1、第十章 地质图件第一节 地形地质图一、地形地质图的内容地形地质图是反映一个地区地形及地质情况的综合图纸。它是在地形图上用不同的颜色、花纹及规定符号，把地表上各种地质体按比例尺缩小后垂直投影到水平面上的一种图件。一张地质图不仅表明地质体在地表的分布，而且还可以反映地下一定深度的地质情况和该地区地壳发展的历史，并指明可能赋存矿产的地区。地形地质图是通过地质工作实践对地质条件的一种科学抽象。一张全面、详细的地质图是比地质工作中所取得的感性认识都更深刻、更正确、更完全地反映着自然。因此，无论在国土资源调查、环境治理、生态保护、习一产勘查、矿业开发、水利建设、铁路和公路建设、国防建设等工作中，都要用到地
2、形地质图。地形地质图是以地形图作为底图来测制的，内容包括地形和地质两部分，分别由测量人员和地质人员测绘而成。地质图上包括地层分布、地质构造、岩浆活动以及矿产分布情况，结合现场踏勘建立起地质条件的整体和立体的概念，用以指导采矿设计生产实践。一般在图上应表示地形特点（地形等高线） 、重要地物标志、地理坐标。当地形地质条件较简单时，上述全部内容可绘制在同一张图上，即地形地质图。但当地形地质条件较复杂时，为了保持图面清晰，可根据具体情况和要求，分别绘制突出不同内容的该类地质图，图上可不绘地形等高线，称之为地质图。 二、 矿区地形地质图的编制方法矿区（矿床）地形地质图是以地形图作为底图来测制的，内容包括
3、地形和地质两部分，分别由测量人员和地质人员测绘而成，这种图件一般在矿山开采前就已由地质部门填绘出来，矿山基建或投产后只作一些补充或修改工作。作图步骤一般是在野外地质调查的基础上，找出各种地质体和地质构造的界线，而后在地质界线上隔一定距离选择一定的地质点，在点上树一定的标志（如插上带编号的小旗） ，并将地质点及其附近的地质情况作详细记录，然后用经纬仪或平板仪将地质点测绘在地形图上，再根据调查中所观察到的地质条件及各个地质界线延伸情况，把图上各地质点间的地质界线联结起来。地质点的疏密，可根据地质条件的复杂程度而定。一般在地质图上大约每一平方厘米布置一个，地质条件简单时可放稀些，地质条件复杂时应适当
4、加密，尤其是在矿体和围岩的边界线上应适当加密。假如有些地方露头被浮土掩盖，而又必须了解浮土下面的地质情况（如矿体边界线被掩盖了）时，可以通过各种比较简单的山地工程（如剥土、探槽、浅井等）去揭露地下基岩情况，以便确定地质界线进行填图。在野外工作基础上，还要在室内进行许多岩矿鉴定、分析研究和综合整理工作，最后清绘成图。过去一般是先测绘地形图，然后在地形图上填绘地质图，现在有部分地测单位将这两项工作结合进行。三、各种地质现象在地形地质图上的表现（一）不同产状的岩层或地质界面在地形地质图上的表现1、水平岩层在地形地质图上的表现如果地形有起伏，则水平岩层或水平地质界面的出露界线是水平面与地面的交线，此线
5、位于一个水平面上，故水平岩层的露头形态，无论是在地面上还是在地质图上，都是一条弯曲的、形状与地形等高线一致或重合的等高线（图 10-1a） 。在地势高处出露新岩层，在地势低处出露老岩层。若地形平坦，则在地质图上，水平岩层表现为同一时代的岩层成片出露。2、直立岩层在地形地质图上的表现 直立岩层的岩层面或地质界面与地面的交线位于同一个铅直面上，露头各点连线的水平投影都落在一条直线上，因此，无论地形平坦或有起伏，直立岩层的地质界线在图上永远是一条切割等高线的直线（如图 10-1b） 。3、倾斜岩层在地形地质图上的表现 倾斜的岩层面或其它地质界面的露头线，是一个倾斜面与地面的交线，它在地形地质图上和地
6、面上都是一条与地形等高线相交的曲线（如图 10-2、图 10-3、图 10-4） 。在地形复杂地区，岩层露头或地质界面，在平面图上呈现许多“V”字形或“U ”字形，由于岩层产状的不同，在地形地质图上“V ”字形的特点也各不相同：当岩层或地质界面的倾向与地面坡向相反时（如图 10-2)，岩层露头或地质界面露头线的弯曲方向与等高线一致，且地质界线或岩层露头线的弯曲小于地形等高线的弯曲，在河谷中“V”字形的尖端指向河谷上游。当岩层或地质界面的倾向与地面坡向一致时，若岩层倾角大于地面坡度，则岩层或地质界面露头线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相反，且岩层或地质界面的露头，在河谷中形成尖端指向下游的“V
