Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2467

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
10.9 Mб
Скачать

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»

ПОСТРОЕНИЕ РАЗРЕЗОВ ПО ГЕОЛОГИЧЕСКИМ КАРТАМ

И РЕЗУЛЬТАТАМ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Ла ораторный практикум

Составитель .К. Туякова

S2 S1

Є3

Є2

Є1

Є2 Є3 S1 S2

 

 

 

γ

 

 

 

 

 

γ

 

 

 

 

Є1

Є1

Є2

Є3

 

 

Є2

 

 

СибАДИS1

S1

Є3

 

 

 

S2

S2

 

 

 

 

 

Омск – 2019

 

_____________________________

УДК 624.138

Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации,

ББК 26.329

причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция

П63

маркировке не подлежит.

Рецензент

СибАДИдоц. Т.П. Троян (СибАДИ)

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качест-

ве учебно-метод ческого пособия.

П63 Построен е разрезов по геологическим картам и результатам бурения скваж н [Электронный ресурс] : лабораторный практикум / сост. А.К.

Туякова. – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2019. – URL: http://bek.sibadi.org/ cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.

Изложены основные принципы составления геологических карт и методи-

ка построения разрезов.

Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.

Предназначен для использования студентами при выполнении лабора-

торных работ по инженерной геологии.

Рекомендуется для студентов всех форм обучения по направлению 08.03.01 «Строительство», специальности 08.05.01 «Строительство уникальных

зданий сооружений», специальности 08.05.02 «Строительство, эксплуатация, восстановление и техническое прикрытие автомобильных дорог, мостов и тоннелей».

Подготовлен на кафедре «Мосты и тоннели».

Текстовое (символьное) издание (21 МБ)

Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 Мб ; Windows XP/Vista/7 ; 1 Гб свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов :

Adobe Acrobat Reader

Редактор Н.И. Косенкова

Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова Издание первое. Дата подписания к использованию 07.03.2019

Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019

ВВЕДЕНИЕ

Долговечность зданий и сооружений во многом зависит от ин- женерно-геологических условий застраиваемой территории, влияющих на типы и конструкции этих сооружений, их рациональное раз-

мещение, стоимость и надежность в эксплуатации.

СибАДИдокументации по инженерно-геологическим изысканиям (прил. 1) и геохронологическая таблица (прил. 2).

Исследования инженерно-геологических условий территорий,

подлежащ х застройке, начинают с анализа имеющихся по данному району матер алов (геологических карт, разрезов и т.п.), содержащих информац ю о закономерностях размещения горных пород, их свойствах, характере залегания, а также о гидрогеологических условиях, геолог ческ х процессах и т.д.

Анал з геолог ческих материалов дает возможность правильно выбрать направлен е трасс автомобильных дорог, трубопроводов, площадок для промышленного, городского и поселкового строительства, определ ть ор ентировочно обеспеченность объектов строи-

тельства местными строительными материалами.

Цель лабораторных ра от, изложенных в лабораторном

практикуме, – прио ретение студентами навыков анализа геологической документации для практического ее использования при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

Лабораторный практикум состоит из двух лабораторных работ. В первой лабораторной работе изложены общие сведения о геологических картах, их содержании и значении для проектирования и строительства инженерных сооружений. Во второй лабораторной работе рассмотрена методика построения разрезов по геологическим картам и по результатам бурения скважин; приведены примеры

описания

геологического

строения

инженерно-геологических

условий

строительства

на

рассматриваемых

территориях.

В приложениях даны основные условные графические обозначения в

3

Лабораторная работа «ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ»

Геологические карты представляют собой проекцию геологических структур на горизонтальную плоскость. Это графическая модель верхней части литосферы, отображающая на плоскости в уменьшенном масштабе её пространственную структуру, состав, возраст [1]. По этим картам можно суд ть о площади распространения тех или иных

СибАДИповерхности земли ли под покровом рыхлых отложений, но отображают глуб нное строение района [1].

