84. Фундамент и чехол платформы

Платформы (франц. plate-forme — плоская форма). Это обширные, малоподвижные участки земной коры (совершают только медленные вертикальные движения). Платформы создают твердый каркас земной коры. Они имеют двухъярусное строение. Верхний ярус (чехол) сложен спокойно залегающими осадочными породами, горизонтально залегающими или смятыми в пологие складки последующими движениями земной коры. Эти осадочные породы могут быть морского и континентального типа, что свидетельствует о медленных вертикальных колебаниях, которые совершает платформа. Мощность осадочного чехла сравнительно небольшая — 3-4 км. Под чехлом располагается нижний ярус платформы, называемый фундаментом. Он сильно смят в складки в предыдущие геологические периоды, имеет различные вкрапления магмы и состоит из складчатых метаморфизо-ванных пород. Фундамент платформы — остаток геосинклинальной области. Иногда часть фундамента платформы поднимается тектоническими движениями на уровень осадочных пород чехла платформы или выше этих рыхлых отложений. 85. Графические методы определения элементов залегания .

Элементы залегания геологических границ (пластов, поверхностей напластования и несогласий, тектонических) не всегда удаётся замерить в обнажениях. Их можно определить: по видимым наклонам в обнажениях, шурфах и канавах; по данным бурения; по трём точкам выхода пласта на поверхность; методом пластовых треугольников; методом стратоизогипс.

1. Определение элементов залегания по видимым наклонам. Видимым наклономназывается падение поверхности слоя в любом направлении, не совпадающем с направлением наибольшего наклона. Линия пересечения поверхности обнажения или стенки шурфа с поверхностью напластования называется линией видимого наклона. Угол погружения линии видимого наклона равен углу между линией и её проекцией на горизонтальную плоскость.

Определить элементы залегания можно графическим геометрическим методом по двум замерам элементов залегания (азимут и угол погружения) линий видимого наклона в двух смежных плоскостях обнажения или стенках шурфа.

Рис. 1.29. Определение элементов залегания наклонного слоя в шурфе по двум смежным стенкам. Вверху – перспективное изображение. Внизу – геометрическое построение.

Например (рис. 1.29), есть два замера элементов залегания видимых наклонов, сделанных в смежных стенках шурфа: аз.пад. 245ºÐ45º, аз.пад. 135ºÐ30º. На ориентированном по странам света листе бумаги из произвольной точки a наносятся линии ab и ac по направлениям, соответствующим азимутам падения линий видимых наклонов.

В точке a восстанавливаются к этим линиям перпендикуляры ad и ae одинаковой величины (ad = ae) и откладываются в точках d и e соответствующие углы до пересечения с линиями простирания. Через точки f и q проводится линия и к ней из точки aвосстанавливается перпендикуляр ah. Затем, из точки a восстанавливается перпендикуляр ai (ai = ad = ae) и точка i соединяется с точкой h. Угол ahi является истинным углом падения, а направление ah – азимутом истинного падения.

2. Гораздо проще можно определить истинные элементы залегания по замерам видимых уклонов, используя сетку Баумана (рис. 1.30) или стереографическую сетку Вульфа.

Рис. 1.30. Пример определения элементов залегания пласта по двум видимым замерам с помощью стереографической сетки Баумана.

3. Определение элементов залегания по выходу пласта на поверхность (рис. 1.31). На геологической карте с горизонталями нужно найти хотя бы две точки пересечения какой-либо горизонтали с одной и той же поверхностью слоя (кровлей или подошвой). Найденные точки соединяем прямой линией, которая будет линией простирания пласта и её высота будет равна высоте горизонтали. Далее, находим две новые точки пересечения вышележащей или нижележащей горизонтали с той же поверхностью слоя, соединяем их прямой линией и получаем вторую линию простирания с высотой равной отметке другой горизонтали. Затем проводим между ними перпендикулярную линию и помечаем стрелочкой направление падения – оно будет направлено в сторону более низкой отметки линии простирания. Через одну из точек пересечения её с линией простирания проводится линия в направлении «север-юг». По часовой стрелке от северного направления до направления линии падения транспортиром определяем азимут падения.

