【摘要】實測剖面和地層厚度計算是從事野外地質(zhì)工作的基本功，迄今為止，關于地層真厚度的計算公式和方法較多，各種公式形式和方法的選擇也不盡相同。通過對比現(xiàn)行較為主流的真厚度計算方法，找出了一個簡單實用的計算公式H=L×（Sinα×Cosβ×Cos（λ-φ）+Cosα×Sinβ）。該方法簡單實用，便于運用excel或編程軟件進行結果運算，從而提高計算準確度和工作效率。

【關鍵詞】實測剖面；地層真厚度；計算方法；實用公式

在地質(zhì)礦產(chǎn)工作特別是地層研究工作中，實測地層剖面是最基本的野外工作手段之一，因此計算地層厚度是每個地質(zhì)工作者所經(jīng)常遇到的問題?？焖僬_地計算地層及礦體的真厚度是編制地層柱狀圖中一項很重要的工作。

現(xiàn)將文中出現(xiàn)的幾種公式中參數(shù)統(tǒng)一定義。

λ—巖層傾向；φ—導線前進方向（方位角）；L—導線斜距；α—巖層真傾角；β—地形坡度角；γ—導線與地層走向的銳夾角 。

1、巖層真厚度原始公式的計算

H=L×（Sinα×Cosβ×Sinγ±Cosα×Sinβ）①（巖層傾向與地面坡向相反時用“+”，相同時用“-”）“該公式最早是由蘇聯(lián)列昂托夫斯基提出[1]。目前我們使用的《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程》（DD2006-01）（簡稱“規(guī)程”）中引用的就是該公式。

該公式中隱含4個參數(shù)（導線方位角、坡向、巖層傾向、巖層走向），γ為巖層走向與導線方位之間的夾角，而人們測量巖層產(chǎn)狀所直接測得并記錄的數(shù)據(jù)往往是傾向和傾角，因此需根據(jù)記錄先由傾向換算出走向，再獲得夾角γ值。若野外所測地形坡度為俯角，往往用負值表示，在計算中必須應用其絕對值。

H的值一般情況下應該避免為負值，便于直接引用。H值為正值時，表明厚度增加，若H值為負值時，則表明厚度減少。

公式①通用性強，認知度高。公式中的函數(shù)值可以通過查表，計算器，excel等多種方法得出。但公式中”±”符號的判別需要通過人工進行，其應用較復雜，當巖層傾斜方向與導線（或地形）坡向相反（即夾角為鈍角）時，取“+”號，當巖層傾斜方向與導線（或地形）坡向相同（即夾角為銳角）時，取“-”號，容易導致人為的判定失誤。不宜于準確度和工作效率的提高。

2、以DGSS為代表的成圖軟件計算：

此類軟件優(yōu)勢在于一次性錄入原始數(shù)據(jù)可以輸出各種目標數(shù)據(jù)且可以自動成圖，但現(xiàn)階段其仍有許多局限。由于軟件計算原理不直觀（圖1），不熟知軟件情況下容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入錯誤，同時因軟件引起的錯誤也不易被發(fā)現(xiàn)。

3、改進型實用公式計算

3.1新公式及方法

H=L×（Sinα×Cosβ×Cos（λ-φ）+Cosα×Sinβ） ②

公式②是郭福生[2]提出的一個通用公式，該公式只有4個參數(shù)（φ、β、λ、α），都是野外原始數(shù)據(jù)，H為正負值。在連續(xù)地層剖面中，每一導線段所控制的巖層真厚度值的正負，以公式計算結果為準，不需另外判別正負號。計算分層厚度時，累計相應層H值的代數(shù)和，然后取絕對值即為該層真厚度。

在EXCEL上進行公式程序的編寫。在EXCEL中B、C、D、E、F列分別對應為野外原始數(shù)據(jù)（L、φ、β、λ、α）列，這與野外資料記錄順序一致。

在G列輸入真厚度函數(shù)公式：=B4*（（SIN（RADIANS（F4）））*COS（RADIANS（D4））*COS（RADIANS（E4-C4））+COS（RADIANS（F4））*SIN（RADIANS（D4）））

上式表示第4行中真厚度（G4單元格）的公式，式中Bx為導線斜距列中x行的數(shù)據(jù)，Cx為導線方位角列中x行的數(shù)據(jù)，Dx為坡度列中x行的數(shù)據(jù)，Ex為巖層傾向列中x行的數(shù)據(jù)，F(xiàn)x為巖層傾角列中x行的數(shù)據(jù)。

3.2新公式優(yōu)點

（1）運用該公式計算厚度，可以直接利用具有三角函數(shù)計算功能的計算器一次成功地得出計算結果。

（2）運用上述公式計算厚度，不受角度正負或角度數(shù)值大小的限制，不必進行余角、補角的互換。

（3）不必進行①式中的“±”判定，減少人為原因引起的數(shù)據(jù)出錯。

（4）可以利用excel表格直接計算，方便室內(nèi)數(shù)據(jù)檢查，實現(xiàn)編程之后可以直接在野外利用，沒有復雜的程序界面，計算原理清晰明確。

4、問題和建議

由于①式為規(guī)范性通用計算公式，個別條件下改進型公式的計算結果與①式會有差別。因此，在對地層真厚有特殊要求的地區(qū)應慎用改進型公式。在自動成圖軟件的不斷完善和日益普及前，改進型公式在一段時間內(nèi)仍是現(xiàn)行實測剖面地層真厚度計算中的實用公式。

參考文獻

[1]武漢地質(zhì)學院.構造地質(zhì)學[M]，北京：地質(zhì)出版社，1979：9-10.

[2]郭福生.巖層真厚度電算程序的改進[J].地層學雜志，1994（3）.

作者簡介

劉志磊（1986—）男，河南許昌縣人，本科，助理工程師，從事資源勘查方面工作。