Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Г.Н. Азроян

СТРУКТУРНА ГЕОЛОГІЯ, ГЕОКАРТУВАННЯ

ТА ДИСТАНЦІЙНІ МЕТОДИ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

2010

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Кафедра теоретичних основ геології

Г.Н. Азроян

СТРУКТУРНА ГЕОЛОГІЯ, ГЕОКАРТУВАННЯ

ДИСТАНЦІЙНІ МЕТОДИ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

Для студентів напряму підготовки

6.040103 - "Геологія"

Рекомендовано методичною радою

університету

Івано-Франківськ

2 010

МВ 02070855-3093-2010

Азроян Г.Н. Структурна геологія, геокартування та дистанційні методи. Лабораторний практикум: - Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010. - 116 с.

Лабораторний практикум складений у відповідності до робочої програми дисципліни "Структурна геологія, геокартування та дистанційні методи", та призначений для студентів напряму підготовки 6.040103 - "Геологія".

Наведені варіанти завдань з побудови геологічних карт і розрізів з горизонтальним і нахиленим заляганням шарів і методики їх побудови. Крім того наводяться варіанти маркшейдерських задач, виконання яких вимагає від студентів засвоєння теоретичного матеріалу. Лабораторні роботи, присвячені складчастому заляганню шарів і розривним порушенням передбачають набуття навичок роботи з геологічною графікою, "читання" карт, вміння після аналізу графіки уявити об'ємну модель будови території, історію її розвитку. Лабораторні роботи сплановані таким чином, щоб підготувати студентів до вивчення на старших курсах дисциплін, пов'язаних з геологією нафтових і газових родовищ.

Рецензент: кандидат геолого-мінералогічних наук Гоптарьова Н.В.

Рекомендовано методичною радою університету

(протокол № ____від "____"______________20___р.)

©Азроян Г.Н., 2010

©ІФНТУНГ, 2010

МВ

Азроян Г.Н. Структурна геологія, геокартування та дистанційні методи. Лабораторний практикум: - Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010. - 116 с.

Лабораторний практикум складений у відповідності до робочої програми дисципліни "Структурна геологія, геокартування та дистанційні методи", та призначений для студентів напряму підготовки 6.040103 - "Геологія".

Наведені варіанти завдань з побудови геологічних карт і розрізів з горизонтальним і нахиленим заляганням шарів і методики їх побудови. Крім того наводяться варіанти маркшейдерських задач, виконання яких вимагає від студентів засвоєння теоретичного матеріалу. Лабораторні роботи, присвячені складчастому заляганню шарів і розривним порушенням передбачають набуття навичок роботи з геологічною графікою, "читання" карт, вміння після аналізу графіки уявити об'ємну модель будови території, історію її розвитку. Лабораторні роботи сплановані таким чином, щоб підготувати студентів до вивчення на старших курсах дисциплін, пов'язаних з геологією нафтових і газових родовищ.

Рецензент: кандидат геолого-

мінералогічних наук, доцент Н.В. Гоптарьова

Голова навчально-методичного

об"єднання спеціальності "Геологія" Б.Й. Маєвський

Завідувач кафедри теоретичних

основ геології О.Р. Стельмах

Член експертно-рецензійної

комісії університету В.А. Старостін

Нормоконтролер Г.Я. Онуфрик

Коректор Н.Ф. Будуйкевич

Інженер I категорії Н.В. Мирка

©Азроян Г.Н., 2010

©ІФНТУНГ, 2010

Р екомендовано методичною радою університету

(протокол № ____від "____"______________20___р.)

