地质剖面图范文1

关键词：Surfer；剖面；等值线

1 工程地质剖面绘制现状

目前，在工程勘察设计过程中，设计专业往往需要地质工作提供许多工程地质剖面图，导致地质专业人员工作把大量时间用在此上面，没有太多时间进行地质勘察成果的分析。针对现状而言，能够实现绘制工程地质剖面的软件有很多，如各勘察单位基于AutoCAD开发的功能性软件，还有大型的综合性软件CATIA和GOCAD等都可实现工程地质剖面图的绘制[1-3]。但各种小软件功能较单一，数据处理能力差；大型软件绘制工程地质剖面图需要以大量数据为基础，并建立三维模型，工作量大，费时费力，难以投入实际应用。

2 Surfer软件简介

Golden Software Surfer（以下简称Surfer）软件是Golden Software公司的系列绘图软件之一，Surfer的主要功能是绘制等高线图（contour map），此外它还可以绘制post map， classed post map， vector map， image map，Shaded Relief map， wireframe map，3d surface map等形式的图形。其功能强大，尤其是在等高线领域，目前Surfer软件已经在水文、气象、工程地质、物探和地理等专业和领域得到了广泛应用[4-6]，其具有操作方便，易学易用，数据处理方便等特点。Surfer软件版本较多，最新版本为Surfer 11，现以Surfer7.0为例进行剖面绘制介绍。

3 利用Surfer绘制工程地质剖面

3.1 数据准备和获取

在水利水电工程或其它工程开展过程中，往往需要布置许多钻孔以获得工程区地质地层信息，工程地质人员利用岩芯资料进行地质分层。经过分析整理现场资料，于是可以得到以下格式数据，见表1，可以增加更多的不同地层信息在列中。

表1 数据格式示例表

得到的数据可以用Excel软件整理保存，Surfer软件可以直接读取。

3.2 绘制各地层等值线

数据制作好之后，利用Surfer软件强大的等值线绘制功能，分别绘制地形等值线（利用孔口数据）、地层1等值层底高程等值线、地层2层底高程等值线等。绘制完毕后，分别存储各地层的层底等值线图。在绘制等值线图时，插值方法应采用距离平方反比法或克里金插值法（Kriging）[7]。因为这两种方法在插值点与取样点重合时，插值点的值就是样本点的值，而其它方法不能保证如此。

3.3 绘制剖面

绘制剖面线前，需要制作剖切文件，剖切文件制作可以利用“Map | Digitize”数字化采取（此前可导入CAD文件至Surfer），也可以直接读取坐标，保存为bln文件格式。

剖切文件制作好后，再选择，选择“Grid|Slice”命令，在Open Grid 对话框中选择打开地层等值线grd文件，在open 对话框中打开剖切bln 文件，在打开的Grid Slice对话框中有两项选择，一是输出的bln文件，会输出三列，第一列为剖线的x坐标，第二列为剖线的y坐标，第三列为剖线点上的z坐标（即与等高线交点的z坐标）。一般此文件用处不大。第二个输出的是数据文件，请选择其名称。此文件输出5列，分为剖线所在的x，y，z，剖线长度积累值，即第一点为0，其它各点的值是到此点的距离，最后一列为剖线标记，数字不同代表不同的剖线，相同代表同一条线。再下面是两个缺省值的设定，可以不去管。点ok，就会生成剖面数据。

选择“Map|Base Map”在Import 窗口打开剖面数据bln 文件，剖面图就生成了。

依次可以生成地层1剖面数据，地层2剖面数据等。再利用Map | overlay maps叠合地图功能，绘制成完整的工程地质剖面。可以直接成图，也可以转为CAD的dxf格式保存。

4 工程实例介绍

现以国外某水利水电工程为例进行介绍，该工程首部枢纽地质情况复杂，因此在概念设计阶段和基本设计阶地开展了大量勘探工作，获取了大量钻孔分层地质信息，由于工程设计人员需要许多剖面的地质信息进行工程设计，地质人员采用此方法后，工作效率大大提高。

5 结束语

利用Sufer软件制作等值线时，应尽量采用克里金插值法（Kriging），以保证插值点与取样点重合。使用Sufer软件绘制工程地质剖面，具有数据处理简单，操作方便，不用误差校正，图形效果好等特点。

参考文献

[1]姚高峰，郭元世，黄小华.地质三维模型快速生成标准地质剖面图方法初探[J].广西水利水电，2012（5）：17-20.

