МУ для курсовой по СГ
.pdf
Рис. 6. Определение вертикальной мощности наклонно залегающего слоя по геологической карте.
11
Построение полного выхода слоя на геологической карте
Построение полного выхода слоя на геологической карте производится по его элементам залегания и мощности. Первоначально на карте согласно азимуту падения (или простирания) строится стратоизогипса, проходящая через точку, в которой была зафиксирована кровля или подошва слоя (рис. 7, справа внизу). Затем по формуле
a h tg
или с помощью вспомогательного треугольника (рис. 7 ), построенного в произвольном масштабе, вычисляется величина заложения а (определяющая расстояние между стратоизогипсами). На расстоянии а параллельно первой линии проводятся остальные стратоизогипсы. Точка А расположена на высотной отметке 1200 м; такую же отметку будет иметь стратоизогипса, проходящая через нее. Значения стратоизогипс, располагающихся в направлении падения слоя (в нашем случае - на юго-запад), будут уменьшаться на величину сечения горизонталей, а в сторону восстания - увеличиваться.
Рис. 7. Построение выхода кровли слоя на поверхность с помощью стратоизогипс.
Элементы залегания кровли слоя измерены в точке А и составляют: азимут падения 2250, угол падения 450, β- азимут простирания слоя, а - величина заложения, h - сечение горизонталей, α- угол падения слоя
Кривая выхода кровли слоя на поверхность проводится через точки пересечения стратоизогипс с горизонталями, имеющими соответствующие высотные отметки. Главным правилом при этом является то, что ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЕЙ И
ОТСТРАИВАЕМОЙ ЛИНИИ ДОЛЖНО ПРОИЗВОДИТЬСЯ ТОЛЬКО В ТОЧКАХ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ. Построение выхода подошвы пласта производится с помощью уже
12
проведенных стратоизогипс. Так как мощность слоя в нашем случае составляет 100 м (рис. 7), то значения стратоизогипс для подошвы составят на 100 м меньше, чем для кровли.
Геологические разрезы и методы их построения. Общие сведения и методика
Геологический разрез являющийся обязательной составляющей геологической карты, представляет собой изображение вертикального сечения участка земной коры. Необходимость построения разрезов обусловлена трехмерностью геологического пространства, детали глубинного строения которого часто невозможно отразить картой (являющийся двухмерным представлением участка поверхности), рис 8.
Рис.8. Геологическая карта с линией АБ для построения геологического разреза.
Построение геологического разреза включает:
1. Построение топографического профиля с вертикальным и горизонтальным масштабами (рис. 9), соответствующими масштабу исходной карты.
13
Рис. 9. Построение топографического профиля по линии АБ. (вынесение точек пересечения линии разреза с горизонталями и соединение точек кривой линией)
(Увеличение вертикального масштаба геологических разрезов по отношению к горизонтальному, приводящее к преувеличению углов падения слоев производится для отражения горизонтально- и пологозалегающих моноклинальных стратифицированных структур и обычно применяется для разрезов к картам мезозой-четвертичных (неогенчетвертичных) отложений).
2. Собственно построение геологии. Детали этой операции весьма зависят от особенностей геологии района (рис.8). Для участков с простым моноклинальным залеганием слоев необходимо:
Вынести на линию топографического профиля точки пересечения линии разреза с линиями выхода на поверхность всех плоскостей напластования.
Вынести на разрез какую-либо одну плоскость напластования (например, подошву песчаного пласта; рис. 10, точки 1 и 2, (подошву песчанистой глины, точка 3, подошву известняка точка 3 и т.д). Слои располагаются в строгой стратиграфической последовательности!). Соединив точки пересечения линии разреза и плоскостей напластования получим геологический разрез (рис.11.) по линии АБ с моноклинальным залеганием слоев к исходной геологической карте изображенной на рис 8.
Рис.10. Построение плоскостей напластования.
14
Рис.11. Геологический разрез к исходной геологической карте по линии АБ.
Условные обозначения на геологических картах необходимы указания состава, времени формирования и условий залегания горных пород на геологических картах применяются особые условные знаки, которые могут быть цветовыми, буквенными, цифровыми или штриховыми. Условные знаки разрабатывались на протяжении длительного времени как отечественными, так и зарубежными геологами. Цветовые обозначения магматических горных пород приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Породы |
Состав |
Цвет |
|
|
|
Интрузивные |
Кислые |
Красный |
Новейшие эффузивные |
Щелочные |
Красновато-оранжевый |
|
Средние |
Зеленый |
|
Основные |
Синий |
|
Ультраосновные |
Фиолетовый |
|
Кислые |
Оранжевый |
|
Средние и основные |
Зеленый |
Индексация интрузивных и эффузивных пород по вещественному составу проводится с помощью следующих прописных и строчных букв греческого алфавита:
Интрузивные породы |
Эффузивные породы |
Граниты (гамма малая) |
Риолиты . (ламбда малая) |
Диориты (дельта малая) |
Кварцевые порфиры ' (ламбда малая |
|
прим) |
Сиениты (кси малая) |
Трахиты (тау малая) |
Габбро (ни малая) |
Андезиты (альфа малая) |
Пироксениты, перидотиты, дуниты |
Андезитовые порфириты ' (альфа малая |
(сигма малая) |
прим) |
Нефелиновые сиениты (эпсилон) |
Базальты (бета малая) |
|
Диабазы ' (бета малая прим) |
|
15 |
Для указания возраста магматических пород рядом с индексом состава ставится возрастной индекс: например, С3 — позднекаменноугольные граниты. Таким же образом индексируются новейшие вулканические породы, не перекрытые более поздними отложениями, например: N2—базальты поздненеогенового возраста. Штриховые условные знаки приведены на рис.12.
