地质层剖面简介

地质层剖面是沿某一方向，显示地表或一定深度内地质构造情况的实际(或推断)切面。是研究地层、岩体和构造的基础资料。根据剖面资料划分填图单位，是地质填图工作的前提。测制地质剖面，是地质调查工作的重要方法之一。根据不同岩类特征可分别测制地层剖面、火山-构造剖面、花岗岩单元超单元剖面、矿区(或矿床、矿体)剖面等。

(一)地层剖面:其目的是通过研究岩石物质及矿物成分、结构构造、古生物特征及组合关系、含矿性、标准层、沉积建造、地层组合、变质程度等。建立地层层序、查清厚度及其变化，接触关系，确定填图单位。(二)构造剖面:是着重研究区内地层及岩石在外力作用下产生的形变，如褶皱、断裂、节理、劈理、糜棱岩带(韧剪带)的特征、类型、规模、产状、力学性质和序次、组合及复合关系。

研究和测制地层剖面的工作是地层工作的基础。剖面的选择、剖面的观察和测制、剖面资料的整理，研究是这项工作的三个重要环节。

测量和编制地质剖面图是开展区域地层、地质构造、古生物演化、古地理演变以及矿产地质等基础地质调查研究的重要手段。地质剖面按照研究对象与内容的不同，可分为地层剖面、构造剖面、侵入岩剖面、第四纪地质地貌剖面等。虽然不同类型的地质剖面在选址及观察描述的着重点上有较大的差别，但是测制的一般方法与步骤是类同的。本章以地层剖面为主兼顾其他类型剖面进行介绍，期待同学们能够更多地掌握测制剖面的一般方法与要求，使得在以后的工作中能够做到举一反三，灵活地处理地层剖面上的各种地质问题。 地质剖面的测制过程一般分为剖面选址、施测、综合整理等三个步骤。其中编制剖面图与柱状网和编写剖面小结是综合整理的主要工作内容。

每个地层单位都有特定的岩相、厚度、古生物化石和接触关系等特征，虽然这些特征的空间变化是普遍存在的，但是依据课题的调查研究精度，往往能划出一定的区域范围，认为它们在这一范围内只有量的微小变化而没有质的变化，这种区域被称为地层分区。一般地，不同的地层分区应当各自布置一条或几条剖面来描述其中的地层单元。这些剖面应选择在露头连续，层序完整，构造简单，接触关系清楚，化石丰富，岩相组合和地层厚度具有代表性的地段，尽量避开构造带、深成岩体接触带及地形复杂的地段。剖面线应尽量垂直地层走向布置。

类似地，其他类型地质剖面的选址，应当在不同的地质分区里分别布置剖面，选择露头连续，地质单元完整，现象丰富，接触关系清楚，在区域内具有良好代表性的地段。并且尽量避开干扰因素较大的区域，剖面线尽量垂直接触界线，穿越更多的地质单元。

土体按堆积年代可分为老堆积土、一般堆积土和新近堆积土;按颗粒级配或塑性指数可分为碎石土、砂土、粉土和粘性土;根据有机质含量分为无机土、有机土、炭质土和泥炭;按工程地质意义及土的特殊成分、状态和结构特征，又可分为崩解性土、软土、膨胀土、盐渍土、人工填土等。

根据土的颗粒级配、成因年代及工程地质特征，将土体分为砂类土、粘性土和特殊类土等工程地质层组。

全新统粉细砂层组

主要分布于长江三角洲平原和苏北废黄河故道地区，属冲积和冲海积相沉积，为褐黄色至灰黄色粉细砂，含少量泥质，饱水，不均匀系数小于50，砂层厚度10-25米，顶板埋深小于5米，受地震作用后容易产生砂基液化。

上更新统粉细砂层组

主要分布于里下河和太湖地区，以灰色、黄褐色粉细砂为主。砂层厚度3—14米，顶板埋深10—20米，多属中密至密实状态。

上更新统含砾中粗砂层组

主要分布于淮河以北地区，为冲积、冲洪积相棕黄色中、粗砂，局部地区夹有亚粘土透镜体。层厚2—24米，顶板埋深2—24米，砂层饱水，密实，颗粒分选性差。

全新统亚砂土层组

主要分布于长江三角洲平原区、黄泛区及沿海一带，为灰黄色冲积、冲洪积、冲海积相沉积。软塑状，固结压密程度较低。层厚2—10米，顶板埋深一般为0—3米。

全新统粘土、亚粘土层组

全省各地均有分布，为灰黄色、褐黄色冲积、冲海积和湖积相沉积物。可塑，具高——中压缩性。层厚一般为2—7米，顶板埋深0—5米。

上更新统粘土、亚粘土层组

除沿海地区及长江三角洲地区以外，广泛分布于各地。为冲洪积相沉积，含有铁锰质结核和钙质结核，夹有亚砂土或粉砂薄层。稍湿至潮湿，多为可塑至硬塑状，具中——低压缩性，厚度较大，在山前岗地均出露地表，东部平原区埋深达15—30米。

在一定的横剖面面积曲线下，横剖面形状与满载水线形状直接关联。换句话说，横剖面形状在相当大程度上已为满载水线形状所决定。通常U型剖面相当于较瘦削的水线，而V型剖面对应于较丰满的水线。U型和V型又可各分为极端和缓和两种，其名称都系比较而言，意义略如图1所示。单独由剖面形状出发也是从另一角度入手研究船形问题的方法。

根据傅汝德的意见，就阻力而言，最佳船形的横剖面在前体应为U型，在后体应为V型。前体用U型可使排水量集中于下部，满载水线可较瘦削，有利于兴波阻力的减小。后体用V型可使排水量集中于上部，船尾下部则较瘦削，而上部可借助于巡洋舰型尾使其处型线坡度在一定角度以内，这样即使发生边界层分离，也局限于上部，且不致于影响螺旋桨效率。再就摩擦阻力而言，水流沿船体表面分布越均匀的，摩擦阻力越小。因船的吃水都较其半宽为小，水线的平均坡度则较纵剖线的平均坡度为陡，所以欲获得边流，船前体水线的坡度需小于纵剖线，也就是应采用进角瘦削的U型剖面。根据同样理由，欲在船后体维持连续边流，应采用V型剖面，使船底水流易于上升。所以傅汝德的法则，至今仍属适用，不少船舶即依此设计的。但近年研究指出，单螺旋桨船的前体用V型，由于湿面积较小所以摩擦阻力较小，尤其在较短的船又可减小纵摇角度和汹涛阻力。单螺旋桨船的后体用V型，由于船底水流易于上升，也就是可光顺地流经舭部而不致产生舭涡。如用U型，则虽船底水流较难光顺地流经后体曲度突变的舭部，结果导致舭涡，耗散能量，增加阻力；但另上方面由于舭涡的作用使伴流分布较为均匀，推进效率较高，因此与用V型比较可避免振动而所需的机器马力实际上无大差别。在双螺旋桨船后体一般都用V型。

瑞典船模试验池试验结果指出，对肥大船型，尾部用U型剖面的阻力较球鼻型尾约大5%而较V型剖面约大7%。由于尾涡的作用，尾部用U型剖面和球鼻型尾较V型剖面所需的轴马力分别高3%和低4%。由于球鼻型尾的伴流分布最较均匀，所以具有较佳的避振性能。