пород, услов ях х залегания, дислокациях и т.д. Геологические карты иллюстр руют не только распределение тех или иных пород на

1. В ды геологических карт и их назначение

Все геолог ческ е карты подразделяют на карты коренных пород и карты четверт чных отложений, так как четвертичные отложения покрывают поверхность земли почти сплошным чехлом и скрывают подстилающие их коренные породы. На геологических картах коренных пород, т.е. пород дочетвертичного возраста, четвертичные отложения не показывают, за исключением тех случаев, когда они имеют значительную мощность.

Карты коренных пород показывают горные породы, которые располагаются под четвертичными отложениями.

Среди геологических карт коренных пород выделяют: стратиграфические, литологические и литолого-стратиграфические. Кроме того, для различных целей составляют карты специального назначения, среди которых основное место занимают инженерногеологические гидрогеологические карты.

Стратиграфическая карта показывает границы распространения пород различного возраста.

Породы одного и того же возраста на карте обозначают условными индексами окрашивают одинаковым цветом. Так, породы триасового периода на карте всегда окрашены фиолетовым цветом, юрского – синим, мелового – зеленым и т.д. Отделы того или иного периода выделяют интенсивностью цвета, который присвоен данному периоду: чем древнее отдел, тем интенсивнее окраска. Соответствующие индексы отделов периода обозначают цифрами справа внизу (например, D1, D2, D3).

4

В том случае, когда появляется необходимость указать в одном стратиграфическом подразделении присутствие двух периодов или

отделов, индекс составляется посредством

знака плюс (+) или тире

(–). Плюс ставится в том случае, если объединяются два соседних

подразделения (например, C+P). Когда же объединяются части пе-

С

J3 K1); причем на пер-

риодов, применяется знак тире (например,

вом месте всегда указывается индекс более древнего подразделения.

Изверженные горные породы независимо от их возраста обо-

значают ярк ми тонами. Для их раскраски применяются следую-

липар

Таблица 1

щие цвета (табл.1): на цветном фоне ставится индекс породы:

граниты – γ (гамма), диориты

δ – (дельта), сиениты

ξ (кси),

габбро – ν (ню), п роксениты,

перидотиты, дуниты –

σ

(сигма),

ты – λ (лям да), трахиты – τ (тау), андезиты –

α

(альфа),

бета

 

 

 

базальты – β (

), д а азы –β, μ (бета и мю).

Цвет раскраски

зверженных горных пород на геологических картах

 

 

 

 

 

 

Вид породы

 

Состав магмы по содер-

 

Цвет

 

 

жанию SiO2, %

 

 

 

 

 

 

 

Интрузивная

 

Кислая

 

Красный

 

 

 

Средняя

 

Темно-малиновый

 

 

 

Основная

 

Густо-зеленый

 

 

 

Д

 

 

 

Ультраосновная

 

Фиолетовый

 

 

 

А

 

Эффузивная

 

Кислая Густо-оранжевый

 

 

Средняя и основная

 

Ярко-зеленый

 

Если известен возраст изверженных пород, то на цветном поле

 

 

 

И

их распространения после индекса породы ставится возрастной индекс (например, ν АR или γ PR).

Литологическая карта отражает состав пород. На этой карте вычерчивают контуры территорий, занятых породами одного и того же состава (например, пески, глины, известняки и т.д.) вне зависимости от геологического возраста породы. Каждую породу обозначают типовым условным знаком (прил. 1).

Литолого-стратиграфическая карта отражает состав и возраст пород. Такую карту чаще всего используют при инженерногеологических исследованиях для строительства.

