沙漠地区工程地质调查技术要求（上）_土地调查

目    次 

　　1  主题内容与适用范围

　　1．1  本技术要求规定了沙漠地区工程地质调查的特殊要求,工程地质测绘、勘探、测试和报告编写等技术要求。

　　1．2  本技术要求适用于中小比例尺的沙漠地区工程地质调查工作。

　　2  引用标准

　　GB 12328  综合工程地质图图例及色标

　　DZ／T 0060  岩溶地区工程地质调查规程(比例尺1∶10万～1∶20万)

　　DZ／T 0061  冻土地区工程地质调查规程(比例尺1∶10万～1∶20万)

　　DZ／T 0062  红层地区工程地质调查规程(比例尺1∶10万～1∶20万)

　　DZ／T 0063  黄土地区工程地质调查规程(比例尺1∶10万～1∶20万)

　　3  总则

　　3．1  沙漠地区工程地质调查的目的

　　3．1．1  为国土开发与国土整治,自然资源合理利用和环境保护提供区域件、基础性资料。

　　3．1．2  为在沙漠地区工程建设,包括城市、矿山、水利、国防和线性工程等规划与合理布局提供区域性工程地质资料。

　　3．1．3  为区内进一步开展较大比例尺的工程地质调查或专门性工程地质、环境工程地质勘察提供设计依据。

　　3．2  沙漠地区工程地质调查的任务

　　3．2．1  初步查明沙漠的成因、岩性、厚度、含盐性及盐渍土的分布,生成环境,沙漠活动特点及分布规律。确定不同沙漠的工程地质持征。

　　3．2．2  初步查明沙漠地貌形态特征,结构类型及其对工程地质条件的影响(附录A)。

　　3．2．3  初步查明人类工程经济活动可能引起的沙漠化及其预防途径。

　　3．2．4  初步查明自然地理要素,尤其是气候条件对沙漠形成发展的影响。

　　3．2．5  初步杏明水文地质条件和地表水流特征并对水质水量作概略性评价。

　　3．2．6  对区内矿产资源、天然建筑材料和景观资源的类型及分布状况做概略评价。

　　4  基本技术要求

　　4．1  沙漠地区根据沙丘固定程度划分为：裸露的流动沙丘、植被覆盖度中等的半固定沙丘、植被覆盖度较大的固定沙丘三种工程地质类型。它们具有不同的工程地质条件,需采用不同的工作方法。

　　4．2  沙漠地区工程地质条件复杂程度,根据地形地貌特征,沙漠及沙漠化发育程度,岩土体类型及性状、地质构造特征、地下水类型与动力条件、现代地质作用发育程度,划分为简单、中等复杂、复杂三种类型。

　　 a．简单型：工程地质条件简单,地形平坦,地层、地质构造简单,岩相单一,无较大的不良工程地质现象,以固定和半固定沙丘为主；

　　 b．中等复杂型：工程地质条件中等,地形缓坡状起伏,地层、地质构造、地貌条件较复杂,流动沙丘较发育,以半固定沙丘和缓起伏沙地为主；

　　 c、复杂型；工程地质条件复杂,区内地形起伏较大,地层、地质构造、地貌条件复杂,不良工程地质现象普遍,有盐渍土与盐壳出现,纵横向流动沙丘分布地带和以风蚀作用为主的风蚀长丘,风蚀劣地等出现。

　　4．3  沙漠地区工程地质调查的技术定额,应根据区域工程地质条件的复杂程度,研究程度,区域工作条件和国民经济建设需要确定,一般情况可参考表1执行。

　　表1  沙漠地区区域工程地质调查主要指标（每百平方公里）

 　　注：①本表适用于已作过1∶20万区域地质调查,但未进行过1∶20万水文地质调查的地区。对于已做过1∶20万水文地质调查地区,区域工程地质调查的主要技术定额可减少20％～30％。

　　 ②遥感图象解释效果较好的地区,可减少观测点线。

　　 ③如进行1∶50万区域工程地质调查时,其主要技术定额酌情减少1／2～2／3。

　　 ④钻探工作量由于沙漠地区条件所限,一般不予安排,专项工程按有关要求进行,已做过的勘探、测试工作,经检验可用,可列入表1。

　　4．4  调查中根据工程地质类型可酌情采用“重点地段法”。要重视典型调查和分析,要充分利用遥感、物探、原位测试,同位素地质、示踪及计算机等新技术、新方法,以提高上作质量和效率。

