3

3.2. Побудова геологічного розрізу і стратиграфічної колонки до ділянки геологічної карти

Завдання 1. Вивчити фрагмент геологічної карти і побудовані до неї геологічний розріз і стратиграфическую колонку (ріс.92,93,94). Проаналізувати історію геологічного розвитку даної території.

Завдання 2. Побудувати геологічний розріз через фрагмент геологічної карти на топографічній основі на ділянку з горизонтальним заляганням шарів (ріс.95) і стратиграфическую колонку до нього. Відновити історію геологічного розвитку території.

Завдання 3. Побудувати геологічні розрізи по заданих напрямках по геологічній карті (без топографічної основи) на ділянку з горизонтальним заляганням шарів (рис. 96).

Завдання 4. За даними буріння (табл.12) c залишити геологічну карту на топографічній основі на ділянку з горизонтальним заляганням шарів (ріс.97).

Завдання 5. За даними буріння скласти геологічну карту на топографічній основі на ділянку з горизонтальним заляганням шарів, ускладнений розломом (ріс.98).

Завдання 6. Побудувати геологічний розріз по заданому напрямку по геологічній карті на ділянку зі складчастим заляганням шарів (ріс.99).

Завдання 7. Побудувати геологічні розрізи через фрагменти геологічних карт (без топографічної основи) на ділянки з приблизно горизонтальною поверхнею рельєфу (ріс.100).

Завдання 8. Побудувати геологічні розрізи через фрагменти геологічних карт на ділянки з нерівною поверхнею рельєфу (ріс.101).

Завдання 9. Побудувати геологічний розріз по заданому напрямку по геологічній карті на ділянку зі складчастим заляганням порід і розчленованим рельєфом (ріс.92) і стратиграфическую колонку до нього. Відновити основні етапи розвитку території.

Теоретична частина

Середньо-, великомасштабні і детальні геологічні карти зазвичай супроводжуються геологічними розрізами і стратиграфічної колонкою.

Осадові, вулканічні і метаморфічні гірські породи зазвичай залягають шарами, або пластами. Шаром називається більш-менш однорідний, первинно відокремлений осад (або гірська порода), обмежений поверхнею нашарування. Крім терміна «шар», в практиці часто вживається термін «пласт», який зазвичай застосовується по відношенню до корисних копалин, наприклад до вугілля, вапняку і т.д. Пласт може містити в собі кілька шарів. Однорідність шарів може бути виражена в складі, забарвленням, текстурних ознаках, присутності однакових включень або скам'янілостей. Коли говорять про шаруватих товщах, мають на увазі чергування шарів. Перехід від одного шару до іншого може бути різким або поступовим. Поверхні, що розмежовують шари або пласти, зазвичай бувають нерівними. Вони носять назву поверхонь нашарування. Верхня з них називається покрівлею шару, нижня - підошвою. Відстань між покрівлею і підошвою шару (або шару) характеризує його потужність.

Розрізняють три види потужностей: справжню, видиму і неповну (ріс.82). Справжньою потужністю називається найкоротша відстань між покрівлею і підошвою. Будь-яке інше відстань між покрівлею і підошвою є видиму потужність. Якщо вимірюють відстань від покрівлі або від підошви шару (або шару) до будь-якої поверхні, що знаходиться всередині шару (або шару), говорять про неповну його потужності. При горизонтальному заляганні і вирівняному рельєфі земної поверхні для визначення потужності порід проводяться виробки або буряться свердловини. Якщо рельєф нерівний, то справжню потужність горизонтального шару можна отримати шляхом обчислення: встановивши тим чи іншим способом абсолютні висотні позначки покрівлі і підошви пласта, обчислюють різницю між ними, яка і буде становити справжню потужність (187м-163м = 14м) (ріс.82) . Можна визначити також справжню потужність, вимірявши попередньо видиму потужність (відстань по схилу між покрівлею і підошвою) і кут нахилу схилу. Справжня потужність буде дорівнює видимої потужності, помноженої на синус кута нахилу схилу (h = a sinα). Найкоротша відстань між покрівлею і підошвою шару на геологічній карті називається шириною виходу шару.