Инженерно-геологической картой называется графическое изо-

бражение важнейших инженерно-геологических факторов в пределах

5

изучаемой территории, которые необходимо учитывать при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

Гидрогеологические карты отображают условия и глубину залегания, форму поверхности, химический состав и другие параметры подземных вод. Эти карты используют при планировании водоснаб- Сжения населённых пунктов, размещении зданий и сооружений на строительных площадках, при проектировании дренажей и т.п. Гидрологическ е карты подразделяются на карты гидроизогипс, запасов подземных вод, глуб н их залегания, специальные (общей минерали-

зации, х м зма, колебаний уровней и др.).

2. Изображен е геологических структур местности бАна геологических картах

По очертан ю выходов пород различного возраста, изображенных на карте, по х вза мному расположению можно судить о геологическ х структурах, развитых на данных участках земной коры [5].

При горизонтальном залегании пород и горизонтальном нерас-

члененном рельефе местности на поверхность земли будет выходить только один слой, занимающий самое верхнее положение в комплексе пород. Карта, ото ражающая такую структуру, будет представлять сплошное поле, закрашенное однимДцветом, соответствующим верхнему слою. Рельеф на такой карте будет представлен полем без горизонталей. При начавшемся размыве местности рельеф её из горизонтального превратится в волнистый. На карте это получит своё выражение в горизонталях, обрисовывающих неровности рельефа. Если при этом размыв не превысит по своей глубинеИмощности верхнего слоя, то на дневную поверхность будет по-прежнему выходить только один верхний слой. Поэтому всё поле геологической карты будет занято изображением только одного самого верхнего слоя.

При дальнейшем размыве местности обнажатся породы нижележащих слоёв. В этом случае самые древние слои изображаются на карте на участках, ограниченных горизонталями с наименьшими абсолютными отметками, а самые молодые – на участках, ограниченных горизонталями с наибольшими отметками. Граница слоёв на карте пройдёт параллельно горизонталям рельефа (рис. 1).

При горизонтальном залегании пород легко определить мощность любого слоя, выходы подошвы и кровли которого изображены

6

на топографической карте горизонталями. Для этого достаточно определить по карте разность абсолютных отметок кровли и подошвы

одного и того же слоя: найденная разность будет соответствовать

мощности слоя. Также легко по геологической карте установить по-

следовательность напластования горизонтально залегающих пород.

С

 

 

Более древние из них будут иметь более низкие абсолютные отметки

выходов. Определив по горизонталям карты абсолютные отметки по-

дошвы

кровли слоёв и установив последовательность их образова-

ния, можно состав ть стратиграфическую колонку, иллюстрирующую

при

 

эту последовательность.

 

При нарушен

первоначальных форм залегания горных пород,

т.е.

х д слокац ях (смещениях), геологическая карта усложняет-

ся. Дислокац

пород подразделяются на складчатые (пликативные) и

 

 

бА

разрывные (д зъюнкт вные).

 

К складчатым д слокациям относятся антиклиналь, синкли-

наль, монокл наль

флексура.

 

Все формы складчатых дислокаций образуются без разрыва

сплошности слоёв.

 

 

Выделяют два главных типа складок – антиклиналь и синкли-

наль (рис. 2).

 

 

 

Антиклиналь (антиклинальная складка) представляет собою вы-

пуклый изгиб последовательно напластованных слоёв, при котором

внутренняя часть складки (ядро) сложена более древними горными

породами.

 

 

 

 

Синклиналь (синклинальная складка) – это вогнутый изгиб по-

следовательно напластованных слоёв, при котором внутренняя часть

синклинали (ядро) сложена более молодыми породами.

Моноклиналь

 

И

– форма залегания слоёв горных пород с наклоном

в одну сторону. Различают слоиДслабонаклонённые (до 16°), полого-

наклонённые (16-31°), сильнонаклонённые (31-76°), крутые (76-81°) и

поставленные на голову.

 

Флексура

ступенеобразный (коленообразный) изгиб слоёв

горных пород.

В зависимости от положения осевой плоскости складки делятся на прямые, косые, лежачие, опрокинутые; по характеру очертания сводов и крыльев – сундучные и др. [1] (рис. 3).

