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地层柱状图看四栏:年代、岩性、厚度、接触关系各占一列

同一套地层,两个人画出的柱状图厚度能差一倍,问题常出在柱子宽度上。有人按岩性粗细调整柱宽,把砂岩画宽、页岩画窄,看着直观,厚度比例却全乱了。柱状图的宽度是固定的,只有高度携带厚度信息。

柱子宽度不变,只有高度按比例换厚度

标准柱状图的岩性柱是等宽竖条,宽度只用来放花纹,不表示任何数值。厚度全部由竖条高度承担,一段 50 米厚的砂岩与一段 5 米厚的页岩,高度相差十倍,读图时凭高矮就能排出厚薄次序。

分段画柱时段与段之间不留缝,接触面就是一条水平线。层序自下而上,老的在下、新的在上,倒过来画会让整套地层的顶底关系反掉。柱状图的方向只有一种,老在下、新在上,画图与读图都按这条走。

比例尺写在图名下方,1:1000 时 1 毫米等于 1 米

柱状图的比例尺是厚度比例尺,只作用于竖直方向。1:1000 表示图上 1 毫米等于实际 1 米;换成 1:5000,1 毫米就等于 5 米,一段 200 米厚的地层只占 40 毫米,薄层几乎被压平。同一根柱子只能用一个比例尺,中途换档会让上下两段的厚度失去可比性。

比例尺的选择看总厚度与图幅高度。总厚 3000 米的地层画在 1:1000 上,柱高要 3 米,只能降一档。降档之后薄层看不清,通行做法是主柱配小柱,把含矿层、标志层单独放大,放大倍数写在图名下方。

岩性花纹配代号,接触关系另有专门线型

岩性柱里填花纹,柱左侧写年代代号与组名,右侧写厚度、岩性描述与化石。花纹与代号的分工同地质图一致:代号管年代,花纹管岩性,两列并排,只写一列就会丢掉一半信息。

接触关系用线型区分:整合接触画实线,平行不整合画波浪线或锯齿线,角度不整合画波浪线并在下方加一条斜切的老地层界线,断层接触画粗线并注断距。线型区分的是有无沉积间断,以及间断期间老地层有没有被掀斜。

厚度突变先查断层与不整合,再谈沉积速率

相邻两段厚度突然减到十分之一,先别急着解释沉积环境。第一步查接触线型,若是断层,厚度差由断距造成;若是不整合,差值是剥蚀掉的;两者都排除,才轮到沉积速率与物源供给,这一步顺序颠倒会得出完全相反的结论。

厚度统计要用真厚度,不能用视厚度。地层倾角 30 度时,水平导线量得的长度换算成真厚度要乘倾角的正弦,30 度的正弦为 0.5,一段 100 米的导线只对应 50 米真厚度,忽略这一步,整根柱子会系统性偏厚。

关键数据

下列比例尺与换算是柱状图的通用做法,图幅高度与总厚度决定最终选用哪一档。本文判断:柱状图最该被检查的不是花纹画得像不像,而是厚度一栏的数字能不能逐段相加、对上总厚。

  • 1:1000 时图上 1 毫米等于 1 米,1:500 时 1 毫米等于 0.5 米
  • 1:2000 时图上 1 毫米等于 2 米,1:5000 时 1 毫米等于 5 米
  • 总厚 3000 米的地层在 1:1000 图上需 3 米高的图幅
  • 薄层段常用 5 倍或 10 倍的放大柱另附,倍数写在图名下方
  • 倾角 30 度时,水平导线换算真厚度的系数为 0.5
  • 柱左侧写年代代号与组名,右侧写厚度、岩性与化石
  • 整合为实线,平行不整合为波浪线,角度不整合加斜切线

边界:无层序的地质体与覆盖层

边界出在无厚度可量的地质体上。侵入体、变质杂岩没有层序,柱状图上只能画成一块不分段的方块,或干脆不画。把它们按厚度塞进柱子里,会造出一段并不存在的层位,后人也无从核对。

另一处边界是覆盖区。第四系松散层厚度变化快,很多图幅只画基岩柱,另附一张松散层等厚线图。本文判断,两张图对照看,比把松散层压进基岩柱更能说明问题,因为两者的厚度尺度常差一个数量级。

参考文献

  • 中国地层委员会.《中国地层指南及中国地层指南说明书》(修订版). 地质出版社, 2001. —— 年代地层单位与柱状图编制。
  • 曾允孚, 夏文杰 主编.《沉积岩石学》. 地质出版社, 1986. —— 厚度测量与地层对比。
  • 地质矿产部.《区域地质调查总则(1:50000)》(DZ/T 0001—91). 1991.
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文章名称:地层柱状图看四栏:年代、岩性、厚度、接触关系各占一列
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