[2]蒋锐.GOCAD 与CATIA 在三维地质建模生产中的应用分析[J].地下水，2013（2）：97-98.

[3]张燕飞，朱杰勇，张威.基于GOCAD 的三维地质模型构建[J].河北工程大学学报（自然科学版），2011（12）：69-73.

[4]张仁凌，齐向华.使用Surfer软件绘制雨量等值线图[J].水利水文自动化，2007（12）：45-47.

[5]何瀚原，李清华，史源香.利用Surfer 软件绘制山西区域气象要素图[J].科技情报开发与经济，2007（4）：234-235.

[6]杨金玉，张训华，徐世浙，等.Surfer和Grapher在地球物理位场延拓可视化软件开发中的应用[J].物探化探计算技术，2007（5）：264-267.

地质剖面图范文2

完成图切剖面依次所需的步骤：

（一）等高线赋值：

1）地形等高线文件设置成当前编辑状态，执行“剖面图/自动赋高程”。在起点处点左键拖动直至终点，弹出高程参数设置对话框。

输入“起始高程”及“高程增量”，如果地形是从高到低，则设置为减少，如果是从低到高，则设置为增加。

2）设置完数据后，点确定。赋了高程值的线将变为蓝色。（拉线赋高程时不要重复穿过同一条线；与等高线无关的线最好不要放在该图层，或者赋值时避免不与其相交。）

3）查看线的高程属性

a.执行菜单“剖面图 / 自动赋高程”，按住Ctrl键，然后鼠标指向地形线，将会显示线的高程数据，没有赋值的线不显示任何内容。

b.执行菜单“剖面图 / 查看属性数据”，弹出对话框：选择“线工作区”下拉选项的高程字段，确定后即可查看线的高程值（鼠标放线上便显示了）

c.执行菜单“剖面图 / 查看已赋属性线”

（二）读取地形数据

执行“剖面图 / 读取地形数据 / 选折线读取”。即选择平面图上的剖面线（画剖面线时，方向应当自左而右，自上而下）即可读取数据，此时会弹出“存储地形数据成功”的提示，被选剖面线变为红色。选折线读取时会弹出“设置图签数据”对话框如下：

设置好图签内容，然后执行“剖面图 / 读取地形数据 / 选折线读取”

点击选择剖面线。

（三）读取钻孔数据

1）执行“剖面 / 读取钻孔数据”在钻孔的位置点击一下，会在左上角弹出钻孔数据输入对话框：如图3-1

图3 -1 图4-1

坐标会自动读取，孔深单位为实际孔深米。倾角90°即为直孔，非直孔需填写倾角和方位角。

2）点“存储”就会存储这个钻孔的数据，如果还有其他钻孔，就依次完成。最后完成钻孔数据读取，就点退出。

（四）读取控槽数据

1）执行菜单“剖面图 / 读取探槽数据”：在探槽起点处点击一下，会在左上角弹出探槽数据输入对话框：如图4-1

坐标会仍然自动读取，探槽长度为实际长度米。

2）点击存储后退出便完成。如果还有其他探槽，起始位置依次点击，输入数据点存储后退出。

（五）读取地质信息

1）执行菜单“剖面图 / 读取地质信息”（地层需拓扑造区）弹出如下对话框，如图：

2）这些项目中，只需填写接触产状一栏，单击产状即可输入。填写完成后点存储后退出。

（六）图切剖面

地质剖面图范文3

鹤城地区出露的共和岩体与围岩接触关系主要特征为花岗岩与变沉积岩互层产出、沉积变质岩层向下被花岗岩取代、花岗岩中残留沉积岩构造以及花岗岩中含沉积岩捕虏体，表明该地区花岗岩是原岩（沉积岩）在静态条件下经熔融、冷却、固结而成，并非来自深源侵入体。

关键词：

花岗岩、沉积构造、捕虏体、原地重熔

1.1前言

花岗岩类岩石是大陆分布最广泛的岩石之一，是构成陆壳的基础。在陆壳演化过程中，花岗岩占有十分重要的地位，同时它又与众多金属矿床有着密切的成因联系，因此，花岗岩成因一直是地质学重大理论问题之一。 正如Read(1948) [1]所指出的：“花岗岩问题首先是野外地质问题”。在野外的各种地质现象中，花岗岩与围岩地层的接触关系一直被视为花岗岩形成方式的重要判别依据。

