地质素描图的类型与画法
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地质素描简汇及其工程应用分析摘要:我国幅员辽阔,山地、高原、盆地、丘陵、平原等各种地形地貌并存,各期构造运动衍生出的地质现象千姿万态,通过仔细的观察和地质素描,有助于对各类地质形态、特征和规律进行透彻的理解和把握,以满足相应工程建设的需要,其中,地质素描是一个不可或缺的重要环节和手段。
关键词:地质素描;素描分类;素描方法;素描技巧;工程运用前言地质素描是地质工作者必须掌握的一项基本技能。
当地质条件复杂或有特殊要求的工程项目,为查明拟建场地的工程地质条件及工程活动对场地稳定性的影响等,提供场地工程地质分区与评价的直接依据,野外地质素描发挥着十分重要的作用。
地质素描吸取了绘画技巧,采用线条为主要表现形式,以直观、形象的感觉记录和阐明地质问题,概括地质结构、构造等特点,反映地质现象的形态特征和规律。
有些用冗长文字无法表述清楚的地质现象,通过地质素描便可一目了然。
因此,地质素描已广泛应用于地质调查、各种地质报告和许多文献记录中,成为野外地质工作或工程施工中获取原始资料的一种有效手段。
本文结合常用型地质素描分类、素描方法和成图要求,进行了地质素描的专题分析和研究,并且列举了一些大型工程的成功案例和应用效果。
一、地质素描简汇1.实用型地质素描分类实用型地质素描通常可分四类,分别是剖面素描、地景素描、露头素描及标本素描。
⑴剖面素描:野外地质工作者在穿越主要地质路线时,随手勾绘地质剖面,或在施工中精绘开挖作业面地质形态特征、不同高程上的地质现象、构造及侵入岩形态和穿插关系,标注产状要素和花纹,这是地质工作中普遍应用的一种素描形式。
多应用于基岩中大型的水利水电工程项目前期勘察与后期施工过程中,如水电站、水库及一些大型山区河道治理。
⑵地景素描:主要对地貌景观的大视域描绘,用于描述地质作用或不同性质的岩石形成的特有地形地貌特征。
地景素描的地质现象范围比较大。
地质体的地景层次较复杂,描绘前必须掌握对应的区域地质资料,并在现场进行认真的观察、分析、比较和归纳,理出规律,然后确定构图,运用合理线条,达到准确的描绘。
(一)山地的素描山地是相对平坦地面而言的正地貌。
它由山岭和山谷复合而成,相对高度大者称为山,相对高度小者称为丘陵,是野外最常见的地貌类型。
山地的形态复杂多变,有的起伏剧烈、多悬崖峭壁,有的则起伏和缓。
山地的画法首先要从最明显的山脊峰顶线入手;第二步按照次一级峰顶线把它分解成一座座的山岭;第三步按照从某座山岭伸出的“山股”画出更次一级的峰顶线或者谷地线;最后在受光处少绘或不绘晕纹线,在背光处多画晕纹线,以衬出山脊形态。
对于由坚硬岩石构成的陡峻山地来说,轮廓多用硬直、棱角明显的线条表示,“山股”峰顶线多用“人”字线表示,山谷线多用较平直折线表示(图3—5,a);对于由软岩石或土质构成的和缓山地来说,轮廓线一般用平滑圆弧曲线表示,不画“山股”峰顶线,山谷多用倒“人”字线表示(图3—5,b)。
(a)陡峭山地素描图 (b)和缓山地素描图图3—5 山地素描技法(二)地质素描地质素描图的描绘是在地形素描图的基础上,画出岩石露头处的地层符号、产状、厚度和地质构造线等而成(图3—6)。
在岩石露头被松散堆积物掩盖的部位,仍按地形素描图的画法进行素描。
关于地层符号的画法应按有关地质书刊的统一范例,尽量不要在野外自创地层符号,以免给读者带来读图困难。
在地质素描图上,允许画上一些野外肉眼难以看出的地质构造线,并尽可能标出其产状。
对于断层构造线,如有可能亦应标出断盘位移方向。
为了突出表现特定的地质现象,在地质素描图上允许少画或不画与目的无关的景物或线条。
图3—6 地质素描技法(三)植物素描从自然地理学角度看,植物素描应表现植物群落特征,而不是表现单个植物体。
但由于植物群落的外貌特征与单个植物形态密不可分,况且在近景素描时也要描绘一些单株植物,所以研究和熟悉单个植物体的画法就显得非常重要。
在植物素描时,最重要的问题是灵活运用不同的线条以区分不同植物的外貌特征。
如乔木应先画出粗大的树干和树冠外形,然后根据树杈和树叶的展布特征用不同的晕线表示出树冠内部细节特征(图3—7)。
地质素描的常识、步骤、实例:地层素描、构造素描、地貌素描、化石素描地质素描的常识、步骤及实例摄影有许多缺陷(或者说受限制)的问题,运用素描的办法差不多都可以得到弥补和解决。
比如素描不受天气的限制,不受镜头取景范围的限制,不受近景清楚、远景模糊的限制等等。
更重要的是,当我们分析某种地质现象并认为哪些特征应该强调,哪些附属物或近旁的草木可能对这些特征有所干扰而应该排除时,若用照相的办法,忠实于客观景物的复制,会有'鱼龙混杂'、'喧宾夺主'之嫌,收不到理想的效果。
若用素描技术处理,完全可以根据观察者的需要,对地质体的各种形象与特征,对附近的景物等有所取舍,该强调哪些,该精简哪些,都可以凭自己的运笔而描绘。
比如说,当我们在野外的岩层露头上看到有两三组颇有意义的节理,需要给予摄影,而这些节理的裂缝中长满杂草,摄下来的照片肯定看不清节理特征。
