图说沉积岩野外工作方法
做好随时外出工作准备,背包里备足野外用品,并做好突发事件应急预案。尽量使野外工作舒畅, 描述地质现象时可坐在石头上,下雨时可到酒吧或咖啡厅休息。野外工作十分艰苦,但是,详细的现象描述、丰富的实测数据,一定可以获得回报。
野外工作原则
露头工作的详尽程度取决于研究的目的、用时、地层出露情况和天气条件等。然而,无论是区域地质调查,还是剖面实测和采样,野外工作都必须是系统、科学客观、非常仔细的,还要不断提出问题以验证理论,并在野外记录本或便携式电脑中记录所有的信息和想法。
基本参数测量与记录
测量并记录各种地质参数是完成露头实测的基本要求。需要测量和记录的地质参数取决于研究的目的和地层的出露情况。
表 露头沉积学观察主要内容
野外记录本是观察的原始科学记录,是学生或地质工作者最重要的物品之一,在其职业生涯中可能会经常用到。因此,应尽量系统而简洁地记录,并妥善保存。记录时建议使用缩写的正确的专业术语或使用自创的缩写。
▲野外记录实例
野外素描和绘图
野外素描、绘图与文字描述同等甚至更加重要,既可准确、快速地记录露头中各种沉积特征及相互关系,又便于后期解释时回忆。此类图件是展示沉积与构造现象的示意图,对艺术性要求不高,但是需要满足多个条件:沉积要素接触关系和相对大小的勾勒必须精准;描绘必须简明,重点是展示沉积和构造现象,而不是地表植被和风化特征等;添加详细的沉积现象注释;标注比例尺、地层顶底及方位;使用规范的缩写字符,必要时可使用自制的缩写字符。
▲野外素描图实例
野外素描图主要用于展示剖面中的地层及其形态、沉积相侧向变化、火成岩体或侵入岩体分布、沉积相组合或编图地层单元,以及大型沉积序列和沉积旋回。为防止对关键沉积构造的遮挡,图中一些沉积单元仅作了部分充填。
▲露头岩性柱状图实例
岩性柱状图用于描述露头特定部位垂向完整的地层序列,可很好地展示地层的顺序、垂向沉积序列和主要的岩相类型。横坐标为粒级,注意养成记录细节的习惯。
▲露头岩性剖面图实例
岩性剖面图是垂向地层序列实测数据的准确记录,也是系统记录露头详细沉积学数据的良好方法。该图既可绘制于野外记录本中,也可绘制于特制的记录纸内,后者给出了沉积数据的记录规范,使用更便捷。
▲露头精细绘图实例
露头精细绘图主要用于准确地记录特殊的沉积现象,包括沉积构造、化石、遗迹化石、典型相标志等。作为第一手资料的永久记录,它可用于随后的沉积环境解释,也可用于报告和出版。效果良好的露头照片可替代特殊现象的精细绘图,但务必在野外记录本中认真记录拍摄的地点和目的。
古流向与古斜坡分析
古流向和古斜坡是露头中比较容易获得的一类重要数据,既可指示流水和风的运动方向,也可用于沉积相、沉积环境和古地理解释。
沉积岩中很多现象都蕴藏着古流向和古斜坡信息,但是,只有部分现象记录了真实的物质运动方向( 方位),其他仅仅记录了物质在某条线上的运动方向。露头工作中应寻找合适的沉积构造进行古流向和古斜坡分析。常见的示流向沉积构造见下图。
▲中小型冲刷侵蚀构造及其与流速的关系
古流向( 古斜坡) 数据可便捷地投点成玫瑰花图( 将透明纸覆于兰勃特等面积投影图并将数据投点即可绘制),从而区分不同的数据集。通常,流向玫瑰花图既可指向单一流向方位,也可指向两个或多个视流向方位。条件允许时,应采集足够多的数据,从而得到更准确的古流向(Tucker,1996)。
▲流向玫瑰花图实例
(a) 指示单一的流向方位,对应25 个槽模数据;(b) 指示两个视流向方位,对应45 个沟模数据;(c) 指示多个视流向方位,对应55 个波痕数据
地层序列与地层顶底标志
依据岩性( 岩石地层学)、生物( 生物地层学)、时间( 年代地层学)和关键界面( 层序地层学) 可对地层序列进行岩石地层单元划分。在野外工作中,划分地层级次是岩石地层描述的基本技能之一。地层学工作的开展有赖于地层顶底的正确识别,实际工作中可根据地层顶底标志判断。
▲地层顶底基本标志( 实际地质建造尺度有大有小)
其他方法
除上述基本技能之外,还有露头清理与准备,样品采集,露头拍照,实验分析技术、数据处理和表征等多种野外工作方法可最大限度地获取露头中的沉积学信息。
本文摘编自《沉积岩野外工作指南》(( 英) 多里克A.V. 斯托(Dorrik A.V.Stow) 著;周川闽,高志勇,罗平译. 责任编辑:文杨. 北京:科学出版社,2017.1) 一书“第2章 沉积岩野外工作方法”,有删减,标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-050915-4
沉积学是一门观察科学,无论概念如何创新发展,野外基础工作始终是研究的核心。有了野外基础工作,才能更好地开展室内分析测试与理论研究。沉积岩野外基础工作的基本技能包括:知道观察什么,怎样观察,如何记录,以及如何更好地解释这些数据。《沉积岩野外工作指南》以简练的文字、直观的图表,简明扼要地阐述了四大类岩类中常见的11 种沉积岩及其特征,并配以400 多幅露头和岩心的彩色图片进行说明,为读者更好地观察和识别沉积岩起到指导作用。本书主要适用于地球与环境科学专业的大学生,以及相关学科的研究人员。同样,也适用于对沉积岩感兴趣的高中生和业余地质爱好者。
关键词 | 自然地理 | 历史自然地理 | 古地理 | 地貌 | 多年冻土调查 | 地貌图集 | 板块构造与大陆动力学 | 大陆层控构造学 | 新疆西准噶尔金铜钼成矿作用 | 华北地貌新论 | 钻冰取火记 | 塔里木克拉通 | 南黄海盆地 | 洋中脊多金属硫化物成矿 | 全球中、新生代大地构造图 | 中国及邻区盆地火成岩油气地质图 | 青海柴达木盆地盐湖 | 三维连片处理技术 | 油田数据学 | 高含水油田储层沉积学 | 中国海相油气 | 阶梯式发展论 | 岩石结构强度理论 | 覆盖型岩溶地区岩溶岩土工程 | 沉积岩野外工作指南 | 地理优秀图书奖 | …
(本文编辑:刘四旦)
地球为你而转!
欢迎关注:赛杰奥(sci_geo)
科学出版社地球科学订阅号