地质勘探现场操作培训教材

地质勘探现场操作培训教材前言地质勘探是地质工作的基础，是获取第一手地质资料、认识地质现象、查明矿产资源、了解工程地质条件、研究地质环境的重要手段。现场操作的规范性、准确性和安全性，直接关系到勘探成果的质量和后续工作的成败。本教材旨在为地质勘探现场操作人员提供系统、实用的操作指南，帮助其掌握基本技能、熟悉操作规程、增强安全意识，从而提高野外工作效率和数据质量。本教材适用于初次参与地质勘探工作的技术人员及相关专业实习生，亦可供有经验的现场人员参考和复习。第一章野外工作安全与准备1.1安全第一，预防为主地质勘探工作环境复杂多变，常面临地形险峻、气候恶劣、野生动物侵袭等潜在风险。所有人员必须将安全置于首位，严格遵守各项安全规章制度。*岗前安全培训：必须参加并通过野外安全培训，熟悉应急预案，掌握自救互救技能。*个人防护装备（PPE）：进入现场必须按规定穿戴工作服、安全帽、工作鞋（根据地形选择防滑、防穿刺类型）、防护手套。根据作业环境，必要时配备护目镜、防尘口罩、反光背心等。*现场风险评估：到达工作区域后，首先观察周边环境，识别潜在危险源，如不稳定边坡、落石、有毒植物、蛇虫、恶劣天气征兆等，并采取规避措施。*通讯保障：确保通讯设备电量充足、信号良好。多人作业时，应明确联络方式和集合点。禁止单独行动，确需单独行动时，必须向负责人报告去向、路线和返回时间。*应急物品：随身携带急救包、常用药品（根据地区特点配备防中暑、防虫咬、抗高原反应等药物）、足够的饮用水和干粮。*工具安全：正确使用和维护工具设备，防止因工具损坏或使用不当造成人身伤害。1.2野外工作准备充分的准备是野外工作顺利开展的前提。*任务理解：明确本次野外工作的目的、任务、区域、周期及技术要求。*资料收集与分析：收集工作区已有的地质、地形、水文、气象、交通等资料，进行初步分析，了解工作区概况和重点。*路线规划：根据任务和地形，规划每日工作路线，选择安全、高效的行进路径。*装备与物资清单：*个人装备：除上述PPE外，还包括适宜的衣物、雨具、睡袋（如需野外宿营）、洗漱用品等。*地质工具：地质锤、罗盘、放大镜、GPS定位仪、测绳、钢卷尺、样品袋、标签、记录本、铅笔、橡皮、绘图笔等。*通讯与导航：手机、对讲机、充电宝、地形图、卫星影像图（纸质或电子）。*生活用品：饮用水、食物、炊具（如需野外宿营）、手电筒、备用电池。*团队协作：明确团队成员分工，如组长、记录员、采样员、安全员等，确保各司其职，相互配合。第二章常用地质工具与设备的使用2.1地质锤地质锤是野外最常用的工具，用于敲打岩石、采集样品、清除表面覆盖物等。*类型选择：常用的有尖头锤和扁头锤。尖头锤适用于破碎坚硬岩石或凿取岩芯；扁头锤适用于劈裂岩石、采集块状样品及平整岩石表面以便观察。*正确使用方法：*握锤应牢固，手腕用力，避免手臂大挥摆，以防疲劳和误伤。*敲打岩石时，应选择合适的着力点，避免在悬空或易滚动的岩石上敲打。*严禁用锤柄当撬棍使用，以免断裂。*维护保养：使用后及时清理锤头上的泥土和油污，保持干燥，防止生锈。锤头与锤柄连接处应定期检查，确保牢固。2.2地质罗盘仪地质罗盘仪用于测量岩层、构造面的产状（走向、倾向、倾角）、地形坡角、方位等。*主要部件：磁针、刻度盘、水准泡、测斜仪、瞄准器。*使用前检查：确保磁针转动灵活，无卡滞；水准泡完好；刻度清晰。远离强磁场区域使用。*产状测量方法：*走向：将罗盘长边紧贴岩层面（或构造面），调整水准泡居中，待磁针稳定后，磁针北端所指刻度即为走向方位角。走向有两个相差180度的方向。*倾向：将罗盘短边（或侧面刻度0线）紧贴岩层面，使罗盘北端指向岩层倾斜方向，调整水准泡居中，磁针北端所指刻度即为倾向方位角。倾向只有一个方向，与走向垂直。*倾角：松开测斜仪制动螺丝，将罗盘测斜仪长边紧贴倾向方向，使测斜仪水准泡居中，此时测斜仪指针所指刻度即为倾角。*注意事项：测量时应确保罗盘平面与测量面紧密贴合，避免手部或其他金属物体靠近磁针，读数时视线应垂直于刻度盘。