1. Построение геолого-литологической колонки буровой скважины
1.1 Что такое геолого-литологическая колонка
Геолого-литологическая колонка – это чертеж, изображающий специальными условными знаками в определённом масштабе последовательность напластований горных пород (грунтов) в геологическом разрезе. Данные для построения геолого-литологической колонки берутся по результатам инженерно-геологических изысканий.
Геолого-литологическая колонка представляет собой таблицу из восьми (или больше) вертикальных граф (рисунок 1), включающих:
- геологический индекс;
- номер слоя;
- глубина залегания слоя;
- мощность слоя;
- отметка подошвы слоя;
- описание пород;
- литологическая колонка;
- абсолютная отметка уровня грунтовых вод.
Геолого-литологическая колонка строится в масштабе (1:100, 1:50), который выбирается таким образом, чтобы на ней можно было бы отразить все основные особенности геологического строения толщи грунта. Колонка вычерчивается на миллиметровой бумаге формата А4. Особенности составления таблицы инженерно-геологической колонки описаны ниже в разделах данных методических указаний.
Геолого-литологическая колонка строится по материалам задания для любой скважины по выбору студента, которой встречено не менее трех слоев пород.
|
|
|
Рис.1. Геолого-литологическая колонка |
1.2. Геологический индекс
Геологический индекс горной породы записывается в первой графе геолого-литологической колонки и состоит из генетической и возрастной части.
Генетическая часть индекса обозначает способ происхождения
(генезис) горной породы, описывается буквами латинского алфавита
и принимается в соответствии с таблицей 1.
Возрастная часть индекса включает обозначение системы (Q – четвертичный период кайнозойской эры), раздела и подраздела (римские цифры от I до IV), а также горизонта (арабские цифры в виде верхнего или нижнего индекса). Она принимается в соответствии с геохронологической шкалой (таблица 2).
По происхождению все горные породы делятся на три группы: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические (преобразованные). Магматические и метаморфические слагают около 90% объёма земной коры, остальные 10% приходятся на долю осадочных пород, однако последние занимают 75% площади земной поверхности.
Осадочные горные породы имеют различное происхождение (генезис) в результате деятельности какого-либо геологического процесса и разделены на различные генетические типы. В таблице 1 представлены основные генетические типы пород с кратким их описанием.
Таблица 1.
Индексы генетических типов пород
|
Генетический тип |
Индекс |
Краткое описание |
|
Элювиальный |
е |
Продукты выветривания, оставшиеся на месте формирования. В зависимости от характера материнских пород и типа выветривания обладают различным механическим составом — от глыб до глин, слоистость и сортировка материала отсутствует. |
|
Хемогенный |
ch |
Отложения химического происхождения |
|
Биогенный |
b |
Продукты отмирания, главным образом растительности, накапливаются или непосредственно на поверхности земли или в болотах, представлены преимущественно торфом. |
|
Коллювиальный |
c |
Смещенные вниз по склону исключительно под влиянием силы тяжести продукты главным образом физического выветривания. Накапливаются у основания склона и в нижней его части в виде конусов осыпей, обвальных нагромождений. Состав и цвет отложений соответствует породам, от которых обломки отделились. |
|
Солифлюкционный |
s |
Образуется при медленном вязкопластичном течении рыхлых сильно переувлажненных отложений. Формируются в результате медленного или быстрого «течения» вниз по склону переувлажненного грунта. Образуют оплывины, натечные террасы и другие формы рельефа. Состав соответствует составу пород, слагающих склон; наблюдается неправильная, часто «смятая в складки», мелкая слоистость. |
|
Делювиальный |
d |
Отложения, накопившиеся в нижней части склонов при плоскостном стоке дождевых и талых вод. Отлагается мелкими струйками и тонкими (безрусловыми) потоками, образующимися при выпадении дождей и таянии снега. Накапливается на поверхности склонов в виде тонкого чехла, увеличивающегося по мощности к основанию склона, где делювий нередко слагает мощные шлейфы. Наблюдается тонкая, параллельная склону слоистость. Гранулометрический состав уменьшается вниз по склону. |
