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

Трацевская Е.Ю. Общая геология (Практическое руководство по выполнению лабораторных работ)

.pdf
Скачиваний:
382
Добавлен:
09.03.2016
Размер:
31.38 Mб
Скачать

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «Гомельский государственный университет

Имени Франциска Скорины»

Е.Ю. Трацевская

ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ

Практическое руководство по выполнению лабораторных работ

для студентов 1 курса специальности I51 01 01 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых»

Гомель 2009

УДК 551(075.8) ББК 26.3 я73 Т65

Рецензенты А.П. Гусев, доцент, к. г.-м.н.

кафедра геологии и разведки полезных ископаемых учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Рекомендовано к изданию научно-методическим советом учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Трацевская, Е. Ю.

Т 65 Общая геология: практическое руководство по выполнению лабораторных работ для студентов 1 курса специальности I51 01 01 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» / Е.Ю. Трацевская; М-во образ. РБ, Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины. Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2008. с.

Практическое руководство ставит своей целью оптимизировать учебно-познавательную деятельность по усвоению материала курса «Общая геология». В руководстве изложены принципы работы с геологическими картами, краткие сведения о слоях осадочных горных пород и их залегании, о способах изображения слоев на геологической графике, о геохронологии. Приведены теоретические основы гидрогеологии и практические приемы работы с картой гидроизогипс.

Предназначено для студентов геолого-географического факультета.

УДК 551(075.8) ББК 26.3 я73

© Трацевская Е.Ю., 2009 © УО «ГГУ им. Ф. Скорины», 2009

2

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………...………………..

4

Тема 1 Условные обозначения на картах и разрезах…..……..

5

Лабораторная работа 1

 

«Условные обозначения на картах и разрезах»…………..

12

Тема 2 Складчатые нарушения…………………...…………….

14

Лабораторная работа 2

 

«Замеры элементов залегания слоя горным компасом»…

23

Лабораторная работа 3

 

«Построение стратиграфической колонки»……………...

25

Лабораторная работа 4

 

«Построение геологического разреза по данным

 

бурения»…………………………………………………….

59

Лабораторная работа 5

 

«Построение геологического разреза по геологической

 

карте с горизонтальной поверхностью рельефа»………...

64

Лабораторная работа 6

 

«Построение геологического разреза по геологической

 

карте»………………………………………………………..

71

Тема 3 Геологическая деятельность подземных вод………....

78

Лабораторная работа 7

 

«Карта гидроизогипс; определение направления и

 

скорости грунтового потока»……………………………...

81

Литература………………..………………………………………..

84

3

ВВЕДЕНИЕ

Основной целью дисциплины «Общая геология» является первое знакомство с геологией как наукой, с методами геологических исследований; с начальными сведениями о строении и возрасте Земли, положении ее в ряду других планет Солнечной системы; экзогенных и эндогенных процессах; основных структурных элементах земной коры и закономерностях их развития; современными тектоническими концепциями, народнохозяйственным значением геологии.

Лабораторные занятия по курсу «Общая геология» представляют собой весьма важную составную часть этого курса и имеют большое значение для всего цикла геологических дисциплин. В настоящем практическом руководстве приведены лабораторные работы по трем темам: «Условные обозначения на картах и разрезах», «Складчатые нарушения» и «Геологическая деятельность подземных вод». Каждая тема, кроме конкретных заданий по лабораторным работам и методическим указаниям по их выполнению, содержит необходимые теоретические сведения и справочные данные в удобной табличной форме. Практическое руководство включает в себя 32 рисунка и 15 таблиц, многие из которых заимствованы из разных источников. Сведения о них приведены в списке литературы.

Руководство предназначено для студентов I курса специальности I-51 01 01 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых».

