§ 36. Построение геологического разреза по карте на участке складчатого залегания пород

Геологический разрез складки в простейшем случае строят так же, как и разрез наклонного пласта (см. § 29), принимая крылья складки на выходах за противоположные моноклинали. Построение складок начинают с построения ядра. Продолжают линии падения слоев на выходах в смежных крыльях до пересече­ния и вписывают в угол, образованный пересечением линий, дугу, изображающую перегиб слоя (замок складки), которая должна соответствовать форме перегиба слоя на карте (рис. 78).

а

о

А

Рис. 78. Построение разреза складки. а - план, б - разрез

Соседние слои проводят параллельно ядерной части. При необходимости более точного изображения (для установления угла перегиба складки по линии разреза) прибегают к дополнительным построе­ниям. Имеется несколько способов таких построений, из которых наи­более употребимы следующие: 1) спо­соб использования данных о погру­жении шарнира (рис. 79), 2) способ перпендикуляров и биссектрис и 3) спо­соб радиусов (рис. 80 и 81). При этом допускается, что мощности слоев в складках одинаковые.

Рис. 79. Последовательность построения разреза складки по данным о погружении шарнира. По С. А. Музылеву

Рис. 80. Построение разреза складки:

а - по способу перпендикуляров и биссектрис (по М. А. Усову) и б - по способу ра­диусов (по В. Н. Веберу). Цифры - номера слоев, к которым строят перпендикуляры

Рис. 81. Построение геологического разреза способом радиусов. По В. Н. Веберу.

1 - нанесение на разрез геологических данных и углов падения (цифры - номера обнажений); 11 - построение разреза; 111 - окончательно составленный разрез; ׀v - стратиграфическая колонка. Арабские цифры - номера точек; знак вопроса - участки, перекрытые четвертичными отложениям

Однако, каким бы способом не строился разрез, следует учитывать положение осевых поверхностей и осей кладок, используя их для правильного истолкования углов падения и мощностей пластов в ядрах и за контурами изображенных на карте структур. Это особенно важно для участков линии разреза, где складки погружены под толщу недислоцированных пород, или при недостаточной стратиграфической расчлененности свиты осадочных пород (рис. 82).

Рис. 82. Разрезы через складчатые структуры, построенные с учетом положения осе­вых поверхностей (разрезы А-Б, В-Г, Д -Е, Ж -3) без учета положения осевых линий (разрезы В' -Г', В"-Г"). По А. Е. Михайлову

Необходимо помнить, что если линия геологического разреза пересекает оси или крылья складок не под прямым углом или если вертикальный масштаб (при необходимости) преувеличен по срав­нению с горизонтальным, то следует вводить соответствующие (справки на углы падения крыльев (см. приложения 1 и 2) в начальной стадии построения разреза (см. § 26 и 29).

§ 37. Структурная карта и изображение на ней складчатых структур

Обычная геологическая карта не может отразить всех особенностей складчатой структуры на некоторой глубине от поверхности. Чтобы показать эти особенности, прибегают к построению структурных карт, которые обычно представляют собой разно­видность глубинных карт.

Структурной картой называется карта подземного рельефа структур, изображенных по их опорным поверхностям (маркиру­ющим слоям) стратоизогипсами (см. рис. 74 на верхней грани ) блока и рис. 83).

Рис.83. Построение структурной карты (стратоизогипсы указаны в метрах)

Стратоизогипсы (лат. stratum - слой, isos - равный, hypsos; - высота) - линии, соединяющие точки равных абсолютных (иногда относительных) отметок поверхности пласта. Стратоизо­гипсы представляют собой проекции на горизонтальную плоскость линий простирания слоя, проведенных через равные интервалы высот или глубин (см. § 28). Стратоизогипсы проводят по поверх­ности одного и того же слоя, обычно по кровле или подошве маркирующего пласта, к которому привязывают смежные пласты, и тем самым обрисовывают тектоническую (геологическую) струк­туру толщи в целом. С помощью системы стратоизогипс, т. е. структурной карты, можно наглядно и точно изобразить многие структурные формы - моноклинали, флексуры, складки и т. д., а также сочетания этих структур. Затруднения (графического порядка) вызывает изображение с помощью стратоизогипс лишь перевернутого залегания слоев, а также наклонных разрывных нарушений.

Маркирующими (опорными) горизонтами называются выдер­жанные по простиранию и обычно по мощности, фациально, т. е. по составу, внешнему облику, фауне и флоре и другим признакам, как правило, однородные слои (или пачки слоев) известного стратиграфического положения, легко отличаемые от покры­вающих и подстилающих горных пород. Они-то и используются для сопоставления геологических разрезов при полевой работе и для оконтуривания структур при структурно-геологическом или геофизическом картировании, а также при поисково-разве­дочных работах (особенно на нефть и газ).

Принцип построения структурной карты сходен с принципом построения топографической карты с той лишь разницей, что на структурных картах абсолютные отметки опорных пунктов поверхности земли (альтитуды) заменены абсолютными отметками кровли или подошвы маркирующего слоя в точках земной поверх­ности, в которых отмечены выходы этого слоя, или в точках пере­сечения его разведочными выработками (обычно буровыми скважинами), или по данным геофизических исследований. Следовательно, прежде всего находят эти абсолютные отметки как раз­ности между отметками устьев разведочных выработок и глубиной до маркирующего горизонта (до его кровли или подошвы, см, рис. 39, 1).

Точки с вычисленными отметками маркирующего слоя наносят на чертеж (на карту) и путем качественного анализа определяют общий характер глубинной структуры. При этом приблизительно намечают положение осевых частей складок (если они имеются) и направление наклона слоя на их крыльях или в пределах моно­клиналей. Затем все пункты на крыльях складок и моноклиналях соединяют прямыми линиями, из которых составляется сеть треугольников. Для построения карты выбирают, как правило, си­стему равносторонних (или близких к ним) треугольников; при резком неравенстве их сторон правильно построить карту не­возможно. Задавшись определенным сечением стратоизогипс, по сторонам выбранных треугольников производят интерполяцию отметок между пунктами. Однозначные отметки на сторонах треугольников соединяют плавными линиями - стратоизогипсами (см. рис. 83).

Для облегчения работы по интерполяции пользуются изве­стной из курса геодезии палеткой - так называемой «высотной арфой».

При структурной съемке и для выявления погребенных склад­чатых структур широко используются методы геофизических исследований, в особенности сейсморазведка, с помощью которой можно определить глубины залегания опорных горизонтов.

Элементы залегания слоя на структурной карте определяются следующим образом:

1) линия падения устанавливается по нормали к стратоизо­гипсам (для линейных складок и моноклиналей - по перпенди­куляру);

2) направление падения определяется по направлению сниже­ния отметок стратоизогипс;

3) угол падения находят по заложению между двумя или несколькими соседними стратоизогипсами, отнесенному к соответственному сечению, по формуле

Tgα = h/b

где b - расстояние по линии падения между принятыми для измерения стратоизогипсами, а h - разность между высотами соседних стратоизогипс.

Построение разреза по структурной карте обычно аналогично построению топографического профиля по топографической карте (см. § 9). На таком разрезе будет два полученных одним и тем же способом профиля - профиль рельефа и профиль структуры.

Глава Х

ТРЕЩИНЫ И КЛИВАЖ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ (PAЗРЫВЫ БЕЗ СМЕЩЕНИЯ)