|
Аллювиальный |
а |
Формируется постоянными водными потоками в речных долинах и отлагается в русле реки, на пойме, в старицах. Русловым аллювием сложены отмели и косы. Это хорошо промытый ритмично сортированный песчаный или более грубый материал с крупной косой слоистостью. Встречаются прослои более тонкого алеврито-глинистого состава. Пойменные отложения формируются в половодье, для них характерна меньшая сортировка пеcчано-алевритовых осадков, обладающих волнистой слоистостью, обычны растительные остатки. Старичный аллювий формируется в отмерших руслах рек и по своим особенностям весьма близок к озерным отложениям. |
|
Пролювиальный |
р |
Отложения временных потоков, главным образом, в виде устьевых конусов выноса. Обломки обычно плохо окатаны и сортированы. От вершины конусов к их подножью механический состав отложений может меняться от гальки и щебня с песчано-глинистым заполнителем до более тонких и отсортированных осадков — нередко лессовидных супесей и суглинков. |
|
Гляциальный |
g |
Образованы непосредственно глетчерным льдом и отложены под движущимся ледником (основная морена), у его края (конечная морена) или при вытаивании из неподвижного льда (абляционная морена). Механический состав очень разнообразен — от валунов до суглинков, сортировка, как правило, плохая, слоистость обычно отсутствует, иногда имитируется полосчатостью, связанной с попеременным поступлением продуктов разрушения пород разного состава. Глинистые разности характеризуются большой уплотненностью. |
|
Флювиогляциальные |
f |
Водноледниковые. Откладываются потоками талых вод ледника. Представлены галькой, гравием и песками с косой слоистостью, сортировка обломочного материала различна. Слагают характерные формы рельефа — озы, камы, зандры. |
|
Эоловый |
v |
Песчаные и пылеватые частицы, перенесенные ветром и отложенные на поверхности земли. Песчаные частицы часто округлые, хорошо сортированные, нередко с матовой поверхностью. Слоистость обычно отсутствует, иногда ясная косая. Кроме песков отложения могут быть представлены лессами и вулканическим пеплом. |
|
Техногенный |
t |
Образуются в результате строительных работ, переработки полезных ископаемых и других видов деятельности человека (отвалы горных выработок, плотины, дамбы, насыпи, ирригационные наносы и др.). По способу накопления отдельные разновидности близки к различным природным генетическим типам отложений. |
Пример расшифровки геологического индекса горной породы:
gQII4 – ледниковые отложения четвертого горизонта среднего плейстоцена.
g – обозначение генезиса, в данном случае гляциальные, ледниковые отложения (таблица 1).
Q – обозначение периода геологической эры – четвертичный (таблица 2).
II – раздел периода – средний плейстоцен.
4 – обозначение горизонта - лихвинский (межледниковый).
аQIV – аллювиальные современные отложения.
Таблица 2.
Геохронологическая шкала
|
Эон |
Эра |
Период |
Воз-раст, млн. лет |
Типичные организмы |
Цвет на геологической карте |
|
Фанерозой |
Кайнозойская KZ |
Четвертичный Q (антропогеновый): Голоцен (соврем.) Q4 Плейстоцен Q1-Q3 (верхний, средний, нижний) |
1,6 |
человек |
Голубовато- и желтовато-серый |
|
Третичный Tr Неогеновый N: Плиоцен N2 Миоцен N1 Палеогеновый P: Олигоцен P3 Эоцен P2 Палеоцен P1 |
23,5
65 |
Млекопитающие, цветковые растения |
Светло-желтый, темно-желтый | ||
|
Мезозойская MZ |
Меловой K Юрский J Триасовый T |
144 203 250 |
Цветовые растения, динозавры, птицы, млекопитающие |
Зеленый, синий, фиолетовый | |
|
|
Палеозойская PZ |
Пермский P Каменноугольный C Девонский D |
295 355 410 |
Амфибии, споровые, рыбы, летающие насекомые |
Оранжевый, серый, коричневый |
|
Силурийский S Ордовикский O Кембрийский E |
435 500 570 |
Первые беспозвоночные |
Серо-зеленый, оливковый, сине-зеленый (темный) | ||
|
Криптозой (докембрий) |
Простерозойская PZ |
- |
2600
|
Примитивные одноклеточные организмы |
Розовый |
|
Архейская AR |
- |
Более 3800 |
|
Темно-розовый |