2.3放大镜用于观察岩石、矿物的细微结构、构造和矿物特征。*选择：根据需要选择合适放大倍数（通常10-20倍），镜片应清晰无划痕。*使用：将放大镜靠近眼睛，同时将观察对象靠近镜片，调整距离直至图像清晰。观察时宜在自然光下进行。2.4GPS定位仪用于确定野外地质点的坐标位置。*开机与设置：熟悉所用GPS型号的操作方法，开机后进行必要的设置，如坐标系统（通常为国家2000大地坐标系或WGS84坐标系，根据任务要求选择）、中央子午线等。*定位：在待测地质点，将GPS天线尽量置于开阔无遮挡处，等待卫星信号稳定（通常显示“定位”或“固定”），记录此时的经纬度坐标（或平面坐标）及高程。建议多次测量取平均值。*数据记录：除记录坐标数据外，还应记录定位时的天气、卫星数量、PDOP值等信息，以备查验。*注意事项：在茂密林区、峡谷、建筑物内等信号弱区域，GPS定位精度会降低，此时应结合地形图和罗盘进行辅助定位。及时充电，备用电池必不可少。2.5其他工具*测绳/皮尺：用于测量距离、剖面长度、岩层厚度等。使用前应检查是否有破损，刻度是否清晰。*样品袋：用于装各类地质样品。应选择结实、不污染样品的材料，如棉布袋、聚乙烯袋。*标签：用于标记样品信息。应使用防水、耐磨的标签纸和记号笔，信息应包括样品编号、名称、采样地点、采样人、采样日期等。*记录本与绘图工具：专用地质记录本，铅笔（2B、HB）、橡皮、彩色铅笔、绘图笔等，用于记录观察现象和绘制地质素描。第三章地质现象的观察与描述3.1地形地貌观察*宏观地貌：观察工作区整体地形特征，如山地（高山、中山、低山）、丘陵、平原、盆地等，以及山脉走向、河谷形态等。*微观地貌：观察局部小地貌，如阶地、冲沟、滑坡、崩塌、岩溶地貌（溶洞、石林、峰丛）等，分析其成因及与地质构造、岩性的关系。*描述要点：形态特征、规模、分布规律、物质组成、成因类型。3.2岩石的观察与描述岩石是构成地壳的基本物质，是地质观察的核心对象。*岩石名称：初步鉴定岩石大类（岩浆岩、沉积岩、变质岩）及具体名称（如花岗岩、砂岩、大理岩）。*颜色：包括新鲜面颜色和风化面颜色。描述时应采用标准色名（如灰白色、灰绿色、紫红色），必要时可借助色卡。注意区分原生色、次生色。*矿物成分：*主要矿物：含量大于50%或对岩石定名起决定作用的矿物。描述其名称、大致含量、形态、颜色、光泽、解理等。*次要矿物：含量较少（5%-50%），但对岩石性质有一定影响的矿物。*副矿物：含量极少（<5%）。*结构：指岩石中矿物（或碎屑）的结晶程度、颗粒大小、形态及其相互关系。*岩浆岩结构：全晶质、半晶质、玻璃质；显晶质（粗粒、中粒、细粒、微粒）、隐晶质；等粒、不等粒、斑状、似斑状结构等。*沉积岩结构：碎屑结构（砾状、砂状、粉砂状、泥质）、泥质结构、化学结构、生物结构等。描述碎屑颗粒的大小、分选性、磨圆度、胶结物类型及胶结程度。*变质岩结构：变晶结构（粗粒、中粒、细粒）、变余结构、碎裂结构、糜棱结构等。*构造：指岩石中矿物（或碎屑）的排列方式和充填方式所反映的岩石宏观特征。*岩浆岩构造：块状构造、流纹构造、气孔构造、杏仁构造、枕状构造等。*沉积岩构造：层理构造（水平层理、平行层理、交错层理、波状层理等）、层面构造（波痕、泥裂、雨痕、足迹、生物遗迹）、结核、缝合线等。层理是沉积岩最重要的特征。*变质岩构造：片理构造（板状、千枚状、片状、片麻状）、块状构造、条带状构造等。*其他特征：如节理发育程度、风化程度、次生变化（如蚀变、矿化）等。*描述要求：客观、准确、简洁，按颜色-矿物成分-结构-构造-其他特征的顺序进行。3.3地层的观察与描述*地层单位：观察和识别不同的地层单位（群、组、段），了解其岩性组合特征、厚度、接触关系。*岩性组合：描述某一地层单位由哪些主要岩石类型组成，以及它们的垂向变化规律。*厚度测量：选择岩层产状稳定、露头良好的地段，采用测绳或皮尺，结合岩层倾角，测量地层或单层岩层的真厚度。