Рис. 12. Штриховые условные знаки: 1 — пески, 2 — песчаники,
3 — галечники;
4 — конгломераты.
5—кремнистые породы (яшмы, опоки, диатомиты); 6—известняки, 7—доломиты, 8—глины, 9—мергели;
10-11 — породы кислого состава:
10—лавы, 11—туфы;
12—13 — породы среднего состава:
12—лавы, 13—туфы;
14—15 — породы основного состава:
14—лавы, 15—туфы
При составлении разреза необходимо соблюдать последовательность нанесения геологических тел. Вначале нанесите самые молодые, затем более древние по возрасту геологические тела. При составлении разреза обычно допускаются следующие ошибки:
1.Путается ориентировка разреза.
2.Не учитывается рельеф. На разрезе топографический профиль поверхности (рельефа) необходимо отстраивать, используя имеющиеся на карте числовые отметки.
3.Произвольно меняется вертикальный и горизонтальный масштабы разреза.
4.Произвольно меняется мощность пластов. Мощность каждого пласта на всем протяжении разреза должна оставаться постоянной.
5.Условные знаки состава осадочных и метаморфических пород выносятся формально в виде штриховки, не связанной с геологическими границами тел, тогда как линейные элементы условных знаков на разрезе должны быть также как и на геологической карте параллельны подошве и кровле пластов.
6.Не отстраиваются геологические тела под покровом вышележащих или горизонтальных толщ. Это делается путем мысленного продолжения по простиранию видимых на геологической карте границ под перекрывающие толщи до пересечения с линией разреза.
16
Рис. 13. Геохронологическая таблица (шкала).
17
Стратиграфическая колонка. Стратиграфическая колонка строится к геологическому разрезу на основании геохронологической шкалы (таблицы) (рис.13, 15в). На рис. 14 показана геологическая карта, к которой построен геологический разрез по линии АБ (рис. 14а), к геологическому разрезу АБ построена стратиграфическая колонка (рис.14б) в возрастной последовательности снизу вверх, от древних к молодым, условной штриховкой изображены все осадочные вулканические и метаморфические породы. Интрузивные породы в колонке не показываются.
Рис.14. Геологическая карта.
Рис. 14а. Геологический разрез по линии АБ.
18
Породы в колонке расчленяются в соответствии с выделяемыми на карте стратиграфическими подразделениями. Слева от колонки указывается стратиграфическое положение пород (система, отдел, ярус) и индекс этого подразделения; справа - мощность (в метрах) и характеристика отложений. Колонка составляется в масштабе. Согласные границы между стратиграфическими подразделениями на колонке изображаются прямыми линиями, параллельные несогласия - волнистыми, а угловые - зубчатыми.
Стратиграфическая колонка (геологический разрез и геологическая карта) красятся соответствующим цветом для каждого отдела системы (см. рис.14в).
Рис.14б. Стратиграфическая колонка к разрезу АБ
Эон |
|
Эра (эратема) |
Период (система) |
Цвет |
(эонотем |
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
Четвертичный Q |
Желтовато- |
|
|
Кайнозойская |
|
серый |
|
|
KZ |
|
|
|
|
|
Неогеновый N |
Желтый |
|
|
|
Палеогеновый Р |
Оранжево- |
|
|
|
|
желтый |
|
|
|
Меловой К |
Зеленый |
|
|
Мезозойская |
|
|
ФАНЕРОЗОЙ |
|
MZ |
Юрский J |
Голубой |
|
|
Триасовый Т |
Сиреневый |
|
|
|
Пермский Р |
Оранжево- |
|
|
|
|
коричневый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Серый |
|
|
|
Каменноугольный |
|
|
|
|
С |
|
|
|
Палеозойская |
Девонский D |
Коричневый |
|
|
PZ |
|
|
|
|
|
Силурийский S |
Серо-зеленый |
|
|
|
Ордовикский О |
Оливковый |
|
|
|
Кембрийский C |
Сине-зеленый |
ПРОТЕРОЗОЙ |
|
|
Не выделены |
Сиренево- |
|
|
|
розовый |
|
PZ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АРХЕЙ AR |
|
|
Не выделены |
Розовый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 14в. Геохронологическая (стратиграфическая) шкала.
19
Особенности построения геологических разрезов в районах со сложным строением
При наличии в картируемом районе нескольких структурных этажей направление разреза выбирают по возможности вкрест простирания стратонов всех структурных этажей. В отдельных случаях возможно построение комбинированных «ломаных» разрезов (строятся пофрагментно). После построения топографического профиля на разрез выносятся верхние (верхний) структурные этажи (рис.15А-В), начиная с самой молодой поверхности регионального несогласия; такая последовательность работы необходима для избежания ошибок в изображении взаимоотношений подразделений разных структурных этажей. При построении геологических разрезов в области развития складчатых структур направление линии разреза выбирается вкрест простирания осевых линий складок. Для этого необходимо вынести на карту (хотя бы предварительно) осевые линии всех складок с разделением последних на синклинальные и антиклинальные формы. Крыло складки рассматривается как локальная моноклиналь - для нее строится свои линии простирания, позволяющие отстроить крыло в разрезе.
Особое внимание в разрезе уделяется отражению формы замковой части складки, которая должна соответствовать облику замка в плане (на карте). Соотношение мощностей слоев в крыльях и замке складки зависит от морфологического типа складок. Одинаковые мощности слоя в замке и крыльях характерны для концентрических складок, весьма редких в природе. Как правило, наиболее часто встречаются подобные складки, истинная мощноси слоев в замках которых увеличена, частично компенсируясь повышенной трещиноватостью
Рис.15А. Геологическая карта района с двухъярусным геологическим строением
20