7

 

 

 

 

 

 

 

90

С

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JN1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

K2

 

 

 

 

 

 

60

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

I3

 

 

 

 

 

бА

100

 

50

60

70

 

80

90

1

JN1

2

K2

3

I3

4 80

5

 

 

 

 

Д

Рис.1. Изображение на геологической карте горизонтально

 

 

залегающих пород, вскрытых рекой:

 

1 озерные отложения миоцена; 2 верхнемеловые отложения;

3 – верхнеюрские отложения; 4 – горизонтали рельефа; 5 – река

 

 

 

 

 

 

И

Рис. 2. Антиклиналь (А) и синклиналь (С): 1оси складки; 2вершина складки; 3 крыло складки; 4 ядро складки

8

С

полная (нормальная); 2 изоклинная; 3 сундучная;

Рис. 3. В д складок: 1

стиРазрывные д слокации характеризуются нарушением сплошнослоёв. Разорванные части слоёв смещаются относительно друг друга. Смещен е про сходит по плоскости разрыва, которая проявля-

4 прямая; 5 косая; 6 наклонная; 7 лежачая; 8 опрокинутая; 9 флексура; 10 моноклинная

ям относят , вз росы, сдвиги, горсты, грабены.

ется в в десбросытрещ ны. смещения пород бывает различной – от нескольких сантиметров до километров. К разрывным дислокаци-

ной или сбрасывателемАмплитуда. Взброс – разрывное смещение горных пород по разлому (трещине, сместителю), наклоненному к горизонту под

Сброс – это разрывное нарушение, сопровождающееся опусканием одной части толщи относительно другой (рис.4,а). Трещина, по которой происходит перемещение, называется сбрасывающей трещи-

углом более 45°. При этом породы, лежащие выше поверхности сме-

щения, передвигаются вверх относительно пород, лежащих ниже по-

верхности смещения (рис.4, б). Сдвиг – одна из форм разрывных тек-

Д

тонических деформаций, при которой происходит смещение блоков в

горизонтальном направлении (рис.4, в).

 

Надвиг – форма разрывного нарушения, при которой одни мас-

сы горной породы надвинуты на другие по наклонной (иногда близ-

 

И

кой к горизонтальной) поверхности разлома (сместителя). В результате надвига молодые отложения могут быть сверху покрыты породами более древнего возраста (рис.4, г).

Горст – приподнятый участок земной коры, ограниченный тектоническими разрывами, по которым произошло значительное опускание смежных участков или подъём центральной части. Пример гигантского горста – Уральский хребет.

9

а

б

С

г

 

в

 

и

 

 

сброс

; б – взброс; в – сдвиг; г – надвиг

Р с. 4. Разрывные д слокации: а

 

А

При наличии складчатых структур слой, смятый в складки, при выходе его на дневную поверхность образует несколько изолированных друг от друга выходов. Эти выходы изображаются на геологической карте их вертикальными проекциями, которые представляют собой изолированные участки карты, ограниченные проекциями выходов кровли и подошвы слоя.

Линейные прямые складки изображаются на геологической кар-

те в виде длинных полос, симметрично повторяющихся относительно

 

И

центральной непарной полосы, соответствующей слою, лежащему в

центральной части складки.

Д

Если непарная полоса соответствует самому молодому слою, это означает, что горные породы собраны в синклинальную складку, ядром которой является непарный слой (рис. 5, а). Если непарная полоса соответствует самому древнему слою, то это означает, что на карте изображена антиклинальная складка (рис. 5, б). При наклонном залегании слоев они изображаются на геологической карте в виде полос, сменяющих друг друга от более древних к молодым (рис. 5, в).

Дизъюнктивные нарушения (сбросы, сдвиги и др.) изображают красной линией, жирной чертой или двумя параллельными линиями.

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]