广东省鹤山市的共和岩体[2]，主体形成于印支运动晚期，岩体强烈风化，风化层的厚度达数十～上百米，非人工开剥甚难观察到岩体的各种地质特征，包括岩体与围岩的接触关系。近年来，鹤山市在该岩体鹤城地区进行大规模的工业开发区建设，岩体被大面积开剥，暴露了众多难得一见地质现象。这些现象为花岗岩成因及众多相关地质问题的研究，提供十分重要的线索或证据。

1.2共和岩体简介

1.21围岩地层及断裂构造

图1 共和-鹤城区域地质图[2]

1-燕山早期花岗岩；2-燕山晚期花岗岩；3-寒武系；4-上三叠统；5-古近系；6-第四系；7-断裂

图1范围内出露的花岗岩称为共和岩体。共和岩体呈岩基状产出，长轴总体近东西向，出露面积约210km2。岩体围岩的周边地层主要为寒武系、上三叠统小坪组、古近系莘庄村组及第四系。寒武系主要由中―薄层状的砂岩、粉砂岩、泥岩等细碎屑岩，岩石成分成熟度和结构成熟度低，属于浅海―半深海相复理石沉积；上三叠统小坪组主要为厚层状的砾岩、砂砾岩、长石石英砂岩、粉砂岩和泥质页岩，为含煤建造；莘庄村组岩性主要为紫红、紫灰、灰白色复成分砾岩、砂砾岩、含砾粗中粒杂砂岩、泥质粉砂岩、含砂质泥岩、泥岩等，与下伏地层呈不整合接触。第四系主要为河流相和山麓相沉积，厚度横向变化大。靠近岩体的岩石地层普遍有热蚀变现象，形成红柱石角岩、堇青石角岩及灰黑色斑点板岩，局部甚至出现混合岩化。

本区性断裂主要为北东向的金鸡―鹤城断裂带和近东西向的马鞍山断裂带。金鸡―鹤城断裂带从研究区西侧通过，切割共和岩体，断裂总体倾向南东，倾角50°～70°，沿断裂带见硅化碎裂岩、褐铁矿化碎裂岩及断层泥，构造岩的石英C轴岩组图为大圆环带和小圆环带叠加型，反映早期运动状态为左旋逆冲，温度中等；晚期运动状态为左旋平移剪切，温度低，应变速率高。马鞍山断裂从研究区的南部通过，向西为鹤城―金鸡断裂所截，断面波状弯曲；总体走向260°～290°，倾向往南，倾角50°～80°，破碎带宽2～30m，带内岩石呈构造透镜状破碎且强烈硅化，硅化带宽度最大可达百米。断裂后期活动明显，常见充填于破碎带中的石英脉后期复遭破碎的现象。

1.22共和岩体的分期和岩石特征

表1－1共和岩体Sm-Nd同位素分析结果[2]

如图1所示，共和岩体是由两期花岗岩组成的复式岩体。早期岩体形成于印支期，Sm-Nd同位素年龄为233Ma (表1－1)。印支期岩体岩性主要为粗粒斑状黑云母花岗岩，斑晶主要为钾长石，呈自形―半自形宽板状，晶体粗大，大者长轴可达4cm，并常呈定向排列；基质为半自形、他形，属微斜微纹长石，局部见条纹长石，可见卡氏双晶及微纹连晶，格子双晶不发育；斜长石呈自形―半自形板柱状，少数他形粒状，An=25～35之间，属更―中长石，因钠化作用可见净边结构，少量边缘与石英交生形成蠕英石；黑云母呈自形叶片状或不规则状，Ng=Nm―暗红褐色，Np―浅黄色；石英多为他形粒状。

晚期岩体形成于燕山晚期，主要分布于复式岩体的东北部，复式岩体内部也见其出露，鹤城附近出露的岩性主要为中粒花岗岩，岩石强烈风化，但与早期岩体接触关系十分清晰（见图4B1），接触带附近的早期花岗岩有强烈的硅化蚀变现象和发育众多不规则石英脉和石英团块。

1.3 共和岩体与围岩接触关系出露特征

共和岩体在鹤城地区出露围岩地层以沉积－变质岩组成，以残留顶盖形式分布，总体近东西走向，出露长度超过2km，最大宽度>100m ，界线不规则。图2是研究区中部残留顶盖的野外实测地质草图。典型出露在A－A´剖面、B－B´剖面、C－C´剖面以及研究区（草图之外）东部D－D´剖面和西南部E－E´剖面，5条剖面的主要有以下特征：