7、 ”字形（图 10-3） 。 当岩层或地质界面倾向与坡向一致，且岩层倾角小于地面坡度时，则岩层或地质界面露头线的弯曲与地形等高线弯曲方向相同，但岩层露头线或地质界线的弯曲度大于地形等高线，在河谷中形成尖端指向上游的“V ”字形（图 10-4） 。从地形地质图上判断倾斜岩层的产状：判断倾斜岩层的产状，可利用上述地形等高线与地质界线弯曲的相互关系来进行，但也可用更简便的判断方法，如图 10-5 所示。在图上找出同一岩层界线和同一条地形等高线相交的两个点（如图中 a、b 或 c、d 点） ，这两点的联线就是岩层的走向线，其方向就是走向。然后，在同一岩层界线上找一个与这两点标高不同的点（如图中 e 点
8、或 f 点） ，了解其标高，以这点的标高和上述走向线的标高进行对比，即可定出岩层的倾向。如图中 ab 走向线的标高为 300m，而 e 或 f 点的标高为 100m，根据平面上三个点即可定出该平面在空间位置的原理，可定出该岩层面是南高北低，所以岩层是大致向北倾斜的。这只是大致估计的倾向，要较精确地求倾向和倾角，可以用图解法。在图解法中必须先找出同一岩层面上不同标高的两根走向线（如图中 ab 及 cd)，作一直线xyab 及 cd，则 xy 就是倾向线。由于 cd 标高低于 ab，所以 xy 的箭头应指向 y, 的方向xy即倾向。假如 ab 与 cd 间的标高差为 h，则在 ab 线上按图上的比
9、例截取 xz=h,连接 yz 线，则xyz 即为倾角。也可以在图上量出 xy 距离，用 tanh/(xy)求得 角， 角即倾角。（二）不同地质构造在地形地质图上的表现1、各种褶曲在图上的表现水平褶曲在地质图上的表现 枢纽产状为水平的背斜和向斜，在地形平坦条件下，它们的两翼岩层在地质图上都呈对称的平行条带出露（如图 10-6） ，核部只有一条单独出现的岩层，对于背斜来说，核部岩层年代较老，两翼则依次出现较新岩层（图 10-6 中左） 。向斜则相反，核部岩层年代较新，而两翼则依次为较老岩层（图 10-6 中右） 。倾伏褶曲在地质图上的表现 倾伏褶曲，在地形平坦条件下，其两翼岩层在地质图上也呈对称出
10、露，但不是平行条带，而似抛物线形（如图 10-7） 。若判断其为倾伏背斜还是倾伏向斜，也要根据核部和两翼岩层的相对新老关系来判断。 短轴褶曲在地质图上的表现 短轴背斜或向斜，在地形平坦条件下，其两翼岩层在地质图上也成对称出露，其形状近于长椭圆形出露。至于是短轴背斜还是短轴向斜，其判断方法同上。 穹窿及构造盆地在地质图上的表现 地形平坦条件下，它们的岩层露头在地质图上呈圆形或椭圆形出露（图 10-8、图 10-9） 。判断是穹窿还是构造盆地，其方法与背斜和向斜的判断相同。上述特征是在地形平坦条件下，若地形有起伏，情况就复杂了，原来是平行出现的岩层露头变得弯弯曲曲不平行了。原来是近于抛物线形、椭圆
11、形或圆形的岩层露头也变得不规则了，但其对称关系仍然不变。图 10-11 所示是一个背斜构造，仅以岩层 b 为例，图中共有两条，一南一北，北边的 b 层在山脊处向山脚弯曲，在山谷处向上游弯曲，说明其向北倾斜；南边的 b 层则向南倾斜，从图 10-11- 剖面图中可清楚看出是背斜构造，较老岩层 a 位于中间（核部） ，较新岩层 b 列在两翼，中间虚线代表背斜轴面。同样，在图 10-12中可见向斜构造，南北两个岩层 b 均相向倾斜，北边的向南倾，南边的向北倾。从所附-剖面图可见向斜构造的特点，中间的 a 层位于两翼 b 层之上，是较新岩层，与图 10-11相反。若把图 10-11 和图 10-12
