一种野外露头实测的地层真厚度确定方法与流程

本发明属于地质测量技术领域，尤其涉及一种野外露头实测的地层真厚度确定方法。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：野外地质工作中需全面收集各类地层资料，包括地层结构、厚度和形态、接触关系、岩石学特征及生物学特征等。这些是地层划分和对比的重要依据，也是野外进行地层研究所必须观察和描述的。首先应观察地层总的关系及构造情况，尤其是大型构造(如褶皱、断层等)，确定地层的顶底面与接触关系；其次仔细观察露头岩石的岩性成分、结构，并给岩石以恰当的命名；再次观察各种沉积构造、生物化石，并采集相应的岩石样品；最后建立基本的地层单元，对其进行划分和对比，初步恢复其沉积环境和分析岩相古地理特征。露头岩石的观察与描述是野外地质工作最重要的步骤之一，应正确记录其颜色、岩石成分、结构(包括颗粒的粒度、分选及磨圆)(表1)、沉积构造、单层厚度、岩石韵律及生物化石类型等。其中岩石颜色是沉积地层的特殊标志，能反映组成岩石的物质成分、沉积环境等特征，共分继承色、自生色及次生色三种类型；岩石成分主要分为石英、长石及岩屑三类；沉积构造主要包括块状层理、槽状交错层理、板状交错层理、浪成沙(波)纹交错层理、流水沙纹交错层理、复合层理、平行层理、水平层理(纹层)及变形构造等。生物化石主要分为动物遗体、遗迹化石与植物碎屑化石。

现有技术：通常是在野外通过测绳测量地表长度，然后根据坡角与地层倾角，通过三角函数近似计算地层厚度；或者通过测绳近似垂直地层顶底面测量单层厚度，并累加计算得出地层总厚度。存在技术缺陷：不能精确计算出地层的真实厚度，计算结果存在一定误差。本方案解决了现有技术的缺陷，消除了近似估算带来的误差。意义在于使得野外地层测量结果更加准确可信。

表1碎屑沉积物的粒度划分标准(据wentworth，1922)

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)计算误差较大，无法准确得出地层真实厚度；

(2)多次累计单层厚度，增加结果误差；

(3)测量步骤繁琐，耗时长。

解决上述技术问题的难度和意义：解决以上问题的核心在于通过长距离测绳测量，并在短时间内计算出精确的地层真厚度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种野外露头实测的地层真厚度确定方法。

本发明是这样实现的，一种野外露头实测的地层真厚度确定方法步骤为：

(1)选择距离短且地层出露完全的剖面线，尽量选择未遭受褶皱、断层破坏而重复或缺失的地层剖面，所测地层出露良好，顶、底关系清楚，充分利用自然沟谷或人工采掘形成的切面；

(2)测量导线长度l、导线方位、剖面的坡角γ、地层倾向、地层倾角α；

(3)利用步骤(2)测得的数据计算导线与地层倾向之间的夹角β，导线与地层走向之间的夹角β'，从而计算出地层视倾角α'，最后计算出地层真厚度h，计算公式：h＝l*[cos(γ)±sin(γ)/tan(α')]*cos(β)*sin(α)；记录野外实测剖面数据记录表；

(4)绘制地层剖面草图，包括岩性综合柱状图与信手剖面图；

(5)通过计算机检查测量导线长度l、导线方位、剖面的坡角γ、地层倾向、地层倾角α数据是否齐全，进而核对剖面数据记录表与实测剖面草图，整理各项资料使其准确一致且无遗漏，如发现遗漏或错误，应立即设法补充或更正；根据野外所记录的数据计算与校正地层真厚度，通过计算机根据步骤(3)中的计算公式自动计算地层厚度，并通过excel表格对比计算结果与人工输入结果，核对野外计算地层厚度与室内计算的数据是否有误，如有误差，立即核查原因并进行更正；

