13. Определение элементов залегания и мощности в полевых условиях.

Элементы залегания пласта:

Ориентировка в пространстве горизонтально залегающего пласта задана по определению, его единственная изменяющаяся (и измеряемая!) характеристика – абсолютная высота. У пласта, залегающего наклонно, в разных его частях высота разная, для определения его положения в пространстве необходимо знать в какую сторону он погружается и под каким углом. Основные элементы геометрии пласта:

Простирание – линия пересечения поверхности слоя с горизонтальной плоскостью.

Линия простирания принадлежит поверхности пласта и любой горизонтальной плоскости, секущей пласт

Линия падения (восстания) – вектор на поверхности пласта, нормальный к линии простирания и направленный вниз (вверх)

Направление падения – вектор, проекция линии падения на горизонтальную плоскость

Угол падения – угол между поверхностью пласта и горизонтальной плоскостью, т.е. между линией падения и направлением падения)

Азимут простирания (правый векториальный угол между одним направлением линии простирания и северным направлением истинного мередиана)

NB! Поскольку линия простирания скаляр, для нее могут быть замерены два азимута простирания, которые отличаются на 180º. Тем не менее, принято записывать азимуты простирания в северных румбах, т.е. предпочтительнее писать СЗ-325º, а не ЮВ-145º, СВ-30º, а не ЮЗ-210º

Азимут падения (правый векториальный угол между направлением проекции линии падения на горизонтальную плоскость и северным направлением истинного меридиана)

NB! Поскольку направление падения – вектор, азимут падения может быть только один. Именно поэтому при определении элементов залегания наклонных слоев ВСЕГДА измеряют азимут падения!

14. Зависимость формы выхода моноклинально залегающих пластов на поверхность от рельефа.

15. Построение выхода пласта на поверхность.

Рис. 1.38. Блок диаграмма поясняющая прием определения велечины заложения (отрезок а) h – расстояние между горизонтальными плоскостями, рассекающими слой, соответствующее сечению рельефа горизонталями в масштабе карты

Рис. 1.39 Изменение велечины заложения в зависимости от угла падения слоя. Mn, mn’, mn’’ – кровля или подошва пласта, a,a’,a’’ – соответствующие углы падения,  a, a’, a’’ – соответствующие величины заложения

Каждый наклонный слой представляет собой пластообразное геологическое тело, ограниченное снизу и сверху поверхностями напластования (кровлей и подошвой). Пересечения этих поверхностей с эрозионной (дневной) поверхностью называются линиями выхода подошвы или кровли слоя на поверхность. Построить выход пласта на поверхность на карте с топографической основой можно, если на топооснове указано положение трёх точек выхода (тогда, прежде определяются элементы залегания пласта по трём точкам), либо – положение одной точки кровли или подошвы, элементы залегания и вертикальная или истинная мощность слоя. Вначале строится выход какой-либо одной поверхности (кровли либо подошвы), затем – другой. Для изображения наклонно залегающего пласта (кровли или подошвы) на карте пользуются заложением.

Заложением называется проекция отрезка линии падения на горизонтальную плоскость, заключённого между двумя избранными линиями простирания (или стратоизогипсами), проведенными по подошве или кровле слоя. Величина заложения не зависит от формы рельефа. Она может изменяться в зависимости от угла наклона слоя, величины избранного сечения между горизонтальными плоскостями, рассекающими слой, и масштаба, в котором производится построение).

Рис. 40 Пример построения выхода наклонно залегающего пласта на карте (а) с помощью заложения (б – определение велечины заложения)

Выход пласта на поверхность строится следующим образом. В случае, когда известно положение одной точки выхода и элементы залегания пласта, сначала определяется величина заложения следующим образом. На листке бумаги проводится несколько параллельных линий с высотой сечения h, которая выбирается равной сечению горизонталей, отложенному в масштабе карты. От условной точки на нижней линии в любую сторону откладывается истинный угол падения слоя. Из точек пересечения линии падения с горизонтальными линиями опускаются перпендикуляры на нижнюю горизонтальную линию, и получается величина заложения b, равная отрезкам на этой линии, расположенным между перпендикулярами. Затем, в точке выхода проводится линия простирания и параллельно ей в ту и другую сторону от точки через расстояние, равное величине заложения, от одного края рамки до другого проводятся линии простирания (стратоизогипсы). У края рамки подписываются высотные отметки этих линий, различающихся в сторону увеличения (по восстанию пласта) или уменьшения (по падению пласта) на величину сечения горизонталей. Далее, находятся точки пересечений линий простирания слоя с горизонталями с одинаковыми высотными отметками, и эти точки соединяются плавной кривой.

Таким же способом строится линия выхода второй поверхности слоя, только перед этим необходимо найти точку её выхода на поверхность. Это можно определить с помощью построения вкрест простирания небольшого фрагмента топографического профиля вынесением на него одной поверхности слоя, а затем и другой, отложив либо истинную, либо вертикальную мощность слоя. Второй способ определения точки выхода второй поверхности называется «методом стратоизогипс» и заключается в следующем. В точке выхода, например, кровли с учётом вертикальной мощности слоя определяется высотная отметка линии простирания подошвы, и точка пересечения её с одновысотной горизонталью будет точкой выхода подошвы на поверхность.

2. В том случае, когда указаны только три точки выхода одной поверхности и истинная или вертикальная мощность пласта, вначале определяют элементы залегания слоя методом, описанным в предыдущем разделе. Затем достраиваются в пределах всей карты линии простирания, так как в данном случае величина заложения уже известна.