4

Тема 1 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ НА КАРТАХ И РАЗРЕЗАХ

1 Общая характеристика геологических карт

2 Геологические карты четвертичных отложений

3 Геохронологическая и стратиграфическая шкалы

4 Условные знаки на картах

Основные понятия по теме

Геологическая карта отражает геологическое строение земной поверхности и примыкающей к ней верхней части земной коры. Она позволяет понять не только геологическое устройство поверхности Земли, но и составить представление о строении земной коры на ту или иную глубину.

Геологическая карта строится на топографической основе и отображает с помощью условных знаков возраст, состав и условия залегания выступающих на земную поверхность горных пород. В зависимости от того, какие особенности строения хотят отразить на геологических картах, их делят на несколько типов. Большое значение имеют карты полезных ископаемых, на которых изображаются присутствующие в горных породах месторождения минерального сырья и отображаются закономерности их распространения. Карты с изображением состава пород называются петрографическими и литологическими. На тектонических картах указываются основные структурные элементы земной коры, деформации пород и условия их геологического развития. Карты четвертичных отложений показывают распространение самых молодых континентальных четвертичных горных пород. Карты, характеризующие распространение и условия залегания подземных вод, называются гидрогеологическими. На геоморфологических картах изображаются основные элементы рельефа земной поверхности, разделенные по происхождению и времени образования. Существуют и другие еще более специализированные геологические карты.

Необходимо отметить, что более 90 % поверхности суши покрыто породами четвертичного возраста. Они представлены различного рода континентальными образованиями: аллювиальными, озерными, делювиальными, элювиальными, эоловыми, ледниковыми и другими. Поэтому, если формально следовать приведенному выше определению геологической кары как картины распространения горных пород на поверхности, то на карте должны были бы быть показаны почти повсеместно породы четвертичного возраста, а более древние толщи − лишь в виде небольших участков, обнажающихся из-под них. Между тем именно дочетвертичные, т.е. «коренные», породы вмещают основную часть полезных ископаемых, и поэтому геологическая карта с изображением строения только пород четвертичного возраста была бы малополезной. С другой стороны, покров

5

четвертичных отложений также нередко заключает полезные ископаемые, например, строительные материалы, россыпные месторождения золота, олова и т.д. Поэтом собственно геологической картой принято называть такую, на которой удален покров четвертичных континентальных отложений. Он сохраняется лишь там, где невозможно установить строение коренных пород под четвертичными отложениями, или в тех случаях, когда последние заключают полезные ископаемые либо имеют морское происхождение.

В основе составления геологических карт лежат литологостратиграфический и структурный принципы. В соответствии с ними все горные породы рассматриваются с учетом условий и времени происхождения, последующего преобразования и взаимных связей в пространстве. При геологическом картировании, т.е. при составлении геологических карт, необходимо, прежде всего, знать возрастную (геохронологическую) последовательность пород, участвующих в строении изучаемого района.

К настоящему времени создана единая геохронологическая шкала, отражающая историю развития земной коры. Принятые соответствующие временным стратиграфические подразделения приведены в таблице 1.

Не следует смешивать подразделения стратиграфические и геохронологические. Например, нельзя сказать, что «человек появился в четвертичной системе». Правильным будет выражение: «человек появился в четвертичном периоде». Нельзя говорить «породы каменноугольного периода», надо: «породы каменноугольной системы». Временные подразделения, соответствующие нижнему, среднему и верхнему отделам какой-либо системы, следует именовать как ранняя, средняя и поздняя эпохи (например, раннеюрская эпоха или ранняя юра и т.д.). Нельзя говорить «нижнеюрская или верхнеюрская эпоха», так как время не бывает нижним или верхним. Деление на нижнее, среднее и верхнее − чисто стратиграфическое, относящееся к последовательности наслоения, образования пород и употребляемое на колонках, разрезах и картах. Например, для раннеюрской эпохи на карте указывается нижний отдел юрской системы.

Для указания состава, времени формирования и условий залегания горных пород на геологических картах применяются особые условные знаки, которые могут быть цветовыми, буквенными, цифровыми или наноситься в виде различных штрихов. Условные знаки разрабатывались на протяжении длительного времени, они отражают работу как отечественных, так и зарубежных геологов.

