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类型情景5地质现象的图形表达与地质图.ppt

  • 上传人:weiwoduzun
  • 文档编号:4181155
  • 上传时间:2018-12-14
  • 格式:PPT
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    情景5地质现象的图形表达与地质图.ppt
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    1、情景5地质现象的图形表达与地质图 【学习目标】 1. 熟悉地质现象的图形表达手段。 2. 掌握普通地质图的基本知识与读图方法。 【能力要求】 1. 培养地质现象图形图像的分析能力。 2. 具备普通地质图的读图能力。必要的理论知识:对于全面的认识来说,来自视觉的认识是所有认识中最主要和重要的,人们对形象的感知最为敏感而广泛,人们通过形象所获得的认识最直接迅速。在地质学学习研究里,现象有许多层面的定义,但是最基本的层面仍是通过普通视觉观察的现象。各种地质现象是以丰富多彩的形象呈现出来的,而把握形象、分析形象就显得分外重要。,5.1地质现象的图形表达 5.1.1照片、视频、素描图 照片和视频是现在多

    2、媒体教学过程中最为常用的教学手段和表达方法,它无疑是现实的延伸,真实自然的瞬时或者动态的形象记录。在当代拍摄极其容易且简单的条件下,它已经成为最主要的一种表达方式。但是它在充分表达、完整转达真实自然的情况下,却也隐含了一种思维的偷懒,就如对于不善于分析的人来说,现实只会是一种表面形象,而人们的思考研究是需要一些特别的因素或者要素,也就是说必须能突出重点、能概括等。 传统的地质地貌素描图有很多值得继续学习和研究的空间,它强调了简单的把握,最省略的表达,类似中国传统的绘画,国画的意境,这里不但有必不可少的素材,最为重要的信息不可缺省,还有对枝节的舍弃与简化。这样的思考表达虽然有些偏颇或者不全面,但

    3、是可以突出某些环节,发现某些要素,不失为一种强调性的表达,一种通向抽象的表达。 手绘地质地貌素描图可以训练人们对现象的把握能力,因为它具有对信息的选择性、筛选性,需要对观察对象最本质特点的敏感捕捉,基本形象的传神表达。多看传统的素描图,对于记忆地质现象,抓住地质现象特点具有很大帮助。,5.1.2显微观察、航片与卫片 (1) 显微观察 在岩石矿物的实验观察中,通常会使用放大镜(1030倍)。在野外观察中放大镜和望远镜也是野外观察的必备工具。所谓的地质三宝地质锤、罗盘和放大镜里就有放大镜。 在平常观察岩石矿物时重点是发现某些微小的颗粒(矿物),同时也会发现在放大镜下的世界与肉眼下的世界有不同的结果

    4、。如某些色泽比较暗淡的岩石矿物在放大镜下会发现很白,会看到透明矿物下面的暗色矿物,看到凹凸下的光线变化。所以,为了准确判断一些岩石矿物信息,必须借助放大镜,甚至显微镜。,(2) 航片与卫片 在宏观方面,航空拍摄的普及以及更多的卫星图片的出现,使得人们的观察范围陡然增大,这些技术已经发展为专业的领域。视域的扩展不是简单的叠加,其中需要浓缩和对比,人们在正常连续观察下很难形成广阔的视域,但是在远距离即高空观察下则能轻易地实现。 航片主要是用作测绘大中比例尺工程地质的底图,以迅速而较准确地查明建筑区的工程地质条件;低阳光角航片可以迅速而有效地查明活断层;航片对研究崩塌、滑坡、泥石流、地震砂土液化、流

    5、动砂丘等物理地质现象非常有效,可以较迅速地判定各种不稳定地段,并可用以对某些地质作用的发展进行监测。 目前免费的卫星地图已很容易获取。对于一些工作区域或者需要认识与研究的区域的山文水系、构造变化、植被覆盖等,都可以在卫星地图上分析。 识读航片和卫片需要专门的训练,但是首先应该从正常视角建立一些主观印象,这些印象对于灵感的启发,规律的寻找很有帮助,也是建立计算机判读的基本依据和先行条件。,5.1.3示意图、图形分析和图表 示意图是不同学科在表达事物基本规律时经常使用的表现方式。它简洁地展示事物发展的逻辑规律,呈现人们思考的思路,是学习与研究里交流的最好手段。在地质学学习中,必须重视一切图形,建立