图2 鹤城开发区（中部）地质草图

1-早期花岗岩；2-晚期花岗岩；3-沉积变质岩；4-第四系填土；5-实测地质剖面

（1）花岗岩与变沉积岩互层产出

主要露于开发区A－A´剖面，如图4A及图7所示，该剖面中的沉积变质岩夹层共有7层，各层厚薄不等，但岩层产状基本一致。剖面中不同花岗岩夹层风化后颜色差异甚大（见图4A），从A点向南，剖面前半段的花岗岩夹层颗粒较细，风化后呈褐红色，显示原岩可能铁镁质含量较高；剖面后半段花岗岩夹层颗粒相对较粗，风化后色颜色较浅，呈黄白色，肉眼可见石英颗粒，显示原岩长英质含量较高。花岗岩与围岩呈互层产出的现象，显示花岗岩与围岩的接触界面与沉积岩产状协调，受岩层层面控制；不同花岗岩层的风化颜色差异，表明与上下围岩的成分似乎有一定关系。

（2）沉积变质岩层向下被花岗岩取代

主要出露于开发区C－C´地质剖面，如图3，盖层中的沉积岩层，产状协调，岩层沿倾向向下延伸至花岗岩顶部，向下为花岗岩所替代，接触界面之上的沉积岩没有明显的动力破碎现象。由此产生的问题是：若花岗岩是侵入体，盖层之下的沉积岩的去向问题难以解释？

图3C－C´实测剖面，显示盖层沉积岩层向下延伸部分已被花岗岩代替

1-粉砂岩；2-燕山晚期花岗岩；3-伟晶岩团包；4-地层产状

（3）花岗岩存在变质岩层捕虏体

主要出露于开发区B－B´剖面（图4B）和E－E´剖面（图5），沉积盖层与花岗岩的接触界面附近，可见到沉积变质岩的捕虏体，捕虏体大小不等，形态各异，与花岗岩界线不规则。捕虏体由中部到边缘，变质程度随温度升高而加深，如图4C1、图4C2所示，捕虏体（原岩为砂岩）边缘的石英颗粒熔融现象比中部明显，变质矿物增多，但仍残留原岩结构特征。

图4A为A－A´剖面中段，显示花岗岩和围岩互层接触关系；B为B－B´剖面，B1、B2、分别为早、晚岩体接触关系及岩体中包含变质沉积岩捕虏体；C1、C2为B－B´剖面捕虏体Y1、Y2样品镜下特征；D为D－D´剖面北段，显示花岗岩-变质沉积岩过渡；E为E－E´剖面东北段，花岗岩中的残留沉积岩构造

图5鹤城开发区E－E´实测剖面图（I处为接图线）

1-填土；2-沉积变质岩；3-花岗岩；4-混合岩；5-破碎带；6-岩层产状

（4）花岗岩中残留沉积岩构造

主要出露于于D－D´剖面(见图4D)和E－E´剖面(图5)，由变质沉积岩层往花岗岩方向，沉积岩的组分和结构逐渐弱化或模糊(图4E)，沉积岩逐渐被花岗岩取代，残留沉积岩与花岗岩的界线不规则，两者逐渐过渡，但残留沉积岩仍然保留其原始产状，残留构造产状与上覆岩层保持一致。

1.4 共和岩体成因初探

有关花岗岩的成因，目前主要有两种不同的认识，一是侵入说，认为来自深部源区（包括上陆壳底部以及中－下陆壳和地幔）的岩石部分熔融产生的岩浆，通过某种通道向上入侵、定位、冷凝固结而成[3-7]；二是原地重熔，认为花岗岩是上陆壳岩石原地熔融（重熔）－固结的产物，岩浆没有发生远距离迁移[8-12]。

若共和岩体为侵入体，根据目前花岗岩体的定位机制的模型（主要有穹窿作用和底辟作用、岩浆顶蚀作用、火山口塌陷作用、气球膨胀作用、岩墙拓展作用等）[4-6]，无法解释开发区中C－C´地质剖面中沉积变质岩向下被花岗岩取代地层岩去向问题以及E－E´剖面中花岗岩中残留沉积岩构造特征。此外，侵入岩浆由强力定位迫使围岩遭到变形破坏，与A－A´剖面、D－D´剖面中花岗岩与围岩的接触界面与沉积岩产状协调相矛盾。 原地重熔说则认为花岗岩的形成是壳内物理场变化而引起壳内物质性状变化，以及在这一变化过程中化学元素重新分配和重新组合的结果；花岗岩是成层的，岩基是花岗岩层上界面的凸起部分，岩体的形态与大小反映的只是重熔界面（MI）与剥蚀界面的几何关系，与岩浆侵入量的多寡无关。由于岩石的物质组成不同，岩石的初熔温度也不同，同时受到地壳结构构造影响，在同一温度压力条件下，重熔界面（壳内岩浆层上界面）必在初熔温度较低的岩石分布区向上突起[9]，在初熔温度较高的岩石分布区则向下弯曲，图6中的模型清楚地反映了这一关系。一旦剥蚀面下降到适当位置，地表即可见到花岗岩与地层互层产出的现象(图7)。