Цветовые знаки применяются для обозначения возраста осадочных и вулканических пород, а также состава интрузий и новейших (неогеновых и четвертичных) вулканических пород. Каждая система обозначается определенным цветом и буквенным индексом (таблица 1). Более дробные подразделения (отдел, ярус) закрашиваются цветом соответствующей систе-

6

мы. При этом более древние подразделения имеют темный тон соответствующего цвета, а более молодые − светлый тон того же цвета.

Таблица 1 – Общая стратиграфическая шкала фанерозоя

Эра-

Система

Отделы

Ин-

Возраст,

Цвет на карте

тема

декс

млн. лет

 

 

 

-

 

Неогеновая N

Плиоцен

N2

5,3

Лимонно-желтый

Кайнозой

KZская

Миоцен

N1

23±1

 

 

 

 

 

 

 

 

Палеогеновая P

Олигоцен

P3

34

Желтый

 

 

Эоцен

P2

55

 

 

 

Палеоцен

P1

65

 

 

 

Меловая K

Верхний

K2

97

Зеленый

Мезозойская

 

Нижний

K1

145±3

 

 

 

MZ

Юрская J

Верхний

J3

151,5

Голубой и синий

 

 

 

 

Средний

J2

178

 

 

 

Нижний

J1

200±1

 

 

 

Триасовая T

Верхний

T3

228±2

Фиолетовый

 

 

Средний

T2

245±1,5

 

 

 

Нижний

T1

251±3

 

 

 

 

Верхний

P3

265,8

Оранжево-

 

 

Пермская P

Средний

P2

270,6

 

 

коричневый

 

 

 

Нижний

P1

280

 

 

 

 

 

 

Каменноуголь-

Верхний

C3

300

 

 

 

Средний

C2

318,1 ±1,3

Серый

 

 

ная C

Палеозойская

 

Нижний

C1

360

 

 

 

 

PZ

Силурийская S

Нижний

S1

443 ±2

Светло-зеленый

 

 

Девонская D

Верхний

D3

382

Коричневый

 

 

Средний

D2

392

 

 

 

Нижний

D1

418 ±2

 

 

 

 

Верхний

S2

424

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ордовикская O

Верхний

O3

458

Оливковый

 

 

Средний

O2

473

 

 

 

Нижний

O1

478,6

 

 

 

Кембрийская Є

Верхний

Є3

500

Розовато-сиреневый

 

 

Средний

Є2

509

 

 

 

Нижний

Є1

535±1

 

Например, отложения нижнего отдела меловой системы закрашиваются зеленым цветом, а верхнего отдела меловой системы − более светлым тоном того же зеленого цвета. Интенсивность раскраски древних подразделений подбирают так, чтобы на карте легко читалась топографическая основа. Для раскраски магматических пород применяют цвета указанные в таблице 2.

Кроме того, цветом на геологических картах четвертичных отложений показывают происхождение осадочных континентальных пород (таблица 3).

7

Буквенными и цифровыми обозначениями (индексами) указывается возраст, а для интрузивных и эффузивных пород − и состав.

Таблица 2 − Цветовые обозначения магматических горных пород

Породы

Состав

Цвет

Интрузивные

Кислые

Красный

 

Щелочные

Красновато-

 

Средние

оранжевый

 

Основные

Зеленый

 

Ультраосновные

Синий

Новейшие эффузив-

Кислые

Фиолетовый

ные

Средние и основные

Оранжевый

 

 

Зеленый

В составлении индекса существуют определенные правила. Вначале ставится латинизированное название системы в виде одной заглавной буквы (первой буквы слова). Например, каменноугольная система − С.

Отдел обозначается арабской цифрой, помещенной справа внизу у индекса системы. Например, нижний отдел каменноугольной системы − С1. Далее следует индекс яруса, составленный из одной или двух начальных строчных букв латинизированного названия яруса − С1t (турнейский ярус нижнего карбона).