    6、图形与所研究对象的联系点。图形分析是更为细节化地研究局部或者整体,从一个侧面或者某个角度阐述意义,或者从整体上概化某些现象,使得人们从图形向模型、模式、数字的转换有了可能。 图表是图形与数字之间的最佳表达方式,也是广义的解析转换,是数与形的桥梁,形象与数量的结合使得自然形象物成为数字信息具有了可能。派生出的数据的处理分析使得它的抽象性越发明显。但是不要忘记形象,应该使得数据分析回归它的来源,而不是数据是数据,整体还是整体,两不相干。数据处理分析已发展成独立的学科,一般的专业学习者也要了解一些原理和基本方法,才会加深认识,拥有更多的思考空间。,5.1.4三维模拟技术 三维成像技术的研究与应用使得

    7、地质学的研究和分析更上一层楼。新的探测扫描取样方法和技术的应用也使得定量数据成为可能,使得工程地质的分析可以数字化,这样人们认识地质现象不再是地表的观察,可以自由深入某些层次进行全方位立体观察。数字地球的建立,对于真正把握地球运动规律来说,已为时不远。,5.2普通地质图 5.2.1地图与地质图 地图的定义是:以一定的数学法则(即模式化)、符号化、抽象化反映客观实际的形象符号模型或者称为图形数学模型。基本以二维平面为主,现也用多维形式与手段在平面或球面上表示现象,它具有严格的数学基础、符号系统、文字注记,并能用地图概括原则,科学地反映出自然和社会经济现象的分布特征及其相互关系。 地质图是用一定的

    8、符号、色谱和花纹将地壳某部分各种地质体,如各种岩层、岩体、地质构造、矿床等的时代、产状、分布和相互关系,按一定比例概括地投影到平面图上的一种图形。地质图不仅能反映野外各种地表地质现象,还能将区内地层、岩石、构造和矿产等形成、发展的一定时间与空间规律反映出来。,5.2.2地质图的种类 广义的地质图包括为特定目的编制的各种专业地质图,如矿产分布图、成矿规律图、地质构造图、古地理图、岩浆岩分布图、水文地质图、工程地质图、地球化学图、第四纪地质图、地震地质图、旅游地质图等。主要用来表示地层、岩性和地质构造条件的地质图,称为普通地质图,简称为地质图。此外,还有许多用来表示某一项地质条件,或服务于某项国民

    9、经济的专门性地质图。 一幅完整的地质图应包括平面图、剖面图和柱状图。 平面图是反映地表地质条件的图,是最基本的图件。 剖面图是配合平面图,反映一些重要部位的地质条件,它对地层层序和地质构造现象的反映比平面图更清晰、更直观 。 柱状图是综合反映一个地区各地质年代的地层特征、厚度和接触关系的图件。 一幅正规的地质图应该有图名、比例尺、图例和责任表。,5.2.3地质图的比例尺、图例 (1) 比例尺 地质图上任一线段的长度与它所代表的实地水平距离之比,称为比例尺,又称缩尺,用以表明图幅反映实际地质情况的详细程度。地质图的比例尺与地形图或地图的比例尺一样,有数字比例尺和线条比例尺。比例尺一般注于图框外上

    10、方图名之下或下方正中位置。 目前地质图上常用的主要是大、中、小三种比例尺,世界各国的国土面积的大小不同,所以划分大、中、小比例尺的系统也不一样。150万、1100万的比例尺称为小比例尺,适用于全球、各大洲乃至各国等区域范围较大的地质图。12.5 万、15万、125万的比例尺称为中比例尺,我国以120万的国际分幅作为基本地质图件。大比例尺地质图的比例尺大于15万,包括按国际分幅填制的15万地质图、矿山地质图和大型工程地质图等。,(2) 图例 图例是一张地质图不可缺少的部分,不同类型的地质图各有所表示的地质现象的图例。普通地质图的图例是用各种规定的颜色和符号来表明地层、岩体时代和性质。从新地层到老