(6)将野外绘制的信手剖面图与1:200岩性综合柱状图电子化，根据研究需要绘制不同比例尺的图件以供参考。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明通过露头实测剖面，在现场快速且精确计算出地层真厚度，有效地减小测量误差，进而可以准确地分析沉积相、建立地层层序及归纳地层演化特征。传统地层真厚度测量计算方法误差范围10％～20％；本发明地层真厚度测量方法误差小于5％。

附图说明

图1是本发明实施例提供的野外露头实测的地层真厚度确定方法流程图。

图2是本发明实施例提供的准噶尔南缘侏罗系露头实测剖面位置图。

图3是本发明实施例提供的野外露头剖面实测地层真厚度计算方法示意图。

图4是本发明实施例提供的各地层组综合地层柱状图。

图5是本发明实施例提供的与传统地层真厚度测量计算方法对比示意图；

图中：(a)传统地层真厚度测量计算方法；(b)本发明地层真厚度测量方法。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的野外露头实测的地层真厚度确定方法包括以下步骤：

s101：选择剖面线；

s102：测量剖面的坡角γ、地层倾向、地层倾角α；

s103：计算数据并填写野外实测数据记录表；

s104：绘制地层剖面草图；

s105：核查更正数据；

s106：将地层剖面草图电子化。

下面结合附图对本发明计算方法做详细说明。

本发明实施例提供的野外露头实测的地层真厚度确定方法步骤为：

(1)选择距离短且地层出露完全的剖面线，尽量选择未遭受褶皱、断层破坏而重复或缺失的地层剖面，所测地层出露良好，顶、底关系清楚，充分利用自然沟谷或人工采掘形成的切面；

(2)测量导线长度、导线方位、剖面的坡角γ、地层倾向、地层倾角α；

(3)利用步骤(2)测得的数据计算导线与地层倾向之间的夹角β，导线与地层走向之间的夹角β'，从而计算出地层视倾角α'，最后计算出地层真厚度h，记录野外实测剖面数据记录表，如表2所示；

表2野外实测剖面数据记录表

(4)绘制地层剖面草图，包括岩性综合柱状图与信手剖面图；

(5)核对剖面数据记录表与实测剖面草图，整理各项资料使其准确一致且无遗漏，如发现遗漏或错误，应立即设法补充或更正；根据野外所记录的数据计算与校正地层真厚度，核对野外计算地层厚度与室内计算的数据是否有误，如有误差，立即核查原因并进行更正；

(6)将野外绘制的信手剖面图与1:200岩性综合柱状图电子化，根据研究需要绘制不同比例尺的图件以供参考。

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

本发明野外露头实测共选择典型剖面五条，分别为四棵树河剖面、安集海河剖面、呼图壁河剖面、头屯河剖面及郝家沟剖面，如图2所示。

利用地质罗盘测量导线方位、坡角γ、地层倾向、地层倾角α，此外，测量人员记录下测量起点与终点的经纬度坐标及高程数据。通过测量得到的数据，计算出导线与地层倾向之间的夹角(β)，导线与地层走向之间的夹角(β')，从而计算出地层视倾角(α')，最后计算出地层真厚度h，如图3所示。

在实测剖面的同时，现场须绘制地层剖面草图，即岩性综合柱状图与信手剖面图，将导线号、地质点、地层产状、样品采集位置等信息标注于图上，供后期室内整理参考。采集岩石样品需按规定系统编号，并记录在地层剖面草图之上。同时，对剖面上重要的地质现象，如接触关系、典型的沉积构造、生物化石等应照相和素描，并根据其在剖面的位置记录在地层剖面草图之上。

野外测量完毕，进行野外资料整理、数据计算矫正和地层实测剖面图绘制：

(1)小组成员认真核对剖面数据记录表与实测剖面草图，整理各项资料使其准确一致且无遗漏，如发现遗漏或错误，应立即设法补充或更正；

(2)小组成员根据野外所记录的数据，进行地层真厚度的计算与校正，核对野外计算地层厚度与室内计算的数据是否有误，如有误差，立即核查原因并进行更正；

(3)将野外绘制的信手剖面图与1:200综合地层柱状图电子化，根据研究需要绘制不同比例尺的图件以供参考，如图4所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。