ЗМІСТ

Вступ 1 Лабораторна робота №1. Види геологічної графіки, правила її оформлення згідно вимог стандартів. 2 Лабораторна робота №2. Геологічні карти та їх зміст. Основні правила читання карт. 3 Лабораторна робота №3. Горизонтальне залягання гірських порід. Побудова карти, розрізу, стратиграфічної колонки. 4 Лабораторна робота №4. Нахилене залягання гірських порід. Елементи залягання шару. Гірський компас. 5 Лабораторна робота №5. Визначення елементів залягання шару за трьома точками і двома видимими нахилами. 6 Лабораторна робота №6. Визначення дійсної товщини шару в різних умовах. 7 Лабораторна робота №7. Визначення товщини світи шарів моноклінально залягаючих верств методом ламаного ходу 8 Лабораторна робота №8. Визначення елементів залягання шарів по геологічній карті. Побудова розрізу шарів, що залягають нахилено, по лінії вхрест простягання порід і в діагональному напрямку. 9 Лабораторна робота №9. Побудова виходу шару, що залягає нахилено, на денну поверхню. 10 Лабораторна робота №10. Побудова розрізу горизонтально і нахилено залягаючих шарів із стратиграфічними горизонтами, що виклинюються. 11 Лабораторна робота № 11. Побудова геологічної карти з нахиленим заляганням шарів. 12 Лабораторна робота № 12. Складчасті форми залягання, читання карт. Побудова осей і шарнірів складок. 13 Лабораторна робота №13. Побудова геологічного розрізу по карті із простою складчастою будовою. 14 Лабораторна робота № 14. Побудова геологічного розрізу через складчасті структури з перекинутими складками. 15 Лабораторна робота №15. Побудова геологічного розрізу по карті з різновіковими складчастими комплексами і колонки в одній із заданих точок на розрізі. 16 Лабораторна робота №16. Побудова структурної карти. 17 Лабораторна робота №17. Побудова геологічного розрізу по карті зі складною складчастою будовою і розривними порушеннями. 18 Лабораторна робота №18. Побудова геологічного розрізу по карті з інтрузивними масивами. 19 Лабораторна робота №19. Побудова тектонічної схеми з визначенням структурних поверхів і аналізом розривних порушень. 20 Лабораторна робота №20. Аналіз і описання геологічної карти. 21 Лабораторна робота №21. Геологічне дешифрування аерофотознімків із зображенням геологічних структур. Перелік використаних джерел

5 6 14 17 23 26 34 38 52 58 62 64 67 70 74 77 83 89 92 94 102 110 116

ВСТУП

Структурна геологія є складовою частиною геотектоніки - науки про будову, рухи та розвиток земної кори. Велике значення структурної геології та геологічного картування полягає в тому, що перед здійсненням пошуків, розвідки та розробки будь-якого родовища необхідно попередньо вивчити його будову.

Геологічні дослідження форм залягання гірських порід разом з геофізичними дослідженнями дозволяють встановити глибинні структури Землі і передбачити подальші процеси їх розвитку.

Структурна геологія разом з іншими дисциплінами є науковою основою для проведення геологічної зйомки. Методи і прийоми структурної геології - це способи спостереження і інтерпретації; заміри і графічні зображення різних за віком і генезисом структурних форм в залежності від їх морфологічних типів становлять головний зміст і методи геологічного картування.

Кінцевим результатом геологічної зйомки є геологічно карта певного району в тому чи іншому масштабі, яка дозволяє отримати відомості про будову певної частини земної кори .

1 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1.

ВИДИ ГЕОЛОГІЧНОЇ ГРАФІКИ, ПРАВИЛА

ЇЇ ОФОРМЛЕННЯ ГІДНО ВИМОГ СТАНДАРТІВ

Мета роботи. При подальшому вивченні дисципліни студентам доводиться працювати з навчальними геологічними картами, а також самим складати геологічні карти, розрізи, схеми та ін. Студенти повинні засвоїти правила оформлення геологічної графіки згідно вимог стандарту, вивчити і навчитися використовувати умовні позначення при складанні і “читанні” геологічних карт.

Основні теоретичні положення

Геологічна карта являє собою графічне зображення будови земної поверхні і верхньої частини земної кори, виконане на топографічній основі певного масштабу за допомогою умовних позначень віку, складу і умов залягання відслонених на земній поверхні гірських порід.