　　4．5区域工程地质调查工作可分为下列三个阶段：

　　 a．搜集已有资料,进行航、卫片解释,编制调查设计书；

　　 b．按批准的设计书开展野外测绘、勘探和试验工作；

　　 c．室内资料整理,图件、报告书的编制,审批和出版。

　　4．6  区域工程地质调查的范围视需要而定,可按自然单元或行政区划圈定。在可能条件下照顾国际图幅和邻近地区的接图问题。调查地区的选择可优先考虑下列地区；

　　 a．近期经济发展和环境综合治理的重点地区．如沙漠边缘、线路工程、国防工程、矿山开发等地区； 　　 b．有开发远景的水系、湖泊地带；

　　 C．各种工程建设的密集地区,如受沙漠入侵及沙化影响的城镇和农牧业分布地区。

　　5  工程地质测绘

　　5．1  基本任务

　　调查沙漠地区工程地质条件的各组成要素,包括：地形地貌特征,沙漠形态,沙漠化演变趋势,岩、土体类型及其工程地质特征,地质构造与新构造运动,地下水特征,自然地质现象和环境工程地质问题,天然建筑材料和地质景观资源等,为沙漠地区进行区域工程地质评价和环境地质评价提供基础资料,并为勘探、试验工作和专题研究提供依据。

　　5．2  一般要求

　　5．2．1  工程地质测绘采用比测绘精度要求大一级比例尺的地形图作外业底图。

　　5．2．2  在进行过同比例尺(或更大比例尺)的区域地质和水文地质调查的地区,工程地质测绘应充分利用已有资料和遥感解释成果。

　　5．2．3  实测地质体的最小尺寸一般为相应图上的2mm,对具有重要意义的地质现象可夸大表示。测绘的地质、地貌界线必须实地勾划或根据遥感解释界线通过野外核定,允许误差范围在图上不大于2mm。

　　5．2．4  正式测绘前,首先应实测地层剖面,建立地层柱状剖面,划分工程地质岩组,确定填闻基本单位。制定工作细则,以统一工作方法与技术要求,保证测绘成果质量。

　　5．2．5  系统的路线观察是沙漠及沙漠化地区工程地质测绘的主要方法。观察路线一般沿工程地质条件变化最大方向布置,在沙丘(沙山)起伏较大、地面通行条件差的地区可顺沟谷方向布置。

　　5．2．6  观察点布置要日的明确,一般应布置在各种工程地质界线(地层、岩组、地貌单元和地质构造线等)和各种工程地质现象处,具有较好的控制性和代表性。

　　5．2．7  选择代表性的典型地段,用“重点地段法”对沙丘移动变形、水土流失、斜坡稳定性等进行较大比例尺测绘。

　　5．3  遥感图象的应用

　　5．3．1  基本要求

　　5．3．1．1  沙漠地区利用遥感图象解译是确定沙漠地貌与工程地质现象的有效手段之一,可减少野外工作量。提高工作效率和成果质量。

　　5．3．1．2  遥感图象的解译工作应先于工程地质测绘,并贯穿工作的全过程,使其成为设计编写,野外工作布置,室内资料整理和报告编写等工作的组成部分。

　　5．3．1．3  通常应用的遥感资料是航摄象片和卫星图象。应尽量选用不同时间,不同波段的遥感图象。为适应专题研究需要,应搜集不同时期的航、卫片,或者专门飞行拍摄,并将航摄象片和卫星图象应用结合起来。

　　5．3．1．4  遥感成果应充分用于野外观测路线和观测点的布置,观测点线的控制指标要根据沙漠及沙漠化地区的地质条件,工程地质条件的复杂程度和遥感图象可解译程度来定。

　　 a．解译效果较好的地区：主要地质体、沙漠分布和工程地质界线在图象上能连续追索和圈定。地质观测则以检验解译成果为主,补充搜集遥感影象难以获得的资料,观测点定额可减少30％～50％,其他技术定额也可适量减少；

　　 b．解译效果中等的地区：主要地质体、沙漠地质现象、工程地质现象和工程地质界线不能全部地在图象上连续追索或圈出,则观测点定额可减少10％～30％；

　　 c．解译效果较差的地区：各种地质体解译效果不明显,图象上难以确切圈定出主要地质体和地质现象的界线,观测路线长度和观测点只能适当减少。

　　5．3．2  解译内容

　　遥感图象解译内容,应密切结合沙漠地区工程地质调查的实际需要和已有遥感资料的片种、比例尺、可解程度来定,主要解译下列内容：

　　5．3．2．1  划分沙漠地貌形态类型,确定地貌单元界线,辨别微地貌类型,分析微地貌成因。

　　5．3．2．2  确定区域地质构造轮廓,判别棵露和隐伏的主要断裂和节理裂隙密集带的分布位置和发育规律,解译新构造活动在影象上的表现、活动方式,为区域地壳稳定评价提供依据。

