Задание №2

Построение геологической карты и геологических разрезов для участка с наклонным залеганием слоев.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

При наклонном залегании направление падения слоев выдерживается на больших пространствах. Угол падения может меняться в широких пределах: от минут и до десятков градусов. Изменения угла падения могут присутствовать в одних и тех же слоях. Такое залегание наблюдается, например, в верхнеюрских, меловых и палеогеновых отложениях Крыма и Северного Кавказа, где толщи повсеместно наклонены на северо-восток с углами падения, достигающими 30° и более. С моноклинальным залеганием мы встречаемся при изучении складок и флексур. При наклонном залегании, для определения положения слоев в пространстве, пользуются элементами залегания слоя: линией простирания, линией падения, углом падения и азимутом падения.

Линия простирания - это линия пересечения кровли или подошвы слоя с горизонтальной плоскостью, т. е. это любая горизонтальная линия на поверхности напластования. На поверхности слоя можно провести большое количество линий простирания (аб; а₁6₁; а₂б₂ на рис.2).

Линия падения - это линия, перпендикулярная к линии простирания, лежащая на плоскости наслоения и ориентированная в сторону ее наклона (вг на рис.2). Она указывает направление максимального наклона слоя; вд - линия восстания слоя. Положение линии простирания в пространстве определяется ее азимутом, а линии падения - азимутом и углом падения.

Угол падения - это угол, заключенный между линией падения (вг) и ее проекцией (ее) на горизонтальную плоскость (угол α на рис.2). Он не может быть больше 90°.

Азимут простирания - это правый векториальный угол между северным направлением истинного меридиана и линией простирания. Так как линия простирания имеет два противоположных направления, то азимут простирания может быть выражен двумя значениями, отличающимися на 180° (α₁, α₂ на рис.2).

Азимут падения - это правый векториальный угол между северным направлением истинного меридиана и проекцией линии падения на горизонтальную плоскость (угол β на рис.2). Азимут падения слоя отличается на 90° от азимута простирания.

Рис. 2. Соотношение элементов залегания слоя в плане: α₁, α₂ – азимуты линии простирания; β – азимут линии падения.

ОПИСАНИЕ ЗАДАНИЯ

На изучаемом участке наблюдается наклонное залегание горных пород. Элементы залегания слоев указываются индивидуально. На поверхности наблюдаются три слоя горных пород – первые три слоя в таблице №1. Известна точка выхода геологической границы между первым и вторым слоями, то есть точка выхода кровли второго слоя на дневную поверхность. Так же известна точка выхода подошвы данного слоя на дневную поверхность. Горизонтали поверхности проведены через 20 метров, а их оцифровка произведена через 100 метров. Масштаб топоосновы соответствует 1: 10000.

ТРЕБУЕТСЯ:

1. Построить геологическую карту для данного участка в масштабе 1:10000.

2. Построить два геологических разреза по заданным линиям. Масштабы горизонтальный и вертикальный 1: 10000.

3. Составить стратиграфическую колонку.

4. Оформить карту в соответствии с принятыми требованиями.

Задание выполняется в следующей последовательности:

1. Вычисляется величина заложения – m. Для этого используется прямоугольный треугольник, одним из катетов которого является – (h) расстояние между горизонталями, другим катетом – заложение (m). Прилежащий к катету m угол – это угол падения слоев горных пород.

2. На карте, через заданную точку выхода кровли слоя, проводится линия, соответствующая проекции линии падения слоя в горизонтальной плоскости. Например, азимут падения слоев составляет 190° . Через точку проводится линия параллельная западной или восточной кромке карты. Южное направление этой линии соответствует азимуту падения 180° . С помощью транспортира откладываем угол 10° по часовой стрелке, и проводим линию - соответствующую азимуту падения 190°.

3. Через ту же точку проводим линию перпендикулярную азимуту падения. Это будет заложение, то есть гипсометрическое положение данной границы в пространстве. По абсолютной величине высота этого заложения совпадает с горизонталью поверхности проходящей через данную точку.

4. На линии падения, по направлению падения пластов, откладываем расстояние m, и проводим следующую прямую, перпендикулярную линии падения пласта. Данное заложение будет соответственно на 20 метров ниже предыдущего заложения. Далее, по аналогии проводятся следующие линии заложения. В результате получается высотная арфа, характеризующая пространственное положение искомой геологической границы.

5. На карте хорошо видимыми точками отмечаются пересечения одноименных горизонталей поверхности и заложений. Затем эти точки соединяются плавной кривой линией. Это и будет положение искомой геологической границы на дневной поверхности. Следует помнить, что граница не может прерываться на карте, т.е. она или выходит за рамки карты, или замыкается в некий контур, в случае образования эрозионных окон с выходом более древних пород внутри контура, либо образования останцов с выходом, более молодых пород внутри контура.

6. Когда геологические границы нанесены на карту, необходимо решить, где находятся более молодые, а где более древние породы, поставить возрастные индексы и закрасить участки нужным цветом.

7. Для построения разрезов, на миллиметровке проводится линия дневной поверхности по заданной линии разреза (см. задание №1). На эту линию, засечками сносятся все геологические границы, пересекающие линию разреза на карте.

Рис. 3. Построение высотной арфы и определение положения геологических границ.

8. Если разрез по своему простиранию совпадает с проекцией линии падения пластов, то геологические границы от засечки проводятся, используя истинный (заданный) угол падения. Если разрез на карте расположен под углом к линии падения пластов, то необходимо замерить этот угол и пересчитать угол падения (таблица №2). В этом случае геологические границы проводятся под углом, полученным из таблицы.

Пример: истинный угол падения пласта равен 15°, угол между направлением падения пласта и линией разреза 30°, Необходимо определить угол наклона пласта на разрезе. В таблице №2, слева в вертикальной шкале находим угол 15° и идем далее в горизонтальном направлении до пересечения со шкалой, соответствующей 30°. В месте пересечения получаем угол наклона пласта 13,5°.

9. На разрезах ставятся индексы возраста горных пород, а сами породы закрашиваются соответствующим цветом.

10. Мощности горных пород определяются на разрезах, для этого проводится перпендикулярная геологическим границам линия и замеряется ее длина. Необходимо помнить, что истинная мощность может быть измерена только в разрезах совпадающих с линией падения слоев. В других случаях замеряемая мощность несколько завышена.