Основою для побудови геологічних структур є горизонтальна, нахилена або вертикальна площина, на яку проеціюються форми геологічних тіл, що виходять на поверхню чи знаходяться на глибині. Горизонтальною площиною є, звичайно, топооснова або інша умовна площина.

В залежності від геологічної інформації, нанесеній на картах, вони поділяються на такі види:

- петрографічні або літологічні, на яких вказаний склад порід;

- структурні або тектонічні, з нанесеними основними структурними елементами земної кори, деформаціями порід і умовами їх геологічного розвитку;

- четвертинних відкладів, що відображають континентальні типи сучасних утворень;

- геоморфологічні, з нанесеними основними елементами рельєфу земної поверхні, поділеними за походженням і часом утворення;

- карти корисних копалин, з нанесеними родовищами мінеральної сировини;

- гідрогеологічні, що характеризують розповсюдження, умови залягання та склад підземних вод.

Геологічні карти, в залежності від завдання, складаються в різному масштабі. Згідно міжнародної номенклатури вони поділяються на такі типи:

- оглядові масштабів 1:2500000 і більш дрібномасштабні (1:50000000, 1:10000000, 1:7500000, 1:5000000);

- дрібномасштабні масштабів 1:1000000 та 1:5000000;

- крупно масштабні, що мають масштаб 1:50000 та 1:25000;

- детальні, складені в масштабах 1:10000, 1:5000, 1:2000.

Кожна геологічна карта повинна мати числовий і графічний масштаби. Числовий масштаб пишеться під назвою карти в верхній частині, а графічний і цифровий наносяться в нижній частині карти.

Назва карти пишеться великими буквами у верхній частині з зазначенням типу карти і адміністративною або географічною прив’язкою. Під назвою карти вказується цифровий масштаб. Ще нижче пишеться рік складання або видання карти.

В нижній лівій частині під картою повинні знаходиться прізвища авторів карти, або установи, що склала карту.

Найголовнішим елементом кожної карти є таблиця умовних позначень (легенда), що розташовується праворуч від карти, або в нижній частині. В залежності від типу геологічної карти вона може складатися з вікових, стратиграфічних, літологічних, структурно-тектонічних та інших знаків.

Вік порід на карті вказують різними кольорами, буквеними і цифровими знаками, що відповідають світовій індексації. Генезис порід вказується за допомогою спеціальних індексів, що ставлять перед індексом віку порід (індекси ставлять прямим шрифтом латинськими буквами).

Для магматичних порід застосовують умовні позначення у вигляді яскравих кольорових позначень і прописних букв грецького алфавіту.

Для карт, де вказують склад порід (в т.ч. літологічних і петрографічних) застосовують штрихові знаки, що визначають склад порід у вигляді крапок, штрихів, ліній, косих і прямих цеглинок та ін.

Вікові і петрографічні структурні знаки таблиці умовних позначень повинні розташовуватись в строгому порядку: всі вікові знаки – від молодих до древніх, а кольорові – в квадратиках або прямокутниках розміром 0,8x1,5 або 1x2,2 см, розташованих стовпчиками або рядами ізольовано один від одного. Ліворуч від кольорового знака або всередині нього ставиться віковий індекс, праворуч вік утворення, а досить часто і коротка характеристика породи.

Ліворуч від геологічної карти наводиться стратиграфічна колонка. В стратиграфічній колонці вказується вікова послідовність порід, їх коротка характеристика, товщина кожного виділеного шару, горизонту або іншого стратиграфічного підрозділу (світи, ярусу, відділу системи або системи). В стратиграфічній колонці породи розрізу звичайно вказують штриховими літологічними знаками. Ліворуч від стратиграфічної колонки вказують геохронологічні підрозділи відкладів (відділи і яруси, групи і системи, а також буквено-цифровий індекс). Товщини відкладів фіксуються в умовному масштабі, звичайно більш крупному, ніж масштаб геологічної карти (масштаб не вказується). В останній графі описують породи, їх характерні ознаки, включення, а також викопну фауну і флору.