原岩重熔模型可以合理解释鹤城地区所观察到的地质现象。C－C´剖面中变质沉积岩层下部岩层由于温度压力变化熔融变成了花岗岩体，不存在原岩去向问题，顶部变质岩层（围岩）脱落入岩浆体中往往形成捕虏体，且多分布在岩体的顶部和边缘；在A－A´、D－D´等剖面中，所有的花岗岩夹层实际上与下部花岗岩是一个整体，花岗岩夹层部位是重熔界面的上突部分(图7)，表明这些部位的原始岩石可能初熔温度较低。随着温度进一步升高，重熔程度进一步加强，原来初熔温度较高的地层亦熔融，若温度不足以使地层完全熔融，形成残留沉积岩构造。

图7 A－A´剖面花岗岩与围岩互层接触关系的解释

1-变质岩层；2-花岗岩；3-脉体；4-混合岩；5-推测重熔界面

地质剖面图范文4

[关键词]平衡剖面技术 构造演化 川西凹陷

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-272-2

1平衡剖面技术基本原理

平衡剖面方法是根据物质守恒这一自然界的基本定律提出的。根据物质守恒定律，可以推导出体积守恒、面积守恒和层长守恒等一系列平衡剖面恢复的几何法则。当岩层长度在变形与未变形的两种状态下相等是，剖面是平衡的。其编制原则具体如下：

（1）面积守恒原则。在地层变形前后其地层所占的面积应该是不变的，对比区域在变形前后是同一种岩石，若孔隙度保持不变，计算过程中构造压实作用不考虑。

（2）断层法则。断层活动引起的岩层缩短在上、下岩层一致。

（3）能量最小法则。断层在能量消耗最小部位发生。

（4）伸缩量一致原则。岩层经过断裂、褶皱，其伸缩量应基本一致。

2平衡剖面制作

2.1对盆地进行综合分析

（1）选择剖面。为了能够正确反映构造变形量及构造的变形程度，所要求选择的剖面应垂直于区域构造的走向，与区域构造运动的方向保持一致。在没有与区域构造走向正交剖面的情况下，也可以利用与构造运动方向有一定夹角的剖面，且剖面与构造运动方向夹角最好不得超过30°，并在定量分析构造变形时，须消除夹角所引起的误差。

（2）收集资料。收集的资料包括研究区域的地表露头、地震、综合录井及钻井分层资料等。先将断层位置及产状和钻井所得到的资料标记到地震剖面上，并将地震剖面进行时深转换，以确定断层面。

（3）压实及去压实。地层在沉积过程中，地层体积减小，在制作平衡剖面时，依据面积守恒与层长守恒原则等，对相应的地层做去压实恢复，恢复其地层原始厚度。

2.2地质模型的建立、剥蚀力的分析及剥蚀类型分析

基于地质模型的剥蚀面判断。通过露头及钻井资料的地层分析，研究目的层的沉积特征、平面上相带分布特征，以及可能剥蚀地层的分布规律，建立剥蚀的地质模型。并根据剥蚀动力学特征及剥蚀方式分析。在对剥蚀成因机制分析的基础上，利用平衡剖面确定了剥蚀面，并且圈定剥蚀的范围，即利用构造演化剖面中“平衡”的原则，先从单条剖面上复原地层沉积与剥蚀的过程，界定剥蚀区域，来推测地层的剥蚀范围和厚度。

3构造演化分析

3.1川西凹陷L2侧线构造发育剖面（见图）

3.22维L2地震剖面构造发育演化分析

该剖面位于川西凹陷中部，呈北偏西―南偏东走向。长约100Km。从北向南分别通过龙深1，马蓬1，马井18，都遂13，龙9等多井和两个气田。

（1）J2S3地层沉积之前

在印支Ⅲ幕构造运动的挤压下，遭到严重剥蚀的三叠系地层之上，在北高南低的古地形控制下，沉积了下侏罗统白田坝组和中侏罗下部千佛崖组地层直至填平为止（图18）。地层南厚北薄，其比例基本为2（南）比1（北）。该套地层，底部为白田坝沙―砾岩，中部夹有灰岩。千佛崖组地层顶部为页岩。两组地层经历一次燕山Ⅰ幕构造运动。在其挤压压力的控制下，发育了f2，f3两个断层，千佛压组地层顶部遭到侵蚀（图17）。