　　5．3．2．3划分岩、土体不同岩性和不同沙漠及沙漠化岩性类型的分布范围。

　　5．3．2．4  解译滑坡、崩塌、泥石流、沙丘、沙漠化、人工采空区等不良工程地质现象的分布、规模和形态待征,对其危害程度和发育趋势作出初步评价。

　　5．3．2．5  解译植被生态类型、分布和覆盖度。

　　5．3．2．6  解译各种水文地质现象,重点是与工程地质关系密切的现象,包括湖、水库等地表水体,现代河流(溪)的分布、渗没段及古河道、沼泽、盐渍化,泉、泉群、地下水溢出带等。

　　5．3．2．7  利用多时相(不同时间)航卫片,进行对比解译,研究地质现象动态,对其发展和影响程度作出初步评价。

　　 解译重点：

　　 a．沙丘、沙漠化的动态变化；

　　 b．滑坡、崩塌、泥石流的变化；

　　 c．湖泊消失,湖泊、河道变迁,地下水露头变化；

　　 d．植被生态变迁。

　　5．3．3  沙漠及沙漠化土地的遥感解译标志

　　 沙是具有强反射的物质,一般在航片或卫片上都以浅色调出现。

　　5．3．3．1  沙漠

　　 a．新月形沙丘：形象轮廓形态清晰可辨,—般呈月牙形,迎风坡微凸而平缓,背风坡下凹而较陡,两翼顺着风向延伸,沙丘脊线呈弧形,呈白－银白色彩；

　　 b．抛物线沙丘：形象上似一抛物线形,翼角所指方向为逆风向,迎风坡平缓而凹进,背风坡陡峭而呈弧形凸出,呈白－灰白色调；

　　 c．鱼鳞状沙丘(群)：沙丘呈群体分布,丘间地不明显,前一个沙丘的迎风坡坡脚即为后一个沙丘背风坡坡麓；沙丘两翼顺风向延伸与前方沙丘迎风坡相连,形成沙丘间与风向平行的沙埂,航片上沙埂脊线构成白色的“网格”,沙埂所圈的凹地呈灰－灰白色调的“斑块”；

　　 d．金字塔沙丘：形态呈角锥状,外观似金字塔,它本身排列方向不与任何一种风向相平行或垂直,而是具有不同方向的脊线和三角斜面,形象上脊线尖棱呈涡轮状纹形；

　　 e．梁窝(蜂窝状)沙丘；梁窝状沙丘是在风向均匀,风力相等的条件下形成的多向沙埂,其外围为洼地,总体形似梁窝状,形象上同鱼鳞状沙丘有相似之处,仅梁窝状沙丘中间的沙窝较深,沙埂色调为白色,而沙窝则为灰白色调；

　　 f．沙垄：沿主导风向呈线性延伸的沙丘为沙垄,形象上沙垄的两侧坡度大致相等,中脊线深圆,向阳坡呈白色色调,背阴坡呈灰色色调,按沙垄与风向的关系,平行为纵向沙垄,垂直为横向沙垄。