    11、地层,图例严格要求自上而下或自左到右顺次排列,一般按地层、岩石和构造顺序排列,并在它们前面写上“图例”两字。 图例都画成大小适当的长方形的格子排成整齐的行列。在长方格的左边注明地层时代,右边注明主要岩性,方格内着上和注明与地质图上同层位的相同颜色和符号。已确定时代的喷出岩、变质岩要按其时代排列在地层图例相应位置上。岩浆岩体图例放在地层图例之后,已确定时代的岩体可按新老排列,时代未定的岩体按酸性到基性顺序排列。 构造符号的图例放在地层、岩石图例之后,一般排列顺序是:地质界线、褶皱、断层、节理以及层理、劈理、片理等产状要素。除断层线用红色线外,其余都用黑色线;对地层界线、断层线是实测的还是推断的,

    12、图例与图内一样,应有所区别。图框外上方左侧注明编图单位,上方右侧写明编图日期,下方左侧注明编图单位、技术负责人及编图人,下方右侧注上引用的资料(如图件)单位、编制者及编制日期。或者将上述内容列绘成“责任表”放在图框外右下方。,5.2.4地形符号 地形变化一般用等高线表示。 (1) 等高线的含义及其特征 等高线是地面同一高度相邻点的连线。 同线等高。即同一等高线上各点高度相同。自行封闭。各条等高线必自行成闭合的曲线,若因图幅所限不在本幅闭合必在邻幅闭合。不能分叉,不能合并。即一条等高线不能分叉成两条,两条等高线不能合并成一条(悬崖、峭壁例外)。 (2)用等高线表示各种地貌特征 山头与洼地 山坡

    13、悬崖、峭壁 山脊和山谷 河流,5.2.5地物符号 地形图中各种地物是以不同符号表示出来的,主要有以下三种: (1) 比例符号是将实物按照图的比例尺直接缩绘在图上的相似图形,所以也称为轮廓符号。 (2) 非比例符号当地物实际面积非常小,以致不能用测图比例尺把它缩绘在图纸上,常用一些特定符号标注出它的所在位置。 (3) 线性符号指长度按比例,而宽窄不能按比例的符号。某种地物成带状或狭长形,如铁路、公路等其长度可按测图比例尺缩绘,宽窄却不按测图比例尺缩绘。 以上三种类型并非绝对不变的,对于采用哪种符号取决于图的比例尺,并在图例中标出。 5.2.6不同产状的岩层在地质图上的表现 (1) 水平岩层在地质

    14、图上的表现特征 地质界线与地形等高线平行或重合。 正常情况下,老岩层出露在地形低处,新岩层出露在地形高处。 岩层顶面与底面界线的标高差,即为该水平岩层的厚度。 岩石露头的宽度与岩层厚度成正比,与地面坡度成反比。即当地面坡度一致时,岩层厚度大的,其露头宽度大;当岩层厚度相同时,地形坡度愈大,其露头宽度愈窄。,(2) 倾斜岩层在地质图上的表现特征 地质图上一般都用产状符号标出倾斜岩层的产状,如30。 在地形平坦地区,倾斜岩层的界线,在地质图上基本呈平行线状分布,沿着倾斜方向一般出露新岩层。 在地形高低起伏地区,倾斜岩层的界线在地质图上则与地形等高线相交,并在山坡和山谷处弯曲成“V”字形,有一定的规

    15、律(称“V”形法则),其规律受岩层倾角大小、岩层倾向及地面坡度的关系所确定。,(3) 直立岩层在地质图上的表现 无论地形平坦或高低起伏与否,直立岩层界线皆呈直线延伸,不受地形影响 。,(4) 岩层接触关系在地质图上的表现 整合接触在地质图上表现为岩层时代延续,产状一致,岩层界线彼此平行延伸。 平行不整合接触在地质图上表现为上下两套岩层产状一致,岩层界线平行排列,其间有地层缺失,即岩层时代不延续。 角度不整合接触上下两套岩层产状不同,地层时代不延续,其间有地层缺失。在地质图上常表现为较老的一套岩层界线被不整合线切割,而新的一套岩层的界线则与不整合线大致平行延伸。,(5)在地质图上分析褶皱构造的方