（2）J2S2地层沉积之前

在构造挤压和侵蚀的千佛崖组地层顶面，沉积了J2S3地层，直到填平为止（图16）。该套地层底部为关口沙岩，顶部为下分流河道沙及页岩，同样遭打不同成都的构造挤压和侵蚀。基本形成了中部高，南北部稍低的构造格局（图15）。此时f2断层已经停止活动图（15）。

（3）J2S1地层沉积之前

在受挤压和侵蚀的J2S3地层上，在中部高，南北部稍低的古地貌控制下，沉积了J2S2地层直至填平（图14）。该套地层底部嘉祥寨沙岩。地层厚度基本为中部薄，南北部厚。f3断层继续活动，剖面北部地层有明显抬升之势，初步具有北高南低的构造格局（图13）。

（4）J1Sn地层沉积之前

在J2S2地层沉积末期，其上沉积了J2S1地层，直至填平（图18）。该套地层上部有三角洲相沉积。由于燕山Ⅱ幕构造运动的影响f3号断层扔在活动，但活动能力减弱。北高南低的构造格局便得明显（图11）。

（5）J4p4地层沉积之前

在受到区域侵蚀、构造挤压，北高南低的J2s1地层之上，沉积了J1Sn地层直至填平（图10）。该地层顶底部砂岩发育，中部有页岩，地层厚度是北薄南厚，剖面北部地层有抬升之势。f3号断层活动减弱（图9）。

（6）J1p3地层沉积之前

在受到挤压作用，地层产状呈北高南低的J1Sn地层面上，沉积了J1p4地层直至填平（图8）。底部砂岩发育，地层厚度南、北差异部大，但仍具有北高南低的构造格局。f3断层活动微弱（图7）。

（7）J1P2地层沉积之前

在受挤压具有北高南低的构造格局的J1P4地层的上面，沉积了J1P3地层直至填平（图6）。地层厚度总体上呈剖面中部厚，南北薄，该套地层底部为分流河道沙发育。f3断层厚度微弱。构造活动有由中心向北部边缘加剧之势，南部大断层开始活动，北部地层抬升明显。初步具有北高南低的构造格局（图5）。

（8）J1P1沉积之前

在Jp2地层顶部沉积了J1P2地层直至填平（图4）。底部为太和镇砂岩，其厚度是中部，南部较厚北部较薄，f3断层活动停止，构造具有一定的继承性。f1断层活动加剧（图4）。

地质剖面图范文5

关键词：物探；勘察；工程施工；应用

中图分类号：P31文献标识码：A文章编号：1672-3198（2007）10-0293-02

0前言

阿深高速湖北南段花湖至三溪段卫祥岱大桥位于南峰镇卫祥岱村境内，是为公路跨越山间凹地、河流,连接隧道而设，分左右两条线路，设计桥位A2K201+950～A2K202+555、中心桩号A2K202+440。

在工程地质初勘阶段，通过利用高密度电法对该大桥进行了工程物探勘察工作，了解了该桥的工程地质条件，为工程的初步设计提供地质依据。

1工程地质条件

桥址区属构造剥蚀低山丘陵地貌区的山间洼地，地势相对较低。桥位轴线段地面标高在85.0～136.0m之间，地形起伏较大，现为稻田、旱地，有1条宽约8-12m的山间小溪近东西向穿越。有一条乡村公路从南峰镇通往桥址处，交通较为便利。

据区域资料及地质调绘，桥址区大地构造属于扬子准地台太子庙台褶束，受张明山断裂的影响，区域地层被一系列与褶皱为同一构造应力场的北西西向多期活动断裂和横向断裂所破坏。

桥址区下伏基岩为志留纪泥质粉砂岩和二叠系大冶组灰岩，桥址正处在大冶灰岩和志留系泥质粉砂岩的接触带，上覆土层为第四系中更新统冲洪积的含碎石亚粘土（Q2al+pl）。

2物探技术方法与工作量

仪器采用GMD-2E型高密度电法仪，该仪器广泛应用在矿产、工程检测与工程探测、地下水、地热和灾害地质等方面，已被人们所熟知。由于高密度电法仪具有成本低、效率高、性能稳定、信息量丰富等特点，取得极好的效果。