　　5．3．3．2  沙漠化土地

　　 a．平沙地：以均匀的沙粒组成的平坦地形,是较活动的沙地,在航片上呈均匀的灰白色调；

　　 b．垄状沙地：形象上呈顺主风向延伸的堤垄座落在沙地之上,其上植被较发育、色调较深,为灰－浅灰色调,这些“垄”经实地验证一般属半固定沙垄；

　　c．丘状沙地：形象上为均一灰色调的沙地上分布有许多灰自色亮点,这些点即为一个个沙堆,堆上往往发育有植被。按植被覆盖程度分为固定的、半固定的、流动的沙状沙地；

　　d．草灌丛沙地：形象上呈细腻的蠕虫状纹形图案,色调总体呈灰－灰白,其上植被发育一般为半固定－固定的沙丘地；

　　 e．砾质沙地：在风的吹蚀作用下,较细的沙粒被吹扬搬运。使一些较粗的沙砾裸露地表,即是由粗化作用形成的地貌景观,在航片上呈暗灰色调,地形亦较平坦。

　　由于不同地区的地质环境、地貌背景及气象因素的差别,使一些沙漠、沙地在遥感标志上还存在一些差异,调查中需予以补充,使其逐步完善。

　　5．3．4  遥感图象解译成果及应用

　　5．3．4．1  遥感图象解译应提交下列成果：

　　 a．沙漠地貌解译图；

　　 b．工程地质解译图；

　　 c．代表性解译卡片；

　　 d．典型象片图。

　　5．3．4．2  区域工程地质调查报告应包括遥感图象资料的应用情况,解译方法和成果以及解译质量评述等内容,必要时可单独编写遥感解译报告。

　　5．4  工程地质测绘内容。

　　5．4．1沙丘(沙山)地层岩性调查(见附录B、C1、C2)

　　5．4．1．1  沙丘(沙山)地层以细沙为主(粒径0．1～0．25mm),次为中沙(粒径0．25～0．5mm)和粒径为0．1—0．05mm的极细沙,粒径2．0—0．5mm的粗沙为最少。

　　5．4．1．2  调查沙丘(沙山)的岩性类型,形成环境、厚度、成因,与其他地层的接触关系及分布。

　　5．4．1．3  调查沙丘(沙山)的颜色、岩性组成、矿物成分、结构及含盐量。

　　5．4．1．4  调查沙丘(沙山)下伏地层岩性,尤其是软弱层的岩性特征,产状和时代。

　　5．4．2  沙漠地貌调查(见附录A)

　　5．4．2．1  查明各种形态类型的沙漠地貌单元的空间分布,界线及相互问的过渡关系。

　　5．4．2．2  调查沙漠地貌(新月型沙丘、沙丘链、沙垄及复合型沙丘等)的形态、结构、年代及其形成的古地貌条件。

　　5．4．2．3  调查沙丘斜坡的形态、结构、斜坡变形方式和演变规律。

　　5．4．2．4  调查不同规模冲沟、干河床、河沟等类型沟谷的形态,岩性组成,形成条件,发育阶段,分布规律,组合关系。

　　5．4．2．5  调查湿地、沼泽、盐碱地的分布,成因与变化。

　　5．4．2．6  沙漠地貌调查除进行形态测量,文字记述外,应利用照片、素描图、实测剖面等形象资料反映沙漠地貌形态、岩性结构和各类地貌间的接触关系。

　　5．4．3  地质构造调查

　　5．4．3．1  了解区域地质构造基本特征,构造线方向,主要构造的性质、规模、产状、活动性及其在沙漠地区的分布。

　　5．4．3．2  调查新构造的性质与特征,现今活动形迹,搜集重复水准测量资料,编制地形剖面图,分析现代活动特征。

　　5。4．3．3  收集区域浅部与深部地球物理资料,了解沙漠下部覆盖地形起伏及主干断裂延伸情况。

　　5．4．4  地震调查

　　5．4．4．1  调查与收集历史地震活动的震中位置、震级、裂度与活动周期。

　　5．4．4．2  调查历史上破坏性地震引起的地震效应,如建筑物变形的破坏程度,崩塌和地面开裂,断层活动特点,砂土液化,喷砂冒水与塌陷,地下水动态异常,河流堵塞及改道现象等。

　　5．4．5  水文地质调查

　　5．4．5．1  收集风向、风力、气温、湿度、降水量、蒸发量、干燥度、沙暴、尘暴以及暴雨频率、强度等气象资料。

　　5．4．5．2  收集河流水位、流量、含沙量、泥沙级配等资料,分析河流泥沙动态和输沙特征。在无资料地区设置临时性水文站进行平水、丰水、洪峰期水位、流量、输沙量简易测试,作出定量评价。

