地质素描的步骤与方法

地质素描的步骤与方法_野外3D地质信息

三、地质素描的步骤与方法

前面简单地介绍了一些基本的理论知识和地质素描常识，但一幅地质素描图究竟应怎样去画呢？下面简单介绍一下地质素描的步骤与方法。

（一）进行地质素描的步骤

（1）选择对象，确定范围。

（2）用罗盘测量该素描对象的方位，并标定在素描图上。

（3）确定素描图的比例尺及物体的相对比例。

（4）根据透视的原则，确定物体在图上的位置。

（5）画轮廓线，利用不同线条画出物体各部明暗程度，完成素描图并附上图名。

（二）绘地质素描图的方法

1.确定范围

当有地质现象需要素描时，首先遇到的是在素描图纸范围内，应包括多少要画的对象。任何组成地质现象的物质，都不是孤立存在的。例如要画一个小的断层，一定要牵连到断层的上下盘及组成上下盘的地层，在确定画断层及说明该断层性质的上下盘时，应考虑到要画的范围。

图6-20　四指取景框

确定范围的方法，可用两手以拇指与食指伸直，形成八字形，然后两手指的拇指与食指相对，组成一长方形，即构成一取景框（图6-20）。凡在该范围内看到的景象界限，即素描图的界限，如该框中（或数码相机显示屏上）影像不合适时，可伸长手臂或缩短手臂（或调数码相机的焦距），如还不能使框中的地质现象大小适中的话，可前进及后退数步（注意安全，观察脚下有无陡坎），直至地质现象在框中的位置达到适中为止。此时要记住由框中看到的地质现象的范围，在野外记录卡片（记录簿）中不多不少地画出所选择的内容。有时不先确定范围就开始画，容易导致主要地质现象的素描不是画得太小了，就是画得太大了，而在素描图中只能放下它的一部分，因而影响了素描质量，即使是重新再画，一方面影响了地质测量的进度，也浪费了时间，因此一定要养成好习惯。

在确定范围时，必须考虑到地质素描图画面的均衡性，主要对象的位置应画得适中，如果画面物体不均衡，看起来是很不顺眼的。在照片取景范围还是不够时，要多到现场了解实际陡立地形地貌，或利用Google搜索，观察所要画的范围内的全貌，然后在一定的高度处进行素描。

除了应注意画面均衡性以外，素描者与被素描的形体之间的距离问题也是很重要的，因为距离太小往往不能掌握全面。由于眼睛的视域是有限的，视域的大小是以眼睛为顶点，顶角为60°的一个圆锥体的空间，很明显视域的大小与距离有关。如果素描物体很大，因距离短而视域小，则不能概括该物体，因此不能作画。一般的要求是素描者至素描物的距离，应不小于素描物最长边的3倍。

2.选择视角

所谓视角就是人眼对物体两端的张角，即观察物体时，从物体两端（上、下或左、右）引出的光线在人眼光中心处所成的夹角。物体的尺寸越小，离观察者越远，则视角越小。在确定了范围之后，从不同的角度画出来的图效果是不一样的，所以，一定要选好视角。有时要左侧视，有时要右侧视，有时还需俯视，在实际工作中怎样看效果更佳就用哪个视角。按一定的比例把所需要画的地质内容用相关的点、线、专用符号画图，如水力发电工程钢管槽、隔墩及缓倾角裂隙分布特征，图6-21和图6-22分别为左侧视图和右侧视图，通过此两图可以分析缓倾角裂隙的分布位置、高程、连通率等，统计裂隙的长轴和短轴，判断裂面的形态，分析充填物厚度与长度的关系。

图6-21　水力发电工程钢管槽和隔墩开挖轮廓

在绘制3D图时，首先分别用左侧视和右侧视画设计开挖轮廓线（图6-21）。人工边坡为斜坡时，应注意的是，除了按透视原则画线外，还要符合比例，以便于绘制裂隙。由于大型工程隔墩和钢管槽的开挖尺寸是按地质条件变化而设计的，且开挖需要很长的时间，自上而下地质编录一般要分很多次才能完成。第二步就是在图上画裂隙（图6-22）。实际开挖出来的轮廓不是理想状态的有棱有角的，裂隙切割成块体被挖除或崩落，出现此种情况时，则用放大的图来表示（图6-23、图6-24），这些块体是采用不同间距的阴影线，点画线，虚、实线表示出来的。

图6-22　水力发电工程缓倾角裂隙分布特征

图6-23　A号隔墩不利块体素描图

图6-24　B号隔墩不利块体素描图

有人会认为拍张照片不更直观吗？其实不然，开挖是分段进行的，更何况开挖过程中石渣会挡住人的视线和块体结构面的延伸情况，开挖现场能让你照相的位置是很难选择的，不可能从空中向下拍。更不能等待的是时间，如果待挖完清理干净了再作出处理措施那就失去了施工的地质意义了，这就是要掌握素描图的真正原因。只有在工地工作中才能体会到素描图的重要。图6-25则是用于分析隧洞结构面在穿过不同的高程时，块体的稳定性是不一样的，如果画剖面就不直观了。图6-25A隧洞高程有利于块体的稳定，两结构面形成的块体是上大下小，洞室成形后，在没有侧向结构面被切割的情况下，块体是稳定的。图6-25B两结构面形成的块体上小下大，形成一个倒楔体，是不稳定的。但作剖面时，容易遗漏轴线切不到的结构面，而构不成块体。

图6-25　结构面构成块体分析图

上述几幅图主要采用了左、右侧视绘制图的表现方法。图6-1以俯视为主。无论视角怎么选择，最终画出来的图要让外行也能看出立体感来，那么画的图就达到目的了。

3.按图片素描

图片一般来自两个方面:其一，利用Google搜索地图。根据需要截取所选范围内的图片，去掉不重要的内容，选择有用的信息，经实地核对后成图。这种适用于大面积、肉眼看不见和数码相机照片不可能拍下的场景。没有完整的地形图时，用Google搜索地图勾绘出所要的内容是十分方便的。图6-26是根据Google搜索地图绘出的畹町－安定断裂穿过水系的特征，虽然线条不多，但是很起作用。其二，是用照片。现场观察的地质现象拍有照片，但好多内容不如肉眼看得全面，不是被树枝遮挡了，就是光线原因（图6-27）。老洪积扇上的细砂用肉眼远观近看都清楚，但照片上全被树挡住了；新洪积扇上的块石和老洪积扇的界线也全被植被覆盖或挡住，现场调查新老洪积扇物质组成有明显的差别。遇到这种情况，用照片形态勾出地貌轮廓，加上地质信息，比照片的效果更清楚（图6-28）。

图6-26　畹町－安定断裂穿过平子亭—公养河一带水系同步左旋位错示意图

图6-27　畹町－安定断裂、新老洪积位错特征照片

图6-28　畹町－安定断裂、新老洪积位错特征素描图