Для определения угла падения необходимо проделать следующие операции. От одного конца перпендикулярной линии между двумя линиями простирания в любую сторону откладывается в масштабе карты разница между высотными отметками двух этих линий, и эта точка соединяется с другим концом перпендикуляра. Угол между этой линией и линией падения будет углом падения слоя (границы).

3. Определение элементов залегания по трём точкам выхода пласта на поверхность или по данным трёх скважин (рис. 1.32). Три точки соединяются линиями. Получается треугольник, вершины которого имеют разные высотные отметки. Рёбра треугольника разбиваются на определенное количество частей, которое равно разнице между высотными отметками двух смежных точек (углов), разделенной на величину сечения горизонталей. Точки на рёбрах треугольника с равными высотными отметками соединяем линиями, и это будут линии простирания. И далее определяем азимут и угол падения пласта так, как это было описано в предыдущем пункте.

4. Определение элементов залегания по пластовым треугольникам. Линия выхода наклонного пласта на поверхность пересечённой местности, спроецированная на карты, изогнута таким образом, что образует сравнительно резко выраженные углы в самой низкой и в самой высокой точке рельефа. Если соединить стороны этих углов прямыми линиями, то получим треугольники, которые носят название пластовых треугольников.

86. Прямые признаки разрывного нарушения ,

Для установления разрывных нарушений при геологическом картировании и других исследованиях существует ряд признаков, которые можно выявить как прямыми наблюдениями, так и косвенными методами.

К выявляемым прямыми наблюдениями признакам, свидетельствующим о наличии разлома, относятся:

1) По геологическим признакам

● смещение слоёв вдоль сместителя, когда по линии разрывного нарушения (в плане или в разрезе) соприкасаются породы, различающиеся по составу и нередко по возрасту;

● повторение выхода маркирующего пласта параллельно или под углом к линии разрывного нарушения (например, у продольных и диагональных сбросов) или сдваивание разреза;

● исчезновение маркирующего пласта в одном из блоков разрывного нарушения (например, у продольных сбросов);

● различие в элементах залегания пород в боках вдоль линии сброса (например, у шарнирных сбросов);

● наличие шва разрыва или трещины (нередко открытой), по которой произошло смещение;

● наличие тектонических брекчий (угловатых обломков горных пород, сцементированных более мелкой фракцией этих пород и/или отложениями минеральных растворов), заполняющих иногда зияющие трещины сбросов;

● наличие милонитов (тонкораздробленной и перекристаллизованной роговиковоподобной породы, обычно рассланцованной параллельно сместителю);

● наличие зеркал скольжения, т.е. гладких отполированных поверхностей по сместителям, нередко со штрихами и бороздами, указывающими направление движения блоков;

● резкий обрыв пласта, а если это хорошо выражено в рельефе, то сбросовый уступ;

● зона разломов и связанную с ней минерализацию вдоль трещин, с последующим образованием в них жильных пород.

Разрывные нарушения, скрытые под наносами, можно выявить по признакам, выявленным косвенными методами:

2) По геоморфологическим признакам:

● приуроченность прямолинейных депрессий и речных долин к разрывам;

● приуроченность долин рек и ручьёв с предпочтительной ориентировкой к разрывам;

3) По гидрологическим признакам:

● приуроченность выходов подземных вод и минеральных источников к линиям разрывов;

4) По геофизическим признакам, выявляемым разными геофизическими методами:

● повышенная магнитность, обусловленная приуроченностью магнитных минералов, образовавшихся в результате гидротермальной деятельности, к разломам и зонам дробления (магниторазведка);

● повышенная электропроводимость, обусловленная обводнённостью разломов и зон дробления (электроразведка);

● повышенные эманации радиоактивных элементов, гелия и др. (эманационная съёмка);

● разница плотностей горных пород в перемещённых по линии сброса и затем денудированных блоках (гравиразведка);

● наличие отражающих площадок, ориентированных дискордантно по отношению к напластованию (сейсморазведка, метод преломлённых волн).

На геологической карте, как и на местности, нарушение может быть обнаружено: 1 – по перемещению пластов вдоль линии разлома; 2 – по повторению выхода пласта; 3 – по исчезновению выхода пласта; 4 – по изменению простирания пород вдоль линии шарнирного сброса.