Узгоджені границі між породами в колонці наносяться суцільними лініями, а перерви в осадконакопиченні і кутові неузгодження відповідно хвилястою і ламаною лініями. В колонці повинні бути вказані всі породи розрізу, що виходять на поверхню, а також встановлені свердловинами або іншими гірськими виробками.

Геологічний розріз наводиться в нижній частині геологічної карти. Це проекція гірських порід, що залягають на поверхні і на глибині, на умовну вертикальну площину, проведену вздовж лінії розрізу (в масштабі карти).

Напрямок геологічного розрізу показується на геологічній карті лінією, що являє собою відрізок прямої, що обмежена штрихами і має буквене позначення (А-Б, В-Г, Д-Е і т.д.).

Будувати розріз слід так, щоби при меридіональному або відхиленому на схід напрямку, південь розміщався ліворуч. При широтному, або субширотному напрямку лінії розрізу, ліворуч повинен знаходитись захід, тобто ми дивимось на розрізи в першому випадку зі сходу, а в другому – з півдня.

Схема оформлення геологічної карти з додатками у вигляді стратиграфічної колонки, умовних позначень і розрізів наводиться на рисунку 1.1.

Хід виконання роботи

Перед лабораторною роботою студенти самостійно знайомляться з теоретичними відомостями щодо видів геологічної графіки і правилами її оформлення за літературою [1, с.13-24], [2, с.5-30], [3, с.16-27] та ін.

В зошит з лабораторних робіт крім основних теоретичних відомостей вони заносять та штрихові умовні позначення осадових, магматичних і метаморфічних порід, індексацію магматичних порід та четвертинних утворень (рисунок 1.1).

ОСАдОвІ ПОРОДИ

ефуЗИВНІ, ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОві породи

ІНТРУЗИВНІ ПОРОДИ

Рисунок 1.1 – Умовні позначення гірських порід

ОСАДОВІ ПОРОДИ

1 – глиби; 2 – валуни, галечники; 3 - щебінь; 4 - гравій; 5 – дресва; 6 – піски; 7 - алеврити; 8 – глини; 9 – гальковий конгломерат; 10 – глибові брекчії; 11 – гравеліти; 12 – пісковики; 13 – алевроліти; 14 – аргіліти; 15 – вапняки; 16 – доломіти;17 – мергель; 18 – фосфорити; 19 – трепели, діатоміти; 20 – опоки; 21 – радіолярити і яшми; 22 – гіпси; 23 – ангідрити; 24 – кам’яна сіль; 25 – кам’яно-магнезіальні солі; 26 – торф; 27 – пласти вугілля; 28 – лінзи вугілля; 29 – пісковики крупнозернисті; 30 – пісковики середньо- і дрібнозернисті; 31 – боксити; 32 – вапняковисті туфи; 33 – вапняки оолітові; 34 – вапняки піщанисті; 35 – вапняки органогенні; 36 – леси, лесовидні суглинки; 37 – стрічкові глини; 38 – суглинки; 39 – супіски; 40 – кора вивітрювання та її вік.

Ефузивні і вулканогенно-осадочні породи

1 – базальти; 2 – андезити; 3 – дацити; 4 – ріоліти; 5 – трахіти; 6 – фоноліти; 7 – пікрити; 8 – рихлі (тефра); 9 – зцементовані (туфи); 10 – ефузивно-уламкові; 11 – вулканічний пісок (псамітова тефра) андезитового складу; 12 – лапілієвий туф ріолітового складу; 13 – алевритовий туф кислого складу; 14 – агломератова туфолава андезитового складу; 15,16 – пірокласто-осадові (15 – рихлі, 16 - зцементовані); 17,18 – осадово-пірокластичні (17 рихлі, 18 – зцементовані); 19 – пісок з туфогенним матеріалом в цементі; 20 – валунний туфоконгломерат; 21 – туфопісковик; 22 – псамітовий незцементований туфіт; 23 – пелітовий туфіт.