Мал. 82. Потужність пласта і її визначення

А - різні види потужності шару (пласта): аа - справжня, бб, вв - видима, рр, дд - неповна; Б - визначення потужності горизонтально залягає шару: h- справжня потужність; а - видима потужність; б - ширина виходу шару; α - кут нахилу поверхні; цифри - абсолютні позначки покрівлі і підошви шару.

Справжня потужність h = 187м - 163м = 14м або h = sin α

Співвідношення між шарами, або пластами, можуть бути двох видів. У першому випадку кожна вищерозміщена товща без будь-яких слідів перерви в накопиченні опадів налягає на підстилають породи, утворюючи згідне залягання шарів. У другому випадку між вищерозміщеної і підстильної її товщами стратиграфическая послідовність переривається, утворюючи стратиграфические незгоди (ріс.83). Спостерігається при цьому випадання тих чи інших порід з розрізу зазвичай зв'язується з припиненням осадкообразованія, що викликається позитивними вертикальними рухами земної кори, при яких настає руйнування і розмив раніше утворених порід або просто не утворюються опади. Особливо важливі так звані кутові незгоди, що виражаються в тому, що поверхня незгоди зрізає під кутом різні горизонти щодо більш древньої товщі і розташовується більш-менш паралельно верствам верхньої молодий товщі.

Мал. 83. Стратиграфічне і кутова незгоди: а 1, а 2, а 3, а 4, - кути незгоди; аб - поверхня незгоди

Для визначення положення в просторі похилого шару, тріщини або будь-якої іншої поверхні, тобто для їх орієнтування, введено поняття про елементи залягання. Елементи залягання характеризують стан поверхні по відношенню до країн світу і кут її нахилу. Для шару такими поверхнями є його покрівля або підошва. До елементів залягання відносяться простягання, падіння і кут падіння.

Під простягання розуміється азимут лінії простягання, тобто горизонтальної лінії, що лежить в площині нашарування (лінії перетину підошви або покрівлі шару з горизонтальною поверхнею). Таких ліній в площині шару можна провести безліч; відрізнятися вони будуть тільки абсолютними висотними позначками (рис. 84).

Падінням називається азимут проекції лінії падіння на горизонтальну площину. Лінія падіння - це лінія найбільшого нахилу площини, вона спрямована вниз по нахилу схилу, перпендикулярна до лінії простягання.

Кут падіння - це кут між похилою площиною (поверхнею нашарування або тріщиною) і горизонтальною площиною.

Мал. 84. Елементи залягання й порядок вимірювання їх гірським компасом: Аа1 - лінія простягання, ББ1 - лінія падіння, α - кут падіння

Для визначення елементів залягання користуються гірським компасом. Гірський компас має три особливості в порівнянні зі звичайним, які полягають в наступному:

1. Поділу на кільцевому лімбі (кільце з розподілами), уздовж якого пересуваються кінці магнітної стрілки, йдуть справа наліво, т. Е. Проти годинникової стрілки. Також в зворотному порядку розташовуються літери, які позначають схід і захід - перший стоїть зліва від півночі, другий - праворуч. Це зроблено для того, щоб за показаннями північного кінця магнітної стрілки можна було відразу прочитати азимут шуканого напрямку. На рис. 85 видно результати вимірювання азимута вектора ОА звичайним і гірським компасами. Для визначення азимута будь-яким компасом останній розташовують горизонтально так, щоб його сторона, на якій позначені «північ» і «0 °», була направлена ​​в шуканому напрямку. Відпускають магнітну стрілку і беруть свідчення у її північного кінця. На звичайному компас в наведеному прикладі стрілка показує Пд 210 °, що не відповідає азимуту вектора ОА. Чтобиполучіть його за допомогою показань звичайного компаса, треба зробити деякий розрахунок: 360 ° -210 ° = 150 °, відповідно румба ЮВ. Стрілка на гірському компас одразу показує шуканий азимут.

Мал. 85. Вимірювання азимута: а) стрілка С - напрямок на північ, стрілка ОА - напрямок, азимут якого визначається - ЮВ 150º; б) показання північного кінця стрілки звичайного компаса Пд 210º; в - свідчення північного кінця стрілки гірського компаса ЮВ 150º

2. У центрі гірського компаса підвішений схил. Шкала, по якій проводиться відлік його відхилення від 0 °, нанесена на дні коробки компаса (від 0 ° в обидва боки до 90 °). При вертикальному положенні компаса, коли довге ребро його підставки стоїть на горизонтальній поверхні, схил показує 0 °. Якщо це ребро стоїть на похилій поверхні, схил показує кут нахилу останньої.