    16、法 区分背斜和向斜 褶皱类型的判读 褶皱形成时代的确定,(6) 在地质图上分析断层的方法 断层面产状的判读 断层两盘相对位移及断层性质的确定,(7) 岩浆岩体在地质图上的表现 岩基或岩株岩体界线穿过不同时代的围岩(岩层)界线,若规模较大的(大于100km2)为岩基,规模较小的为岩株。 岩盘岩体界线与围岩走向一致,外形浑圆或较规则状。 岩床岩体呈长条状延伸,方向与围岩走向一致。 岩墙岩体呈长条状,常穿过不同的围岩(即切割围岩界线)。5.2.7地质图的读图步骤与要求 (1) 看图名、图幅代号和比例尺等 图名和图幅代号可以说明图幅所在的地理位置。一幅地质图一般是选择图面所包含地区中最大居民点或主要河

    17、流、主要山岭等命名的。比例尺说明图幅缩小的程度和地质现象在图上能够表示出来的精确度。此外,还应注意图幅编绘出版时间、制图人和资料来源,便于查明工作区研究史。 (2)看图例 通过图例可以了解制图地区出露哪些地层及其新老顺序等。图例一般放在图框右侧,地层一般用颜色或符号表示,按自上而下由新到老的顺序排列。每一图例为长方形,左方注明地质年代,右方注明岩性,方块中注明地层代号。岩浆岩的图例一般在沉积岩图例之下。构造符号放在岩石符号之下,一般顺序是褶曲、断层、节理、产状要素等。 熟悉图例是读图的基础。首先要熟悉图幅所使用的各种地质符号,从图例可以了解图区出露的地层及其时代、顺序,地层间有无间断以及岩石类

    18、型、时代等。读图例时,最好与图幅地区的综合地层柱状图结合起来,了解地层时代顺序和它们之间的接触关系(整合或不整合)。,(3) 识别剖面线 通过地质图相对图框上的两点画出黑色直线,两端注有A、A或I、I等字样,这样的直线称剖面线,表示沿此方向已经作了剖面图。 (4) 分析图内的地形特征 如果是大比例尺地质图,往往带有等高线,可以据此分析山脉的一般走向、分水岭所在、最高点、最低点、相对高差等。如果是不带等高线的小比例尺地质图,一般只能根据水系的分布来分析地形的特点,如巨大河流的主流总是流经地势较低的地方,支流则分布在地势较高的地方;顺流而下地势越来越低,逆流而上越来越高;位于两条河流中间的分水岭地

    19、区总是比河谷地区要高等。了解地形特征,可以帮助了解地层分布规律、地貌发育与地质构造的关系等。 (5) 分析地质内容 分析地质内容应当按照从整体到局部再到整体的方法,首先了解图内一般地质情况,例如地层分布情况,老地层分布在哪些部位,新地层分布在哪些部位,地层之间有无不整合现象等;地质构造总的特点是什么,如褶皱是连续的还是孤立的,断层的规模大小,它发育在什么地方,断层与褶皱的关系怎样,是与褶皱方向平行还是垂直或斜交等;火成岩分布情况,火成岩与褶皱、断层的关系怎样。,其次,读图时要弄清岩石类型及相应的地层时代、层序。譬如地层有无缺失,各层是否含有化石,含什么化石,化石是什么地质年代形成的。根据岩层的

    20、地质构造特征,判断地壳运动过程中地理环境是否发生过剧烈的变化。若地层呈水平状态,并且从下到上依次由老到新连续排列,说明在相应地质年代里地壳稳定运动,依次沉积。若地层出现倾斜甚至颠倒,说明地层形成后,因地壳水平挤压使岩层发生褶皱,因此要注意褶皱的形态特征及空间分布形式,分析该构造属于向斜还是背斜等。 (6) 在掌握全区地质轮廓的基础上,再对每一个局部构造进行分析 读图从图中老岩层着手,逐步向外扩展,以免漫无头绪;对每一种构造形态,包括褶曲、断层、不整合、火成岩体等逐一详加分析。例如褶曲类型、断层类型、各构造组合关系等。 (7) 把各个局部联系起来,进一步了解整个构造的内部联系及其发展规律 根据地层和构造分析,恢复全区的地质发展历史;分析地质构造与工程分布的关系;分析地质构造与地貌发育的关系等。 以上所述不过是读图的一般步骤和方法,至于如何具体分析某一幅地质图和其中的每一种构造,必须通过实践来逐步掌握。,

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