此时,若用素描技术处理,就可以解决这个矛盾了。
我们可以有意识地不画或少画那些干扰节理特征的杂草,而将这两三组不同方向的节理画得清清楚楚。
像这样的处理,并没有歪曲地质体的客观事实,倒是更清楚地强调了客观实际,这是完全合理的。
又比如在野外遇上大型脊椎动物化石,为了研究它的埋葬特点,很需要有一幅能表达其实景的照片或画图。
但由于骨骼上沾满碎石污泥,若用相机摄影,这许多附属物必然完全摄入镜头,致使骨骼的轮廓带来模糊不清的形象,如用水冲洗或揩抹干净,费事费工,还不见得满意。
此时如用素描的办法来处理,可以有意识的把骨骼上的附属物舍去,将骨骼的轮廓画得清楚些。
再如画一幅视野广阔的地貌图,比用相机拍摄要好,它可以把远山远景的轮廓清晰地表达出来。
如此等等,不胜枚举。
由此可见,素描对于地质工作者是一项十分重要的技术。
何谓素描?简单他说,一句话:单色作画。
也就是运用单色线条在平面上勾画出景物的立体形象。
何谓地质素描?从地质观点出发,运用透视原理和绘画技巧来表达地质现象或地质作用的画幅。
地质素描的基本常识地质素描是从地质观点出发,运用透视原理和绘画技巧来表达地质现象或地质作用的画幅。
在野外勾画的素描,往往要求在较短的时间内完成,通常就在野外地质记录本上画,不可能精工细画,也可称为地质素描草图。
以铅笔作画较多,如技术熟练,用笔有把握,也可用钢笔作画。
1. 地质素描的优越性地质素描比地质摄影优点多。
地质素描除了不受天气、镜头取景范围、近景与远景的限制和比较经济等优点外,更重要的是,当我们分析某种地质现象,认为哪些特征应当强调,哪些附属物或近旁的草木对这些特征有所干扰而应当排除时,若采用照像的办法,忠实于客观景物的复制,就会主次不分,不能突出地质内容,收不到应有的效果。
若采用素描技术处理,则完全可以根据观察者的需要,对各种地质现象特征和附近的景物有所取舍,该突出哪些,该精简哪些,都任凭自己的运笔予以描绘和体现。
事实表明,一份地质调查报告,如果能充分运用地质素描,既有助于揭示和说明问题的现象本质,又可避免一些不必要的文字叙述,做到简明扼要、文图并茂,效果更佳。
2. 地质素描的基本原则作素描图的最基本要求,必须懂得透视原理,或者说,必须掌握投影法则,整个画面,就是一张实物的投影图。
所谓投影法则,在我们日常生活的经验中都能体会到,比如说远处的山肯定比近处的树高,而当我们站在旷野上,极目远望时,却觉得远山矮于近树。
又如公路两侧排列成行的电线杆,每一根的高度,肯定都是相同的。
但当我们向电线杆的尽头望去时,只觉得近处的杆子高,向远处挨个儿低下去。
再如当我们站在挺直的铁路上向远处望去,两条铁轨好似从平行逐渐向尽头交汇合并起来。
如此等等,就是透视现象。
从这个现象中我们可以总结出几条规律,可作为素描时掌握之要点:①等大的物体,近者大而远者小,以至消失。
②物体等距排列,处于近处之间距较长,而处于远者较短,最后与视平线处于重合。
③等高的物体,近者高,而远者低,最后与视平线处于重合。
④视中线左侧物体,渐远渐偏向右方,右侧者反之,最远处交汇集中于一点。
地质地质绘图的方法和步骤一、绘制信手地质剖面图如果是横穿构造线走向进行综合地质观察时,应绘制信手地质剖面图,它表示横过构造线方向上地质构造在地表以下的情况,这是一种综合性的图件,既要表示出地层,又要表示出构造,还要表示火成岩和其他地质现象以及地形起伏、地物名称以及其他需要表示的综合性内容。
绘好路线地质剖面图是地质工作者的一项重要基本功,必须掌握。
路线信手地质剖面图中的地形起伏轮廓是目估的,但要基本上反映实际情况,各种地质体之间的相对距离也是目测的,应基本正确,各地质体的产状则是实测的,绘图时,应力求准确。
图上内容应包括图名、剖面方向、比例尺(一般要求水平比例尺和垂直比例尺一致)、地形的轮廓、地层的层序、位置、代号、产状、岩体符号、岩体出露位置、岩性和代号、断层位置、性质、产状、地物名称。
具体绘图步骤如下:估计路线总长度,选择作图的比例尺,使剖面图的长度尽量控制在记录簿的长度以内,当然,如果路线长,地质内容复杂,剖面可以绘得长一些。
绘地形剖面图,目估水平距离和地形转折点的高差,准确判断山坡坡度、山体大小,初学者易犯的错误是将山坡画陡了。
一般山坡不超过30°,更陡的山坡人是难以顺利通过的。
在地形剖面的相应点上按实测的层面和断层面产状,画出各地层分界面及断层面的位置、倾向及倾角,在相应的部位画出岩体的位置和形态。
相应层用线条联接以反映褶皱的存在和横剖面的特征。
标注地层、岩体的岩性花纹、断层的动向、地层和岩体的代号、化石产地、取样位置等。
写出图名、比例尺、剖面方向、地物名称、绘制图例符号及其说明,如为习惯用的图例,可以省略。
从作图技巧方面来说,应注意以下三个“准确”:①地形剖面图要画准确;②标志层和重要地质界线的位置要画准确。
如断层位置、煤系地层位置、火成岩体位置等;③岩层产状要画准确,尤其是倾向不能画反,倾角大小要符合实际情况。
此外,线条花纹要细致、均匀、美观,字体要工整,各项注记的布局要合理。