Інтрузивні породи

1 – перідотити; 2 – дуніти; 3 – габро; 4 – діорити; 5 – граніти; 6 – гранодіорити; 7 – сієніти; 8 – нефелінові сієніти; 9 – анортозити; 10 – габро-діорити; 11 – граніт-порфіри.

На лабораторній роботі студенти працюють з геологічною графікою і, використовуючи теоретичні знання, описують графіку за схемою:

1 вид геологічної карти;

2 масштабність карти;

3 і нформативність:

а) комплекси яких порід беруть участь в будові території;

б) вік порід;

в) характер залягання порід.

Контрольні запитання

1 Що таке геологічна карта?

2 Які види геологічних карт Ви знаєте?

3 Що є основою для побудови геологічної карти?

4 Які види масштабів Ви знаєте?

5 З якою метою будують детальні карти?

6 За допомогою яких індексів проставляється на картах генезис порід?

7 Як позначають на картах магматичні породи?

8 Як за геологічною картою визначити вік порід, що складають дану територію?

9 Як в стратиграфічній колонці позначають кутове і стратиграфічне неузгодження?

10 Які характеристики наводяться в стратиграфічній колонці?

11 У якому масштабі складається стратиграфічна колонка?

12 Що таке геологічний розріз?

2 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2.

ГЕОЛОГІЧНІ КАРТИ ТА ЇХ ЗМІСТ. ОСНОВНІ ПРАВИЛА ЧИТАННЯ КАРТ

Мета роботи. Студенти повинні навчитися читати з геологічної карти інформацію, що нанесена на ній умовними позначеннями, тобто вміти визначити вік порід, характер їх залягання і склад. Крім цієї інформації, що нанесена на геологічній карті, треба вміти проаналізувати стратиграфічну колонку і геологічний розріз.

Основні теоретичні положення

Карта є неодмінним додатком до геологічних звітів і проектів. Складається вона за результатами геологічної зйомки, що виконується із застосуванням сучасних і досконалих методів досліджень. На геологічній карті за допомогою буквених, цифрових, кольорових та штрихових умовних позначень наносять:

1 поля розповсюдження осадових, магматичних і метаморфічних порід, що поділені за віком і складом;

2 змінені первинні породи;

3 площі розповсюдження кір вивітрювання із зазначенням їх віку і генетичного типу;

4 площі розповсюдження техногенних порід;

5 основні тіла корисних копалин, вміщуючі породи, сприятливі для їх локалізації;

6 границі між геологічними об'єктами, поділені за ступінню їх достовірності;

7 розривні порушення, що виділяються за значимістю і ступенем достовірності.

8 бурові свердловини і гірські виробки;

9 місця виходів викопних органічних решток і пункти, в яких встановлений ізотопний вік порід або мінералів.

Ліворуч від карти знаходиться стратиграфічна колонка, в якій у віковій послідовності вказані всі дочетвертинні відклади, що відомі на даній території у відслоненнях, а також вскриті свердловинами і гірськими виробками. В колонці зазначені тільки осадові і метаморфічні породи. Узгоджені границі між різновіковими комплексами порід зображаються тонкими прямими лініями, неузгоджені – хвилястими. Якщо породи певного віку відкладались без перерви в осадконакопиченні, але не на всій території, границя в колонці буде наноситись частково прямою, а частково хвилястою лінією.

Магматичні породи в стратиграфічну колонку не заносяться.

Праворуч від геологічної карти знаходяться умовні позначення (легенда), де у віковій послідовності наносять осадові і метаморфічні породи, магматичні породи, розривні порушення та ін. Геологічний розріз, розташований під картою, дає уявлення про глибинну будову території.

Таким чином, на карті нанесений великий об’єм геологічної інформації, яку можна “читати”; вміючи користуватися умовними позначеннями.