, el método de expansión se usa a menudo para dibujar; cuando la dirección del conductor es variable y el número de vueltas es grande, se debe usar el método de proyección; dibujo.
1. Utilice el método de expansión para dibujar la sección medida.
Cuando se utiliza el método de expansión para dibujar la sección medida con claridad, no es necesario dibujar un plano de alambre. El método es el mismo que el del boceto.
Al mapear características geológicas, es importante tener en cuenta que, en la mayoría de los casos, la tendencia estratigráfica no será completamente perpendicular a la orientación de la línea de sección del levantamiento. Por lo tanto, al dibujar patrones litológicos, es necesario convertir los ángulos de buzamiento verdaderos y los ángulos de buzamiento aparente. A menos que el ángulo sea mayor a 80°, cuando el ángulo entre el ángulo de azimut del perfil y el rumbo estratigráfico sea menor a 80°, el modelo litología deberá dibujarse de acuerdo al ángulo de buzamiento aparente. Es sencillo dibujar el perfil medido usando el método de expansión, pero debido a la expansión de la línea de giro, el ancho real del cuerpo geológico se exagera en el perfil geológico.
2. Utilice el método de proyección secundaria para dibujar el contorno.
(1) Determine la dirección general del cable. Corrija la orientación total del conductor determinada en el campo, determine la orientación de la conexión del punto inicial y final del plano del conductor del campo como orientación total del conductor y dibújela en forma de flecha en la parte superior del dibujo.
(2) Utilice la línea horizontal del dibujo como orientación general del conductor y dibuje el plano del conductor en la parte superior del dibujo. El método de dibujo es el mismo que el de dibujar (una proyección).
(3) Seleccione una línea horizontal debajo de la vista en planta como línea base de proyección de la vista en sección y proyecte verticalmente los puntos divisorios de los conductores en la vista en planta del conductor sobre esta línea base de acuerdo con la altura acumulada. diferencia de los puntos finales de cada conductor, Dibujar líneas de terreno con referencia a croquis de campo. Límites en capas, marcadores de características, etc. Proyecte en consecuencia sobre las líneas del terreno (proyección cuadrática).
(4) Al dibujar elementos geológicos y patrones litológicos basados en la ocurrencia estratigráfica, los requisitos son los mismos que los del método de expansión. En secuencias estratigráficas de discordancias no angulares sin separación de fallas, la ocurrencia de estratos debería cambiar gradualmente entre dos puntos de ocurrencias diferentes. Después de dibujar el mapa del modelo de litología, el número de capa, la ocurrencia, la capa de fósiles y las características típicas se trazan en el mapa en secuencia, y el nombre y la escala del mapa se escriben en él para formar una sección transversal completa (Figura 5-27). ).
Figura 5-27 Formato de sección medida (método de proyección)
(5) En el proceso de mapeo del método de proyección, para reflejar con mayor precisión la extensión espacial del límite estratigráfico, En la proyección secundaria también se puede utilizar el método de proyección según la tendencia estratigráfica. El método es el siguiente: seleccione una línea horizontal en el medio del plano del conductor como línea base de proyección, extienda los puntos límite estratigráficos proyectados en cada conductor de acuerdo con la dirección estratigráfica y se cruce con la línea base proyectada. Estos puntos son las líneas límite estratigráficas. en la posición de la línea de base, el punto de rocío ideal se mueve verticalmente hacia abajo a la posición correspondiente de la línea del terreno como el punto límite de los estratos en la sección, y los gráficos correspondientes se dibujan entre los puntos límite.
(4) Preparación de secciones columnares
Los datos resultantes de la sección estratigráfica medida son secciones estratigráficas columnares, que pueden reflejar de manera integral el espesor estratigráfico, la secuencia, la litología, la relación de contacto y la paleontología. , Minerales y otros datos. El contenido reflejado en la parte de la columna debe ser completo y detallado, y la descripción de cada capa debe ser resumida y concisa.
El formato común del diagrama de sección de columnas se muestra en la Figura 5-28.
Figura 5-28 Formato de sección de columna