高密度电法基本原理：用供电电极（A、B）向地下供直流（或超低频流）电流，同时在测量电极（M、N）间观测电位差（ΔUmn），并计算出视电阻率（ρs），各电极同时或不同时沿选定的测线按规定的电距间隔移动。预先人工打好电极，仪器自动切换。观测工作简单，工效高；信息丰富，解释方便，勘探能力显著提高。

依据技术规范的规定和任务要求，在勘探范围内布置高密度电法测线11条，剖面长3182m。本次勘探工作采用温纳装置。

3物探成果及分析

3.1物探异常特征

分析判断岩溶裂隙发育情况时，结合具体的地质背景环境进行分析，浅部的低电性，主要为表层以上低电性层反映；正常情况下，基岩面沿岩层为高阻反映，当基岩面岩溶裂隙发育时，横向上呈向下凹陷的电性反映，表现为低阻反映，或为低阻孤立体，说明此处岩溶裂隙较发育，易形成溶洞等不良地质现象，或者说此处岩层较破碎，局部有低阻充填物，存在软弱地层。若电性层位跟区域地质层位相比，电性层位产生错动，具有一定的落差，则可能存在断裂构造。

值得注意的是，高密度电法对岩溶、裂隙、岩洞反映灵敏，但受体积效应影响，在反演成果图中，所反映的异常范围比实际地质异常大，应以分析异常的中心为主。

3.2各测线物探异常综合解释

图1为W4线高密度电法反演成果图，该线放线方向为由西向东，剖面长280m。该剖面覆盖层厚约10～17m，分布较均匀。剖面上175m垂深22m左右，有一低阻异常，定为B号异常，基岩面横向上呈向下凹陷的电性反映，电法推断为溶洞反映；剖面上225m垂深23m左右，有一低阻异常，定为C号异常，基岩面横向上呈向下凹陷的电性反映，电法推断为溶洞反映。

图2为W7线高密度电法反演成果图，该线放线方向为由西向东，剖面长290m。该剖面覆盖层厚约8～18m。剖面上225m垂深19m左右，有一低阻异常，定为D号异常，基岩面横向上呈向下凹陷的电性反映，电法推断为溶洞反映；剖面中部和东部基岩风化程度较强。

图3为W10线高密度电法反演成果图，该线放线方向为由南向北，剖面长290m。该剖面覆盖层较厚，约19m，分布较均匀。剖面上145m垂深23m左右，基岩面横向上呈向下凹陷的低阻反映，定为E号异常，结合钻探资料电法解释为溶洞反映。

图4为W11线高密度电法反演成果图，该线放线方向为由南向北，剖面长290m。该剖面覆盖层厚约7～16m，分布较均匀。剖面上150m垂深30m处，有一相对低阻异常，定为E号异常，电法推断基岩较破碎，富水性较好。

4结论和建议

W2线剖面上72m垂深20m左右为软弱地层反映；W4剖面上175m垂深22m左右及225m垂深23m左右为溶洞反映；W7线剖面上225m垂深19m左右为溶洞反映；W10线剖面上145m垂深23m左右为溶洞反映；W11线剖面上150m垂深30m处为破碎带。

通过以上分析得出：桥址勘探区内覆盖层厚约0～19m，工程地质岩组以灰岩为主，局部风化程度较强，总体强度较低。

通过试验生产，发现该方法尚存在一些问题需要解决：

（1）在成图处理上，每次只能完成一个排列，所成图为倒梯形，在连续追踪长剖面时，由于电缆长度有限，电极有限，一个长剖面需要分段多次测量，并且需要足够的重复测点，以保证剖面图的衔接。这样工作量增加，误差随之增大；（2）在非水平地区工作时，由计算机绘制带地形的断面图时，目前的软件还存在一定问题，如地形校正的精确度问题、测深的定量解释问题等；（3）仪器不能使用较高电压，在要求测深较大时，由于电压不足，电流小，电信号弱，造成深部测量的不准确。

参考文献

［1］邓居智，刘庆成，莫撼.告密段电阻率法在探测水坝隐患中的应用［J］.华东地质学院学报，2001，24（2）：282-285.