*地层接触关系：*整合接触：上下两套地层产状一致，岩性和生物演化连续，无沉积间断。*平行不整合（假整合）接触：上下两套地层产状基本一致，但有明显的沉积间断面（剥蚀面），接触面上下岩性或化石组合突变。*角度不整合接触：上下两套地层产状不一致，有明显的剥蚀面，新地层覆盖在经过褶皱或倾斜的老地层之上。*侵入接触：岩浆岩侵入到围岩中，接触带常有热变质现象，围岩中可见捕虏体。*沉积接触：岩浆岩形成后遭受风化剥蚀，其上被新的沉积岩层覆盖，接触面无热变质现象，岩浆岩中可见风化壳。*描述要点：地层名称、代号、岩性组合、厚度、产状、接触关系、所含化石、沉积构造、时代（如已知）。3.4地质构造的观察与描述地质构造是地壳运动的产物，主要包括褶皱和断裂。*褶皱构造：*基本要素：核部、翼部、轴面、轴线（枢纽）、倾伏端。*类型：背斜（岩层向上拱起，核老翼新）、向斜（岩层向下弯曲，核新翼老）。根据轴面产状和两翼倾角，可进一步分为直立褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱等。*识别标志：岩层的对称重复出现、地形上的差异（背斜成山、向斜成谷，或反之的地形倒置）。*描述要点：褶皱名称（或编号）、类型、出露位置、规模、轴迹走向、两翼岩层的岩性和产状、核部和翼部的特征、褶皱的紧闭程度。*断裂构造：*节理：岩石受力后没有显著位移的破裂。*观察内容：节理产状（走向、倾向、倾角）、密度（单位长度内节理条数）、张开度、充填物、节理面特征（平整、粗糙、擦痕）。*节理组：将走向、倾向相近的节理归为一组。分析节理的成因（原生节理、构造节理、风化节理）。*断层：岩石受力后发生显著位移的破裂。*基本要素：断层面、断层线、断盘（上盘、下盘）、断距。*类型：根据两盘相对运动方向，可分为正断层（上盘相对下降，下盘相对上升）、逆断层（上盘相对上升，下盘相对下降）、平移断层（两盘沿水平方向相对错动）。*识别标志：断层面擦痕、阶步、断层角砾岩、糜棱岩、构造透镜体、岩层的不连续（缺失或重复）、牵引现象、地貌标志（断层崖、断层谷、串珠状湖泊洼地）等。*描述要点：断层名称（或编号）、位置、断层线走向、断层面产状、两盘岩性、相对运动方向、断距（估算）、断层带宽度及物质组成、伴生构造。3.5水文地质现象观察*地表水体：河流、湖泊、沼泽、泉等。观察其水位、流量、水质、补给来源、排泄方式。*泉：描述泉的出露位置、高程、类型（上升泉、下降泉）、流量、水温、水质、涌出状态。分析泉的成因与地质构造、岩性的关系。*地下水露头：如井、钻孔揭露的含水层。观察水位、水质、岩性。*描述要点：类型、位置、规模、性质、与地质条件的关系。第四章地质样品的采集4.1样品采集的基本原则*目的性：明确采样目的，根据任务要求采集所需类型的样品。*代表性：样品必须能代表被采样对象的整体特征。避免采集风化强烈、受污染或有后期改造的样品（特殊目的除外）。*系统性：按一定的网度、剖面或层位系统采集，确保样品分布合理。*规范性：样品的规格、重量、包装、标签等应符合规范要求。*客观性：如实记录采样过程中的各种现象和数据，不得随意取舍。4.2常见样品类型及采集方法*岩矿标本（手标本）：*目的：用于岩石定名、矿物成分鉴定、结构构造观察、初步研究岩石成因等。*要求：新鲜、有代表性，规格一般不小于5cm×8cm×10cm。对于特殊构造或矿物，应尽量保留其特征部分。*方法：用地质锤从岩体或露头新鲜面上敲打取下，避免破碎。*化学分析样品（化探样）：*目的：分析岩石、土壤、水系沉积物中某些元素的含量，以寻找矿化线索或进行地球化学填图。*类型：岩石化学样、土壤样、水系沉积物样、植物样等。*要求：*岩石化学样：新鲜，无风化、无蚀变（或按要求采集蚀变带样品），重量根据分析项目确定，一般____克。*土壤样：根据目的采集不同层位（如A层、B层），去除草根、石块等杂物，多点混合（如梅花点法、对角线法），重量一般1-2千克。*水系沉积物样：在水系（河流、溪沟）中采集，选择水流平缓、沉积物富集处