3. Гірський компас укріплений на прямокутної підставці таким чином, що діаметр 0 ° -180 ° (С - Ю) паралельний довгим її сторонам.

Заміри елементів залягання

Визначення простягання похилій поверхні (шару, тріщини та ін.):

1. Компас довгим ребром ставлять на поверхню шару або тріщини вертикально, схилом вниз. За вільним коливанням (тремтіння) схилу визначають його вертикальність. Підбирають такий стан компаса, коли схил стоїть на нулі; тоді ребро, що спирається на поверхню, вказує лінію простягання Аа1 (див. рис. 84, а). Обидва кінці лінії простягання рівноцінні і вказують на два протилежні напрямки, в яких поверхня простягається.

2.. Компас приводять у горизонтальне положення, довге його ребро прикладають до лінії простягання (рис. 84,6), звільняють магнітну стрілку - її північний кінець вказує азимут лінії простягання або простягання. Необхідно стежити, щоб компас знаходився в горизонтальному положенні, при якому обидва кінці звільненій магнітної стрілки знаходяться на рівні кільцевого лімба. У деяких • системах компасів для цієї мети на підставці поміщається рівень. Яка б довга сторона підставки компаса не поєднувати при цьому з лінією простягання, відлік, взятий по північному кінця стрілки, дасть азимут лінії простягання - різниця між отриманими отсчетами буде дорівнює 180 °.

Визначення падіння і кута падіння:

1. Компас ставлять вертикально довгим ребром на поверхню вниз по схилу. Відшукують такий стан компаса, при якому схил дає найбільше показання, тоді довге ребро, на яке спирається компас, збігається з лінією падіння ББ1 (рис. 84, в).

2. Компас прикладають до поверхні так, щоб одне з довгих ребер підставки збігалося з лінією падіння, а 0 ° на кільцевому лімбі (або буква, що позначає північ) був спрямований вниз по схилу, т. Е. В сторону, в яку спрямована лінія падіння . Піднімають нижню короткий ребро підставки компаса, обертаючи весь компас навколо верхнього короткого ребра (не рухаючи його) до горизонтального положення, т. Е. До суміщення довгого ребра підставки з проекцією лінії падіння в цій площині (рис. 84, г). Звільнена магнітна стрілка в цьому випадку покаже північним кінцем азимут проекції лінії падіння на горизонтальну площину, або падіння поверхні.

Визначення кута падіння проводиться одночасно з перебуванням лінії падіння, бо максимальне відхилення схилу показує шуканий кут (див. Рис. 84, в).

При записи простягання і падіння крім азимута (в градусах), записується і чверть (румба), до якої належить цей кут, в буквеному вираженні (СВ, ЮВ, ЮЗ, СЗ). При цифровому вираженні кута значок градусів не ставиться, щоб не змішати його з нулем.

Повна запис елементів залягання така:

Пр С 225 ПД ЮВ 135 <30.

У разі правильно вироблених вимірів різниця між падінням і простяганням повинна дорівнювати 90 °. У разі значного відхилення (> 5 °) від цієї величини виміри слід повторити.

Часто запис дається скороченою: Пд Пд 135 <30. Цього достатньо, так як простягання можна отримати, додавши (або віднявши) до падіння 90 °.

Отримані виміри наносять на карту за допомогою значка, у якого довга риска (близько 0,5 см) відповідає простиранию, перпендикуляр до неї, що відходить від її середини у вигляді коротшою рисочки або стрілки, направляється в сторону падіння. Кут падіння позначається цифрами, що розташовуються у кінця лінії, що позначає падіння (рис. 86).

Мал. 86. Умовні знаки для зображення елементів залягання на геологічній карті: I - горизонтальне залягання, II - нормальне, III - перевернуте (перекинуте), IV - вертикальне

Геологічні розрізи показують будову земної кори в вертикальному перерізі від поверхні на ту чи іншу глибину по певній лінії. Вони можуть складатися з геологічній карті, даними бурових свердловин, геофізичних або будь-яким іншим матеріалам.