地质剖面图范文6

关键词：不平行断面法 普罗科斯菲耶夫法 面积重心 斜交剖面 正交剖面 投影面

中图分类号：P624.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0036-03

20世纪50年代初，前苏联学者普罗科斯菲耶夫提出了不平行断面计算方法（即称普罗科斯菲耶夫法[1]）。60年来，一直作为我国法定的不平行断面计算方法[2]。然而，普罗科斯菲耶夫法因存在理论依据不充分，方法的准确度差的事实，前人对此认识不深、重视不够，仅见少数对该方法存在误差的研究[3]，但还仅仅是在对其误差的认识层面上。

砂岩矿床、侵入岩接触带上的矿床[4]、沉积岩尤其是沉积变质岩中的层控矿床[5]等等，常常因其矿体走向变化而需采用不平行剖面进行勘探、应用不平行断面法[6]进行其储量估算。故探求新的不平行断面计算法，对提高这些矿床储量估算的准确度具有实际意义。

1 普罗科斯菲耶夫法剖析

1.1 普罗科斯菲耶夫法实质

1.3 剖析结论

2 方法基本思路

从以上对普罗科斯菲耶夫法剖析可知，要解决不平行断面块段体积的计算问题，实际上是要解决块段厚度问题。

拟建方法基本思路是欲通过寻求不平行剖面间的块段厚度，将与矿体斜交勘探线剖面（以下称斜交剖面）块段的面积投影至与矿体正交勘探剖面（以下称正交剖面）平行的投影面（以下称斜交剖面投影面）上后，再以斜交剖面块段投影面面积、正交剖面块段面积和块段厚度为参数，按平行断面法进行块段体积计算。

3 方法基本原理

斜交剖面块段的面积重心为斜交剖面块段面积的中心位置。该重心到正交剖面的距离即为块段厚度。若不平行剖面间的块段为规则几何体时，以斜交剖面投影面块段面积、正交剖面块段面积、斜交剖面上块段的面积重心至正交剖面的距离，按平行断面法进行块段体积计算，符合规则几何体体积的计算法则，即可得到块段体积的准确值。所以，将这种方法用于实际不平行剖面间块段体积的计算，可得到相对准确的结果。

4 方法的建立

4.1 斜交剖面块段面积重心的求解

在斜交剖面图中建立相对直角坐标系，利用AutoCAD工程软件直接求出重心点的坐标[7]。

4.2 求斜交剖面投影面块段面积

4.3 块段厚度确定

在斜交剖面图中，根据斜交剖面块段面积重心的坐标，确定重心在斜交剖面线上的位置，再在斜交剖面线与正交剖面线组成的平面图中，依据重心在斜交剖面线上位置，确定块段厚度（重心至正交剖面线的距离）。方法有两种：

（1）在斜交剖面线与正交剖面线组成的平面图中，使用AutoCAD工程软件直接求作斜交剖面线上的重心到正交剖面线的距离。

（2）在斜交剖面线与正交剖面线组成的平面图中，根据斜交剖面线上的重心坐标和正交剖面线坐标，求解重心至正交剖面线的距离。

4.4 块段体积计算

以斜交剖面投影面块段面积、正交剖面块段面积和块段厚度为参数，按平行断面法计算块段体积。

4.5 方法准确度

为便于与普罗科斯菲耶夫法准确度比较，仍以普罗科斯菲耶夫法剖析章节中的示例（详见图1、图2），进行拟建方法准确度求解。

4.5.1 不平行剖面发散于块段变厚处情况

1）块段计算体积V变厚计算

（1）、正交剖面块段面积S正交

（2）、斜交剖面块段面积S斜交

（3）、斜交剖面块段投影面积S斜投

5 结语

普罗科斯菲耶夫法因理论依据不充分，方法的误差大。

以规则几何体模拟不平行剖面间的矿体块段，通过求解斜交剖面块段面积重心后，以斜交剖面投影面块段面积、正交剖面块段面积、斜交剖面块段面积重心到与正交剖面的距离作为块段厚度，按平行断面法进行块段体积计算，能得到其准确值，即方法的误差为零，从实例中再次佐证了拟建方法的理论依据。故此方法用于实际不平行剖面间矿体块段储量估算，能得到相对准确的结果。且该方法使用简捷，具有实际推广应用的价值。

参考文献

[1] 普罗科斯菲耶夫.利用佐洛塔列夫法计算不平行断面间块段的储量[M].北京：地质出版社，1954：67-105.

[2] 国土资源部储量司编著.矿产储量计算方法汇编[M].北京：地质出版社，2000：23-58.

[3] 范坤生.不平行剖面间矿块体积的计算[J].地质与勘探，1973（4）.

[4] 孙磊，史秀志，李宁，等.金属矿床可视化与储量计算应用研究[J].矿业研究与开发，2012（3）.

[5] 吴玉章.矿产资源/储量估算法在煤矿中的应用探讨[J].中国科技投资2012（21）.