　　5．4．5．3  调查湖泊、水库等地表水体的分布,动态及其与水文地质条件的关系。

　　5．4．5．4  调查潜水、承压水分布、埋深、水头及补给、径流、排泻条件,泉水类型、分布与出露条件,地下水水化学性质与侵蚀性以及地下水活动与环境的关系。

　　5．4．5．5  调查丘间洼地潜水分布,埋深、补给、径流、排泻条件及地下水水化学性质与侵蚀性。

　　5．4．5．6  注意“湿沙层”的调查,除沙脊线落沙坡上部外,一般对0．1～1．0m厚的稳定湿沙层,应了解其埋深及分布范围。

　　5．4．5．7  根据地下水活动痕迹及访问资料对地下水动态作一般性评价。

　　5．4．6  沙漠动态调查

　　 沙漠中不少地区在我国历史中曾是重要的通商要道、屯垦之地,有废弃的古城堡、埋没的矿山,调查和研究它们的兴衰,有助于改造利用沙漠,应调查与收集有关资料。

　　5．4．6．1  收集历史文献及有关资料,了解城垣兴废,居民区变迁,河流改道,沙漠区内部演化,以及地震活动等资料。

　　5．4．6．2  收集调查与沙漠动态有关的气象资料：风向、风力及起风沙的分析和蒸发、降水、气温、温度等。

　　5．4．6．3调查与航卫片解译相结合了解沙漠移动方向运动规律、年移动值及发展趋势。

　　5．4．6．4  横断面测量,选定走向不同的各种类型和高度的沙丘,垂直沙丘走向在迎风坡丘顶。背风坡坡脚,埋设标桩,按季节和年度重复测量其距离变化,求得沙丘移动方向和速度。

　　5．4．6．5  调查移动沙丘的类型,规模、形成条件,沙源、移动方向,沙丘移动造成的危害、防治措施及效果。根据沙丘的固定程度和植物覆盖度大小分为三个类型：

　　 a．裸露的流动沙丘：植物覆盖度小于15％,甚至完全裸露；

　　 b．植被覆盖度中等的半固定沙丘：植被覆盖度15％～40％；

　　 c．植被覆盖度较大的固定沙丘：植被覆盖度大于40％。

　　5．4．6．6  沙丘(沙山)移动

　　按流动沙丘每年移动的程度分为：

　　 a．快速移动的沙丘：年移动速度大于10m； 

    　 b．中速移动的沙丘：年移动速度5～10m；

　　 c．慢速移动的沙丘：年移动速度1～5m。

　　5．4．7  外动力地质现象调查

　　5．4．7．1  崩塌

　　调查崩塌的类型、分布和形成条件,活动规律以及崩塌堆积物的形态、规模、物质成分和产生的危害。崩塌治理措施及效果。

　　5．4．7．2  滑坡

　　调查滑坡的类型、分布、形成条件、诱发因素和活动规律。以及滑坡的形态,规模,产生的危害和现在的稳定程度与变化趋势。滑坡治理及效果。

　　5．4．7．3  泥石流

　　 调查泥石流类型、规模、形成条件、泥石流堆积物分布位置,泥石流沟分布及特征。泥石流造成的危害,防治措施及效果。

　　5．4．8  沙漠地区环境工程地质调查

　　为有效的防治人类工程－经济活动(线路、国防工程、矿山、水库、厂址和农牧业基地等)所引起的地质环境变化,应对工程所在地区的水文状况、植被、风向和沙源等自然条件及地质环境进行调查。

　　5．4．8．1  对工程区风向、风速、降水、蒸发、湿度和温度等气象要素及沙源、植被进行调查和资料收集。

　　5．4．8．2  调查与收集工程区地貌、地层、岩性、地质构造,外动力地质现象、水文地质等资料。

　　5．4．8．3  调查工程区固沙造林的可能条件,拟定防沙制沙措施,在需采取防沙、固沙措施宽度内,应查明沙丘形态。分布宽度、移动方向及速度等资料。

　　5．4．9  建筑材料调查

　　工程建筑所需的块石料、卵砾石和水泥原料等应初步查明其产状、规模、质量、储量和交通条件等,对区内有价值的矿产资源与景观资源,应在调查与收集资料的基础上作出初步评价。

　　5．5  工程地质测绘资料整理

　　在工程地质测绘工作中及结束后应及时对原始资料进行整理,提交以下主要原始成果：

　　 a．实际材料图；

　　 b．各种原始记录本或记录卡片,按内容性质或地区分别装订成册；

　　 c．沙漠、沙丘、沙化、水点、各种内外动力地质现象内容的统计表；

　　 d．实测地质剖面和柱状图,典型沙丘(沙山)平、剖面图；

　　 e．沙化、沙漠等变形典型地区平、剖面示意图；

　　 f．野外工程地质草图；

　　 g．航卫片解译图及有关资料；

　　 h．地质照片相册；

　　 i．文字报告草稿。