12、中看到的背斜和向斜的轴面与图 10-6 的轴面对比，就会看到它们不是直立的，而是有一定的倾角，这说明图 10-7 和图 10-8 中的褶曲是不对称的，而图 10-7 中的褶曲是对称的。但在地形有起伏的情况下，还必须注意没有褶曲的岩层其露头也可能出现对称的分布情况。此时，必须结合岩层产状要素的分析或到现场调查才能作出正确的判断。在一些地质图上，常用一定的符号表示褶曲轴位置及褶曲类型，其所用符号参看图10-10。2、各种断层在地质图上的表现大部分地质图上都用一定的符号表示出断层的类型和产状要素，所用符号见图 10-9。一般从地质图上只要根据符号就可以认识断层，在没有用符号表示断层的产状及类型的地质
13、图上，常画出了断层线，进行判断时，首先要判断其产状要素及两盘相对位移方向。断层的产状要素除了在野外直接测定外，也可以在图上进行判断，其判断方法与判断岩层面产状要素的方法相似，可以根据断层线和地形等高线之间的关系进行判断。在判断断层两盘的相对位移方向时，平移断层可根据断层线两侧岩层的错开情况直接从图上看出来。而正、逆断层，则常根据断层线两侧露出岩层的相对新老关系进行判断。老的一侧是上升盘。老岩层原在新岩层下面，由于上升，就与新岩层挨在一起了（图 10-13a） 。经剥蚀后，常变为如图 10-13b 所示的情况。相反地，新的一侧就是下降盘。必须指出，当岩层的倾角较缓而断层面较陡时，这种判断才是正确
14、的。否则，岩层倾角大于断层面倾角时，就不一定是这样了。此外，还需注意，平移断层和正、逆断层有时在地质图上不易区分（图 10-14)，此时需在现场用各种确定断层位移的方法进行判断。了解了断层面产状及位移方向后，断层类型即可确定。图 10-15 为一具有断层构造的地形地质图。图中标出了 a、b 和 c。三岩层，其从老到新的顺序是 a-b-c。根据图中地层界线与等高线的关系可知，岩层走向东西、倾向南。沿岩层走向追索，a、b 两岩层在河谷处相遇，即二者在河谷处中断、不连续。故说明有断层存在，且河谷就是断层通过的地方。图中用 F-F 线表示这个断层。根据现场测定，该断层走向北北东，倾向南东东，倾角 72
15、故东边为上盘；西边为下盘。如前所述，按两侧出露岩层的新老关系：西边 a 层较老，为上升盘；东边 b 层较新，为下降盘。因此，上盘相对下降，故为正断层，图中用符号表示：由于该断层走向与岩层倾向大约一致，故又称其为倾向正断层。图 10-16 亦为一具有断层构造的地形地质图。图中出现的岩层有 a、b 和 c 三层，从老到新的顺序是 b-a-c。岩层走向为东西向，倾向正北。沿图中南面乙岩层的走向追索，未发现任何断裂现象。但若顺河谷西部-线来看，从南向北走，一路见到的岩层出露情况是 b-a-c-b-a-c。岩层不仅如此重复出现，而且图中北部的 b 层（较老）盖在 c 层(较新）之上，这都是断层的标志。经
16、实地验证和测定，断层走向为东西，断层面向北倾斜，故断层线北面为上盘，南面为下盘。上盘岩层较老，为上升盘，所以该断层为逆断层，图中在断层线 F- F 上标以符号 。由于断层线方向与岩层走向一致，故又称其为走向逆断层。阅读地形地质图，从平面图上了解地质构造（包括褶曲、断裂等）的空间几何关系，是地质工作中的重要一环。为了更加形象地认识地质构造，还常辅之以剖面图的绘制，如图 10-15 和图 10-16 中的剖面图。3、地质体不同接触关系在图上的表现沉积岩的接触关系：沉积岩的接触关系包括整合接触、假整合（平行不整合）接触与 不整合（斜交不整合）接触，在地质图上的特征：a、整合接触 在地质图上，各时代地层连续无缺失，地质界线彼此平行作带状分布。b、假整合接触（平行不整合） 各地层在地质图上的表现和整合接触没有显著不同，必须仔细分析每一个露头线两侧，地层的时代是否连续来进行判断。一般在假整合面上下常缺失某些年代的地层。c、不整合接触（斜交不整合） 在地质图上，不整合接触明显地表现为不整合面上下两套岩层产状不同，并有地层缺失。它与下伏岩系各层位的界面成角度相交，而与上覆岩系的界面基本平行（图 10-17） 。