Индекс может быть составлен из одного или нескольких стратиграфических подразделений. Однако, в нем обязательно должно присутствовать обозначение системы. В том случае, когда появляется необходимость указать в одном стратиграфическом подразделении присутствие двух систем, отделов или ярусов, индекс составляется посредством знака плюс (+) или тире (−). Плюс ставится в том случае, если объединяются полностью два соседних подразделения (например, С+Р). Когда же объединяются части систем, применяется знак тире (например, J3−К). Причем, на первом месте всегда указывается индеек более древнего подразделения.

Для обозначения генезиса осадочных горных пород применяются строчные латинские буквы ( таблица 3). Ставятся эти буквы перед обозначением системы. Например, аQIV − аллювиальные современные отложения.

8

Таблица 3 − Схема расчленения осадочных континентальных отложений и их геологические индексы

Парагенетические ряды

Генетические типы

Цвет фоновой

Индекс

 

 

окраски

 

Элювиальный

Элювиальный

Сиреневый

е

 

Аллювиальный

Зеленый

a

Водный (аквальный)

Пролювиальный

Оранжевый

p

Озерный

Синевато-

l

 

 

Болотный

зеленый

b

 

Моренный

Серовато-

 

 

Флювиогляциаль-

синий

g

Ледниковый (гляци-

ный

Бурый

f

альный)

Перигляциальный

Грязно-

pr

 

Озерно-

зеленый

lg

 

ледниковый

Оливковый

 

Склоновый (коллюви-

Делювиальный

Светло-

d

альный)

 

коричневый

 

 

Ветровой (эоловый)

Эоловый

Желтый

v

Морской

Морской

 

m

Техногенный

Техногенный

Голубовато-

t

 

серый

 

 

 

При чтении индекса следует соблюдать определенные порядок − от более крупного подразделения последовательно к более мелкому. Например, индекс С1t1 будет читаться так: «цэ» − один, «тэ» − один.

Индексация магматических пород по вещественному составу производится с помощью букв греческого алфавита (таблица 4).

Для указания возраста магматических пород рядом с индексом состава ставится возрастной индекс. Например, γС3 − верхнекаменноугольные граниты. Таким же образом индексируются и вулканические породы. Например, βN2 − базальты верхнего неогена.

9

Таблица 4 − Индексация магматических пород по вещественному со-

ставу

Магматические породы

Индекс

Магматические породы

Индекс

(интрузивные)

(эффузивные)

 

 

Граниты

γ

Риолиты (липариты)

λ

 

(гамма)

 

(ламбда)

Сиениты

ξ

Кварцевые порфиры

λ'

 

(кси)

 

(ламбда прим)

Диориты

δ

 

 

 

(дельта)

Трахиты

τ

Нефелиновые сиениты

εξ

 

(тау)

 

(эпсилон,

Андезиты

α

 

кси)

 

(альфа)

Габбро

ν

Андезитовые порфи-

α'

 

(ни)

риты

(альфа прим)

Пироксениты, перидо-

σ

Базальты

β

титы, дуниты

(сигма)

 

(бета)

 

 

Диабазы

β'

 

 

 

(бета прим)

Штриховые обозначения применяются обычно на геологических картах, разрезах и стратиграфических колонках, выполненных каким-либо одним цветом, например, черным.

Наиболее употребимые штриховые знаки приведены на рисунке 1. Геологические границы на картах изображаются различными знака-

ми. Установленные геологические границы даются сплошными тонкими линиями, предполагаемые − пунктиром, границы между различными по составу, но одновозрастными породами (фациальные) − точечными (пунктирными) линиями.

Вопросы для самоконтроля

1Что отражает геологическая карта?

2Назовите основные типы геологических карт.

3Почему строят отдельно геологические карты четвертичных и дочетвертичных отложений?

10