На геологічній карті розрізи складаються за прямими лініями в напрямках, які дають найбільш повне уявлення про залягання порід, що складають зображену на карті територію. При необхідності розрізи можуть складатися і по ламаній лінії. У кінців лінії розрізу на карті ставлять цифри (I - I) або літери (А - Б), як на рис 87. Такі ж букви ставляться на кінцях розрізу. При наявності опорних свердловин розрізи слід проводити через них.

Вертикальний і горизонтальний масштаби розрізів в більшості випадків повинні бути однаковими, рівними масштабу карти. Для районів з горизонтальним або пологим заляганням порід допускається збільшення вертикального масштабу, як правило, не більше ніж в 10-20 разів. Це робиться для того, щоб на розрізі можна було зобразити шари малої потужності. При цьому дотримуються наступного правила: самий малопотужний шар, який ви бачите на розрізі, повинен мати товщину не менше 1 мм в обраному масштабі. Спотворення вертикального масштабу при похилому заляганні шарів не допускається, так як це веде до зміни нахилу шарів, що викликає зміну загального морфології структури форм, а, отже, дає невірне уявлення про загальну структуру. Якщо поверхню, через яку проходить лінія розрізу, що не горизонтальна, то за обраною лінії будується топографічний профіль (ріс.87). Розташовується він так, щоб кінець лінії, що має західні румби (захід, північний захід, південний захід), знаходився зліва, а кінець з східними румбами (схід, північний схід, південний схід) - справа. Якщо розріз простягається в меридіональному напрямку, північ розташовується праворуч, південь - зліва.

Топографічний профіль обмежується у кінців вертикальними масштабними лінійками. На ньому проводиться лінія нульовий абсолютної висоти (при великих висотах - лінія будь-якої іншої висоти).

На топографічний профіль переносяться геологічні дані, т. Е. Межі між стратиграфическими підрозділами, розриви, кордони інтрузивних тіл. Побудова власне геологічного профілю полягає в з'єднанні лініями розрізнених виходів на поверхню шарів з урахуванням загального характеру їх залягання (горизонтальне, моноклинальное, складчатое). Якщо є дані про елементи залягання шарів і їх потужності, розріз будується з їх урахуванням (див. Нижче). Якщо ж таких відомостей немає, то побудова буде схематичним. Нахил шарів підбирається в цьому випадку так, щоб протягом усього розрізу справжня потужність кожного шару лишалася незмінною. Всі геологічні кордону на розрізах (приголосні, незгодні і ін.) Вказуються одним знаком у вигляді суцільних ліній.

При побудові розрізу треба постійно стежити за стратиграфической послідовністю шарів, ні в якому разі не допускаючи її порушення (давніші породи повинні лежати під молодшими). При складчатом залягання шарів простіше починати побудову з ядер синклінальних складок, простежуючи від них в сторони давніші шари.

Кожен шар зафарбовується або заштріховивается так само, як на геологічній карті. На кожному ізольованому виході шару ставиться індекс; якщо індекс не поміщається на шарі, його виносять в бік.

Умовні позначення на розрізі повинні точно відповідати геологічній карті.

Геологічні карта і розріз часто супроводжуються стратиграфической колонкою. На стратиграфической колонці в віковій послідовності від древніх до молодих умовної штрихуванням показуються осадові, вулканічні і метаморфічні породи, поширені на території, зображеної на карті (ріс.94). Інтрузивні породи на колонці не зображували. Породи на колонці расчленяются відповідно до виділяються на мапі стратиграфическими підрозділами. Зліва від колонки вказуються: вік порід (ератема, система, відділ, ярус) і індекс; праворуч - потужність, склад породи і зустрінуті в шарах скам'янілості. Масштаби для побудови колонок залежно від потужності порід можуть бути різними. Загальна їх висота зазвичай не перевищує 40-50 см, звичайна ширина граф 2-4 см. При коливаннях потужності в колонці наводиться середній її значення, і цифрами вказуються крайні межі. Згодні кордону на колонці зображуються прямими лініями, незгодні - хвилястими. Стародавні породи розташовуються внизу колонки, молодші - вгорі, над стародавніми.

Перейти до змісту

вперед

назад